Устройство для контроля последовательности фаз и пропадания фазы трехфазной сети

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУВЛИН 4П 1 Е 291 Ь НОМИТЕТ оеар,Тил ГОСУДАРСТВЕНН ИО ИЗОБРЕТЕН ИИ П.1 Т СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 ИЯЮЗМ 3 1 Н." с.й Е, а. О Е.,14 У С ЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОР,А. Сергеевтраднов тельство СССР К 29/8, 1984 629,ЕДО о(54) УСТРОЙСТВО ДЯ КОНТРОЛЯ ПОСЛ.ВАТЕЛЬНССТИ ФАЗ И ПРОПАДАНИЯ ФАЗЫТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ (57) Изобретение. относится к устрствам контроля трехфазной сети ижет быть использовано в контрольн измерительной аппаратуре, Цепь изобретения - повышение достоверностиконтроля состояния трехфазной сети.Устройство содержит три формирователяпрямоугольного напряжения 1, 2 и 3два элемента И 4 и 5, пять элементовИЛИ б, 7, 8, 9 и 10, элемент ИЛИ-НЕ11, семь асинхронных триггеров 12,13, 14, 15, 1 Ь, 7 и 18 а также тривхода 19, 20, 21. Устройство позволяет индицировать прямое чередованиефаз контролируемой сети - выход 22,обратное чередование фаз - 23, обрьафазы - 24, наличие фазы А - 25, фазыВ - 26, фазы С - 27. Напряжения навыходах снимаются относительно шинынулевого потенциала - 28. 3 ил.Из обретение относится к устрой ствам для конт 1 золя т 1 зеззфазнсзЙ сРТИ иМижат бЫЗзЬ ИСПОЛЬЗОВаНО В КОНТРОЛЬНОизмерительной аппаратуре.Цель изобретения - повьзшение достоверности контроля состояния трехЬазной сети.1 а фиг. 1 изображена функциональная схема устройства дзтя контроляпоследовательности фаз и пропаданияфазы трехфазной сети," на 1 Ьиг. 2 и 3 -временные диаграммы сигналов.Устройство содержит первый 1ззторой 2 и третий 3 формирователипрямоугольного напряжения, первыйи второй 5 элементы И, первый 6,второй 7, третии 8 четвертый 9 ипятьзй 1 О элементы ИЛИ, элемент Й 1 ИИЕ 11, перззый 12 р второй 13, третий 2 О14, четвертьзй 15, пззтый 16 р 111 естой1 и седьмой 18 триггеры, первый 19 рвторой 20 н третий 21 входы устройствар выход 22 "Прямое 1 ередованиефаз", Выход 23 "Обратное чередование 25-фаз р ВыхОД 24 081 зыв фазы р ззьхОД25 "1 РРзза Л", вьХод 26 "Фаза 12", пы"ход 27 "Фаза Сз и шину 28 нулевогопотенциала,Иа фиг. 2 и 3 изображены сигналына Выходах: ав - формир о Ба теней1-3 прямоугольного напряжения соО З ВЕТС 1 В 1 ННО р 1 ь Д ЭЗСМР 11 ТОВ И 4 И5; е-з - триггерозз 13, 12 и 14 соот-,Ветственно; и - элемента ИЛИ-Е 11;к-и - триггеров 15-18 соответственно,, 1 се рункцнональные блоки, используемые и устроистве для контроляпоследовательности .раэ и пропаданияфазы трехфазной сети, 51 В 5151 ются из"ззестньзмзз и могут быть выполнены намикросхемах серии 133. Триггеры ЯВззЯзотс 51 асинхРонньзьзир сРабатываюЩимипо потенциалу положительной логики4.ьна нззформационззых Входах и по отрицательному фронту на тактирующем(счетном) ззходе, Формирователь прямоугольного напряжения может бытьззз полза 1 в тзде поспедоватслзрного5 Осоединения трансформатора, реэистивного делителя напряжения и логического элемента, например элемента ИЛИВыполняющего функцию ограничителяНЗ ПР 51 ЖР Н 11 Я,Устройство работает следующим об"разом.11 усть в сети действует. прямая по СЗ 1 ЕДЗ 21 ЗЯ 1 РЗЬ 110 СТЬ фаэ (фИГ ь 2) ь Иа пряжения фаз с входов 19-21 устройСтва преобразуются с помощью формирователей 1-3 прямоугольного напряжения в периодическое папряжениР пр". - моугольной формы (фиг, 2 а, б, в), Цапряжения с Выходов формирователей 1 11 2 прямоуголз.ного напряжения поступают на соответствующие Входы элементов И 4 и 5 Напряжение с выхода формирователя 3 пряйоугоззьного на 182 яжения чР рез и Р 1 ззый Элем Рнт ИПИ Ь поступает на другой вход первогоо эл еме 1 та И 4, навыходе которо- ГО ф 0121 зЩзуетс 51 сиГнал (фиГ, 2 Г)равный результату логического пере- МНОЖЕНИЯ СИГНаЛОВ С ВЫХОДОВ ь 2021 ЗИРОВатР 51 Йи 3 пр 51 М 05 ГОчьнОГО на 1 зря 21 ел 151 (физ2 а р В) и с ве 1 хода эле мента И 1 И 6, Ца цыз:.Оде элемента И 5 формируется сигнал (фиг. 2 д) результата логического перемножения сигналов с выхода второго формирователя 2 прямоугольного напряжения (;1 иг.2 б) и с ззыхода эзземента И 4 (фиг. 2 г). Выходньзм сигналом элемента И 5 (риг. 2 д), т.е. потенциаломр соответствующим уровню "1, устанавливаетс 51 В Рдиззичное сост 051 ниР т 1 зи 1"Гер 12, на. выходе которого, т.е, на выходе 22 "11 рямое чередование фаз"1 р 1 зрмируезся 0111 нал ",1" (11 иг. 2 Ж), несущий информацию О прямой чередованззифаз трехфазной сети. триггер1 3 не 2 стаззавливьзетС 51 в едИНИЧНОе состояние (фиг. 2 е), так как на его входе сброса действует запрещающий сигнал "1" с выхода формирователя 2 прямоугольногонапряжения (фиг. 2 б) одноззременно с сигналом по счетному . ьходу триггера 13 с выхода элемента И 4 (фиг, 2 г). Триггеры 14 и 15 уста- НОБЛЕНЫ и 11 УЗ 1 ЕРОЕ СОСТОЯЕВ 1 Р Г 10 ПР 51 Ь 10 МУ ВЫХОДУ (фИГ ь 2 З р К) СИГНОЛОМ с выхода элемента И 5 (фиг, 2 д).Иа Выходе элемента ИПИ-ИЕ 1 отсутствует ПО 1 енциа 11 ьньзй сигнал, те. присутствует сигнал "0" (фиг. 2 и), так как на его входах имеются сигналы с Выходов 1 рормирователей 1-3 прямоугольного напр 51 жения (фиг. 2 а, б, В). Сигналами с выходов формирователей 1-3 прямоугольного напряжения. устанавливаются в единичное состояниетриггеры 16-8 (фиг. 2 л, м, и), формируя сигналы на выходах 25-27 "Фаза зз."р "Фаза В" и "Фаза С" устройства.Если в МОМент , произошел обрыв одной из фаз, например фазы С, с Бхо(Фцг. Зг) кяк результат .с 1 гичссксч с 1перемцожегця выхс 1 дцъх с н;псп формцговятепейи Э прямоугсцп ного цяпряжеция (Фг. Эя, и г, Ня выходэлемента И 5 Формируется сигнал О(Фцг, Зд) кяк рез рпьтят логическогоперелгожеию сигналов с выходов элемента И 4 (Фцг, Эг) и фсрмировятеляО прялоугопьгогс цяпряжсцця (фиг. Зб),Задним отрицатель н. и Фрогтомвыхоццоо сигналя элемецта И 4(Фсг. Зг) триггер 13 устанавливаетсяв состояние и" (Фиг. Зе), так как15 ня его входе сброса в этот моментвремени действует сигнал, соответствующий "О с выходов Формцроватепя2 прямоугольного напряжения 2(Фиг, Эб) и триггера 35 (фиг. Зк).2 О Выходным сцгнапом триггера 13Фцг,Эе), соответствующим уровнюустанавливаются в нулевое состояцие триггеры 12 (Фиг. Зж) и 15(Фиг. Эк), еали огп до этого момента25 после включения питания находились вединичном состоянии, Этим же сигналом(Фиг, Эе) устанавливается в единичное состояние триггер 14(Фиг, Зз),в результате чего на выходе 23 уст ройствя срормируется информационныйсигцап "Обратное чередование фаз",На выходе элемента ИЛИ-Н 3 1 Форлируетея сигнал, соответствующийуровню "О" (фиг., Эи). Поэтому триггер 15 продолжает находиться в нулевом состоял Ф, . 3 с) .Выходными СеГ пал ям Формиро вятел ей1-3 прямоугольного цягряжения (фиг.Эаб, в) устанавливаются в единичное 4 п состояние триггеры 6-8 (фиг. Зл,м, н), в результате чего на выходах25-27 устройства формируются информационные сигналы "Фаза А", "Фаза В"и "Фаза С.д 5 Если в момент е, произошел обрыводной из фаз, например фазы А, с входа 39, то иа выходе формирователяпрямоугольного напряжения 3 Формиру-,ется сигнал 10 (Фцг. Эа) . Б резуль О гате ца выходах элементов И 4 и 5формируются сигналы "О" (Фцг. Зг, д),на выходе второго триггера 13 такжеформируется сигнал цО (фиг. Эе). дя 21, то ця въгхопе Формирователя 3прялоугопього напряжения после этого Формируется сигнал "О" (фиг, 2 в),ця вгяходях элегецтов И 4 и 5 (2 г,д)и ца выходах триггера 3 Формируютсясигналы "Оц (Фиг. 2 е), Также Формируются сигналы "О",На выходе элемецта ИЗ 31-НЕ, 11 отвоздействия сигналов с выходов формирователей 1 и 2 прямоугольного напряжения (Фиг, 2 а, б) Формируетсясигнал (григ. 2 и), которым триггер 15 устанавливается в единичноесостояние (Фиг, 2 к), ца выходе .24формируется сигнал, инфорлирующйоб обрыве фазы в трехфазной сети.Триггер 14 продолжает оставаться в.нулевом состоянии (Фиг. 2 з),Сигнал с выхода элемента ИЛИ-НК3 (4 пг, 2 и) единичцыл потенциаломустанавливает триггеры 36-18 в нулевое сосгояцие (Фиг. 2 п, м, н) . Затемтриггеры 1 б и 37 периодически устанавливаются в единичное состояние(Фиг. 2 л, м) выходными сигналамиформирователей 1 и 2 прямоугольногойапряжения (фиг. 2 а, б) и сбрасываться выходными сигцапагг элемента ИЛИНГ 3 (Фиг, 2 ц), формируя сигналы"Фаза А и "Фязя В" ца выходах 25 и26, Триггер 18 удерюгвеется в нулевомсостоянии (фнг 2 ц), так как на егоустановочный вход поступает сигнал"Оц с выхода формиропателя 3 прямоугольного напряжения (Фиг, 2 в), т.е.на выходе 27 "Фаза С" информационныйсигнал отсутствует.Итак, в случае исправцости трехразной сети на выходе 22 формируетсясигнал "Прямое чередование фаз", ана выходах 25-27 - сигналы "Фаза А","Фаза В" и "Фаза С",В случае обрыва одной из Фаз навыходе 24 Формируется сигнал "Обрывфазы", а ца выходах 25 - 27 - сигналытолько тех фяз, которые не оборвавши,Сигналы на выходах 22 и 23 це формируются,Пусть в сеги действует обратнаяпоследовательность фаз (фиг, 3)Напряжения Фаз с входов 19-2 преобразуются формирователями 1-3 прямоугольного напряжения в периодическиепрямоугольные напряжения (фиг, За, бв).Ня выходе элемецта И 4 формируется импульсная последовательность 1 я выходе элемента ИЛИ-НЕ 11 Форнгируются сигналы(Фцг. 3 ц) какрезультат взяимодеиствця выходыхВыходным сигналом элемента ИЛИ-НЕ 11 устанавливаются в нулевое состояние триггеры 1 Ь(фиг. Зл, м, ц) Затем выходными сигналами формирова 5 телей 2 ц 3 прямоугольного напряжения (фиг. Зб, в) производится периодическая установка в единичное состояние триггеров 17 и 8 (фиг. Зм, н) и перевод их в нулевое состояние вы О ходными сигналами элемента ИЛИ-НЕ 11 (фиг. Зи). Пятый триггер 1 б удерживается в нулевом состоянии (фиг. Зл) выходными сигналами элемента ИЛИ-НЕ 11 (фиг. Зи). Поэтому на выходе 25 15 устройства отсутствует информационный сигнал, а на выходах 26 и 27 устройства формируются информационные сигналы "Фаза В" и "Фаза С".Таким образом, в случае обратного 20 чередования фаз в трехфазцои сети, что можно считать, как правило, неисправностью, на выходе 23 формируется сигнал "Обратное чередование фаз" а на выходах 25-27 - сигналы "Фаза Л", "Фаза В" и "Фаза С".В случае обрыва одной из фаз на выходе 24 формируется сигнал "Обрыв фазы", а па выходах 25-2 формируются сигналы только тех фаз, которые 30 це оборваны. Сигналы на выходах 22 и 23 не формируются.Формула изобретенияУстройство для контроля последовательцости фаз и пропадания фазы трехфазной сети, содержащее первый, второй и третий формирователи прямоугольного напряжения, входы кото рых являются соответственно первым, вторым и третьим входами устройства, выход первого формирователя прямоугольного напряжения подключен к первому входу первого элемента И, вы ход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И, к второму входу которого подключен выход второго формирователя прямоугольного напряжения, 50 выход третьего формирователя прямоугольного напряжения соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ,выход которого подключен к второму входу первого элемента И, вь 1 ход второгоэлемента И соединен с установочнымвходом первого триггера, прямой вы"ход которого является выходом Прямоечередование фаз" устройства, о т -л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения достоверности контроля,в него введены второй, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, элементИЛИ-НЕ, второй, третий, четвертый,пятый, шестой и седьмой триггеры,причем выход первого элемента И подключен к счетному входу второго триггера, вход .установки которого соединен с шиной нулевого потенциала входсброса второго триггера подключен квыходу второго элемента ИЛИ первыйвход которого соединен с выходом второго формирователя прямоугольногонапряжения, прямой выход второготриггера подключен к входу установкитретьего триггера и первым входамтретьего и четвертого элементов ИЛИ,выход третьего элемента ИЛИ соединенс входом сброса первого триггера,прямой выход третьего триггера является выходом "Обратное чередованиефаз" устройства, выход второго элемента И соединен с первым входом ля"того элемента ИЛИ и вторым входомчетвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу сброса четвертого триггера, прямой выход которогоявляется выходом "Обрыв фазы" устройства и соединен с вторыми входамивторого, третьего и пятого элементовИЛИ, выходпятого элемента ИЛИ подключен к входу сброса третьего триггера, выходы первого, второго и тре".тьего формирователей прямоугольногонапряжения подключены к. соответствующим входам элемента ИЛИ-НЕ и входамустановки соответственно пятого,шестого и седьмого триггеров, входысброса которых соединены с выходомэлемента ИЛИ-НЕ и входом установкичетвертого триггера, прямые выходыпятого, шестого и седьмого триггеровявляются соответственно выходами."3 а к аз ЩИИП ащцская на лигра 4 ическое предприятие, г. Ужгород, ул, Брое 1 роц.водствен 68/51Государственног113035 Тираж 711 комитета по Москва, Ж-З Йодгобретениям сное открытиям при ГКНТ ССС д. 4/5