Устройство для токовой защиты цепи постоянного тока

Е.: И. Окрушкреник Ахмадинуров, И, А. Ураксед В, Х. Ясовеев и В, И. К 2) Авторы изобретения авиационный институт им. Орджоникидзе.с,(7 ) Заявитель Уфимс 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАШИТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА не позволяет жестко ( т.е. примерно на одном и том же уровне ) фиксировать точку срабатывания,Известное устройство также не реализует функции максимальной токовой защиты без выдержки времени, т.е, при токах нагрузки близкими к короткому замыканию; пуска и коммутации цепи нагрузки, например, посредством бесконтактного кнопочного переключателя. елейно бытьзобретение относитс те и автоматике и м облизким тдлагаемомустройство ическим оле является зашиты цепишением кконтактностоянного оока 2, с естве рег ратор в к гана и со ный орган ьиненный с этом г магнитотранзистор тка которого чере ключена к защищаем стройство не позво н о ать защиту нагрузки сени, зависимого от вел использовано для защиты и комму ции электроприемников в цепях и янного тока.Известно реле защиты, содерж блокинг генератор на транзистор с коллекторно-базовой связью и эмиттерным конденсатором, подключенный к источникам контролируемого и опор 10 ного сигналов, при этом на входе бло" кинг-генератора включен пусковой узел, выполненный в виде моста, противоположные плечи которого образованыконденсаторами и диодами, один15 из которых включен в цепь обратной связи генератора, а другой через резисторы годключен к упомянутым источникам 11.Недостатком устройства является низкая точность срабатывания, так как порог открытого-закрытого состояния транзистора имеет значительный разброс по сигналу управления, что держащее гене лирующего орним исполнител енератор выпол иым, выходнаявыпрямительй цепи 21. ляет реализовыдержкой вчины превышения номинального тока, протекаемого в цепи названной нагрузки. Устрой-. ство имеет также низкую точность срабатывания из-за значительного гисте-резиса срыва и возбуждения автоколебаний генератора Роэра, не позволя" ет осуществить пуск и коммутацию цепи нагрузки от постороннего источника управляющего сигнала, найример при ручном управлении бесконтактщм кнопочным переключателем.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства пу; тем обеспечения функциональной токо- " временной защитной характеристики й осуществления функцни пуска и комму" тации нагрузки и повышение надежности.за счет увеличения точности срабатывания.Поставленная цель достигается тем, что устройство для токовой защити цепи постоянного тока, содержащее генератор Роэра, выход которого через выпрямитель связан с защищаемой цепью и исполнительный орган, дополнительно содержит датчик тока, элемент совпадения, источник управляющего сигнала, интегратор, усилитель, два триггера Ймитта, ключ и два диода, причем исполнительный орган выполнен30 на транзисторе, эмиттер которого через нагрузку, а коллектор через датчик тока подключены к клеммам источника питания, базо-эмиттерный переход соединен с выходом упомянутого выпрямителя, при этом к выходу датчика тока подключены входы интегратора и усилителя, выход каждого иэ которых через последовательно соединенные триггер йкитта и диод соединен с первым входом элемента совпадения, др - гой вход которого подключен к выходу источника управляющего сигнала, а выход элемента совпадения соединен со входом ключа, через выход которого к клеммам источника питания подклю- фф чен вхоп генераторе Роэра.На чертеже пвнведена функпиональная схема устройства.Устройство содержит генератор Роэра 1, выход которого соединен с вы- Я прямителем 2, при этом выход выпрямителя 2 подключен к базо-эмиттерному переходу транзистора 3, в цепи эмиттера и колЛектора которого соответственно включены нагрузка 4 и дат- зз чик 5 токашунт). Параллельно шунту 5 подключены входы интегратора 6 и усилителя 7, выходы которых соединены последовательно соответственно с первым и вторым триггерами Шмитта 8 и 9, выходы последних через диоды О и 11 соединены между собой и с одним из выходов элемента .2 совпадения, Выход элемента 12 совпадения подключен ко входу ключа 3, который соединен последовательно через вход генератора Роэра 1 с клеммами (-О, +ОН) источника питания, при этом другой иэ входов элемента 12 совпадения соединен с источником 14 управляющего сигнала, например с бесконтактным кнопочным переключателем.Устройство работает следующиМ образом.В исходном положении устройство подключено к клеммам (;Он, +0 источника питания и . напряжение от источнике управляющего сигнала 14 отсутствует, при этом транзистор 3 закрыт, а нагрузка 4 обесточена.При подаче управляющего сигнала от источника 14 ( например бесконтакт-ного кнопочного переключателя за счет, перемещения Х его клавишной головки) через элемент 2 совпадения на вход ключа 13, последний открывается и запитывает генератор Роэра 1. Это приводит к возбуждению генератора 1, от- пиранию транзистора 3 и включению нагрузки в цепь источника питания.Процесс срабатывания защиты происходит в следующем порядке.При превышении тока нагрузки 4 выше номинального увеличивается падение .напряжения на шунте 5. Это вызывает срабатывание триггера Шмитта 8 и переход его в другое устойчивое состояние с задержкой времени, которое определяется временем заряда емкости интегратора 6, при этом точка срабатывания указанного триггера 8 определяется ее настройкой и находится в пределах 1,2-3 номинального тока нагрузки. Далее сигнал отработки с триггере 8 через диод 1 О подается на вход элемента 12 совпадения и блокирует сигнал источника 14, что приводит к запиранию ключа 13, обесточиванию генератора Роэра 1, а следовательно и нагрузки 4. В результате обесточивания нагрузки 4 падение напряжения на шунте 5 становится равньаю нулю, что вызывает разряд емкости интегратора 6 и установку триггера 8 в исходное состояние, при этом, если напряжение от ис07 Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 4178 бб, кл. Н 02 Н 3/08, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР У 342257, кл. Н 02 Н 3/08, 969 (про тотип)5 8689 .точника управляющего сигнала 14 не бу дет снято, то произойдет повторноевключение нагрузки в цепь питанияаналогично ио вышеописанному порядку). Такой процесс включения-выключения нагрузки будет продолжаться дотех пор, пока це будет устранена перегрузка (или снято напряжение совхода элемента совпадения от источника 4), при этом ток нагрузки огра фничен и носит время"импульсный характер, зависящий от величины тока перегрузки.Принцип срабатывания максимальнойтоковой защиты аналогичен срабатыванию защиты от перегрузок с выдержкой времени с той лишь разницей, что звено усилитель 7 - триггер Шмитта 9 не содержит времязадающих цепей, а точка срабатывания триггера 9 находит.ся в пределах, например, 9-10 номинального тока нагрузки и равна ло величине току короткого замыкания. Здесь срабатывание защиты происходит только при токах короткого замыкания и практически без выдержки времени, при этом для развязки выходных цепей триггеров 8 и 9 используются диоды 10, 11.Таким образом, наличие в устройст ве шунта, элемента совпадения, источника управляющего сигнала, интегратора, пороговых элементов, усилителя и ключа позволяет повысить точность срабатывания и реализовать каК функциональную характеристику защиты нагрузки с выдержкой времени в зависимости от тока перегрузки, так и мак. симальную токовую защиту беэ выдержки времени, ведущее в конечном счете40 к повышению надежности устройства.Введение двухвходного элемента совпадения и источника управляющего сигнала, выполненного, например, в виде бесконтактного кнопочного переключателя позволяет дистанционно коммутировать цепь нагрузки как оператором, так и автоматически (например, при позиционном контроле ,причем. :,. здесь исключается возможность ложного включения нагрузки, так как одиниз входов элемента совпадения непосредственно связан с выходом указанного переключателя. Устройство для токовой защиты цепи постоянного тока, содержащее генератор Роэра, выход которого через выпрямитель связан с защищаемой цепью и исполнитечьный орган, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения функциональной токо-временной защитной характеристи" ки и осуществления функции пуска н коммутации нагрузки и повышения надежности,за счет увеличения точности срабатывания, дополнительно содержит датчик, элемент совпадения, источник управляющего сигнала, интегратор, уси. литель, два триггера Шмитта, ключ и два диода, причем исполнительный орган выполнен на транзисторе, эмиттер которого через нагрузку, а коллектор через датчик тока подключены к клеммам источника питания, баэо-эмиттерный переход соединен с выходом . упомянутого выпрямителя, при этом к выходу датчика тока подключены входы интегратора и усилителя, выход каждого иэ которых через последовательно соединенные триггер Шмитта и диод соединен с первым входом элемента совпадения, другой вход которого подключен к выходу источника управляющего сигнала, а выход элемента соединен со входом ключа, через выход которого к клеммам источника питания подключен вход генератора Роэра./ Тираж ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035 Москва Ж ППП"Патент",Филиал Редактор Н, Кешеля Заказ 8347 78 Составитель Те)щи Т.Ма омитета открыт скан на