Устройство для защиты электропотребителя от минимального напряжения с выдержкой времени

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЯОТ МИНИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ВЫДЕРЖКОЙВРЕМЕНИ 20 1Изобретение относится к релейной защите и предназначено для обеспечения автоматического повторного включения электропотребителей при кратковременном исчезновении или глубокой посадке напряжения в распределительной сети энергоснабжения с целью предотвращения останова и отключения ответственных потребителей.Известно устройство для защиты электропотребителей от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее элемент пуска и элемент отключения электропотребителя, включенные последовательно с катушкой силового реле, последовательно включенные резистор и времяэадающий конденсатор, параллельно которому включен стабилитрон и обмотка удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует элемент пуска, а между обмоткой удерживающего реле и времязадающим конденсатором дополнительно включен размыкающий блокконтакт силового реле, параллельно которому подключен удерживающий конденсатор и кнопка контроля, а также тиристор, подключенный па" раллельно стабилитрону, управляющий электрод которого соединен с коллектором транзистора, а его база-эмиттерный переход подключен параллельно элементу отключения злектропотребителя 1 ).Известное устройство обладает малой надежностью в работе из-за использования в цепи разряда времязадающего конденсатора маломощного тиристора, срабатывающего от внешних наводок по цепям питания при включении различного рода агрегатов большой мощности, а также из-за того, что переход коллектор-эмиттер транзистора в цепи управления тирис- тора постоянно находится под напряжением.Наиболее близким к изобретению является устройство для защитыэлектропотребителей от минимальногонапряжения с выдержкой времени,содержащее кнопки "Пуск" и "Стоп",включенные последовательно с катушкой магнитного пускателя, замыкающий контакт которого шунтируеткнопку "Пуск", времязадающий конденсатор, подключенный через заряднуюцепь параллельно катушке пускателяи включенную параллельно времязадающему конденсатору через удерживающий конденсатор обмотку удерживающего реле, замыкающий контакт которогошунтирует кнопку "Пуск", причем раз,мыкающий контакт пускателя шунтирует 15удерживающий конденсатор, а второйконтакт (замыкающий) кнопки "Стоп"включен параллельно времязадающемуконденсатору 1 21.Недостатком известного устройства 20является его малая надежность в работе из-за использования в кнопке"Стоп" второго контакта (замыкающего) для разряда времязадающего конденсатора, Из-за большой величины 25разрядного тока контакты подгораюти нормальная работа устройства нарушается, Введение в разрядную цепьдополнительного резистора для ограницения разрядного тока приводит кувеличению времени оперативного отключения электропотребителя, поскольку при кратковременном нажатиикнопки "Стоп" возможен только частичный разряд времязадающего конденсатора, цто также приводит к нарушению нормальной работы устройства,в результате чего электропотребитель не отключается от напряженияпитания. 40Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в режимеоперативного отключения,ЭО Поставленная цель достигается тем, цто устройство для защиты элект- ф ропотребителя от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее кнопки "Пуск" и "Стоп", включенные последовательно с катушкой магнитного пускателя, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку " "Пуск", времязадающий конденсатор, подключенный через зарядную цепь параллельно картушке пускателя, ивключенную параллельно времязадающе му конденсатору через удерживающий конденсатор обмотку удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку "Пуск", причемразмыкающий контакт пускателя шунтирует удерживающий конденсатор,снабжено двумя реле, обмотка первого из которых включена параллельнокнопке "Стоп", а обмотка второгочерез параллельно соединенные замыкающие контакты обоих реле - параллельно времязадающему,конденсатору,причем размыкающий контакт второгореле включен последовательно с обмоткой удерживающего реле. На чертеже приведена принципиальная схема устройства для защиты от минимального напряжения электропотребителей с выдержкой времени.Кнопка 1 "Стоп" включена последовательно с кнопкой 2 "Пуск" и катушкой магнитного пускателя 3, подклюценной к источнику 4 напряжения сети. Магнитный пускатель имеет замыкающий контакт 5 и размыкающий контакт б. Параллельно катушке 3 через зарядную цепь 7 включен времязадающий конденсатор 8. Зарядная цепь 7 состоит, например, из диода 9, резистора 10 и ограничителя на стабилитроне 11, Удерживающее реле 12 имеет замыкающий выходной контакт 13 и размыкающий контакт 14, соединенный через сигнальную лампу 15 с резистором 16. Параллельно кнопке 1 "Стоп". це" рез резистор 17 подклюцена обмотка реле 18. Замыкающий контакт 19 этого реле подключен параллельно замыкающему контакту 2 О реле 21, размыкающий контакт 22 которого включен последовательно с обмоткой реле 12 через размыкающий контакт б магнитного пускателя, замыкающий контакт 5 которого шунтирует кнопку 2 "Пуск". Контроль работоспособности устройства осуществляется нажатием кнопки 23, параллельно которой подключен резистор 24 и удерживающий конденсатор 25.Устройство работает следующим образом.8 состоянии, когда магнитный пускатель 3 отключен, устройство обестоцено. При этом обмотка реле 12 через размыкающий контакт 6 магнитного пускателя 3 и размыкающий контакт 22 реле 21 шунтирована большой по величине .емкостью времязадающего конденсатора 8, который делает невозможным включение удерживающего реле 12 при любом уровне электрицес9 М 961 6но кнопке 2, Зто состояние реле 12сохраняется в течение вполне определенного времени, определяемого параметрами времязадающей цепи - ем 5 костью времязадающего конденсатора8 и сопротивлением обмотки реле 12,Если в течение заданного временинапряжение сети восстанавливается,то через катушку 3 автоматически10 протекает ток без нажатия кнопки2 "Пуск", поскольку катушка остается подключенной к напряжению сетичерез выходной контакт 13 реле 12. Емкость.времяэадающего конденсатора 8 более чем на два порядка превышает емкость удерживающего конденсатора 25, так как назначение конденсатора 8 состоит в том, что он должен удерживать реле 12 во включенном состоянии при исчезновении напряжения сети в течение заданного времени, тогда как конденсатор 25 предна начен для удержания реле во включенном состоянии на времй перехода электропотребителя из отключенного состояния во включенное, Зто время примерно составля" ет сотые доли секунды.Включение реле 12 током заряда удерживающего конденсатора 25 невозможно из-за большой величины сопротивления резистора 10,При исчезновении напряжения сети источника 1 происходит отключение магнитного пускателя 3, При этом размыкается контакт 5, а контакт 6 замыкается.Удерживающий конденсатор 25 разряжается через контакт 6, а удерживающее реле 12 подключается параллельно заряженному времязадающему конденсатору 8. Срабатывание реле 12 вызывает замыкание его выходного контакта 13, подключенного параллельких наводок во внешних цепях и нажа.тии кнопки 23, Зто обстоятельствообеспечивает отсутствие ложныхвключений удержива;.:его реле 12, а,следовательно, и всего устройствав рассматриваемом режиме работы.Кроме того, рассматриваемый режим работы характеризуется тем, чтовсе элементы, входящие в схему устройства, обесточены,В момент нажатия кнопки 2 "Пуск"через катушку магнитного пускателя3 протекает ток, При этом магнитныйпускатель срабатывает и его контакт6 размыкается, а контакт 5 замыкается и шунтирует кнопку 2 "Пуск",и далее происходит самоудержаниемагнитного пускателя во включенномсостоянии,При этом напряжением с обмоткимагнитного пускателя 3 через резистор 10 и диод 9 заряжается времязадающий конденсатор 8 и через размыкающий контакт 22, удерживающийконденсатор 25 до напряжения стабилизации ограничителя на стабилитроне 11. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Несмотря на то, что контакт 6магнитного пускателя размыкается ипротекание через него тока разрядавремяэадающего конденсатора 8 прекращается, реле 12 сразу же отключиться не может, поскольку послеразмыкания контакта 6 происходит заряд удерживающего конденсатора 25через обмотку указанного реле токомразряда времязадающего конденсатора8, Удержание реле 12 на некотороевремя во включенном состоянии послеразмыкания контакта 6 необходимодля завершения переходного процессав магнитном пускателе (переход контактов из одного состояния в другое).После окончания переходного процессакнопка 2 "Пуск" шунтируется контактом 5, реле 12 выключается, его выход.ной контакт 13 размыкается, а магнитный пускатель автоматически повторно подключается к напряжению источникаЕсли напряжение источника ч восстанавливается после заданного времени, то магнитный пускатель включиться автоматически не может из-затого, что выходной контакт 13 реле12 к этому времени оказываетсяразомкнутым,При кратковременном исчезновениинапряжения сети источника М времяэадающий конденсатор 8 разряжаетсячастично. Потеря энергии, запасенной конденсатором 8, определяетсявременем обесточенного состоянияобмотки пускателя 3. Чем меньшевремя исчезновения напряжения сети,тем меньше потеря энергии, запасенной времязадающим конденсатором,и тем меньше требуется временидля ее восстановления,В связи с тем, что потеря энергиизаряженного конденсатора 8 при кратковременных, следующих одно за дру гим, исчезновениях напряжения сети происходит частично с последующим ее восстановлением при появлении напряжения, то устройство способно удержать магнитный пускатель во включенном состоянии в течение больМего времени, чем заданное время срабатывания удерживающего реле 12.При оперативном отключении магнитного пускателя нажимается кнопка 1 "Стоп".При этом через обмотку пускателя 3, контакт 5, обмотку реле 18 и резистор 17 протекает ток, вызывающий срабатывание реле 18. Вследствие уменьшения тока через обмотку пускателя 3 до малой величины, определяемой резистором 17 и обмоткой реле 18, магнитный пускатель выключается и его контакт 5 размыкается, Контакт 19 реле 18 замыкается и подключает обмотку реле 21 к конденсатору 8.Реле 21 включается и контактом 20 шунтирует контакт 19 реле 18, а контакт 22 этого реле отключает обмотку реле 12 от времязадающего конденсатора 8. После этого срабатывание реле .12 невозможно при любом уровне наводок, что обеспечивает высокую надежность оперативного отключения.Такое состояние устройства сохраняется до тех пор, пока конденсатор 8 не разрядится через контакт 20 на обмотку реле 21.После разряда конденсатора 8 реле 21 выключается и схема устройства возвращается в исходное состояние,В устройстве предусмотрен контроль работоспособности схемы. В качестве элемента контроля используется сигнальная люминесцентная лампа 15, которая горит при включенном магнитном пускателе.Работоспособность устройства проверяется путем нажатия кнопки 23,. При этом времязадающий конденсатор 8 принудительно разряжается замыкающим контактом кнопки на обмотку ре 439 б 1 8ле 12, вызывая его срабатывание.Контакт 14 реле 12 размыкается исигнальная лампа 15 гаснет на заданное время.Устройство позволяет повысить надежность электроснабжения за счетобеспечения более надежного оперативного отключения электропотребителей,1 оформула изобретенияУстройство для защиты электропотребителя от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащеекнопки "Пуск" и "Стоп", включенныепоследовательно с катушкой магнитного пускателя, замыкающий контакт20 которого шунтирует кнопку "Пуск",времязадающий конденсатор, подключенный через зарядную цепь параллельнокатушке пускателя, и включенную параллельно времязадающему конденсато 23 ру через удерживающий конденсаторобмотку удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку "Пуск", причем размыкающий контакт пускателя шунтирует удерживаюзо щий конденсатор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в режимеоперативного отключения, оно снабжено двумя реле, обмотка первого изкоторых включена параллельно кнопке"Стоп", а обмотка второго через параллельно соединенные замыкающиеконтакты обоих релепараллельновремязадающему конденсатору, причемразмыкающий контакт второго релевключен последовательно с обмоткойудерживающего реле.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 657509, кл. Н 02 Н 3/24, 197 б,2. Авторское свидетельство СССРилиал ППП Составитель А,Обязуевенко Техред К.йвщьо . КорректорВАКФ%Тираж 669 Вщпи сновИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открмтийква, Ж, Раувская наб., д. М 5евюавевеДв