Устройство для защиты трехфазной электроустановки от обрыва и неправильного чередования фаз

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК1686582 А Н 02 Н 7/08 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР М 688951, кл. Н 02 Н 7/08, 1980.Авторское свидетельство СССР Ю 1023504, кл. Н 02 Н 7/08, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ОБРЫВА И НЕПРАВИЛЬНОГО ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в релейной защите трехфаэных электроустановок и источников питания, Цель изобретения - повышение надежности путем дополнительного контроля тока в фазах электроустановки. В исходном состоянии при наличии питающего напряжения на выводах 1-3 устройства открыты транзисторы 33 - 35, а транзисторы 7-9 закрыты, Питание электроустановки отключено. При замыкании контакта 26 включения транзистор 8 открывается, включается исполнительный орган 28, замыкая выходные коммутирующие элементы 30-32, которые подключают; электроустановку к сети. После размыкания контакта 26 включения транзисторы 33-35 закрываются, а транзисторы 7-9 открыты, при этом электроустановка остается во включенном состоянии. При обрыве фазы питающей сети или фазы электроустановки закрывается транзистор 7 - 9 соответствующей фазы, исполнительный орган 28 возвращается в исходное состояние, размыкая выходные коммутирующие элементы 30-32, что приводит к отключению электроустановки от сети. 2 з,п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к электротехни;хе и предназначено для использования врелейной защите трехфазных электроустановок и источников питания,Цель изобретения - повышение надежности путем дополнительного контроля тока в фазах электроустановки,На чертеже представлена схема устройства.Устройство для защиты трехфазнойэлектроустановки от обрыва и неправильного чередования фаз содержит три входныхвывода 1 - 3 для подключения к питающей. сети, три выходных вывода 4-6 для подключения к выводам фаз электроустановки,три транзистора 7-9, причем первый 7 иретий 9 транзисторы выполнены с одним.;2, три конденсатора 23-25. первый замыкаощий контакт 26 включения, размыкающий:;онтакт 27 выключения и исполнительныйорган 28 с входным управляющим реле29 и тремя замыкающими ключевыми выходными коммутирующими элементами30 - 32.Эмиттеры первого 7, втс рого 8 и третьего 9 транзисторов соединены соответственно с первым 1, вторым 2 и третьим 3входными выводами, коллектор первоготранзистора 7 соединен с первыми выводаии первого резистора 10 и первого конденсатора 23, вторые выводы которых черезвторой резистор 11 соединены с коллектором третьего транзистора 9. Между коллектором второго транзистора 8 и вторымвыводом первого резистора 10 включена цепочка последовательно соединенных размыкающего контакта 27 выключения,первого диода 21, обмотки входного управляющего реле 29 исполнительного органа,28, шунтированной вторым конденсатором24, и иетьего резистора 12, шунтированного гре; ьим конденсатором 25.Первый входной вывод 1 через четвертый резистор 13 и база первого транзистора7 через пятый резистор 14 соединены с первым выводом г,ервого выходного коммутирующего элемента ЗО исполнительногооргана 28, вторым выводом этого коммутирующего элемента соединенного с первымвыходным выводом 4,Второй входной выао,г.через шестойрезистор 15 соединен с первым выводомседьмого резистора 16 и с первым выводомвторого выходного коммутирующего элемента 31 исполнительного органа 28, втОрым выводом ЭТОГО коммутирующегоэлемента соединенного с вторым выходным4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5 выводом 5, а база второго транзистора 8соединена с первым выводом восьмого рЕзистора 17.Третий входной вывод 3 через девятыйрезистор 18 и база третьего транзистора 9через десятый резистор 19 соединены спервым выводом третьего выходного коммутирующего элемента 32 исполнительного органа 28, вторым выводом этогокоммутирующего элемента соединенногос третьим выходным выводом 6, В устройстве имеются четвертый 33, пятый 34 ишестой 35 транзисторы и двенадцатый 36и тринадцатый 37 резисторы, причем четвертый 33 и шестой 35 транзисторы выполнены того же типа проводимости, что ипервый 7, и третий 9 транзисторы, а пятыйтранзистор 34 - того же типа проводимости,что и второй транзистор 8.Эмиттеры четвертого 33, пятого 34 ишестого 35 транзисторов соединены с эмиттерами соответственно первого 7, второго 8и третьего 9 транзисторов, коллекторы четвертого 33 и шестого 35 транзисторов соединены с базами соответственно первого 7и третьего 9 транзисторов, база второготранзистора 8 через второй диод 22, включенный согласно эмиттеру второго транзистора 8, соединена с коллектором пятоготранзистора 34 и с вторым выводом седьмого резистора 16, базы четвертого 33, пятого34 и шестого 35 транзисторов связаны соответственно через одиннадцатый 20, двенадцатый 36 и тринадцатый 37 резисторы спервым 4, вторым 5 и третьим 6 выходнымивыводами соответственно, первый замыкающий контакт 26 включения первым выводом соединен с первым входным выводом 1,а вторым выводом - с вторым выводом восьмого резистора 17,В устройстве имеются первый 38, второй 39 и третий 40 индикаторы, каждый изкоторых включен последовательно резистору 20, 36 и 37 в соответствующей цепи между базами четвертого 33, пятого 34 илишестого 35 транзисторов и первым 4, вторым 5 или третьим 6 выходными выводамиустройства соответственно.Кроме того, в устройстве дополнительно могут быть установлены защитные диоды41-49, стабилитроны 50 - 52 и второй замыкающий контакт 53 включения, механическисвязанный с контактом 26.В нормальное режиме устройство работает следующим образом.В исходном состсянии на выводы 1-3подано напряжение питания, электроустановка подсоединена к выходным выводам4-6, при этом через базы транзисторов 7-9токи не протекают, транзисторы закрыты, ачерез базы транзисторов 32-34 протекают токи и эти транзисторы открыты, шунтируя управляющие переходы транзисторов 7 - 9 соответственно. Если в базовые цепи транзисторов 33-35 включены индикаторы 38 - 40, то последние индицируют подачу питающего напряжения на вход устройства и отсутствие тока в электроустановке.Для подключения электроустановки к сети необходимо замкнуть контакт 26, при этом транзистор 8 открывается, так как через резистор 17 пойдет базовый ток этого транзистора. исполнительный орган 28 включается, замыкая выходные коммутирующие элементы 30-32, последние подключают электроустановку к сети.В начальный момент включения ток, потребляемый электроустановкой, больше тока в рабочем режиме, при этом транзисторы 33 - 35 открыты, а транзисторы 7 и 9 закрыты, благодаря их шунтированию транзисторами 33 и 35 соответственно, контакт 26 при этом должен быть замкнут, При наличии индикаторов ориентироваться можно по ним, в режиме пуска они возбужденй. в рабочем режиме ток уменьшается, так как напряжение на резисторах 13, 15 и 18 уменьшается, и индикаторы гаснут, индицируя, что пусковой режим окончен.После окончания пускового режима контакт 26 размыкается, транзисторы 7 и 9 открыты, поддерживая во включенном состоянии реле 29 исполнительного органа 28, так как транзистор 8 открыт, и ток идет через транзистор 8, диод 21, параллельно соединенные обмотку реле 29 и конденсатор 24, а также резистор 12 и конденсатор 25, по истечению некоторого времени напряжения, на которых перераспределяются пропорционально сопротивлениям обмотки реле 29 и резистора 12, Через обмотку реле 29 в начальный момент протекает ток срабатывания, а впоследствии ток удержания. Так как токи в фазах уменьшаются, уменьшаются также напряжения на резисторах 13, 15 и 18, что приводит к закрытию тран. зисторов ЗЗ - 35 и погасанию индикаторов 38-40.Электроустановка подключена к сети питания,Резисторы 14, 16 и 19 в базовых цепях транзисторов 7-9 выбирают с сопротивлениями, обеспечиваюпими нормальное удержание во включенном состоянии реле 29 исполнительного органа 28. Резисторы 20, 36 и 37 в базовых цепях транзисторов 33-35 выбирают из условия обеспечения их включения при перегрузках по току и не- включения в рабочем режиме. Последова тельно с резисторами в базовые цепи этих40 45 50 больше допустимых, нэ порядок функцио 55 нировэния устройства этл диоды не влияют, Диоды 47 - 49 в 5 аэх транзисторов 33 - 35 включают. только при условии применения индикаторов, допустимые обратные напряжения которых меньше, чем напряжение сетиСветодиоды могут вклю 5 10 15 20 25 30 35 транзисторов могут быть включены пороговые элементы, например стабилитроны 50 - 52. обеспечивающие более четкое срабатывание защиты. Индикаторы могут включаться и параллельно выходным коммутирующим элементам 30 - 32, но включение их в базовые цепи упрощает устройство, так как происходит совмещение токов индикаторов с базовыми токами транзисторов.Для отключения потребителя от сети размыкающий контакт 27 необходимо разомкнуть, Реле 29 вернется в исходное состоянке, разорвет цепи управления исполнительного органа 28, последний выключится, разомкнет свои выходные коммутирующие элементы 30 - 32 и обесточит базовые цепи транзисторов 7-9. а транзисторы 33-35 откроются,шунтируя управляющие переходы транзисторов 7-9 соответственно, Если индикаторы установлены, они возбуждаются, сигнализируя об отключении электроустановки. Замыкание контакта 27 не приводит к повторному срабатыванию реле 29, так кэк транзистор 8 закрыт,Если в процессе работы или в начальный момент пропадает напряжение на одной из фаз (обрыв фазы) с любой стороны устройства (т,е, либо с входа, либо с выхода), на датчике тока пропадает напряжение управления транзистором, подсоединенного к этой фэзе, транзистор закрывается, ток через обмотку реле 29 уменьшается до величины тока отпускания, и реле 29 отпускэет, размыкая свои. контакты, выключаяисполнительный орган, обесточивая электроустановку. Это же самое произойдет при перегрузке по току в любой из фэз, так как откроется один из дополнительных транзисторов, шунтируя управляющий переход соответствующего основного трэнзистора, последний закроется, и реле 29 выключится, Если чередование фаз перепутано, то при отпускании контакта 26 нэ реле 29 сформируется напряжение, при котором ток через реле 29 меньше тока удержания реле 29 во включенном состоянии, и электроустановка будет отключена от сети.Диоды 41 - 46 устанавливаются толькотогда, когда обратные напряжения на эмиттерно-базовых переходах транзисторовчаться в любом направлении при наличии диодов 44 - 46, если эти диоды отсутствуют, то светодиоды включаются согласно с эмиттерами транзисторов 33-35. Исполнительный орган 28, подключающий электроустановку к сети, может быть выполнен с выходными коммутирующими элементами в виде контактов контактора, управляемого с помощью реле 29, либо в виде тиристоров или симисторов, управление которыми также осуществляется с помощью реле 29,Формула изобретения 1. Устройство для защиты трехфазной электроустановки от обрыва и неправильного чередования фаэ, содержащее три входных вывода для подключения к питающей сети, три выходных вывода для подключения к выводам фаз электроустановки, три транзистора, причем первый и третий транзисторы выполнены с одним типом проводимости, а второй транзистор - с другим типом проводимости, одиннадцать резисторов, два диода, три конденсатора, первый замыкающий контакт включения, размыкающий контакт выключения и исполнительный орган с входным управляющим реле и тремя замыкающими ключевыми выходными коммутирующими элементами, причем эмиттеры первого, второго и третьего транзисторов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входными выводами, коллектор первого транзистора соединен с первыми выводами первого резистора и первого конденсатора, вторые выводы которых через второй резистор соединены с коллектором третьего транзистора, между коллектором второго транзистора и вторым выводом первого резистора включена цепочка последовательно соединенных размыкающего контакта выключения, первого диода, обмотки входного управляющего реле исполнительного органа, шунтированной вторым конденсатором, и третьего резистора, шунтированного третьим конденсатором, первый входной вывод через четвертый резистор и база первого транзистора через пятый резистор соединены с первым выводом первого выходного коммутирующего элемента исполнительного органа, вторым выводом этого коммутирующего элемента, соединенного с первым выходным выводом, второй входной вывод через шестой резистор соединен с первым выводом седьмого резистора и с первым выводом второго выходного коммутирующего элемента исполнительного органа, вторым вы 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 водом этого коммутирующего элемента, соединенного с вторым выходным выводом, а база второго транзистора соединена с первым выводом восьмого резистора, при этом третий входной вывод через девятый резистор и база третьего транзистора через десятый резистор соединены с первым выводом третьего выходного коммутирующего элемента исполнительного органа, вторым выводом этого коммутирующего элемента соединенного с третьим выходным выводом, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью повышения надежности путем дополнительного контроля тока в фазах электроустановки, в устройство введены четвертый, пятый и шестой транзисторы и двенадцатый и тринадцатый резисторы, причем четвертый и шестой транзисторы выполнены того же типа проводимости, что и первый и третий транзисторы, а пятый транзистор - того же типа проводимости, что и второй транзистор, эмиттеры четвертого, пятого и шестого транзисторов соединены с эмиттерами соответственно первого, второго и третьего транзисторов, коллекторы четвертого и шестого транзисторов соединены с базами соответственно первого и третьего транзисторов, база второго транзистора через второй диод, включенный согласно эмиттеру второго транзистора, соединена с коллектором пятого транзистора и с вторым выводом седьмого резистора, базы четвертого, пятого и шестого транзисторов соединены соответственно через одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый резисторы с первым, вторым и третьим выходными выводами соответственно, при этом первый замыкающий контакт включения первым выводом соединен с первым входным выводом, а вторым выводом - с вторым выводом восьмого резистора.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в него введены первый, второй и третий индикаторы, каждый иэ которых включен последовательно резистору в соответствующей цепи между базами четвертого, пятого или шестого транзисторов и первым, вторым или третьим выходными выводами устройства соответственно.З.Устройствопоп.1, отл ичаю щеес я тем, что в него введен второй замыкающий контакт включения, механически связанный с первым замыкающим контактом включения и одним своим выводом соединенный с первым входным выводом устройства. а другим вывддом - с вторым выводом первого резистора.