Устройство для токовой защиты от повреждений в сети переменного тока

Изобретение относится к устройствам защиты от перегрузок, междуфазных и однофазных коротких замыканий, обрыва фазы, в частности к блокам полупроводниковых максимальных 5расцепителей низковольтных автоматических выключателей.Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства.На чертеже изображена схема предОлагаемого устройства.Устройство содержит трансформаторы 1 тока, включенные в каждую фазузащищаемой сети, Начала вторичных обмоток трансформаторов 1 тока черезизмерительные резисторы 2 включены взвезду, а концы через силовой выпрямитель 3 подсоединены к накопительнымконденсаторам 4. Параллельно выходувыпрямителя 3 подключена цепь тиристор 5 - катушка 6 электромеханического исполнительного органа. С каждогонакопительного конденсатора 4 снимается питание положительной и отрицательной полярности относительнообщей точки для органа 7 контролятока, Симисторы 8 подключены катодами к входным зажимам силового выпрямителя 3, управляющими электродами - к входным зажимам маломощного ЗОвыпрямителя 9 управления, анодаки -к общей точке измерительных резисторов 2 и накопительных конденсаторов4 - общей точке схемы, К входнымзажимам маломощного выпрямителя 9подключен задающий стабилитрон 10,эашунтированный цепочкой иэ двухпоследовательно и согласно включенных диодов 11 и 12, через транзистор 13 ключа, Транзистор 14, управляющий транзистором 13 ключа, подключенколлектором через резистор 15 к базе транзистора 13 ключа, базой через резистор 16 - к точке соединениякатодной группы выпрямителя 9 управления и эмиттера транзистора 13 ключа, через резистор 17 - к точке соединения анодной группы выпрямителя9 управления и диода 12. Диоц 18подключен встречно-параллельно база - эмиттерному переходу транзистора 14 управления. Резистор 19 шунтирует база - эмиттерный переход транзистора 13,Устройство работает следующим образом,Так как схема симметрична, то рассмотрим ее работу в один полупериоддля одной иэ фаэ. В начале каждого полупериода вторичного тока происходит подзаряд через выпрямитель 3 соответствующего накопительного конденсатора 4. При этом симистор 8 закрыт, Как только напряжение на конденсаторе 4 превысит уровень напряжения стабилизации задающего стабилитрона 10, через маломощный выпрямитель 9 управления начинает протекать ток управляющего электрода симистора 8, который, включаясь, закорачивает вторичную обмотку трансформатора тока на измерительный резистор 2. При изменении полярности вторичного тока симис. тор 8 выключается и вышеописанный процесс повторяется для другого накопительного конденсатора 4, заряженного до напряжения противоположной полярности.Ток протекает по измерительному резистору 2 независимо от коммутационного состояния симистора 8, Напряжение на измерительном резисторе 2, пропорциональное величине первичного тока фазы, поступает на вход органа 7 контроля тока, который в аварий. ной ситуации (перегрузка, междуфаэное или однофазное короткое замыкание, обрыв фазы) подает по заданной программе команду на включение тиристора 5, в результате чего оба конденсатора 4, включенные последовательно, разряжаются на катушку 6 электро- механического исполнительного органа.Контроль напряжения на каждом из двух накопительных конденсаторов 4 осуществляется с помощью одного стабилитрона 10.В однофазном и трехфазных режимах контроль напряжений на конденсаторах в каждом полупериоде первичного тока выполняется раздельно.В положительный полупериод задающий стабилитрон 10 подключается к накопительному конденсатору 4 н катодной группе с маломощного выпрямителя 9 управления через открытый диод 12 и открытый транзистор 13 клю" ча, Насьпценное состояние транзистора 13 обеспечивает транзистор 14 управления отпираемым током, протекающим через резистор 16, при этом диодзакрытВ отрицатель 1 пИ полупериод первич ного тока задающий стабилитрон О контролирует уровень напряжения на другом накопительном конденсаторе 4, 1267522подключаясь к обшей точке схемы через открытый диод 11, при этом диод12 закрыт. Транзистор 13 ключа тожезакрыт, поскольку закрывается транзистор 14 узла управления током смещения, протекающим через открытыйдиод 18 и резистор 17 смещения.Сопротивления резисторов 15 и 1 бравны между собой и в два раза превьппают сопротивление резистора 17.Такое соотношение должно выполнятьсядля,обеспечения правильного функционирования схемы в дуахфазном режимеработы. В этом режиме работы (из-засдвига фаз на 180 ), подзаряд обоихконденсаторов 4 происходит одновременно. Для контроля напряжения наконденсаторах 4 в этом. режиме введен транзисторный ключ, настроенныйна приоритетный контроль напряженияна конденсаторе, заряжаемом отрицательной полуволной тока. Посколькукоэффициент пульсаций напряженияна конденсаторах 4 достаточно мал,то принятое соотношение сопротивлений резисторов 16 и 17 обеспечиваеттакой приоритет за счет запираниятранзистора 14 узла управления, чтоприводит к запиранию транзистора 13ключа,Как только включается симистор 8фазы, где ток имеет отрицательнуюполярность, транзистор 14 открывается, вызывая отпирание транзистора3 ключа, и задающий стабилитрон 10переключается на контроль напряженияна втором конденсаторе (подзаряжаемом положительной полуволной тока).Поскольку в двухфазном режиме токи вфазах одинаковы, а нагрузки в обаполуперирда симметричны, то оба симистора 8 включаются практически одновременно,В предлагаемом устройстве (посравнению с прототипом) обеспечивается симметричный режим работы трансформаторов тока за счет использования единственного контролирующегостабилитрона, тогда как в известномустройстве не удается достичь полкойсимметрии в работе трансформаторовтока вследствие использования двухконтролирующих стабилитронов, неизбежно имеющих технологический раз"брос по уровням напряжения стабилизации. Таким образом, предлагаемоеустройство обеспечивает снижение величины токовой погрешности трансфор моторов тока в рабочей зоне первичныхтоков и повышает надежность зашиты,формула изобретения 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 устройство,для токовой защиты от повреждений в сети переменного тока, содержащее трансформаторы тока по числу фаз сети, к началам вторичных обмоток которых подсоединены первые выводы измерительных резисторов, вто" рые выводы измерительных резисторов соединены между собой и подключены к входу органа контроля тока, выход которого подключен к управляющему электроду тиристора, катод которого непосредственно, а анод через катуш" ку электромеханического исполнительного органа подключены соответственно к первому и второму выходам силового выпрямителя, к каждому из этих выходов подсоединены также первые вводы соответственно первого и второго накопительных конденсаторов, вторые вводы которых соединены между собой и с общей точкой измерительных резисторов, входы силового выпрямителя подключены к концам вторичных обмоток трансформаторов тока, симисторы по числу фаз сети, катоды которых подключены к соответствующим входам. силового выпрямителя, а аноды - к общей точке измерительных резисторов, выпрямитель управления, входы которого подключены к соответствующим управляющим электродам симисторов, задающий стабилитрон, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе, в него дополнительно введены три диода, транзисторный ключ, управляющий транзистор и три резистора, при этом задающий стабилитрон своим анодом подключен к первому выходу выпрямителя управления, катодом - к второму выходу укаэанного выпрямителя через переход коллектор - эмиттер транзисторного ключа, первый и второй диоды соединены последовательно между собой и подключены параллельно к задающему стабилитрону, точка соединения первого и второго диодов подключена к аноду третьего диода, катод которого подключен к точке соединения первых выводов второго и третьего резисторов, а также базы управляющего транзистора, коллектор управляющего транзистоЗаказ 5789/53 Тираж 62, ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений .и открытий113035, Москва, Ж" 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород ул. Проектная, 4, 5 12675 ра черЕз первый резистор и вновь введенный шунтирующий резистор и второй вывод второго резистора подключены к второму выходу выпрямителя управления, эмиттер управляющего транзистора подсоединен к общей точке измерительных резисторов, второй вывод третьего резистора - к первому выхо 22 Ьду выпрямителя управления, база транзисторного ключа - к точке соединения первого и шунтирующего резистора, при этом сопротивления первого ивторого резисторов равны по величине, а сопротивление третьего резистора равно половине величины сопротивления первого резистора,