Устройство для токовой защиты

О П И С А Н И Е ип 951527ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцналнстнческнхРеспублнк бт) Дополнительное к авт. свил-ву(51)М, Кд,(22) Заявлено 04. 07. 80 (2 49172/24 3/08 исоелинеиием заявкиЬоударсткнный комнтет СССР(23) Приоритет но делам нзабретеннй н отхрытнйубликовано 15.08.82. бюллетеньата опубликования описания 1 5.08,8 К 621.3165(088,8) 72) Авторы изобретени ев и А, К, О ренк Всесоюзный научно-исследовательский констртехнологический институт по машинам для комплексноймеханизации и автоматизации животноводческих ферм 1) Заявитель ТОКОВОЙ ЗАШИТЫ ТРОИСТВО ушоб -у результат стройство дляждения реле,ности и достигаем етению является уования тока возбу; ормиодержа 1Изобретение относится к автоматике и предназначено для зашиты разттичных электроустановок от перегрузки.Известно устройство зашиты, содержащее датчик входного сигнала, к которому подсоединен С-контур, к конденсатору последнего подключен вход порогового элемента, выполненного на однопереходном транзисторе, первая база которого соединена с управляющим электродом тиристора, включенного последовательно с реле, а вторая - подключена через резистор к плюсовой ютемме источника питания постоянного тока, и разделительный диод 1.Однако известное устройство характеризуется недост аточной надежностью работы, так как в нем не обеспечивается автоматический возврат схемы в исходное состояние.сНаиболее близким по технической с 2щее датчик входного сигнала с делителем напряжения на выходе, к которомуподключен кС-контур, конденсатор которого соединен со входом порогового элемента, выполненного на однопереходном 5транзисторе, первая база последнего соединена с первым выводом резистора и суправляющим электродом тиристора, включенного между зажимами источника пита- ония, к которым также подключены делитель напряжения, подвижный вывод потенциометра которого через постоянный резистор соединен с второй базой однопереходного транзистора порогового элемента, блок снижения напряжения срабатывания, вьптолненного в виде однопереходного транзистора с ЙС-контуром вцепи эмиттера, причем резистор указанного ЙС-контура соединен с выходом о делителя напряжения датчика входногосигнала, блок возврата в исходное состояние, выполненный в виде одноперсходного транзистора, двух коммутирующихконденсаторов и резисторо, причемэмпттеры однопереходных транзисторовуказанных блоков соединены разделительным диодом, второй делитель напряженияи выходной исполнительный блок Г 2,Однако данное устройство не обладаетдостаточной точностью работы иэ-за сравнительно низкой чувствительности порогового элемента, выполненного на однопереходном транзисторе,Цель изобретения - повышение точносОти работы.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для токовой защиты,содержащее датчик входного сигнала сделителем напряжения на выходе, к которому подключен ЙС-контур, конденсаторкоторого соединен с входом пороговогоэлемента, выполненного на однопереходномтранзисторе, первая база последнего соединена с первым выводом резистора и суправляющим электродом тиристора, включенного между зажимами источника питания, к которым также подключены первыйделитель напряжения, подвижной вывод потенциометра которого через постоянныйрезистор соединен со второй базой однопереходного транзистора порогового элемента, блок снижения напряжения срабатывания, выполненный в виде однопереходного транзистора с ЙС-контуром вЗОцепи эмиттера, причем резистор указанного КС-контура соединен с выходомделителя напряжения датчика входногосигнала, блок возврата в исходное состояние, выполненный в виде однопереходного транзистора, двух коммутирующихконденсаторов и резисторов, причем эмиттеры однопереходных транзисторов указанных блоков соединены разделительнымдиодом, второй делитель напряжения ивыходной исполнительный блок, в блок40снижения напряжения срабатывания дополнительно введен резистор, первый выводкоторого соединен со второй обкладкойконденсатора ЙС-контура данного блокаи со вторым выводом резистора в цепипервой базы однопереходного транзисторапорогового элемента, а второй вывод -с одним из зажимов источника питания.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.5 ОУстройство для токовой защиты содержит отчих входного сигнала, напримердатчик тока, образованный трансформатором 1 тока, выпрямительным мостом2 и конденсатором фильтра 3, к которому 55подключен делитель напряжения, которыйможет быть выполнен в виде потенциомет.ров 4 - 5 и резисторов 6 и 7, кС-кон 3 951527 4тур резистор 8, конденсатор 9 порогового элемента 10 с резистором 11 в це-пи первой базы, соединенной с управляющим электродом тиристора 12, и резистором 13 в цепи второй базы, соединенной первым с делителем напряжения, выцолненного в виде потенциометра 14 ирезистора 15, блок снижения напряжениясрабатывания, выполненный в виде однопереходного транзистора 16, ВС-контурарезистора 1 7 и конденсатора 1 8, допол-нительного резистора 19, резисторов 20и 21 в цепи соответственно первой ивторой базы транзистора 1 6, второй делитель напряжения, выполненный в видепотенциометра 22 и резистора 23, блоквозврата в исходное состояние, выполненный в виде однопереходного транзистора 24, коммутирующих конденсаторов25 и 26, резисторов 27-31, эмиттерыоднопереходных транзисторов указанныхблоков соединены разделительным диодом32, резистор 33, диод 34, выходной исполнительный блок, выполнейный в видереле переменного тока 35, симистора36, транзистора 37, и делителя напряжения - конденсатор ЗВ и резисторы 39и 40, делитель напряжения - резистор41 и потенциометр 42, источник питаявния, составленный балластным конденсатором 43, стабилитроном 44, диодом 45и конденсатором фильтра 46.Устройство работает следующим образом.При помощи трансформатора 1, выпрямительного моста 2 и конденсатора фильтра 3 контролируемый ток преобразуетсяв выпрямленное напряжение, Это напряжение, падающее на резисторе 7, суммируется с напряжением, снимаемым с потенциометра 42. Под действием суммы этихнапряжений через резистор 8 заряжаетсяконденсатор 9 0 С-контура пороговогоэлемента 10. До суммы напряжений,снимаемых с потенциометров 42, 5 и резистора 7, заряжается через резистор 1 7конденсатор 1 8 КС-контура блока снижения напряжения срабатывания,Когда ток нагрузки ниже заданногопотенциометром 42 значения, сумманапряжений, падающих на нижней частипотенциометра 42 и резисторе 7, нижепорога отпирания порогового элемента10, При этом транзистор 12 и транзистор 37 заперты, а симистор 36 поддействием тока, протекающего через егопромежуток катод-управляющий электрод4и резисторы 39 и 40, открыт. Следовательно, включается исполнительный эле27 6заряде конденсатора 26 через транзистор16, последовательно с диодом 32 включен резистор 27, Диод 32 исключаетсрабатывание транзистора 24 под действием потенциала на конденсаторе 18.Когда ток в звщщдаемой цепи уменьшается ниже заданного потенциометрами42 и 5 значения, транзистор 16 перестает периодически открываться, и когда конденсатор 26 разряжается черезрезистор 33, открытый тиристор 12,источник питания и резисторы 31 и 28отпирается транзистор 24, пропуская через себя и резистор 31 ток подзарядаконденсатора 26, При этом за счет падения напряжения на резисторе 31 и ужеимеющегося напряжения на коммутирующем конденсаторе 25 тиристоо 12 и транзистор 37 закрываются, а сиыистор 36отпирается, включая исполнкгельный элемент 35.Потенциометром 42 подается уставкатока на срабатывание устройства для токовой зашиты, потенциометром 5 изменяется уставкв тока возврата его в исходное положение, а переменным резистором 8 изменяется выдержка времени насрабатывание устройсгва, причем этввыдержка имеет логарифмическую зависимость от кратности тока перегрузки.Потенциометром 4 компенсируется разброс характеристик трансформатора 1, впотенциометрами 14 и 22 подстраиваются пороги срабатывания транзисторов10 и 16.Предлагаемая схема позволяет повысить точность работы устройства для тсковой защиты,Устройство для токовой защиты, содержащее датчик входного сигнала с делителем напряжения на выходе, к которому подключен ЙС-контур, конденсатор которого соединен с входом порогового элемента, выполненного на однопереходном транзисторе, первая база последнего соединена с первым выводом резистора и с управляющим электродом тиристора, включенного между зажимами источника питания, к которым также подключены первый делитель напряжения, подвижный вывод потенциометра которого через постоянный резистор соединен со второй базой однопереходного транзистора порогового элемента, блок снижениянапряжения срабатывания, выполненный в 5 9515 мент - реле переменного тока 35. Когда ток в первичной цепи трансформатора 1 тока превысит заданное значение, суммарное напряжение на нижнем глече потенциометра 42 и резисторе 7 превысит напряжение отпирания порогового элемента 10. До этого напряжения через резистор 8 заряжается конденсатор 9 и пороговый элемент 10 открывается. Конденсатор 9 через пороговый эле О мент 10 разряжается на резисторы 11 и и 19 и под действием импульса напряжения, падающего на э-их резисторах, открывается тиристор 12. Через резистор 31, диод 34, резистор 33 и тиристор 12 15 протекает под действием напряжения источника питания постоянный ток, удерживающий тиристор 12 в открьггом состоянии, Под действием напряжения нв резисторе 31 открывается транзистор 37,20 шунтируюший цепь управления симистора 36, Симистор 36 закрывается, отключая исполнительный элемент 35.Одновременно до суммарного напряжения, падающего нв нижних плечах потен циометоов 42 и 5 и резисторе 7, заряжается через резистор 17 конденсатора 18. Порог отпирания транзистора 16 устанавливается, примерно, равным или несколько меньшим порога отпирания транзистора зо 10 и заведомо большим порога открывания транзистора 24. Поэтому транзистор 16 периодически отпирается, разряжая через себя на резисгоры 20 и 19 конденсатор 18. Через отпираюшийся транзистор 16 и диод 32 подзаряжается конденсатор 26, не позволяя отпереться транзистору 24.Когда контролируемый ток снижается до величины, несколько меньшей заданнога тока срабатывания устройства, напряжение на резисторе 7 и потенциометре 42 уменьшается ниже порога срабатывания я транзистора 10, и он перестает периодически открываться . Тиристор 12 удерживается в открытом положении, а транзистор 16 периодически отпирается, подзаряжвя конденсатор 26 до напряжения источника питания. Постоянная времени ЙС контура 17 и 18, на порядок ниже постоянной времени контура 28 и 26, поэтому до тех пор, пока напряжение питания КС-контура 17 и 18 выше порога отпирания транзистора 16, конденсатор 26 не успевает разрядиться на величину,55 равную порогу отпирания транзистора 24, и транзистор 24 не открывается. Для того, чтобы при отпирании транзистора 16 не запирался транзистор 12 при подформула изобретенияИсточники информации,10 принятые во внимание при экспертизе1. Тиристоры. Технический справочник, Под ред. В. А. Лабунпова и др. Пер.с англ, Изд. 2-е, М., "Энергия", 1971,с. 202-203.15 Авторское свидетельство СССР% 743067, кп. Н 02 Н 3/08, 1977,ВНИИПИ Заказ 5963/66 Тираж 669 Подписное Филиал ППП Патент", . Ужгород, ул, Проектная, 4 7 9 1 виде однопореходного транзистора с РС-, контуром в пепи эми"ттера, причем резистор указанного ЙС контура соединен с выходом делителя напряжения датчика ходиго гаа, блок вврта и исходное состояние, выполненный в виде однопереходного транзистора, двух коммутирующих конденсаторов и резисторов, причем эмиттеры однопереходных транзисторов указанных блоков, соединены разделительным диодом, второй делитель напряжения. и выходной исполнительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы, в блок снижения напряжения срабатывания дополнительно введен ре 527зистор, первый вывод которого соединен со второй обкладкой конденсатора ЙС- контура данного блока и со вторым выводом резистора в цепи первой базы однопереходного транзистора порогового элемента, а второй вывод - с одним из зажимов источника питания.