Реле времени с выдержкой времени на возврат после отключения напряжения питания

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 1750608(53) УДК 62.316. .925 (088.8) Опубликовано 23.07.80. Бюллетень27 по делам изобретений и открцтийДата опубликования описания 28.07,80 Л. А. Надел ь(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ С ВЫДЕРЖКОЛ ВРЕМЕНИ НА ВОЗВРАТ ПОСЛЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ1Изобретение относится к релейной защите сетей и может найти применение в устройствах релейной зашиты на переменном оперативном токе и в схемах автоматического ввода резерва (АВР), т. е. в тех случаях, когда требуется получение точной, регулируемой в определенных пределах, выдержки времени на переключение исполнительных контактов устройства после отключения напряжения питания.Известны электромеханические реле времени с часовым механизмом с выдержкой времени на возврат после отключения напряжения питания, например, реле с электромагнитным приводом серии ЭВ ЭВ1.У этих реле пружина часового механизма при наличии напряжения питания растянута за счет сработанного состояния электромагнитного приводного механизма. При отключении напряжения питания якорь возвращается, пуская часовой механизм, который приводит в движение подвижный контакт реле за счет энергии той же пружины.Недостатком этих реле является большое потребление мощности в нормальном режиме, когда катушка электромагнитного при 2вода постоянно обтекается током, и ограниченный ресурс.Известны также транзисторные реле времени с задержкой на возврат после отключения питания, в которых используются в качестве исполнительного органа двухпозиционное реле или реле с памятью, накопительный конденсатор в качестве источника энергии для возврата исполнительного органа по истечении выдержки времени, и электронная схема задержки с КС-конту- тО ром, энергия для функционирования которого запасается в конденсаторе времязадаюшей цепи и в специальном дополнительном конденсаторе памяти.Прототипом настоящего изобретения является транзисторное реле с выдержкой времени на возврат после отключения напряжения литания, состоящее из времязадаюшей КС-щели и конденсатора памяти, соединенных с управляющим и эмиттерными выводами программируемого однопереходного транзистора либо его аналога на транзисторах противоположных типов проводимости, делителя стабилизированного напряжения, связанного через разделительный диод с конденсатором памяти, накопительного конденсатора, соединенного последовательно с обмоткой выходного реле с магнитной памятью и ключевого элемента на тиристоре, управляющий вход которого соединен с выходом программируемого одно- переходного транзистора, а коммутирующие выходы через резистор и диод связаны с накопительным конденсатором и обмоткой выходного реле. Кроме того, последняя подключена к источнику питания через второй транзистор и диод 2,Такое реле обладает чрезвычайно малым потреблением мощности в длительном режиме включения, поскольку переключение исполнительного органа как в случае срабатывания при подаче напряжения питания, так в случае возврата при отсуствии напряжения питания происходит за счет импульсного возбуждения обмотки исполнительного органа, фиксация же необходимого коммутационного состояния обеспечивается за счет устройства памяти (магнитного или механического) в исполнительном органе.Однако реле-прототип обладает существенными недостатками.Во-первых, оно имеет большую инерционную ошибку, т. е. возможность кратковременного срабатывания выходного реле в случае, когда напряжение питания отсутствует меньше выдержки времени реле в целом, но больше интервала времени, задаваемого КС-контуром.Во-вторых, для срабатывания выходного реле необходимо скачкообразное изменение питающего напряжения, плавный подъем которого не вызывает включения второго тиристора, что приводит к отказу реле времени в целом. Эти недостатки существенно снижают надежность работы реле-прототипа.Целью изобретения является повышение надежности реле времени путем инерционной ошибки и исключения отказа реле при плавном подъеме напряжения питания.Поставленная цель достигается тем, что в известном реле времени с выдержкой времени на возврат после отключения напряжения питания, содержащее времязадающую КС-цепь и конденсатор памяти, соединенных с управляющим и эмиттерным выводами транзисторного аналога однопередного транзистора (ОПТ), делитель стабилизированного напряжения, связанный через разделительный диод с конденсатором памяти, накопительный конденсатор, соединенный последовательно с обмоткой выходного реле с магнитной памятью, и ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с выходом транзисторного аналога, а коммутирующие выходы связаны с накопительным конденсатором и обмоткой выходного реле, в качестве указанного ключевого элемента использован транзистор, коллектор которого соединен с обмоткой выходного реле через Т-образный КС-фильтр, а параллельно накопительному конденсатору включен разрядный резистор последовательно с размыкающим контактом выходного реле.Схема предлагаемого реле времени приведена на чертеже. Реле содержит время- задающую цепь (резистор 1, конденсатор 2), конденсатор памяти 3, соединенный с управляющим и эмиттерным выводами, аналог 4 на транзисторах 5 и 6 противоположных типов проводимости (р-п-р и п-р-п), делитель стабилизированного напряжения на резисторах 7, 8, 9, накопительный коно денсатор 10, соединенный последовательнос обмоткой исполнительного реле 11 с магнитной памятью, обладающего поляризованными свойствами; стабилитрон 12 и разделительные диоды 13, 14, 15 с малыми токами утечки. В качестве ключевого элемента в цепи разряда накопительного конденсатора 10 на обмотку реле 11 применен транзистор 16; параллельно накопительному конденсатору 10 включен разрядный резистор 17 последовательно с размыкающим контактом 18 исполнительного реле 11, а между обмоткой реле и коллекторным выводом указанного транзистора включен Т-образный КС-фильтр (резисторы 19, 20 и конденсатор 21),В предлагаемом устройстве срабатывание реле 11 даже при плавном поДъеме напряжения происходит за счет подачи напряжения питания на обмотку реле через размыкающий контакт и резистор7, сопротивление которого относительно мало по сравнению с сопротивлением обмотки реле 11 30(резистор 17 необходим только для защиты контактов 18 реле 11 от сверхтоков при разряде конденсатора 10). Величина емкости конденсатора 1 О в реле переменного тока определяет лишь зону вибрации контактов зз во время срабатывания при плавном подьеме напряжения питания и в некоторой степени минимальный уровень напряжения питания при подаче которого скачков происходит четкое срабатывание реле, При этом важно, что при одинаковых параметрах вы-ходного реле емкость конденсатора 10 в схеме реле прототипа должна быть в несколько раз больше, чем в предлагаемом реле при одинаковых уровнях подводимого скачком напряжения питания. Это дает экономиюв габаритах, весе и стоимости предлагаемого реле времени,При отключении напряжения питанияконденсатор 2 разряжается на сопротивление резистора 1, а конденсатор памяти 3 ро сохраняет неизменный уровень напряжениядо тех пор, пока не происходит включение аналога 4 ОПТ. Начиная с этого момента оба конденсатора 2 и 3 разряжаются через сопротивление резистора 21 на цепь базы транзистора 16, вызывая его насыщение.Если при этом величины емкостей конденсаторов 2, 3 и 10 таковы, что постоянная времени цепи разряда конденсаторов 3 больше постоянной времени цепи разряда кон 750608формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Техническое описание и инструкция поэксплуатации реле серии ЭВ 215 - ЭВ 245ОБК.469.187.2. Каталог фирмы Ь 1 ЕМЕМЬ ЮоМ 5240 2 е 11 г 1 а 1 з, 1976. Заппаг. денсатора 10, на сопротивления обмотки реле 11 и резисторов 19 и 20, насыщенное состояние транзистора 16 сохранится на все время разряда конденсатора 10 и реле 11 вернется в исходное состояние, переключив контакты 22 и 23 во внешней контролируемой цепи и замкнув контакт 18, шунтирующий конденсатор 1 О и быстро разряжающий его до нулевого уровня. При этом реле времени готово к циклу последующего срабатывания при подаче напряжения питания. Если в процессе разряда конденсаторов 2 и 3, но еще до возврата реле 11, напряжение питания вновьприкладывается к реле, транзисторы 5 и 6, а следовательно, и 16, почти безинерционно запираются в цепь разряда конденсатора 10 прерывается, реле 11 остается в сработанном состоянии, а конденсатор0 быстро позаряжается через обмотку реле 11 и диод 15,Поскольку в этом случае происходит резкое изменение направления тока в обмотке реле 11, на ней возможно появление перенапряжений, для защиты транзистора 16, от которых служит Т-образный КС-фильтр (элементы 19, 20, 21).Таким образом, в предлагаемой схеме сведена к минимуму инерционная ошибка, т. е. возможность кратковременного срабатывания выходного реле при отсутствии напряжения питания в течение времени, меньшего выдержки времени реле.Кроме того, если предлагаемое реле успело вернуться в исходное состояние, оно практически почти мгновенно готово к повторному срабатыванию в связи с быстрым разрядом конденсатора 10.Предлагаемое реле имеет следующие преимущества; обеспечивает правильное функционирование при плавном нарастании напряжения питания, что необходимо, например, в схемах устройств релейной защиты на переменном оперативном токе, когда после отключения к. з. рост напряжения питания собственных нужд будет замедлен за счет самозапуска двигателей; обеспечивает правильное функционирование с малой инерционной ошибкой и малым временем подготовки при совпадениях срабатывания реле и повторной подачи напряжения питания; имеет более простое и дешевое выполнение. Реле времени с выдержкой времени на 10 возврат после отключения напряжения питания, содержащее времязадающую КС-цепь и конденсатор памяти, соединенные с управляющим и эмиттерным выводами транзисторного аналога однопереходного транзистора, делитель стабилизированного напряжения, связанный через разделительный диод с конденсатором памяти, накопительный конденсатор, соединенный последовательно с обмоткой выходного реле с магнитной памятью, и ключевой элемент, упйо равляющий вход которого соединен с выходом транзисторного аналога, а коммутирующие выходы связаны с накопительным конденсатором и обмоткой выходного реле, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения инерционной ошибки и исключения отказа реле при плавном подъеме напряжения питания, ключевой элемент выполнен на транзисторе, коллектор которого соединен с обмоткой выходного реле через Т-образный з 0 КС-фильтр, а параллельно накопительномуконденсатору включен разрядный резистор последовательно с размыкающим контактом выходного реле.Редактор Н. Козлова Заказ 4660/41 Составитель В. Стрелков Тсхред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая Тираж 844 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП кПатент г. Ужгород, ул. Проектная, 4