Устройство для контроля чередования и обрыва фаз трехфазной сети

(19) 3/34 7 09 с Ж а втором11, На вы 1, на высо совпадениевходе треть лементаемента И егого эиме 112 оде треть С:ом входеигнал и на пероявится ходном зажэлемента ИЛИ 6 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Авторское свидетельство СССР Яф 1029302, кл, Н 02 Н 3/34, 1983,Авторское свидетельство СССР У 1309166, кл. Н 02 Н 7/09, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ КОНТРОЛЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ И ОБРМВА ФАЗ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах контроля чередования и обрыва фаз, Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных воэможностей устройства путем автоматического определения характера неисправности, Устройство защиты содержит пороговый элемент 1, диоды 2, 3, 4, подключенные к входным клеммам 5, 6, 7 устройства, первый ивторой элементы И 8, 9, триггер 1 О,третий элемент И 11, элемент ИЛИ 12,четвертый элемент И 13, второй триггер 14, пятыйэлемент И 15, третийтриггер 16, шестой элемент И 17,выходные зажимы 18, 19, 20, 21, Принеправильном чередовании фаз нарушается последовательность поступления импульсов с фаз А, В, С. Импульсы приходят в последовательности В,А, С. При этом триггер 1 О взведетсяимпульсом фазы А, сбросится импульсом фазы В, но импульс АВ на первомвходе третьего элемента И 11 будеттакой длительности, что произойдетИзобретение относится к электро- технике и иожет быть использовано всхеиах защиты от аварий в частности в схемах контроля чередования иобрыва фаз трехфазной сети.,5Целью изобретения является повышение надежности и расширение Функциональных возможностей устройствапутем автоматического определенияхарактера неисправности.На фиг. 1 изображена Функциональная схема предлагаемого устройства,на Фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства при правильном чередовании и отсутствии обрыва фаз", нафиг, 3 - временная диаграмма работыустройства при неправильном чередовании фаз, на Фиг, 4 - временная диаграмма работы устройства при обрыве Фазы А; на фиг. 5 - временнаядиаграмма работы устройства при обрыве фазы В; на фиг. 6 - временнаядиаграмча работы устройства при обры -ве Фазы С.Устройство для контроля чередоватния и обрыва фаз трехфазной сети содержит пороговый элемент 1, вход которого через диоды 2-4 подключен квходным клеммам 5-7 устройства для 30подключения к контролируемой сети,при этом выход порогового элементасоединен с первыми входами первого 8,и второго 9 элементов И, вторые вхо ды которых соединены с входными клеммами 5 и 7 первой и третьей фаз, вход -ная клемма 6 второй Фазы соединенас нулевым входом первого триггера 10,единичный вход которого соединен свыходом первого элемента И 8, выход ,первого триггера 10 соединен с первым входом третьего элемента И 11,второй вход которого соединен с выхо -дом второго элемента И 9, элементИЛИ 12, первый вход которого соеди 45нен с выходом третьего элемента И 11,второй вход - с выходом четвертогоэлемента И 13, первый вход которогосоединен с выходом второго триггера14, единичный вход которого соединенс;0с выходом второго элемента И 9 ивторым входом третьего элемента И 11,нулевой вход второго триггера 14 соединен с единичным входом первоготриггера 10, выходом первого элемен 55та И 8 и вторыи входом пятого элемента И 15, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера 16,нулевой вход которого соединен с входной клеммой 7 третьей фазы, единичный вход третьего триггера .6соединен с вторым входом четвертсгоэлемента И 13 и выходом шестого элемента И 17, первый вход которогосоединен с выходом порогового элемента 1, второй вход - с входной клеммой второй фазы, при этом выходытретьего, пятого и четвертого элементов И являются выходами 18-20,контролирующими обрыв второй, первой и третьей фаз соответственно,выход элемента ИЛИ подключен к выходной клемме 21,Устройство для контроля чередования и обрыва фаз работает следующим образом.При начальном включении питающегонапряжения триггеры 10, 14 и 16 уста-навливаются в исходное состояние.При этом на выходных зажимах 18 - 21сигналы отсутствуют,При поступлении фаз А, В и С переменного напряжения с входных зажииов 5-7 через диоды 2-4 на вход порогового элемента 1 на его выходе появляется последовательность импульсов А, В и С, соответствующаяпо времени фазам А, В и С в порядкеих поступления на входные зажимы 5-7. Элементы И 8,9 и 17, первые входыкоторых соединены с выходом порогового элемента 1, служат для выделения из последовательности импульсовА, В и С путем суммирования только одного импульса, соответствующегоФазе, с которой соединен второйвход каждого из элементов И 8, 9 и 17, Таким образом на выходе элемента И 8 при прохождении Фазы А выделяется импульс А,.На выходе элемента И 17 при прохождении фазы В выделяется импульс В. а выходе элемента И 9 при прохождении фазы С выделяется импульс С. Первый триггер 10 взводится импульсом А, сбрасывается импульсом Б, формируя на выходе по передним Фронтам импульсов А и Б импульс АВ, который поступает на первый вход третьего элемента И 1. В случае совпадения импульса С на втором входе и импульса АВ на первом входе третьего элемента И 11 на его выходе появляется сигнал, поступающий на выходной зажим 18 и первый вход элемента ИЛИ 12, 142923Триггер 16 взводится импульсом В, сбрасывается импульсом С, формируя на выходе по передним фронтам импульсов В и С импульс ВС, который поступает на первый вход пятого элемента И 15. В случае совпадения импульса А на втором входе с импульсом ВС на первом входе пятого элемента И 15 на его выходе появляется сигнал, поступающий на выходной за жим 20 и третий вход элемента ИЛИ 12,Второй триггер 14 взводится импульсом С, сбрасывается импульсом А, формируя на выходе по передним фронтам импульсов С и А импульс СА, пос тупающий на первый вход четвертого элемента И 13. В случае сопадения импульса В на втором входе и импульса СА на первом входе четвертого элемента И 13 на его выходе появля ется сигнал, поступающий на выходной зажим 19 и второй вход элемента ИЛИ 12.При этом при поступлении импульса хотя бы на один из входов элемента ИЛИ 12 на его выходе образуется сигнал, поступающий на выходной зажим 21,При правильном чередовании и отсутствии обрыва фаз импульсы А, В и С поступают равномерно в порядке А, 30 В, С. На входах элементов И 11, 13 и 15 не происходит суммирование импульсов, так как они не совпадают по времени (фиг, 2, При этом нет сигналов ни на выходных зажимах 18-20, 35 ни на одном из входов элемента ИЛИ 12. Следовательно, нет сигнала и на выходном зажиме 21Таким образом, при отсутствии неисправностей устройства на выходных ф зажимах 18-21 сигнал не формируется.При неправильном чередовании фаз нарушается последовательность поступления импульсов А, В и С (фиг.3), и импульсы приходят в последовательности В, А, С. При этом триггер 10 взводится импульсом А, сбрасывается импульсом В, но импульс АВ на первом входе третьего элемента И 11 такой длительности, что происходит совпадение с импульсом С на втором входе третьего элемента И 11, На выходе третьего элемента И 11, на выходном зажиме 18 и на первом входе элемента ИЛИ 12 появляется сигнал, 55Аналогичным образом формируются сигналы на выходном зажиме 19 и втором входе элемента ИЛИ 12, на вы 13ходном зажиме 2,третьем входеэлемента ИЛИ 12,Появление сиги,.:.оь на ходах элемента ИЛИ 12 формирует н зыходе элемента ИЛИ 12 сигнал, ко-орый появляется на выходном зажиме 21,Таким образом, при неправильномчередовании и отсутствии об,ыв: азна выходных зажимах 18-21 формируются сигналы, свидетельствующие о неисправности устройства,При обрыве одной из фаз (фиг.4),например фазы А, триггер 10 не взводится, на выходном зажиме 18 сигналне формируется. Триггер 16 взводитсяпо импульсу В, сбрасывается по импульсу С, но на вход пятого элемента И 15 импульс А не поступает, значит, на выходном зажиме 20 сигнал неформируется.Триггер 14 взводится по импульсуС, но ввиду обрыва фазы А не сбрасывается и остается во взведенном=о яни:д, и ии совпадении с импульлна егэетщм л и те ",3 и-:.в ыходном з ажиме 1 9 по ивл е . с;указывающий на обрыв фазы А. Этотже сигнал поступает на второй входэлемента ИЛИ 12 и формирует на выходном зажиме 21 сигнал, свидетельствующий о неисправности устройства.Аналогичным образом при обрывефазы В (фиг,5) информация о неисправности поступает на выходные зажимы18 и 21, а при обрыве фазы С (фиг.6)на выходные зажимы 20 и 21,Таким образом, появление сигналана выходном зажиме 21, который является основным контрольным выходом,свидетельствует о том, что в устройстве произошло повреждение.При этом если сигнал есть и навсех трех дополнительных контрольных выходах 18-20, то значит этимповреждением является нарушение чередования фаз.Если сигнал, кроме выходного зажима 21, появляется только на одномиз дополнительных выходов, то произошел обрыв фазы, причем конкретнотой, обрыву фазы которой соответствует данный контрольный выход,,Схемно-технический анализ и результаты макетирования показали, чтозамена исполнительного органа введенными элементами и наличие четырех контрольных выходов (одного основного и трех дополнительных) расши 5 1 ч 292 ряют функциональные возможности устройства, позволяя достоверно определить внц отказа, что дает возможность операторам, обслуживающим защитную установку, обой 1 ись без дополз нительной диагностики отказасократив этим время на поиск неисправности и восстановление поврежденной аппаратуры.1 ОФормула изобретения Устройство для контроля чередования и обрыва фаз трехфазной сети, содержащее пороговый элемент, вход которого через диоды соединен с вход ными клеммами для подключения к фазам контролируемой сети, триггер, три элемента И при этом выход порогового элемента соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к входным клеммам для подключения первой и третьей фаз соответственно, первьгй триггер. нулевой вход которого соединен с входной клеммои для подключения к второй фазе сети, а единичный вход соединен с выходом первого элемента И, выход первого триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, и исполнительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей путем автоматического определения ха рактера неисправности, исполни-.епь -ный блок выполнен в виде дополн.дельно введенных четвертого, пятого ишестого элементов И, второго и третьего триггеров и элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходомтретьего элемента И, второй входс выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго триггера, единичный входкоторого соединен с выходом второгоэлемента И и вторым входом третьегоэлемента И, нулевой вход второготриггера соединен с единичньп входом первого триггера, выходом перного элемента И и вторым входом пятого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьеготриггера, нулевой вывод которого предназначен для соединения с входнымзажимом третьей фазы, единичный входтретьего триггера соединен с вторымвходом четвертого элемента И и выходом шестого элемента И, первыйвход которого соединен с выходом порогового элемента, второй выходнойвывод предназначен для соединения свходной клеммой второй фазы, приэтом выходы третьего, пятого и четвертого элементов И являются выходами устройства, контролирующимиобрыв второй, первой и третьей фазсоответственно, а выход элементаИЛИ является выходом устройства, контролирующим наличие неправильногочередования или обрыва любой из фазтрехфазной сети.1429213 ньяи( оставитель В, Орловехред Л,Олийнык Корректор В, ГирнякФ ор О, Юркове ая Заказ 513 одственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж В 11 ИИПИ Государственн по делам изобрете 13035, Москва, Ж, Р51 Подписного комитета СССРий и открытийушская наб., д, 4/5