Устройство для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока

Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 070778 (21) 2638661/24-07 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 316. .925(088.8) Дата опубликования описания 25,1280(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ОБ АВАРИЙНОМ СОСТОЯНИИ ТРЕХФАЗНОИ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАИзобретение относится к автоматике, контрольно-измерительной технике и может быть использовано в частности, для измерения и контроля эксплуатационных показателей трехфазных сетей переменного тока.Известны устройства для сигнализа" ции об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока, состоящие из двух основных частей: измерительной 1 и индикаторной. Известные устройства позволяют автоматически контролировать один какой-либо параметр трехфазной сети, а при нарушении режима работы сигнализируют об аварийном 15 состоянии сети 111.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сигнализации обаварийном состоянии многофазной сети переменного тока, содержащее 20 трансформаторы тока с двумя вторич-. ными обмотками, выполненными со средними точками, кольцевые детекторы, выпрямители, логический элемент И, выполненный на транзисторах и индика тор. При этом вторичные обмотки трансформаторов тока соединены попарно последовательно с диагоналями кольцевых детекторов, а средние точки этих обмоток подключены к выпрями" 30 телям через резисторы, включенныемежду эмиттером и базой логическогоэлемента И, имеющего связь с индикатором 2.Принцип работы известного устройства основан на выделении электрических сигналов на вторичных обмоткахтрансформаторов тока с последующимих суммированием и преобразованиемс помощью кольцевых детекторов и выпрямителей. При этом электрическиесигналы с выходов выпрямителей поступают на входы логического элементаИ, в цепь питания которого включен индикатор.При наличии в контролируемой сетиаварийного режима работы, напримерпри обрыве фаз или уменьшении токовв Фазах за допустимые пределы, электрические сигналы на вторичных обмотках трансформаторов тока отсутствуютили же величины их ниже допустимых.При этом логический элемент И переходит в состояние, при котором индикатор сигнализирует об аварийномсостоянии сети.Известные устройства с многофазным питанием чувствительны не толька к наличию токов, но и к чередованию питания фаз, а также уменьшению сопротивления изоляции фаз относительно корпуса. К таким устройствам, в частности, относятся двигатели.Однако неисправности в многофазной сети приводят к аварийному режиму работы либо нарушению правильного функционирования аппаратуры. Так, при неполнофазном режиме питания гиромотора гирокомпаса или изменения чередования питания Фаз, а также при механическом контакте токоподводов гиромотора с корпусом гирокомпаса резко возрастает погрешность определения положения плоскости истинного меридиана. Известные устройства нечувствительны к такого рода неисправностям в сети, что снижает надежность их работы и ограничивает область их использования.Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей устройства сигнализации.Поставленная цель достигается тем, что устройство для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока, содержащее трансформаторы тока с двумя вторичными обмотками, первичные обмотки которых включены в Фазы сети, выпрямители, логический элемент И, выполненный на транзисторах, и индикатор, отличается тем, что оно дополнительно снабжено вторым и третьим логическими элементами И, Фильтрами низкой частоты, пороговыми элементами, элементами НЕ по количеству Фаз сети соответственно, блоком "выборки два из трехф, блоком резисторов и двумя З - триггерами, при этом блок резисторов состоит из трех резистивных эвезд, которые подключены параллельно к Фазам сети, нулевые точки каждой звезды заземлены, первые вторичные обмотки трансформаторов тока включены между эмиттером и базой первых транзисторов соответствующих элементов И, вторые вторичные обмотки первого, второго и третьего трансформаторов токавключены между эмиттером и базой вторых транзисторов соответственно второго, третьего и первого элементов И, параллельно заземляющим резисторам подключены входы выпрямителей, выходы которых через последовательно установленные Фильтры низкой частоты и элементы НЕ включенымежду эмиттером и базой третьих транзисторов элементов И соответственно, выходы элементов И через пороговые элементы подключены к входам блока "выборки два из трех", подключенного к первому входу индикатора, а выход ,первого элемента И соединен с 5-входом, выход второго элемента И - с й-входом первого Э - триггера, Я - выход первого ) - триггера и выход третьего элемента И подключены к 1) и С-входам второго 1) - триггера соответственно, а прямой и инверсный Я-выходы второго Ъ -триггерасоединены с вторым и третьим входами индикатора.На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2диаграммы электрических сигналов.Устройство для сигнализации содержит трансформаторы 1-3 тока, элементы 4-6 И,блок 7 резисторов, содержащий три резистивных звезды 8-10,нулевые точки каждой из которых черезрезисторы 11-13 заземлены, выпрямители 14-16, фильтры 17-19 низкойчастоты элементы 20-22 НЕ, пороговыея15 элементы 23-25, блок 26 выборки дваиз трех,два Ъ -триггера 27 и 28 ииндикатор 29.Устройство работает следующим об.разом.2 О При целостности Фаз сети и наличиитоков, протекающих в первичных обмотках трансформаторов 1-3 тока, электрические сигналы с вторичных обмоток указанных трансформаторов фиг.2 ав) поступают на входы элементовИ(вторичные обмотки трансформаторовтока включены между эмиттером и базой транзисторов элементов И. Одновременно с этим при отсутствии замыкания Фаз на корпус с выходов элементов 20-22 НЕ электрические сигналыв виде постоянных напряжений прикладываются между эмиттером и базойтретьих транзисторов элементов 4-6И соответственно. В результате на З 5 выходах элементов 4-6 И за счет совпадения электрических сигналов вовремени присутствуют импульсы Х,3,2.иг. 2 г - 2 е)которые поступают навходы пороговых элементов 23-25 со ответственно. Пороговые элементыпосредством блока 26 выборки два изтрех переводят индикатор 29 в состояфние, при котором он сигнализирует оналичии токов и целостности фаз сети.Блок выборки два из трех выполненна контактах исполнительных релепороговых элементов, При обрыве одной из Фаз на выходах двух из трехэлементов И и соответственно на выходах двух из трех пороговых элементов электрические сигналы отсутствуют. При этом индикатор 29 сигнализирует о неисправности в сети.При уменьшении токов в фазах задопустимые пределы индикатор 29 также сигнализирует о нарушении режимаработы сети, поскольку уровни сигналов на входах пороговых элементовнедостаточны для их срабатывания.При замыкании фаз сети на "землю" 60 или же при уменьшении за допустимыепределы сопротивления изоляции фазотносительно корпуса на резисторах11-13 выделяются переменные напряжения, которые через выпрямители 14- б 5 16 и фильтры 17-19 низкой частотыпоступают на входы элементов 20-22 НЕ,которые снимают сигналы с соответст-,вующих входов элементов И. Приэтом импульсы на выходах элементовИ отсутствуют, пороговые элементыне срабатывают и индикатор такжесигнализирует о неисправности в сети. Для развязки высоковольтных цепей сети и шин питания устройства выпрямители 14-16 выполнены с трансформаторным входом. При наличии токов в фазах и отсутствии замыкания фаз на корпус импульсные последовательности ХД,Х с выходов элементов 4-6 И подаются на .Э - триггеры 27 и 28. Неправильное чередование фаз обнаруживается 3 - триггером 28, Чередованию фаз А, В и С (фиг. 2) соответствует последовательность импульсов МД и Е с выходов логических элементов 4-6 И. Импульс Х устанавливает высокий потенциал посредством 3) " триггера 27 на ) -входе ) триггера 28, но затем импульс ч возвращает его к низкому уровню. После этого импульспереносит низкий потенциал с Ъ - входа на я-выход, в результате повышается потенциал на Я-выходе (инверсном) Ъ -триггера 28. Чередованию фаэ В, А и С соответствуют импульсные последовательности 4, Х и Е, При этом высокий.потенциал устанавливается на Я-выходе, а низкий потенциал - на 9-выходе (инверсном) ;ц- триггера 28. Потенциалы с выходов Ъ -триггера 28 используются для управления состоянием индикатора 29. 20 ЗО Таким образом, введение в устройство новых элементов второго и третьего элементов И, пороговых элемен тов, фильтров низкой частоты, элементов НЕ, блока "выборки два из трех", блока резисторов и .Ь -триггеровпозволяет, по сравнению с известным, за счет увеличения числа контролируе мых параметров повысить надежность работы устройства, а также расширить область его использования. Настоящие выводы подтверждаются экспериментальными исследованиями работоспособности устройства в режимеКонтроля исправности цепей питания гиромотора. Результата исследований подтвердили высокую надежность и эффективность работы устройства. формула изобретенияУстройство для сигнализации обаварийном состоянии трехфазной сетипеременного тока, содержащее трансформаторы тока с двумя вторичнымиобмотками, первичные обмотки которыхвключены в фазы сети, выпрямители,логический элемент И, выполненныйна транзисторах, и индикатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности работыи расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабженовторым и третьим логическими элементами И, Фильтрами низкой частоты,пороговыми элементами, элементамиНЕ по количеству фаз сети соответственно, блоком "выборки два из трехф,блоком резисторов и двумя Ъ -триггерами, vри этом блок резисторов состоит из трех резистивных звезд, которые подключены параллельно к фазамсети, нулевые точки каждой звездызаземлены, первые вторичные обмоткитрансформаторов тока включены междуэмиттером и базой первых транзисторов соответствующих элементов И, вторые вторичные обмотки первого, второго и третьего трансформаторов токавключены между эмиттером и базой вторых транзисторов соответственно второго, третьего и первого элементовИ, параллельно заземляющим резисторамподключены входы выпрямителей, выходыкоторых через последовательно установленные Фильтры низкой частоты иэлементы НЕ вкл 1 очены между эмиттероми базой третьих транзисторов элементов И соответственно, выходы элементов И через пороговые элементаподключены к входам блока "выборкидва иэ трех", подключенного к первому входу индикатора, а выход первогоэлемента И соединен с б - входом,выход второго элемента И - с К - входом первого Э -триггера, Я-выход первого 1) -триггера и выход третьегоэлемента И подключены к Ъ и С-входам второго Э -триггера соответственно, а прямой и инверсный ф-выходы второго Ъ "триггера соединеныс вторым и третьим входами индикатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 375729, кл. Н 02 Н 3/02, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 54679, кл. Н 02 Н 3/02, 1977.ВНИИПИ Заказ 9048/53Тираж 783 ПодписноеФ илиал фПа .Ужгород,нт",л. Проектная