Устройство для контроля сетевого напряжения

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.РЕСПУБЛИК РЕТЕНИ первог ол ожит точка первого ре стабилитрона сое ной шиной питани тораена с 45.И.Ляпун8)детельст3/24, 19тельство7/09, 19тельство3/24, 19 арато.ра о СССР ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее исполнительный элемент, компаратор напряжения на операционном усилителе, конденсатор, двухполупериодный выпрямитель, подключенный к фазам сетичерез балластные элементы, к выходу которого подключен измерительный мост, два смежных плеча которого выполнены на последовательно соединенных первом и втором стабилитронах, подключенных к плюсовой шине выпрямителя через первый резистор и к минусовой шине выпрямителя непосредственно, а два других смежных плеча выполнены на последовательно соединенных втором и третьем резисторах, включенных между плюсовой и минусовой шинами выпрямителя, причем общая точка первого и второго .стабилитронов соединена с инвертирующим входом компаратора, общая точка второго и третьего резисторов соединена с прямым входом компаратора, общая ЯО 1128 2 З 511 Н 02 Н 3/24, С 01 К;19/165 рицательная шина питания последнего непосредственно соединена с минусовой шиной выпрямителя, к которой подключены первые выводы исполнительного элемента и конденсатора, о т- . л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це.- лью расширения диапазона контролируемых напряжений вплоть до нулевого значения, второй вывод исполнительного органа подключенк выходу компаратора, а второй вывод конденсатора - к плюсовой шине выпрямитеФ ля, кроме того, введены четвертый Е резистор, включенный между выходом компаратора и его положитель ной шиной питания, и пятый резистор шунтирующий первый стабилитрон.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, .что, с целью устранения режима генерации в зоне напряжения срабатывания, между выхо" дом компаратора и его отрицательной шиной питания дополнительно включены два последовательно соединенных резистора, к общей точке соединения которых подключен минусовой. конец резисторного плеча измерительного моста.3. Устройство по п 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь мощности, балласт- рр ные элементы выполнены в виде кондвнф саторов.Изобретение относится к электро,технике и предназначено для выявления несимметрии фаз и аварийного снижения сетевого напряжения.Известно устройство для контроля сетевого напряжения, содержащее измеритель, к выходу которого подключен делитель, к делителю через пороговый элемент подключен первый транзисторный ключ с емкостью, к кото- О рому через дополнительный пороговый элемент подключен второй транзисторный ключ 1 Д .Недостатками данного устройства, являются большие потери мощности в 15 связи с тем, что делитель выполнен на резисторах и потребляет активную мощность, и необходимость в дополни.тельном источнике питания.20Известно также устройство для защиты электроустановок от обрыва фаз, содержащее подключенный к фазам сети однополупериодный выпрямитель, к выходу которого через балластный25 резистор подключена первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с выпрямителем, подключенным через интегрирующую цепочку к реагирующему элементу 2;Однако это устройство срабатывает30 только при исчезновении напряжения одной фазы и не реагирует на снижение сетевого напряжения. Недостатком также является необходимость в дополнительном источнике питания и трансфор.35 маторе, наличие которых усложняет конструкцию устройства.Наиболее близким к изобретению яв. ляется устройство для контроля сетевого напряжения, содержащее исполни тельный элемент, компаратор напряжения на операционном усилителе, конденсатор, двухполупериодный выпрями-тель, подключенный к фазам сети через балластные элементы, к выходу которого подключен измерительный мост, два смежных плеча которого выполнены на последовательно соединенных первом и втором стабилитронах, подключенных . к плюсовой шине выпрямителя через 50 первый резистор и к минусовой шине выпрямителя непосредственно, а два других смежных плеча выполнены на последовательно соединенных втором и третьем резисторах, включенных меж ду плюсовой и минусовой шинами выпрямителя, причем общая точка первого и второго стабилитронов соединена с инвертирующим входом компаратора,общая точка второго и третьего резисторов соединена с прямым входомЪкомпаратора, общая точка первого резистора и первого стабилитрона соединена с положительной шиной питания компаратора, отрицательная шина питания последнего непосредственно соединена с минусовой шиной выпрямителя, к которой подключены первые выводы исполнительного элемента и конденсатора. Второй вывод исполнительного элемента в этом устройстве .подключен к выходу второго компаратора, к первому входу которого подключены второй вывод конденсатораи через резистор - выход первогокомпаратора, а к второму входу инвертирующий вход первого компаратора, при этом одноименные шины питания обоих компараторов объединены 3 .Недостатком известного устройства является низкая надежность при снижении контролируемого сетевого напряженияниже уровня стабилизации когда вследствие различия токов. утечек стабилитронов на выходе устройства может появиться сигнал исправности сети при пониженном сетевом напряжении. Кроме того, устройство не выдает сигнал об аварийном состоянии контролируемой сети при обрыве одной фазы. В этом случае конденсатор периодически заряжается и разряжается, и напряжение на нем не достигает уровня срабатывания второго компаратора, в связи с чем сигнал об аварийном состоянии .отсутствует.Недостатками устройства являются также возможность возникновения режима генерации в зоне напряжения срабатывания и повышенные потери мощности на балластных элементах, выполненных в виде резисторов.Цель изобретения - расширение диапазона контролируемых напряжений сети вплоть до нулевого значения, устранение режима генерации в зоне напряжения срабатывания устройства, уменьшение потерь мощности.Поставленная цель достигается тем что второй вывод исполнительного элемента подключен к выходу компаратора, а второй вывод конденсатора - к плюсовой шине выпрямителя, кроме того введены четвертый резистор,включенный между выходом компаратора и его положительной шиной питания,и пятый резистор, шунтирующий первый стабилитрон,При этом между выходом компаратора и его отрицательной шиной питаниядополнительно включены два последовательно соединенных резистора, к общейточке соединения которьгх подключен минусовой конец резисторного плеча измерительного моста.Причем балластные элементы выполиены в виде конденсаторов.На чертеже представлена схема устройства для контроля сетевого,напряжения.. Устройство содержит выпрямитель 1, 15подключенный через балластнье элементы 2 к входным зажимам 3, измери-,тельный мост 4, состоящий из резисторов 5-8 и .стабилитронов 9 и 10,подключенный к выходу выпрямителя,компаратор 11, шивы питания которогоподключены к стабилитронам 9 и 10,а входы - к общим точкам соединениястабилитронов 9 и 10 и резисторов7 и 8. Выход компаратора соединен с 25его положительной шиной питания через резистор 12, а с отрицательнойшиной - черезисполнительный элемент13 и последовательно соединенные резисторы 14 и 15.К общей точке соединения резисторов 14 и 15 подключен резистор 8 измерительного моста 4. Конденсатор 16подключен к выходным шинам выгрямителя 1.35Устройство работает следующим образом .При напряжении контролируемой с ети выше минимального допускаемого40 уровня .потенциал в точке соединения резисторов 7 и 8 больше, чем на стабилитроне 10, Потенциал на выходе . компаратора 11 близок к его напряженик: питания,и ток протекает через исполнительный элемент 13, который срабатывает и формирует сигнал исправности сети.При снижении напряжения на .зажимах 3 ниже минимальнодопустимого уровня, 50l вплоть до нулевого значения потенциал на выходе резистивного делителя измерительного моста становится меньше потенциала на стабилитроне 10, компаратор срабатывает, исполнитель ный элемент 13 отключается и Формирует сигнал неисправности сети, ток начинает протекать через резистор 12. Для того, чтобы, опорное напряжениена стабилитроне 10 после отключенияисполнительного элемента 13 оставалосьбольше напряжения на выходе резисторного делителя, в измерительный моствведен резистор 6, который,.в случаеснижения напряжения на стабилитронах 9 и 10 ниже их напряжения стабили зации,.компенсирует разницу токовутечек стабилитронов, тем самым постоянно поддерживая на стабилитроне10 более высокий потенциал, чем настабилитроне 9.Резистор 2, сопротивление которого выбирается несколько большим сопротивления обмотки исполнительногоэлемента, позволяет практически исключить возникновение режима генерации,так как в этом случае происходитнезначительное изменение потребляемого тока в цепях измерительногомоста и компаратора при переключении последнего.Цепочка из резисторов 14 и 15предназначена для создания гистерезиса для повышения четкости срабатывания устройства и устранениярежима генерации в критической точке срабатывания устройства, которыйможет возникнуть как вследствие изменения эквивалентного сопротивленияустройства при переключении компаратора (исполнительного элемента), таки вследствие пульсаций напряжения наконденсаторе 16. Режим генерацииисключается путем подачи через резистор 8 на неинвертирующий вход.компаратора 11 части напряжения, снимаемого с резистора 15.Если изменение контролируемогонапряжения является следствиемкакого-либо коммутационного процес. -са в сети, длительность которогоменьше времени разряда конденсатора 16, определяемого емкостью конденсатора и эквивалентным сопротивлением устройства, то оно не повлечет изменения состояния компаратора 11 и не приведет к выдаче ложногосигнала неисправности сети.В случае обрыва одной из фаз конт ролируемой трехфазной сети происхо- . дит резкое (почти в 2 раза) уменьшение тока, отдаваемого сетью через . балластные элементы 2. В результате напряжение на выходе выпрямителя 1 уменьшается, стабилитроны закрываются, на выходе компаратора по1128325 Составитель 0.ОрловТехред Т.Иаточка Редактор А.Шишки орректор А,Обручар аз 9076 4 сн СР иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,является нулевой потенциал и ис=полнительный элемент обесточивается, выдавая сигнал неисправносгисети. По сравнению с известным устройством предлагаемое обеспечивает вцпачу Тираж 6 ВНИИПИ Государст по делам изоррет 113035, Иосква,сигнала неисправности сети при сннже- Вснин напряжения от минимально допустимого значения до нуля, а также при исчезновении напряжения одной из фаз, 5 характеризуется четким срабатываниемв зоне напряжения срабатывания и уменьшенными потерями мощности. 3 Поденного комитетаний и открытий