Устройство для защиты от неправильного чередования фаз питающей сети

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 532147 Саоз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 24.10,1) М. Кл.- Н 02 Н 3 присоединением заявки Ме Государственный ко 3) Приоритет Совета Министров СССРло делам изобретенийи ОткРытий гюллетень Мо 38 бликовано 15.10,7 а опубликования 53) УДК 621.316.92(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕПРАВИЛЬНОГО ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ2 с 51 дс. Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и может быть применено при защите трехфазных двигателей и других потребителей от неправильного чередования фаз или от обрыва одной из фаз.Известно устройство и схема защиты от неправильного чередования фаз, в котором для определения правильности подачи трехфазного питания на потребитель к фазам Л, Б ц В подключены три электрические цепочки, соединенные между собой звездой, две из этих цепочек образованы активными сопротивлениями, а третья - последовательно соединенным конденсатором и активным сопротивлением. К общей точке этих трех цепей подключена обмотка исполнительного реле переменного тока, второй конец которой подсоединен к нейтральному проводу 1.Недостатками данного устройства являются необходимость жесткого подбора элементов звезды, использование только для трехфазных линий с нулевым проводом, появление тока, протекающего через обмотку реле при неправильном чередовании фаз из-за старения элементов или из-за температурного ухода их параметров, что приводит к снижению надежности, срабатыванию исполнительного реле при обрыве одной из фаз.Известно также устройство, в котором в трехфазной линии один из линейных проводов является общим и между ним и двумя другимп проводами подключены две электрические цепочки, Одну из цепочек образуют двумя активными сопротивлениями, включенными последовательно, а другую - активным сопротивлением и конденсатором 2.Недостатками данного устройства являются необходимость тщательного подбора элементов; при старении элементов появляется ток, что требует термокомпенсаций, а в противном случае может привести к ложному срабатыванию устройства.Наиболее близким техническим решением является устройство для защиты от неправильности чередования фаз питающей сети, содержащее блок определения двух близко- лежащих фаз, подключенный к источнику питания, трпггеру-пнвсртору и исполнительному реле, причем блок определения имеет два стабплитрона, аноды которых соединены между собой и подключены к одной из фаз сети, аподсоединены 1 двум другпм фазам сети через резисторы и непосредственно к базам транзисторов, коллекторы транзисторов через резисторы соединены с плюсом источника, эмпттеры - с общсй точкой диодов стабплптрона 3.Недостаток данного устройства заключаетв том, что схема его требует подбора опре;енпых жестких сочеганпй параметров ре5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3зисторов или конденсаторов. При работе в затрудненных климатических условиях параметры резисторов и конденсаторов могут изменяться на значительную величину, что требует введения термокомпенсации пли влечетза собой отказы в работе схемы,С целью повышения надежности схемы защиты между катодом стабилитрона и базойодного из транзисторов включен конденсатор,а коллекторы обоих транзисторов последовательно соединены с блоком логического суммирования, триггером-инвертором и исполнительным реле.На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - временные диаграммы работысхемы при правильном чередовании фаз; нафиг. 3 - временные диаграммы работы схемыпри неправильном чередовании фаз.Устройство для защиты (фиг. 1) состоит изблока 1 определения двух близлежащих фази блока 2 логического суммирования, триггераинвертора 3 и исполнительного реле 4, блока6 питания.Блок 1 определения двух близлежащих фазсодержит два стабилитрона 6 и 7, аноды которых соединены между собой и подключенык одной из фаз питающей сети, например кфазе В.Катоды каждого из стабплитропов подключены в свою очередь к базам транзисторов8 и 9 и через гасящие резисторы 10 и 11 - кдвум другим фазам через стабилитрон 6 ирезистор 10 к фазе А, стабилитроп 7 через резистор 11 - к фазе Б. Причем катод стабилитрона 6 соединен с базой транзистора 8 через конденсатор 12, Кроме того, коллекторы ибазы транзисторов 8 и 9 соединены с плюсомисточника питания через резисторы 13, 14, 15и 16. Эмиттеры транзисторов соединены с общей точкой анодов стабилитронов 6 и 7. Коллекторы обоих транзисторов 8 и 9 последовательно соединены с блоком 2 логического суммирования триггером-инвертором 3 и исполнительным реле 4.Блок 5 питания состоит из диода 1, стабилитрона 18, конденсатора 19 и резистора 16.Анод диода 17 соединен с одной из фаз сети(например с фазой Б).Устройство работает следующим образом,В исходном положении за счет поданногона базы транзисторов 8 и 9 (фиг. 1) через резисторы 13 и 15 постоянного напряжениятранзисторы открыты и на вход блока 2 логического суммирования с их коллекторов поступают логические О. На выходе этого блока находится логическая 1, а триггер-инвертор 3 не вырабатывает постоянного напряжения.Геле 4 отключено, На потребитель напряжения не подается, при этом контакт 20 разомкнут.При поступлении положительной полуволны фазы А происходит ее ограничение на стабилитроне 6 до напряжения стабилизации. На конденсатор 12 поступает напряжение (1 (фиг. 2, 3).В момент действия положительной полуволны транзистор 8 остается открыл ым, па входе блока 2 логического суммировапия находится О. При отрицательной полуволне стабилитрон 6 открывается, а конденсатор 12, разряжаясь через него, запирает транзистор 8. На вход блока 2 логического суммирования поступает 1. После разряда конденсатора 12 транзистор 8 вновь открывается. На коллекторе транзистора 8 и входе блока 2 логического суммирования - логический О до следующего цикла. Временные диаграммы напряжений на базе транзистора 8 и на коллекторе транзистора 8 (Ь.) приведены на фиг. 2. Переменное напряжение фазы Б поступает па блок 1 определения двух близлежащих фаз (фиг, 1), посредством стабилитрона 7 и транзистора 9 ограничивается и преобразуется в импульсную форму (фиг. 2, (Л).Импульсы с коллектора транзистора 9 (фиг. 2, с/5) поступают на блок 2 логического суммирования сдвинутыми относительно фазы Б на 180,Если чередование фаз правильное, т, е. фаза Б (Ьвв ) опережает фазу А (Ьлв) на 20, то на оба входа блока 2 логического суммирования одновременно поступают логические 1 (фиг. 2, сиз, О,), при этом напряжение с выхода логического блока 2 (фиг. 2, Ь,) и инвертора 21 (фиг. 2, Ь 7) обесгечивает опрокидывание триггера-инвертора 3, который вырабатывает постоянное напряженис (фиг, 2, Ь 8), подаваемое на исполнительное рсле 4, Последнее срабатывает и своими контакта., и подключает потребитель к сети,11 ри неправильном чередовании фаз (фиг.3) фаза Б отстает от фазы А. Логические единицы на вход блока 2 логического суммирования (фиг. 2, сз и (,1) поступают не одновременно, папряжспис па выходе триггера-инвертора ,1) равно нулю, и исполнительное реле 4 отключает потребитель,Формула изобретения Устройство для защиты от неправильного чередования фаз питающей сети, состоящее из блока определения двух близлежащих фаз, подключенпого к источнику питания, триггеру-инвертору и исполнительному реле, причем блок определения содержит два стабилитрона, аноды которых соединены между собой и подключены к одной из фаз сети, а катоды подсоединены к двум другим фазам сети через резисторы и непосредственно к базам транзисторов, коллекторы транзисторов через резисторы соединены с плюсом источника, эмиттеры - с общей точкой анодог стабилитронов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты, между катодом стабилитрона и базой одного из тран зисторов включен конденсатор, а коллекторы обоих транзисторов последовательно соединены с блоком логического суммирования, триггером-инвертором и исполнительным реле.Источники, принятые во внимание при экспертизе: 53214761. Патент США2724.782, кл. 307 - 127,1953.2. Патент США3218485, кл. 307 - 127,1962.3. Патент США3431467, кл. 317 - 47,1966 (прототип) .каз 2145/8ЦНИИ псное СССР Типография, пр. Сапунова,Изд. М 1683Государственного когяптета по делам изобретений13035, Москва, Ж, Рауш Тираж 882Совета Мицистрои открытийская наб., д. 4 5