Реле напряжения

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(п 748634 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритетоо делам изобретений и открытий(53) УД К 621. 316. 925(088 8) Дата опубликования описания 18,07,80(54) РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ 1Изобретение относится к релейной технике и предназначено для защиты потребителей переменною тока от превьппения заданного уровня эффективного напряжения.Известны реле напряжения, применяемые для зашиты потребителей переменного тока от перенапряжений Щ 21, котс- рые содержат выпрямительный блок, блок сравнения, нуль орган, .подключенный к блоку сравнения, и исполнительный орган.ФОИз известных устройств наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является реле напряжения )3 т содержащее двухполупериодный выпрямитель, подключенный, к защищаемой сети, интегрирующую цепочку, состоящую иэ последовательно соединенных конденсатора н резистора, блок сравнения напряжений, нуль-орган, и подключенный к нему исполнительный орган, 2 оНедостатком известного реле является то, что оно обладает помехоустойчивостью при кратковременных выбросах напряжения сети, длительность которых значительно меньше полупериода иещенения напряжения, однако оно работает с достаточной точностью только в случае синусоидального напряжения, а при несщтусоидальной форме напряжения погрешность срабатывания реле увеличивается с, увеличением, степени не- синусоидальности.Бель изобретения - повышение точности срабатывания реле.Поставленная цель достигается тем, что в реле напряженияэ содержащем двухполупериодный выпрямительэ подключенный к защищаемой сети, интегрирующую цепочку, состоящую из последовательно аоединенньтх конденсатора и резистора, блок сравнения, нуль-орган и подключенный к нему исполнительный орган, блок сравнения напряжения выполнен в виде нелинейного моста, два плеча которого составляет потенциометр, включенный параллельно конденсатору интегрирующей цепочки, подключенной к двум другим выводам двухполупериодного выпрямителя. Ива других плеча нелинейного моста составляют ре3748634зистор и стабилитрон,"тройка соедМйейИкоторых и средняя точка потенциометраподкачены к входам нуль-оргайа, при"Ътом Соотношение номинально"б значениясопротивления резистора интегрирующейцепочки и общего омического сопротивле.- ния входной диагонали нелинейного моста,включенной в качестве нагрузки параллельно, конденсатору интегрирующей цепочки,равно 1: 2. 10Такое выполнение схемы позволило при" "соотношении сопротивления. резистораинтегрирующей цепочки и сопротивлениянелинейного моста; равном 1: 2, получитьвольтамперную характеристику заряда кондейсатора в йнтегрирующей цепочке по виду близкую к параболе, при этом максимальные значения напряжения на конденсаторе будут пропорциональны суммарной величине заряда, переданного конденсатору 20к концу заряда, а так как текущее значение величины заряда, передаваемого конденсатору, зависит от величины зарядноготока в этот момент, а зарядный ток изменяется приближенно по параболическому 25мкону, то очевидно;"что максимальноезначение напряжения на конденсаторе будет пропорционально среднеквадратичномуЭначению напряжения, т. е. его эффективному значению, Кроме того, в схеме осущес;твлено сравнение напряжений на уров " нях, соизмеримых с уровнем контролируемого напряжения, и в результате этого- пьйьпйена точность контроля напряжений.На фиг. 1 приведена электрическая 35схеяа реле напряжения, содержащегодвухполупериодный выпрямитель 1, резистор 2 и конденсатор 3 интегрирующей цепочки, подключенные к выходной диагоналидвухполупериодного выпрямителя, потеяциометр 4, подключенный параллельно конденсатору 3 и составляющий два плечанелинейного моста блока сравнения резистор 5 и опорный стабилитрон 6, составляющие два других плеча нелинейного 45моста, нуль-орган 7 и исполнительныйорган8.Схема работает следующим образом.Йапряжение контролируемой сети подается на входную диагональ двухполупери-Юодного выпрямителя 1, а с выходной диагонали этого выпряйителя снимается выпрямленное напряжение на измерительныйблок реле напряжения. 55С начала первого полупериода через резистор 2 начинает заряжатьСя конденсатор 3 и продолжает заряжатьсй до момента, когда напряжение на спадающей ветфви йолупериода станет равно напряжению на конденсаторе 3, после чего напряжение, подаваемое на измерительный блок продолжает спадать до нуля, а конденсатор 3 разряжается на нелинейный мост, состоящий иэ потенциометра 4, резистора 5 и стабилитрона 6, со скоростью, определяемой параметраМи элементов схемы.Зависимость мгновенного значения тока зарядаконденсатора от абсолютносго значения переменного напряжения О на входе измерительного блока будет иметь вид:В - Осос=где О - напряжение на накопительномСоконденсаторе к моменту началазаряда при последующем периоде;9, - номинальное значение сопротивления резистора в цепи зарядаконденсатора.Зависимость 1 = ЦОвестным приближением заменить параболой, для которой;К1 уОСоГрафик этой зависимости приведен на фиг. 2.Вследствии того, что после окончания каждого полупериода конденсатор разряжается на определенное сопротивление нелинейного моста, к началу последуюшего полу- периода конденсатор 3 оказывается не полностью разряженным, и поэтому заряд в последующем полупериоде начинается не сразу, апосле того, как напряжение 0 переднего фронта полупериода достигает значения напряжения Ос на кон-, денсаторе 3.При этом пропорционально напряжению на кондейсаторе О будет изменяться и напряжение О на средней точке потенциометра 4, которое сравнивается с опорным напряжением ) на стабилитроне. В случае, если напряжение О на средней точке потенциометра превысит уровень опорного напряжения, выдается сигнал Овх . (входное напряжение нуль-органа) на вход нуль-органа, который вырабатывает команду на исполнительный орган.Выбор параметров элементов измерительного блока производится иэ условияполучения вольтамперной характеристикизаряда конденсатора, по виду приближак- . щейся в параболе, и иэ условия обеспечения сравнения более высоких по уровнюнапряжений.5 748Процесс выделения на нагрузке, в блоке сравнения, напряжений, максимальные значения которых пропорциональны эффективному значению результирующей кривой контролируемого напряжения, показан на графиках фиг. 3 (а, б, в).Таким образом, введение в устройство нелинейного мостового блока сравнения, включенного в качестве нагрузки накопительного конденсатора интегрирующей цепочки, позволило создать реле напряже.- ния, реагирующее на эффективное значение напряжения контролируемой сети, и повысить тем самым точность срабатывания реле напряжения.Формул а изоб ретенияРеле напряжения, содержащее двухполупериодный выпрямитель, подключенный к защищаемо 9 сети, интегрирующую цепочку, состоящую из последовательно соединенных конденсатора и резистора, блок сравнения, нуль-орган и подключенный к нему исполнительный орган, о т личающееся тем,что,сцелью повышения точности срабатывания реле,блок сравнения напряжения выполнен ввиде нелинейного моста, два плеча которого составляет потенциометр, включенБ ный параллельно конденсатору интегрирующей цепочки, подключенной к двумдругим выводам двухполупериодного выпрямителя, два других плеча нелинейногомоста составляют резистор и стабилитрон,1 О точка соединения которых и средняяточкапотенциометра подключены к входам нульоргана, при этом соотношение номинального значения сопротивления резистораинтегрирующей цепочки и общего омичес 5 кого сопротивления входной диагоналинелинейного моста, включенной в качественагрузки, параллельно конденсатору интегрирующей цепочки, равно 1: 2.Источники информации,20 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР530369, кл, Н 01 Н 83/10, 1976,2. Патент Франции2243542,кл. Н 02 Н 3/20, 1974.3. Авторское свидетельство СССР233055, кл, Н 01 Н 47/32,1967 (прототип).748634 бв и Составитель Т. ЩегольковаОрловская ТехредЖ. Кастелевич Корректор Г, Назаров ед иал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проект 54/44 Тираж 783 ЦНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035 р Москвау ЖПодписное комитета СССР открытий Раушская наб., д, 4