Устройство для управления и защиты трехфазной электроустановки от обрыва фазы

(51)5 Н 02 Н 7/09 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН К АВТОРСКОМУ ТЕЛ ЬСТВ гс " .РРСТВЕННЫЙ КГл.фИТЕТ ПО ИЗОЬ с," Я ф 1 ОТКРЫТИЯМ ПРИКНТ СССР(71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ОБРЫВА ФАЗЫ(57) Изобретение относится к электротехни- ке, а именно к устройствам управления и Изобретение относится к электротехнике. а именно к устройствам управления и защиты трехфазных электроустановок,Известны устройства для управления. трехфазными установками в сети переменного тока, содержащие выпрял 1 итель, ключи управления, вспомогательные контакты, подключенные к катушке контактора. Подключение катушки контактора к цепи переменного тока через выпрямитель улучшает рабочие характеристики контактора.Однако для обеспечения экономической работы контактора в длительных режимах в известных устройствах последовательно катушке контактора подключается резистор или же контактор имеет две катушки с большим омическим сопротивлением,Наиболее близкил 1 по технической сущности к предлагаемому устройству является защиты трехфазных электроустановок. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем контроля каждой фазы сети. При возникновении неполнофазного режима в сети или на выводах электроустановки при нарушении контакта в силовых контактах контактора в рабочем режиме, например, при исчезновении напряжения на первом или втором выводе электроустановки обрывается цепь тока через светодиод второго оптрона, его фототиристор запирается, и контактор отключается в бестоковую паузу, размыкая силовые контакты и отключая тем самым электроустановку. 1 ил. устройство, содержащее кнопки управления, катушку, подключенную к полюсам сети а посредством первого и второго диодов, оптрона, резистора и вспомогательного контакта контактора.Устройство позволяет управлять контактором с возможностью увеличения пускового тока катушки при включении путдй подведения к нему однополупериодов ли- СО нейного напряжения, а затем снижения тока катушки до номинально необходимой величины путем подведения к катушке однополупериодов фазного напряжения.Недостатком устройства является ограниченный пусковой ток, прикладываемый к катушке.в момент включения, а также ограниченность функцибнальных возложностей, которая выражается в невозможностй контроля аварийных неполнофаэных режи 1704218мсв рзоо ы зле:т 1)оусг;гОвг;1 г)Г)1 ОЬ 1)ывефзз,ТЕким с.бразс)м, и;: )но усгс)глстгоИЧ)Г) ОГЕ)Л,;, )г- ЬЕЦгоцаг)ЬЕ:,Е ГОЗМОЖ Г,ОТ"г.,".Л ЬО 11 Э.,7 ГЭ 1я СЛ 5 ЕТСЯ рс 1 рвНИЕ У)К 101 ЗЛ,НУ Е)ОЗ 1 ЛО)ХНОСТЕ 5 ПУТГ)МКОЕТф О)Я Л.):"гДОй фЗЗЫЕТИ,уе зззнная цель дост.1 зется тек", что устройс Го дл, упрзвлен" л и ззгИтырех 1)азной элегтроустлновк От обрьВз фазы,СО"01 ЗЦЕЕ КОНТЗКТОг) " СИЛОВЫМИ КОНТЗКТдми /гЛ Е ЛОЧЕНИЯ В црРВОДЗ, ПИ 1 ЗЮ)ДИЕэлект;Оуст.",Н 07 вку, кнопки "Пуск" и "Стоп"ГЕ,". В(.". Л Вгг: Оой фаэы, .ЕЗИС Гор, бЛОК-КОтакт и катушку уонтак)орз, огтрон, допол 11 И) Ег НО С.га,)ЖЕН 7 РТО")В 14 ОПТ)010 М,третьлм ч. Твертым, пятым,)исдз 1 и вторыь резиг торогл, з блок-"05 т=кт контзктораВЬПОЛНСЧ РЗЗМЫКЗ 01 С 1. , ЗНОЧ ПЕРВОГО Дивода сг)эд 5 нен через кнопку "Пуск" с клеммой для сс единения с первым ф;)знымцро 1)О;,0. сети, точка соединения е, гтодовПЕРВО О и ВТОРОО ДНОДОВ ЧЕРЕЗ РаэгЬКЗ)0 щий блок-кснтакт контак)ое)з подкл;сч"на кточке сГ)еди".ения первого вьЗодэ катушкиконтакт рз с катодом третьего диода, второй Вь:год катушки конт;,:тора подключснгктоке Г.г единения зчада четвертого диод-) ианода г 1 ототиристора первого ог)треа, катод длг: соединения с треть,гл ггззнь м проВодом сети. Между анодом первого диода иКатоДОМ ВтСРОГО ДЕОДа Г)ОДКЛОЕНЗ 1 ОСЛЕдовзтс;,ьнзя цепочка,состояпал из ц-.рвогорезцс)1)рз и светодиода перв)го Огтрона,анод )ретее.о диода со")ине с к,-ммойДЛЯ СОЕ,.;ЛЕЕНИЯ С НУЛЕЬЫМ ПРОВОДО.1 Сатл,М Еж Д) ."01) Е1 Л И Г С ) В 1 ) МЗ ЗЫ Л 1 В Е ) Зд 3 М ИЭЛ.КТРОУСТНОРКИ ПОДКЛЮ.1 НЗ ПОСЛСДЦВЗтельна" цепс лкз, состоящ я из второго роз истог 3, кнопки Стоп, сОГлзсногклю,ег,:ых ссетодиода Второго Оггт, на иПЯТОГО ;0 ДГ фОТР)1 РИСТОЦ ВТ 07 ОГО ГЦ 1 РОНа ПОД;.",ЮЧЕН КатОгОМ Кг:"1)ВОМУ, З;.- ОДОМК ВТОРЦКВЬВОДЗМ КатУВ К," КОН)ЕКтг)ца, КЗТОД ЧЕ 17 РТ 010 ДОда СО;,.,НЕН С ТЕ)еТЬИМфаэным вь Вцдом зл"к ро) стз 10 Гки,ФНз :ерте:е предств,енз элсктрическад сх. з )стройствз длл у;рзвления и заСЦИ)Ы Ээвг;ТРОУСТЗНОВК 1 О 0.)РЫВЗ гЗЗЫ,) Ст Ь,СТВО ДЛЯ УПР)СЛ "НИЯ И ЗЗЦИТЫтрехфзэ сй;лектроустано:ки 1 от обрывафзэьг со ,".ркг "т конта ктор 2 с с 1 лосим КОНт;ктэми,1, кс горые Вклсены в г)рсводз,и и т а к) 1, , с; з ). к т ,) с у с т з 1 0 1 к у 1, У 1 0 и к и5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ано, первого диода б с.осдгВн чгрез кнопку "Пуск" 4 с кле 1 мг Дл соединения с ц)В е м фазны 1. ц 1)Г)гО)еом ГГ и, е)нод вт 01)0 ГО /ИО)З I С 1.)ЕЕЛЕЛС Д)151 СОЕДИНЕНИ 5 С Е ОРЫ 1 Л фа Э Ы 1 Л Ц)ОВОДОМ СЕТИ, ТОЧКЗ СОСИ ненця катодов цсрвого 6 и спорого 7 дио " через рэзмкз юций блок-кс" ".:,1 контактсрз цц;, .,; очке соедине я ПЕр.)ОГО ВЬ)вода КатуШКИ КОНЗКтС)ра 2 С КЗ- тодгл трс)ьего Д 1 одз 12, В)арой вывод кзтувгки кон)зктора подключе 1 к точке соедлееи з;Гдз четвертого дис)дз 13 и анода фототир:;с гора г)ервогс) оп грона 8, катод которого соединен с клеЛмой для соединения с тре)ьим фазным проводом сети, между анодом ц рвого диода б и кэтодом вторс;Одиодз 7 подкгючена последовательнзл цепочка, сос.Оящзя из первого резистора 10 и светодиода первого оптрона 8, анод третгсго д)иода 12 соединен с клеммой для сссд 1;ения с нулевым проводогл сети, между Вгорыгл и пер ым ВЕВодам электроустзнг)зк 1 1 подкл 10 Знз пОслсдовательнс)я ЦЕГОгха, СОСТОЯ,ЗЯ ИЗ ВтоРОГО РЕЗИСтОРа 15,НОПКИ "СТОП" 5, СВЕГОДИО)га ВтОрОГО ОП- трогз 9 и пятого диода 14, фцтотиристор ВТОРОГО ОПТРОНЗ;) 1 ОДКЛОЧЕ 11 КТОДОР К ПЕПВот,ф. а анодом к гторому вьВодам катуш".и конта,тора 2, катод четвертого диода 13 соед,нен с трстьигл фазным выводом электроустановки 1,Уст)ООй 1 СТВО Дл УПРЗВЛЕНИЛ И ЗаЩИтЫ трехфззной электроустановки от обрыва фзз работает следующим образом.1 исходном положении контактор отключен. При з.мь гзнии кногки "Пуск" 4 через светод 11 од первого оцтронэ 8 по цецочке; первая фаза сети А, перлей резистор 10, св.тодиод первого оптроа 8, второй дг;од 1, вторая фзэа сети Б, цр Налич)и напряжения между фазами А и Г течет ток, Это Обусловливает отпирание фототиристора первого оптроэ 8, в результате чего, если из фазе С есть напряжение, к катушке контактора 2 црикладьгзаОтсг цоложительНсЕ ПОЛУПЕ 1)ИОДЫ ЛИНСйНЫХ НаПРяжЕ 1 ий фзз Л, В, С и Б - С. Ток в катушке контакторз 2 обусловливзст втлгивзющй магнитный поток и контзктор 2 вклОчзетсл, замыкал свои силовые контзкгы 3 и р;зглыкая блокконтзкт 11. При)1 и рззглыкзне блок.контакта 11 цроизгодитсл после замыкания силовых контактов 9 или одновременно в ззв 1 ГикОсти ог конструкции контзктора и сОцени регулировк КоеТактог).После срлбттьггзея кон)Кторз 2 при р.Мьгкзнии 1)гск- Он)зк)з 11 кэ)ушка 2 Окззьг:.:.тся 1)о,. 1 ОцплуцерОдеьв фзз.н.гм. ря)к; .м ети АЛ,4. Г 1 ри рэзмыка и кггк "(ус," 4 сгстодг;од ц.рвого35 40 45 50 55 оптрона 8 током обтекаться не может, фототиристор оптрона 8 запирается. Настурает рабочий режим контактора. Ток в даннол 1 случае течет по цепи: нулевой провод, диод 12, катушка контактора 2, диод 13, третий фазный вывод электроустановки. Непрерывность тока через катушку 2 при питании однополупериодным напряжением поддерживается током буферной цепи - фототиристором второго оптрона 9. Фототиристор второго оптрона 9 управляется светодиодом данного оптрона, получившим питание от первого и второго выводов электроустановки. Для отключения контактора нажимают кнопку "Стоп" 5. Светодиод второго оптро на 9 в данном случае не обтекается током, фототиристор данного оптрона запирается, Г 1 ри запирании фототиристора второго оптрона 9 по катушке течет однополупериодный ток, Катушка контактора в данном случае не может в паузу тока удерживать якорь контактора во втянутом состоянии и контактор отключается,В аварийных ситуациях сети при неполнофазных режимах устройство работает следующим образом, При неполнофазном режиме, предшествующем включению контактора, устройство не может быть включено. При отсутствии напряжения на фазах А и В цепочка из светодиода оптрона 8 и первого резистора 10 током, даже при нажатой кнопке "Пуск" 4, обтекаться не может, вследствие чего фототиристор первого оптрона 8 заперт, по катушке контактора 2 ток проходить не может. Таким образом, при неполнофазном режиме сети устройство препятствует включению контактора, т.е.предупреждает аварийный режим работы электроустановки. При возникновении неполнофазного режима в сети илина выводах электроустановки при нарушении контакта в силовых контактах 3 контактора в рабочем режиме в устройстве происходят следующие процессы При исчезновении напряжения на первом или втором выводах электроустановки 1.прекращается прохождение тока через светодиод второго оптрона 9. Фототиристор второго оптрона 9 запирается и контактор 2 в бестоковую пау.зу отключается. При исчезновении напряжения на третьел выводе электроустановки 1 прекращается ток в катушке 2 и контактор . также откл ючается.Таким образом, устройство отключается как при неполнофазном режиме сети, так и при неполнофазном рсжил 1 е на выводах электроустановки 1, Данный режим может возникнуть при нарушении электрических 5 1 О 15 20 25 30 соединений в силовых контактах 3 контактора.Устройство для управления и защиты трехфазной электроустановки от обрыва фаз реализовано при применении следующих элементов. Контактор 2 типа КТподключен к трехфазной сети с линейным напряжением 380 В. Диоды б, 7. 10, 13 и 14 приняты типа КД 202 Р, оптроны 8 и 9 типа Т 0-6,3-4, кнопки "Пуск" 4, "Стоп" 5 типа КМ 1-1, резисторы 10 и 15 типа МЛТ34 кОм. В качестве нагрузки применена трехфазная осветительная установка с лампами КГ.-,Устройство обладает повышенной надежностью. Ток пускового режима данного устройства формируется из приложения к катушке контактора двух полупериодов линейного напряжения, что обеспечивает мощный пусковой тяговый момент якоря. При втягивании якоря контактора ток автоматически снижается до величины удержания якоря во втянутом состоянии, Расширение функциональных воэможностей устройства достигается в предупреждении аварии электроустановки при неполнофазном режиме как в сети - в пусковом или рабочем режиме, так и на полюсах электроустановки.Устройство применимо в любыхэлектроустановках управления электроприводом, электроснабжения, управления осветительными установками. Формула изобретения Устройство для управления и защиты трехфвзиеЪ электроустановки от обрыва фазы. содержащее контактор с силовыми контактами для включения в провода, питающие электроустановку, кнопки "Пуск" и "Стоп", первый и второй диоды, резистор, блок-контакт и катушку контактора, оптрон,отличающееся тем,что,с целью расширения функциональных возможностей путем контроля каждой фазы сети, оно дополнительно счабжено вторым оптроном, третьим, четвертым и пятым диодами и вторым резистором, а блок-контакт контактора выполнен размыкающим, анод первого диода соединен через кнопку "Пуск" с клеммой для соединения с первым фазным проводом сети. анод второго диода - с клемма для соединения с вторым фазным проводсм сети, точка соединения катодов первого и второго диодов ч. рез размыкающий блок- контакт контактора подключена к точке соединения перво о вывода катушки контактора с катодом третьего диода, второй вывод катушки контактора подключен кТираж удапств;н ого комитета по из 113335, москва, Ж, Р) пород, ул.Гд э)ина, 101 Г 1 роизводств э.и. Дате:вски комбинат "Г 1 лтен точке с единения с,3 о," чего.=.ртого диода и анода фототири:тэ;.3 и:;,еэгэ о.трона, ка. тод коо ро 1 0 со.:г",и н ,";: кл .ОР для соединения с третьим 1,:.знык: прс содом сээи, МЕДУ а ГОДОМ П Рь:. ЭОа И КдтОДО; Втарого диэдз по,"лго;ен ггослсдовательная цепочка, с стояц 1 ая из перво о резисгорд и светодиода первого эптрона, анод третьего диода соединен с клемглой для соединения С НУЛСВЫМ ПРОЬЭДОМ СЕТИ, ЦОСЛЕДОВдТЕЛЬндя цепочка, состоящая из егоре о резистора, кнопки "Стоп", согласно вклгоченных свсодпэда,торого оптрона и пяго одиода, подключена к клемммл для соединения с ,э первым и вторым выводом з екроустановки. фототиристор второго опрэнд подклиэчен катодом к первому, а анодо;л- к второму выводам катувзки контактора, катодчетвер того диода соединен с третьим фазным вы водом злектроустановки. Подписноер тениям н о; крытиям при ГО 1 Т СССРизскдч ндГ)., л/5