Устройство защиты электрическихцепей

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик в 83583(23) Приоритет де делан нафбретений и етнрытнй(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ЗАБ,ИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХЦЕПЕЙ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве устройства защиты электрических цепей многоканальных источников и систем электропитания от токовых перегрузок и короткого замыкания.Известно устройство защиты электрических цепей от коротких замыканий, состоящее из исполнительного элемента транзисторного типа, включенного после 1 доватвльно с датчиком тока и нагрузкой, и блока управления исполнительным элементом 13.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство защиты электрических цепей, содержащее ключевой исполнительный элемент, включенный послецовательно с цатчиком тока, и блок отключения исполнительного элемента, вход которого соединен с датчиком тока, а выход - со входом исполнительного элементов 2.Нецостатки цанного устройства заключаются в том, что область применения его ограничена лишь нагрузкой индуктивного характера, так как при активнойнагрузке импульсы тока в режиме короткого замыкания ограничены лишь внутренним сопротивлением цепи и настольковелики, что транзистор будет переходитьиз насыщения в активный режим характеризуемый большими потерями мощности и низким КПЛ. Кроме того, при использовании в качестве входного источника аккумуляторной батареи в случаеактивной нагрузки ключевой режим работы исполнительного элемента в режимекороткого замыкания значительно ускоряет разряд батареи; последовательностьимпульсов тока при аварийном режимев одном из каналов способствует возникновению переходных процессов и импульсных помех, что особенно опасно прибольшой цлине соединительной линии источник - нагрузка и наличии разветвленной (многокяняльной) системы электропитания. Таким образом при наличии короткого замыкания в одном канале может15 45 нарушаться работоспособность всей системы; при возникновении короткого замы.кания в нагрузке активного характера послецовательность импульсов тока короткого замыкания может привести к выгоранию эдементов нагрузки.Цель изобретения - предотвращениевозникновения помех при работе устройства защиты, повышение КПД и расширение области применения устройства,Поставленная цель достигается тем,что в устройство защиты электрическихцепей ввецены блок непрерывного опросного тока, пороговый элемент, импульсный усилитель и развязывающий блок,при этом оцин вход порогового элементасоединен с нагрузкой непосрецственно,а цругой вход - через развязывавшийблок И кроме того, через блок непрерывного опросного тока с входным источником электропитания, выход же упомянутого порогового элемента подключен ковходу импульсного усилителя, выходы которого связаны со входами ключевого исполнительного элемента и блока непрерывного .опросного тока, причем датчик токаи блок отключения исполнительного элемента выполнены на герконе с узлом дополнительной поляризации.Кроме того, в предлагаемом устройстЗове защиты электрических цепей пороговыйэлемент выполнен на туннельном циоде.Блок непрерывного опросного тока вы-,полнен в вице управляемого токостабилизирующего двухподюсника.Раэвязывающий блок выполнен на полупроводниковом диоде.На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема устройства защиты электрических цепей.40Устройство содержит ключевой. испол- . нительный элемент 1, включенный последовательно с датчиком 2 тока и нагрузкой 3, блок 4 отключения исполнительногоэлемента 4, вход которого соединен с датчиком 2 тока, а выход - со входом исполнительного элемента 1, пороговыйэлемент 5, один вход которого соединен с нагрузкой 3 непосрецственно, а другой вхоц - через развязывающий блок 6 и50 кроме того, через блох 7 йепрерывного опросного тока с входным источником 8 электропитания, выход же упомянутого порогового элемента подключен ко входу импульсного усилителя 9, выходы которо го связаны со входами ключевого исполнительного элемента 1 и блока 7 непрерцвного опросного тока." Устройство работает следующим образом.При отсутствии короткого замыканияиди перегрузки по току в нагрузке 3 поц действием сигналов импульсного усилителя 9 ключевой исполнительный элемент 1 находится в состоянии насыщения, а транзистор блока 1 непрерывного опросного тока заперт и значение этоГо тока равно нулю. Ток через туннедьный диод порогового элемента 5 превышает пиковое значение и диод находится во включенном состоянии. При коротком замыкании или возникновении токовой перегрузки в нагрузке возрастают ампервитки датчика 2 тока и замыкается нормадьно-разомкнутый магнитно управляемый контакт блока 4 отключения, в результате чего ключ 1 запирается, Вместе с тем из-аа уменьшения напряжения на сопротивлении нагрузки 3 запирается туннельный диод порогового элемента 5. Причем с этого момента на пороговый элемент 5 подается суммарное напряжение нагрузки 3 и развязывающего устройства 6, в качестве которого можно использовать диод. В связи с запиранием туннельного диоца ключ 1 уцерживается в запертом состоянии, несмотря на послецующее разразмыкание контактов блока 4 отключения. Одновременно открывается транзистор блока 7 непрерывного опросного тока, в качестве которого используется токостабилизирующий цвухподюсник. Таким образом, при коротком замыкании иди перегрузке по току ключ 1 все время заперт, а через уменыпавшееся сопротивление нагрузки протекает незначительная величина (меньше 1% от номинального тока) постоянного опросного тока, поэтому и.не возникают помехи.При исчезновении. короткого замыкания или режима перегрузки, что соответст вует восстановлению исходной величины сопротивления нагрузки, будет возрастать падение напряжения на этом сопротивлении. Это приведет к увеличению тока через туннедьный диод порогового элемента 5, который открывается, когда ток.через него достигнет пикового значения. Поц действием выходных сигналов импульсного усилителя 9 ключевой исполнительный элемент 1 откроется, а транзистор блока 7 непрерывного тока закроется, Таким образом, силовая токовая цепь восстановлена.Порог срабатывания токовой зашиты устанавливается с помощью узла дополнительной поляризации, включенного на входеустройства защиты и состоящего иэ испомогательной сдаботочной обмотки гериона, ток которой стабилизирован и не за висит от чювня входного напряжения. Чувствительность устройства защиты к изменению сопротивления нагрузки при его восстановлении может регулировать ся иотенциометром, включенным в оцин из вхоаов порогового элемента 5.формула изобретения1, Устройство защиты электрических цепей, соцержащее ключевой исполнительный элемент, включенный посдецоватвль но с цатчиком тока, и блок отключения исполнительного элемента, вход которого соеаинен с датчиком тока, а выход - со входом исполнительного элемента, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью предотвращения возникновения помех.при работе устройства защиты, повышения КПД и расширения области применения, в него введены блок непрерывного опросного тока, пороговый элемент, имиупьсный усилитель и развязывающий блок, при этом один вход порогового элемента соединен с нагрузкой непосредственно, , а другой вход - через развяэывающий. блок и кроме того, через блок непрерывного опросного. тока с входным источником электропитания, выход же упомянутого порогового элемента подключен ковходу импульсного усилителя, выходы которого связаны со входами ключевого исполнительного элемента. и блока неирвЗ рывного опросного тока, причем датчикгока и блок отключения исполнительногоэлемента выполнены на герконе с уздомполяризации в виде цоподнительной об.мотки и токостабилизирующего двухпо 1 Р люси яка.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е в с я тем, что, пороговыйэлемент выполнвн на туннельном диоде,в один из входов которого последомтельН но включено регулируемое сопротивление.3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е в с я тем, что блок вепрерывного опросного тока выполнен в вицеуправляемого токостабилизирующегоЗР двухполюсника,4, Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что развязываю-щий блок выполнен на полупроводниковомциоде.ИИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе.2 Составитель С. ГорбачеваПетрушко Текред Т.Маточка Корректор Н. Стец8 дакт аз 787/70 Тираж 67 ВНИИПИ Государствен по делам изобретен 113038, Москва, Ж, РаувПодписноего комитета СССи открытийскан наб., д. 4/8 Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул, Проектная, 4