Устройство для передачи сигналов управления в сети энергоснабжения

) Л 1) 51) 5 С 08 С 19/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬ ТВ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в распределительных сетях переменного т с целью управления приемниками, по ключенными к трехфазной сети. Цель изобретения - повьппение функциональной надежности. Устройство содержит формирователь сигналов управления и приемники, каждый из которых выполнен на селекторе сигналов управления, реле и блоке подключения элементоврузки. 2 з,п. ф-лы, 5 ил. окад Н 12), диоды 3 и 14, резисторы 15 и 16, стабилитроны 1 и 18, диоды 19 и 20, резисторы 21 и 22, ключи 23 и 24, диоды 35 и 26, реле 27 с контак" тами 28, переключатель 29 с контакта ми 30, входы 31 и 32 формирователя, диод 33 транзистор 34, резисторы 35 37, конденсатор 38, тиристор 39, выпрямитель 40, резистор 41, стабилитрон 42 и симистор 43.Приемник 4 (фиг.3) содержит селектор 44 сигнала управления, состоящий из выпрямителя 45, оптронов 46 и 47, реле 48, резисторов 49-5, диодов 52 и 53, конденсатора 54, блок 55 под" ключения элементов нагрузки, состояций иэ элементов 56 и 57 нагрузки й переключателя 58.Устройство работает следуюцим образом. тро относится к эле т быть применено сетях переменно авления электроп Изобретени технике и мож пределительны ка с целью уп хами, подключ иемни- данной и к по вении в сети напряже При,возникн ния, контакты том состоянии (фиг,5) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР И АВТОРСКОМУ Сви(71) Харьковский институт инженеровкоммунального строительства(56) Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ В СЕТИ ЭНЕРГОС 11 АБЖЕсети.Цель изобретения - повышение Функ" циональной надежности устройства.На фиг. представлена структурная схема устройства; на Фиг. 2 - схемаформирователя сигналов управления; на фиг. 3 - схема приемника с двумя нагрузочными элементами; на фиг.4- то же, с одним элементом нагрузки; на Фиг. 5 - временные диаграммы.На схемеФиг,1 обозначено: трехфаэная сеть 1 энергоснабжения, нулевой провод 2, формирователь 3 сигналов управления, приемники 4-6. Формирователь 3 (фиг.2) содержит дифференциальный трансформатор 7, состоящий из первичной 8, первой 9 и второй О вторичных обмоток вторая вторичная обмотка состоит нз двух секций 11 и 0 находятся в замкнуфиг,2), напряжение 1 е формирователя 3 че 1534482рез контакты 30 поступает на его выход (11, фиг.5). При поступлении трехфазного напряжения на полюса сети элементы 55 приемников 4-6 оказываются под напряжением, что соответствует состоянию сети "Режим 1", Так как схемы приемников 4-6 одинаковы, будем рассматривать только работу приемников 4. При иеобходимостиперевода сети энергоснабжения в "Режим 2" в формирователе 3 ключ 24 переводят иэ положения а в положение б. В данном случае дешунтируется резистор 22, напряжение поступает на диод 26, При этом напряжение подводится к катушке реле 27, которое своим контактом 28 включает катушку переключателя 29 под входное напряжение. Переключатель 29 размыкает свой контакт 30, первый вход формирователя 3 оказывается подключенным к выходу через симистор 43. Управление симистором 43 производится посредством подачи на его управляющий переход тока управления от вы прямителя 40, Ток коммутируется тиристором 39, который в свою очередь получает команду на отпирание сигналом с выхода транзистора 34. Угол формирования отпираищего сигнала транзисорам 34 определяетс": парамет рами фазосдвигающего звена содер;:.В щего конденсатор 38, подкточепнын через резистор 35 к размыкаюшим ксгтактам лючей 23 и 4,. При :та," угол о Гпираил симистора 4 1 и ". полОйи"ь" ел." ной полуволце напряжения определяет ся зарядом конденсатора 38 от напряжения на выходе резистора 22, а угол отпирания при отрицательной полуволне сетевого напряжения определяется40 зарядом конденсатора 38 от напряжения на выходе резистора 21, При под" ключении конденсатора 38 через резистор 35 (реэисторы 21 и 22 зашунтироваи 4 полюсами переключающих контактов), формируется сигнал отпирания симистора 43 в начале синусоиды о.=О 1 ри увеличении омической величины времязадающего звена - введение в цепь заряда конденсатора 38 реэисто 50 ров 21 или 22 - формируются сигналы для управления симистором 43, отлич" ные от нуля Я, 90 ), Таким образом при дешунтировации резистора 21 на выходе коммутатора формируется сигнал управления путем задержки угла отпирания симистора 43 в положительной полуволне на фазовый угол порядка ь,= 90 . В отрицательной полуволне симистор 43 открывается с фаэовым углом с =Ч (фиг,5), В приемнике данный сигнал фиксируется селектором 44. При приложении синусоидального напряжения Пс конденсатор 54 перезаряжается по синусоидальному закону. При этом амплитуды напряжений П - на резисторе 49 и Ц - ца резисторе 50 не превьппают номинального значения Б . При передаче сигнала управления в полупериод, имеющий фазовый сдвиг напряжения о., - 90в конденсаторе 54 за счет нереходното процесса возрастает до =:еличины, прикоторой напряжение на резисторе 49 достигает величины П, 11 апряжение Бобеспечивает протекание черезсветодиод оптрона 46 тъ, отпирания фоторезистора оптр,ца й. Отпиранв.е фототиристора оптрона 4 в обеспечивает протекание по катлпк; в;пе 48 вепрям ленного тока (фиг, о:, о г;слет.ленво . го выпрямленным напряжг г:гм, снимаемым с выхода моста .О Та:,: ,.ак катушка реле 27 имеет эцачитеиьнчо индуктивность то даже после восстановления исходного состояния на выходе формирователя 3; е, -ця"; гнал;. управлзсия. пр" котором .;:пи.:"уха напряжен.ся рав:та номинальному -начеи:по и -.а светодиод оптроиа 46 ток"прал-.-".Ия не подается, фототиристороптрона 46 запереться не может, таккак через переход фототиристораоптрона 46 течет постоянный ток,Таким образом, после кратковременного переключения контакта 24 в поло-.жение б и последующего возврата егов исходное состояние а на выходе формирователя 3 формируется сигнал управления путем фазовой отсечки напряжения в.положительном полупериоде суглом , " 90 , что обеспечивает срабаотывание реле 48, а переключение егоконтактов обеспечивает откЛючениеот сети элемента 56 и подключение ксети элемента 57, что соответствуетсостоянию сети электроснабжения(" Режим 2", фиг.5). Переключение ключа 24 в исходное состояние а обеспечивает срабатывание реле 27, котороеконтактом 28 отключает напряжение скатушки переключателя 29. Контакт 30шунтирует симистор 43При необходимости перехода состояния сети от "Режима 2" к "Режимупереключающий ключ 23 устанавливает"15344 ся в положение б. В этом случае работа схемы Ьормирователя 3 проходит последующему принципу. При подаче наанод диода 25 напряжений срабатываетреле 27, которое своим контактом 28включает переключатель 29, Контакты 30 дещунтируют симистор 43. Перевод переключателя в положение б дещуитирует резистор 21, при этом в 10отрицательной полуволне ключ 23 отпирается с углом с =90 , т,е. с выхода Ьормирователя 3 поступает сигнална переход приемника 4 от "Режима 1"к "Режиму 2" (Ьиг.5), Данный сигналЬиксируется светодиодом оптрона 47за счет действия на него максимальнойамплитуды напряжения Ц, снимаемойс резистора 49. В этом случае открывается Ьототиристор оптрона 47. Таккак данный фототиристор включен .вцепь реле 48, то отпирание его обес.печивает снижение тока 1 в цепи фототиристора оптрона 46 да нуля. Фототиристор оптрона 46 в данном случае 25запирается, реле 48 обесточивается,а его контакт отключает от сети элемент 57 и подключает к сети нагрузочный элемент 56, т.е. происходит отработка в электроприемнике команды "Ре" З 0жим 2,Возвращение ключа 23 в исходноеположение а сбеспечивает обесточива.ние рее 27, контакт которого 28обесточит катунку переключателя,29.Отключение переключателя 29 обуслав- .ливает замыкание полюсов контактов30, щунтирующих. симистор 43 и обес. печивающих протекание синусоидальноготока с выхода Ьормирователя 3.ао Если приемник имеет один элемент нагрузки фиг.4), при включении напряжения, на элемент 56 действует полное напряжение сети, так как балла-. 45 стный элемент 57 зашунтирован контактом 58. При формировании команды для перехода сети в "Режим 1" контакт 58 реле 48, включаясь, дешунтирует балластный элемент 57 и к нагрузке прикладывается пониженное напряжение, обусловленное падением напряжения на балластном элементе 57, При формировании команды для перехода сети в "Режим 2" реле 48 отключается", а контакты 58 щунтируют балластный элемент 57, обеспечивая подачу на элемент 56 номинального сетевого напряжения. 82 6Таким образом, при Ьазовых задержках в полупериодах различной полярности производится передача и прием командных сигналов для перехода сети из одного состояния в другое,Формула изобретения 1, Устройство для передачи сигна" лов управления в сети энергоснабжения, содержащее .Ьормирователь сигналов управления и приемники, форми:рователь сигналов управления выолнен на дифференциальном трансформаторе, первый вывод первичной обмотки которого подключен к первому выводу переключателя, первый и второй выводы первой вторичной обмотки дифференциального трансформатора соединены соответственно через первый и второй диоды с первыми выводами соответственно первого.и второго регистров, средний вывод первой вторичной обмотки под" кл 1 очен через конденсатор к первому выводу третьего резистора, тиристо" ре, выпрямителе, симисторе, первый вывод которого соединен.с первым проводом сети энергоснабжения, каждый приемник содержит реле, блок подклю-. чения элементов нагрузки и селектор сигналов управления, который выполнен на первом резисторе, диодах, первый вывод блока подключения элементов нагрузки подключен к второму выводу симистора Ьормирователя сигналов управления, обмотка реле приемника соединена параллельно с выводами селектора сигналов управлений, о т- л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью овыщения функциональной надежности, в формирователь сигналов управления введены стабилитроны, с третьего по шестой диоды, с четвертого по восьмой резисторы, реле, транзистор, ключи, размыкающий ключ переклю" чателя параллельно соединен с симистором, второй вывод первичной обмотки диЬЬеренциального трансформатора соединен через замыкающий контакт реле с вторым выводом переключателя и непосредственно с клеммой нулевого потенциала, выводы второй вторичной обмотки диЬференциального трансформатора подключены параллельно к первому и второму выводам выпрямителя, третий вывод которого соединен через четвертый резистор с катодом первого1534482стабилитрона и анодом тиристора, четВертый вывод выпрямителя подключен к аноду первого стабилитрона, к второму выводу симистора, второй вывод5 первого резистора соединен с катодом второго стабилитрона, через пятый резистор - к выводу первого неподвижного контакта, непосредственно к выводу подвижного контакта первого клю О ча и через последовательно соединенные третий диод и шестой резистор - к стоку транзистора, второй вывод второго резистора соединен с катодом третьего стабилитрона, с Выводом под вйжного контакта второго ключа, через седьмой резистор - с выводами первых неподвижных контактов первого и второго ключей и вторыми выводами тре-, тьего резистора, первый вывод которо О гс подключен к затвору транзистора, исток которого соединен с вторым выводом восьмого резистора и управляющим электродом тиристора, вторые вьводы неподвижных контактов первого д 5 и второго ключей соответственно через пятый и шестой диоды подключены через параллельно соединенные обмотку реле и седьмой диод к среднему выводу перВой вторичной обмотки диФференциальйого трансФорматора и объединены с анодами первого и второго стабилитройсВ вторым Выводом ВОсьмОГО резистс" ра, катодом тиристсра и управляющим выводом симистора, в селектор сигна 35 лов упранления каждого приемниха введены выпрямитель, оптроны, второй и третий резисторы и конденсатор соответственно, первый и второй выводы конденсатора соединены с объединенными анодом первого и катодом второго диодов и с первым выводом выпрямителя и шиной нулевого потенциала, второй и третий выноды выпрямителя соединены с анодами Фсторезисторов соответственно первого и второго оптронов, катоды которых объединены н являются первым выходом селектора сигналов управления, третий вывод выпрямителя является вторым выходом селектора сигналон управления, четвертый вывод объединен с первым выводом первого резистора и подключен к второму выводу симистора, Аормирователя сигналов упранления, второй вывод перого резистора селектора сигналов управления соответственно через параллельно соединенные второй и третий резисторы и светодиоды первого и второго оптронов подключен к катоду первого и аноду второго диодов, второй вывод блока подключения элементов нагрузки подключен к шине нулевого потенциала, первые выводы приемников соединень: с первым проводом сети энергоснабжения вторые выводы - с одноименным проводом сети энергоснабжения.2. Устройство по п. 1, с т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок подключения элементов нагрузки выполнен на параллельно соединенных через переключатель первом и втором элементах нагрузки, подвижный контакт переключателя и сбъединейные выводы элементовнагрузки янляют"я соответственно первыми и вторыми выводами блока.3, Устройство по и, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок подключения элементов нагрузки выполнен на последовательно соединенных элементах нагрузки и ограничительном элементе, параллельно которому подключен размыкающий контакт реле приемника, первые Выводы элемента нагрузки и ограничительного элемента являются соответственно первым и вторым выводами блока, 1534482534482 Составитель 3, НизамутдиноваТупица Техред М.Ходанич Корректор В. Кабаций едакт иям при ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,Гагарина, 101 Заказ 43ВНИИПИ Го Тираж 433 рственного комитета по 113035, Москва, Ж-ЗПодписно обретениям и откр Раушская наб д.