Устройство для токовой защиты с зависимой выдержкой времени

ОП ИКАНИЕ 738 О 31ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 23.08.77 (21) 2520043/24-07 (51) 1 тт2 Н 02 Н 3/08 с присоединением заявкиГесударственный квинтет СССР но делан нзебретеннй н отерытнй(53) УДК 621.316. Я 2 5(088. 8) Дата опубликования описания 30,05.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С ЗАВИСИМОЙ ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ 1Изобретение относится к области релейной защиты, а именно к устройствам токовой защиты с зависимой от величины тока выдержкой времени.Известны устройства токовой защи- ты с характеристикой срабатывания, обратно зависимой от величины входного сигнала 111, содержащие датчик тока, формирователь сигнала, органы срабатывания и времязадающую РСцепь Эти устройства нли сложны в исполнении или не обеспечивают необходимой характеристики срабатывания.Известное устройство токовой защиты с зависимой выдержкой времени 2, которое принято за прототип, содержит : датчики тока, источник стабилизированного напряжения, интегрирующий конденсатор с транзисторами в цепях и разряда, цороговый элемент и исполнительный орган, В этом устройстве для согласования характеристик защиты и защищаемого объекта, транзисторы включены по схеме с обшей базой. 2Наличие в устройстве транзисторов,не обладающих четким порогом срабатывания, циркуляция измеряемого тока через источник питания, имеющий неопределенное сопротивление, необходимость в высококачественном фильтре на выходе датчика тока снижают точность работы защиты. Интегрирующий конденсатор содержит цепи утечки тока через транзисторы, влияние которых особенно заметно 1 о. при больших выдержках времени. Зтообстоятельство сужает диапазон выдержек времени и снижает коэффициент возврата. 15целью изобретения является повь 1 шение надежности функционирования устройства, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве токовой защиты с зависимой выдержкой времени, содержащем датчик тока, цепь заряде интегрирующего конденсатора с времязвдающим резистором и входным пороговым элементом, цепь разряда интегрирующего кон738031 4тор, цепь управления которого, подключенак однопереходному транзистору,Устройство работает следующим образом.5 денсатора, выполненную в виде электронного ключа, унравляющий вход которогоподключен параллельно стабилитрону, авыход электронного ключа подсоединенпараллельно интегрирующему конденсаторуи входу выходного порогового элементас исполнительным органом и источником , стабилизированного напряжения, в цепьзаряда интегрирующего конденсатора введены два последовательно соединенныхразделительных диода, подключенных квремязадающему резистору, входной пс- роговый элемент выполнен в виде динистора, который анодом подсоединен кположительному выводу датчика тока,а катОдом к аноду первого разделительного диода в цепи заряда интегрирующегоконденсатора и через резистор к отрицательному выводу датчика тока, алектронный ключ выполнен в виде полевоготранзистора, причем управляющий вхрдэлектронного ключа подсоединен к обшейточке соединения разделительных дибдов и зашунтирован вновь введенным до ": пбйнительным конденсатором, а выходной пороговый алемент выполнен в видеоднопереходного транзистора.Схема устройства представлена начертеже.Устройство содержит датчик тока 1,цепь заряда 2, цепь разряда 3, интегрирующий конденсатор 4, выходной пороговыэлемент 5, исполнительный орган 6,источник стабилизированного напряжения7. Датчик тока 1 содержит трансреактор8, выпрямительный мост 9 и переменный резистор 10, Между датчиком тока1 интегрирующим конденсатором 4 включейа цепь заряда 2, состоящая из последовательно соединенных входного порогового элемента в виде динистора 11,разделительных диодов 12 и 13, времязадающего резистора 14. Резистор 15цодключен между динистором и минусовойшиной питания. Полевой транзистор 16цепи разряда 3 подключен сток-истоко- .выми выводами параллельно интегрирующему конденсатору 4, а затвором черезрезистор 17 - к точке соединения диодов12 и 13. Между затвором и минусовойшиной питания подключены конденсатор18 и стабилитрон 19. Выходной порого-.вый элемент 5 выполнен в виде однопереходного транзистора, подключенногоэмиттером к интегрирующему конденсатору 4, а базами через резисторы к источнику стабилизированного напряжения.Исполнительный орган 6 содержит тирисПреобразованный входной сигнал поступает на переменный резистор 10 датчика тока 1, Пульсирующее выпрямленное напряжение с резистора 10 .в соот ветствии с заданной уставкой поступает на динистор 11 цепи заряда 2. Динистор 11 открывается при достижениисоответствующего уровня напряжения исамопроизвольно закрывается при снижении тока ниже уровня удержания. Открытие и закрытие динистора 11 происходит два раза за период промышленнойсети. Резистор 15 служит для восстановления нулевого потенциала на динисто 20ре в закрытом состоянии и сохранениянеизменным порога открытия. Для этойже цели служат разделительные диоды12 и 13. Ток заряда ийтегрирующегоконденсатора 4 зависит от уровня входного сигнала и фазы включения динистора,что при нулевом сопротивлении динистора в открытом состоянии и при использовании полевого и однопереходного транзисторов, устраняющих токи утечки в ЗОцепи заряда, позволяет получить гиперболическую времятоковую характеристику, й При этом коэффициент возврата в цепизаряда равен ф,единице". Полевой транзистор 16 в цепи разряда 3 при наличии35входного сигнала закрыт за счет положительного смещения на затворе, создаваемого падением напряжения на резисторе 17, ограниченного стабилитроном 19 и сглаженного конденсатором 18.Резистор 17 и конденсатор 18 являютсяодновременно помехозащитной цепочкой. При отсутствии входного сигналанапряжение на затворе транзистора 16 снижается за счет разряда" конденсатора 18 по цепи: резистор 17, диод 13, резистор 14, конденсатор 4. Транзистор в этом случае открывается и разряжает конденсатор 4 до нуля, т.к. сток-истоковый переход имеет линейную характеристику. Таким образом все устройство имеет коеффицйент возврата равный "единице". Исполнительный орган 6 срабатывает при достижении на конденсаторе 554 напряжения срабатывания выходного порогового элемента 5. Источник стабилизированного напряжения 7 служит для повышения точности срабатывания выходжгород, ул. тная, 4 илиал ППП "Патен 5 73803 ного порогового элемента 5. Благодаря тому, что в однопереходном транзисторе выходного порогового элемента 8 отсутствует ток утечки, а в полевом транзисторе 16 цепи разряда 3 ток утечй 1 ничтожно мал, устройство обеспечивает при небольших перегрузках защищаемого обьекта значительные выдержки времени. 10В устройс:гве отсутствуют контакты,подвижные и вращающиеся части, использовано небольшое число полупроводникови деталей, что снижает его габариты истоимость . Устройство легко настраивается, просто в обслуживании, обладаетбольшой универсальностью,формула йзобретения 20 Устройство для токовой защиты с зависимой выдержкой времени, содержащее датчик тока, цепь заряда интегрирующего конденсатора с времязадающим резистором и входным пороговым элементом, цепь разряда интегрирующего конденсатора, выполнен в виде электронного ключа, управляющий вход которого падключен параллельно стабилитрону, а выход электронного ключа подсоединен параллельно ИПИ Заказ 2676/32 1 бинтегрирующему конденсатору и входу вьходного порогового элемента с исполнительным органом и источником стабилизированного напряжения, о т л и ч а ющ е е с .я тем, что, с целью повышения йадежности функционирования, в цепьзаряда интегрирующего конденсатора введены два последовательно соединенныхразделительных диода, подключенных квремязадающему резистору, входной пороговый элемент выполнен в виде динистора,который анодом подсоединен к положительному выводу датчика тока, а катодом к аноду первого разделительногодиода в цепи заряда интегрирующего конденсатора и через резистор к отрицатель-ному выводу датчика тока, электронныйключ выполнен в виде полевого транзистора, причем управляющий вход электронного ключа подсоединен к общей точкесоединения разделительных диодов и зашунтирован вновь введенным дополнительным конденсатором, а выходной пороговый элемент выполнен в вире однопереходного транзистора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 448529, кл. Н 02 Н 3/08, 1974.2. Авторское свидетельство СССРМ 519808, кл. Н 02 Н 3/08, 1976. ираж 783 Подписно