Устройство для токовой защиты от повреждений в сети переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) .;- и ) з Н 02 Н 7/26 К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬС ОКОВОЙ ЗАЩВ СЕТИ ПЕ тельной полярно- точки для блока 8 оричных обмоток ждой фазы зашунна общую точку в 2. Управляющие подключены к выровня напряжения ямитель 11 упрэвльнои и отрица ительно общей тока, Концы вт матора тока 1 ка симисторами 9 льных резистора ы симисторов 9 а 10 контроля у омощный выпр положите сти относ контроля трансфор тировэнь измерите электрод ходу блок через мал ления. 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения(56) Авторское свидетельство СССР М 643098, кл. Н 02 Н 3/08, 1980.Авторское свидетельство СССР В 1267522, кл. Н 02 Н 3/08, 1985. Изобретение относится,к электротехнике, в частности к устройствам для защиты.Цель изобретения - повышение надежности работы путем стабилизации напряжения на накопительных конденсаторах при малых токах трансформаторов тока,На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит трансформаторы 1 тока, включенные в каждую фазу защищаемой сети, Начала вторичных обмоток трансформаторов 1 тока. через измерительные резисторы 2 включены в звезду, концы - через силовой выпрямитель 3 и блокирующие диоды 4 подключены к накопительным конденсаторам 5. Параллельно двум последовательно соединенным конденсаторам 5 подключена цепь, состоящая из тиристора 6 катушки 7 злектромеханического исполнительного элемента; С каждого накопительного конденсатора 5 снимается питание(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ Т ТЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЙ МЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относи нике, в частности к релей переменного тока. Цель и вышение надежности раб лизэции напряжения на конденсаторах при малых маторов тока. Указанная тем, что в первый блок ко пряжения дополнительн резистор и два конденсат но введены два блокирую рой блок контроля уров выполненный аналогично тся к злектротехной защите сети зоб ретения - пооты путем стабинакопительных токах трансфорцель достигается нтроля уровня нао введены пятый ора, дополнительщих диода и втоня напряжения, первому, 1 ил. Два однотипных блока 10 контроля уровня напряжения выполнены нэ транзисторах 12 и 13 разноименной проводимости. В цепи эмиттера первого транзистора 12 включен стабилитрон 14, между базой первого транзистора 12 и коллектором второго транзистора 13 включена цепь, состоящая из первого диода 15 и параллельно включенного первого конденсатора 16. Указанный блок содержит резисторы 17 - 19 и делитель напряжения на резисторах 2 Э и 21.К входым зажимам блока 10 контроля уровня напряжения подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных второго конденсатора 22 и второго диода 2 с 1 5Устройство работает следующим образом.Так как схема симметрична, то ее работа рассматривается в один полупериод для одной фазы. 10За каждый полупериод вторичного тока трансформатора 1 происходит подзаряд через силовой выпрямитель 3 и блокирующий диод 4 соответствующего накопительного конденсатора 5, Одновременно с этим вы прямленный ток с выходов выпрямителя 3 поступает на входы двух блоков 10 контроля уровня напряжения, один из которых питается положительными полуволнами, а другой - отрицательными. По мере нарастания 20 мгновенного значения тока от силового выпрямителя заряжается второй конденсатор 22 через второй диод 23, одновременно с этим повышается напряжение на базе первого транзистора 12. Когда это напряжение 25 превышает уровень стабилизации стабилитрона 14, через переход эмиттер-база первого транзистора 12 течет ток. что приводит к лавинообразному открыванию транзисторов 12 и 13, в результате второй 30 конденсатор 22 оказывается закораченным через стабилитран 14 на цепь, состоящую из транзисторных переходов и резистора 21. Второй конденсатор 22 разряжается до значения напряжения стабилизации стаби литрона 14. По мере разряда второго конденсатора 22 ток через транзисторные переходы уменьшается до нуля и транзисторы 12 и 13 закрываются, затем начинается повторный заряд емкости через второй ди од 23, По мере заряда второго конденсатора 22 повышается напрякение на базе первого транзистора 12. При превышении напряжением уровня стабилизации стабилитронэ 14 снова открываются транзисторы 12 и 13, 45 Далее процесс генерации импульсов повторяется до тех пор, пока мгновенное значение тока полуволны не станет меньше тока разряда накопительного конденсатора 5. После этого процесс генерации прекраща ется, Транзисторы 12 и 13 закрываются, Вследующий полупериод процесс генерацииповторяется. При большем токе трансформатора 1 второй конденсатор 22 заряжаетсябыстрей до заданного уровня, поэтому частота следования импульсов выше прежней.В блоке 10 контроля уровня напряжения первый диод 15.предназначен для блокировки выходного тока выпрямителя 11 управления, первый конденсатор 16 служит для создания положительной обратной свя-. зи в процессе генерации импульсов.В процессе стабилизации напряжения на накопительных конденсаторах имеют место два режима работы схемы: работа в зоне малых вторичных токах трансформатора 1; работа при больших вторичных токах трансформатора 1,Работа в зоне малых токов характерна тем, что симисторы 9 в этом режиме вообще не включаются или включаются только на время действия управляющего импульса, так как ток в его силовой цепи меньше удерживающего тока симистора 9. Таким образом, выходной сигнал блока 10, поступающий на управляющий вход симисторэ 9, своим действием эакорачивает вторичную обмотку трансформатора тока 1 на измерительный резистор 2, йоддерживая напряжение на накопительных конденсаторах 5 на заданном уровне.При больших вторичных токах трансформатора 1 протекающий через открытый симистор 9 ток достаточен для удержания его в открытом состоянии, при этом сими- стор 9 остается открытым до конца полупериода вторичного тока трансформатора 1 и выключается при изменении его полярности. Чем больше ток во вторичной обмотке трансформатора 1, тем большую часть полупериода открыт симистор 9 и тем большее время находится в закороченном состоянии вторичная обмотка трансформатора тока 1 нэ измерительный резистор 2. поддерживая в заданных пределах напряжения нэ накопительных конденсаторах 5,Ток протекает по измерительному резистору 2 независимо от коммутационного состояния симистора 9. Напряжение на измерительном резисторе 2, пропорциональное величине первичного тока фазы, поступает на вход блока 8 контроля .тока, который в аварийной ситуации перегрузка. междуфээное или однофазное короткое замыкание, обрыв фазы) подает по заданной программе команду на включение тиристора 6, и оба накопительных конденсатора 5. включенные последовательно, разряжаются нэ катушку 7 электромеханического исполнительного органа.Формула изобретенияУстройство для токовой защиты от повреждений в сети переменного тока, содержащее трансформаторы тока по числу фаз сети, к началам вторичных обмоток которых подключены первый, второй и третий входы блока контроля тока и первые выводы измерительных резисторов, вторые выводы которых объединены и подключены к четвертому входу блока контроля тока, выход которого подключен к управляющему электроду тиристора, включенного в цепь питания обмотки электромеханического исполнительного элемента, входы силового выпрямителя подключены к концам вторичных обмоток трансформаторов тока, симисторы по числу фаз сети, катоды которых подключены к соответствующим входам силового выпрямителя, аноды - к общей точке измерительных резисторов, управляющие электроды - к соответствующим входам выпрямителя управления, два последовательно соединенных накопительных конденсатора, общая точка которых соединена с общей точкой измерительных резисторов, блок контроля уровня напряжения, содержащий стабилитрон, два транзистора. эмиттер первого из которых подключен к выводу делителя напряжения на двух резисторах, база . первого транзистора соединена с выводом третьего резистора, база второго транзистора - с выводом четвертого резистора, а его эмиттер - с общей точкой измерительных резисторов. от л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности в работе путем стабилизации напряжения на накопительных конденсаторах при малых токах трансформаторов тока, в блок контроля уровня напряжения введены пятый резистор и два конденсатора, два блокирующих диода и второй блок контроля уровня напря.жения, выполненный аналогично первому, но на транзисторах другой проводимости, при этом база второго транзистора соединена с коллектором первого транзистора. база 5 которого через параллельно соединенныепервые диод и конденсатор подключена к коллектору второго транзистора и через пятый резистор к общей точке измерительных резисторов, к которой также подключены 10 второй вывод четвертого резистора, второйвывод делителя напряжения и вывод цепочки, -состоящей из последовательно соединенных второго диода и второго конденсатора средняя точка цепочки и средняя точка де лителя напряжения объединены, эмиттерпервого транзистора через стабилитрон соединен с вторым выводом третьего резистора и второй обкладкой второго конденсатора, вывод последней является входом блоков 20 контроля уровня напряжения и подключен квыходу силового выпрямителя и через блокирующий диод к второй обкладке накопительного конденсатора, вторые обкладки первого и второго накопительных конденса торов подключены соответственно к пятомуи шестому входам блока контроля тока, между которыми включены второй вывод электромеханического .исполнительного элемента и катод тиристора, зажим коллек тора второго транзистора является выходомблоков контроля уровня напряжения и подключен к выходу управляющего выпрямите-, ля.аз 1777 Тираж 393 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ям при ГКНТ ССС ат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина. 101 оизводственно-издательский ком Редактор Л,Пчолинская Техр Корректор М.Шарош