RU2757057C1 - Electronic fuse - Google Patents

Electronic fuse Download PDF

Info

Publication number
RU2757057C1
RU2757057C1 RU2020143428A RU2020143428A RU2757057C1 RU 2757057 C1 RU2757057 C1 RU 2757057C1 RU 2020143428 A RU2020143428 A RU 2020143428A RU 2020143428 A RU2020143428 A RU 2020143428A RU 2757057 C1 RU2757057 C1 RU 2757057C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
inputs
unit
outputs
time
Prior art date
Application number
RU2020143428A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Святослав Сергеевич Кудряшов
Дмитрий Петрович Санников
Александр Васильевич Тютякин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева)
Priority to RU2020143428A priority Critical patent/RU2757057C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2757057C1 publication Critical patent/RU2757057C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/093—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention is used in the field of electrical engineering as a device for protecting electrical plants from overcurrent. The device contains current transformer (1), inputs of the primary winding of which are inputs of the device, differential current-to-voltage converter (2), microcontroller (3) including analog-to-digital converter (4), unit (5) for calculating the current root mean square value (RMS), unit (6) for storing the time-current characteristic, timer (7), digital interface unit (8) and unit (9) for coupling with actuator (10), unit (11) for coupling with a central device. The analog-to-digital converter, the unit for calculating the root mean square value, the unit for storing time-current characteristic, the timer, the digital interface unit and the unit for coupling with the actuator are units of a microcontroller. The technical result is achieved due to the fully automated and free from subjective operator errors implementation of the time-current characteristic in accordance with the current regulatory and technical documentation, as well as due to the independence of the time-current characteristic from the current form.
EFFECT: technical result is an increase in the accuracy of the implementation of the time-current characteristic of the electronic fuse.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электрических установках в качестве устройства их защиты от перегрузок по току.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in electrical installations as a device for their protection against overcurrent.

Известно устройство токовой защиты, содержащее фазный проводник, нулевой проводник, силовые контакты с катушкой независимого расцепителя, датчик тока, нагрузку, блок питания, усилительный орган, датчик напряжения, датчик перехода синусоиды напряжения через нуль, датчик перехода синусоиды тока через нуль, микроконтроллер, орган индикации состояния электрической сети (Патент РФ №2706421, МПК Н02Н 3/08, публ. 2019 г.).A current protection device is known containing a phase conductor, a neutral conductor, power contacts with a shunt release coil, a current sensor, a load, a power supply, an amplifying organ, a voltage sensor, a voltage sine wave zero crossing sensor, a current sine wave zero crossing sensor, a microcontroller, an organ indication of the state of the electrical network (RF Patent No. 2706421, IPC Н02Н 3/08, publ. 2019).

Недостатком данного устройства является фиксированная задержка срабатывания устройства, независимая от значения тока перегрузки, что противоречит требованиям действующей нормативно-технической документации, в частности, ГОСТ IEC 60331-2-2013.The disadvantage of this device is the fixed response delay of the device, independent of the overload current value, which contradicts the requirements of the current regulatory and technical documentation, in particular, GOST IEC 60331-2-2013.

Наиболее близким к предлагаемому является электронный предохранитель, содержащий трансформаторы тока, входы первичных обмоток которых являются входами устройства, а вторичные обмотки через последовательно соединенные выпрямительное устройство, систему нагрузочных резисторов и схему сглаживания соединены с измерительными входами микроконтроллера, первая и вторая группа установочных входов которого соединены с выходами первого и второго регулировочного средства соответственно, сигнальный выход микроконтроллера соединен с управляющим входом исполнительного устройства, сетевой блок питания, вход которого соединен с выходом выпрямительного устройства, а выход является шиной питания устройства (Патент РФ №2550355, МПК Н02Н 3/04, публ. 2015 г.).The closest to the proposed one is an electronic fuse containing current transformers, the inputs of the primary windings of which are the inputs of the device, and the secondary windings through a series-connected rectifier device, a system of load resistors and a smoothing circuit are connected to the measuring inputs of the microcontroller, the first and second group of installation inputs of which are connected to the outputs of the first and second adjusting means, respectively, the signal output of the microcontroller is connected to the control input of the executive device, the power supply unit, the input of which is connected to the output of the rectifier device, and the output is the power bus of the device (RF Patent No. 2550355, IPC Н02Н 3/04, publ. 2015).

В данном устройстве задержка срабатывания устанавливается в процессе его работы, посредством второго регулировочного средства, в зависимости от допустимого значения тока, которое, в свою очередь, устанавливается первым регулировочным средством. Таким образом, посредством первого и второго регулировочных средств в процессе работы предохранителя устанавливается его время-токовая характеристика.In this device, the response delay is set during its operation, by means of the second adjusting means, depending on the permissible current value, which, in turn, is set by the first adjusting means. Thus, by means of the first and second adjusting means during the operation of the fuse, its time-current characteristic is established.

Недостатком данного устройства является низкая точность реализации время-токовой характеристики срабатывания, обусловленная следующими факторами:The disadvantage of this device is the low accuracy of the implementation of the time-current response characteristics, due to the following factors:

- установкой время-токовой характеристики вручную, следствием чего является практическая невозможность формирования время-токовой характеристики, соответствующей требованиям действующей нормативно-технической документации, во всем возможном диапазоне изменения тока нагрузки;- setting the time-current characteristic manually, which results in the practical impossibility of forming a time-current characteristic that meets the requirements of the current regulatory and technical documentation, in the entire possible range of load current variation;

- высокой вероятностью субъективных ошибок (ошибок оператора) при установке время-токовой характеристики;- high probability of subjective errors (operator errors) when setting the time-current characteristic;

- измерением среднеквадратического значения (СКЗ) тока с использованием аналогового преобразователя переменного напряжения в постоянное выпрямительного типа, что не обеспечивает корректное измерение СКЗ при форме тока, существенно отличающейся от гармонической.- measuring the root mean square value (RMS) of the current using an analog AC-to-DC converter of a rectifier type, which does not provide a correct measurement of the RMS when the current waveform is significantly different from the harmonic.

Технической задачей является повышение точности реализации время-токовой характеристики электронного предохранителя.The technical task is to improve the accuracy of the implementation of the time-current characteristics of the electronic fuse.

Техническая задача достигается тем, что в электронный предохранитель, содержащий трансформатор тока, входы первичной обмотки которого являются входами устройства, микроконтроллер, исполнительное устройство, введены дифференциальный преобразователь тока в напряжение, аналого-цифровой преобразователь, блок вычисления среднеквадратического значения тока, блок хранения время-токовой характеристики, таймер, блок цифрового интерфейса, блок сопряжения с исполнительным устройством, блок сопряжения с центральным устройством, первая группа входов/выходов которого является цифровыми входами/выходами устройства, а вторая группа входов/выходов соединена со входами/выходами блока цифрового интерфейса, первая группа выходов которого соединены с первой группой входов блока вычисления среднеквадратического значения тока, а вторая группа выходов - с первой группой входов блока хранения время-токовой характеристики, вторая группа входов которого соединена с выходами блока вычисления среднеквадратического значения тока, вторая группа входов которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом дифференциального преобразователя тока в напряжение, входы которого соединены с выходами вторичной обмотки трансформатора тока, выходы блока хранения время-токовой характеристики соединены со входами таймера, выходы которого соединены со входами блока сопряжения с исполнительным устройством, выходы которого соединены с управляющими входами исполнительного устройства, причем аналого-цифровой преобразователь, блок вычисления среднеквадратического значения, блок хранения время-токовой характеристики, таймер, блок цифрового интерфейса и блок сопряжения с исполнительным устройством являются блоками микроконтроллера.The technical problem is achieved by the fact that a differential current-to-voltage converter, an analog-to-digital converter, an rms current calculation unit, a time-current storage unit are introduced into an electronic fuse containing a current transformer, the inputs of the primary winding of which are the inputs of the device, characteristics, timer, digital interface unit, interface unit with an executive device, an interface unit with a central device, the first group of inputs / outputs of which are digital inputs / outputs of the device, and the second group of inputs / outputs is connected to the inputs / outputs of the digital interface unit, the first group whose outputs are connected to the first group of inputs of the unit for calculating the rms current value, and the second group of outputs - with the first group of inputs of the storage unit for the time-current characteristic, the second group of inputs of which is connected current values, the second group of inputs of which are connected to the outputs of the analog-to-digital converter, the input of which is connected to the output of the differential current-to-voltage converter, the inputs of which are connected to the outputs of the secondary winding of the current transformer, the outputs of the time-current characteristic storage unit are connected to the inputs of the timer, the outputs of which are connected to the inputs of an interface unit with an actuator, the outputs of which are connected to the control inputs of an actuator, and the analog-to-digital converter, an RMS calculation unit, a time-current characteristic storage unit, a timer, a digital interface unit and an interface unit with an actuator are microcontroller blocks ...

Технический результат заключается в повышении точности реализации время-токовой характеристики электронного предохранителя за счет полностью автоматизированной и свободной от субъективных ошибок оператора реализации время-токовой характеристики, в соответствии с действующей нормативно-технической документацией; а также за счет независимости время-токовой характеристики от формы тока вследствие оценивания его СКЗ по приведенным далее выражениям (1) и (2).The technical result consists in increasing the accuracy of the implementation of the time-current characteristics of the electronic fuse due to the fully automated and free from subjective errors of the operator of the implementation of the time-current characteristics, in accordance with the current regulatory and technical documentation; and also due to the independence of the time-current characteristic from the current shape due to the estimation of its RMS according to the expressions (1) and (2) given below.

Сущность заявляемого технического решения поясняется рисунком, на котором приведена структурная схема электронного предохранителя.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the figure, which shows a structural diagram of an electronic fuse.

Устройство содержит трансформатор 1 тока, дифференциальный преобразователь 2 тока в напряжение, микроконтроллер 3, включающий аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, блок 5 вычисления СКЗ тока, блок 6 хранения время-токовой характеристики, таймер 7, блок 8 цифрового интерфейса и блок 9 сопряжения с исполнительным устройством 10, блок 11 сопряжения с центральным устройством (на рисунке не показано).The device contains a current transformer 1, a differential current-to-voltage converter 2, a microcontroller 3, including an analog-to-digital converter (ADC) 4, a block 5 for calculating the RMS current, a block 6 for storing a time-current characteristic, a timer 7, a digital interface block 8 and a block 9 interface with the executive device 10, unit 11 for interface with the central device (not shown in the figure).

Входы первичной обмотки трансформатора 1 тока являются входами заявляемого устройства, а выходы его вторичной обмотки соединены со входами дифференциального преобразователя 2 тока в напряжение, выход которого соединен со входом АЦП 4. Выходы АЦП 4 соединены со второй группой входов блока 5 вычисления СКЗ тока, первая группа входов которого соединена с первой группой выходов блока 8 цифрового интерфейса, а выходы соединены со второй группой входов блока 6 хранения время-токовой характеристики, первая группа входов которого соединена со второй группой выходов блока 8 цифрового интерфейса, а выходы - со входами таймера 7. Выходы таймера 7 соединены со входами блока 9 сопряжения с исполнительным устройством 10, выходы которого соединены с управляющими входами исполнительного устройства 10. Входы/выходы блока 8 цифрового интерфейса соединены со второй группой входов/выходов блока 11 сопряжения с центральным устройством. Первая группа входов/выходов блока 11 сопряжения с центральным устройством является цифровыми входами/выходами устройства.The inputs of the primary winding of the current transformer 1 are the inputs of the claimed device, and the outputs of its secondary winding are connected to the inputs of the differential current-to-voltage converter 2, the output of which is connected to the input of the ADC 4. The outputs of the ADC 4 are connected to the second group of inputs of the block 5 for calculating the RMS current, the first group whose inputs are connected to the first group of outputs of the digital interface unit 8, and the outputs are connected to the second group of inputs of the time-current characteristic storage unit 6, the first group of inputs of which is connected to the second group of outputs of the digital interface unit 8, and the outputs to the inputs of the timer 7. Outputs timer 7 is connected to the inputs of the unit 9 for interfacing with the actuator 10, the outputs of which are connected to the control inputs of the actuator 10. The inputs / outputs of the digital interface unit 8 are connected to the second group of inputs / outputs of the unit 11 for interfacing with the central device. The first group of inputs / outputs of the unit 11 interface with the central device are digital inputs / outputs of the device.

АЦП 4, блок 5 вычисления СКЗ тока, блок 6 хранения время-токовой характеристики, таймер 7, блок 8 цифрового интерфейса, блок 9 сопряжения с исполнительным устройством 10 являются блоками микроконтроллера 3. Формирование связей между ними осуществляется под управлением его программного обеспечения. В качестве АЦП 4 и таймера 7 служат соответствующие блоки микроконтроллера 3, входящие в состав большинства современных микроконтроллеров общего назначения (см, например, STM32F4 - ARM - CortexM4 High-PerformanceMCUs - STMicroelectronics. - Режим доступа: https://www.st.com/content/st_com/en/products/microcontrollers-microprocessors/stm32-32-bit-arm-cortex-mcus/stm32-high-performance-mcus/stm32f4-series.html? querycriteria=productId=SS1577, свободный. Язык английский). В качестве блока 8 цифрового интерфейса может служить любой из блоков стандартного цифрового интерфейса микроконтроллера 3 (SPI, USART, I2С и т.п.), а в качестве блока 9 сопряжения с исполнительным устройством 10 - один из портов ввода / вывода микроконтроллера 3 (также см., например, вышеуказанный источник информации). Блок 5 вычисления СКЗ тока может быть реализован на микроконтроллере 3 в виде программного модуля. В качестве блока 6 хранения время-токовой характеристики может служить задаваемая при программировании микроконтроллера 3 область его энергонезависимой памяти данных.ADC 4, block 5 for calculating the RMS current, block 6 for storing the time-current characteristics, timer 7, block 8 of the digital interface, block 9 for interfacing with the executive device 10 are blocks of the microcontroller 3. Formation of connections between them is carried out under the control of its software. As ADC 4 and timer 7 are the corresponding blocks of microcontroller 3, which are part of most modern general-purpose microcontrollers (see, for example, STM32F4 - ARM - CortexM4 High-PerformanceMCUs - STMicroelectronics. - Access mode: https://www.st.com /content/st_com/en/products/microcontrollers-microprocessors/stm32-32-bit-arm-cortex-mcus/stm32-high-performance-mcus/stm32f4-series.html? querycriteria = productId = SS1577, free. Language English) ... Any of the blocks of the standard digital interface of the microcontroller 3 (SPI, USART, I 2 С, etc.) can serve as the block 8 of the digital interface, and one of the input / output ports of the microcontroller 3 can serve as the block 9 for interfacing with the executive device 10 (also see, for example, the above source of information). Unit 5 for calculating the RMS current can be implemented on the microcontroller 3 in the form of a software module. As a block 6 for storing the time-current characteristics, the area of its non-volatile data memory set during the programming of the microcontroller 3 can be used.

В качестве центрального устройства может служить, например, персональный компьютер.For example, a personal computer can serve as a central device.

Заявляемое устройство функционирует следующим образом.The claimed device operates as follows.

Ток вторичной обмотки трансформатора 1 тока поступает на дифференциальный преобразователь 2 тока в напряжение. Данное напряжение, прямо пропорциональное току первичной обмотки, поступает на вход АЦП 4 микроконтроллера 3. Отсчеты выходного напряжения дифференциального преобразователя 2 тока в напряжение с выходов АЦП 4 поступают на входы блока 5 вычисления СКЗ тока, осуществляющего непрерывное оценивание относительного СКЗ тока первичной обмотки по следующему обобщенному выражению:The current of the secondary winding of the current transformer 1 is supplied to the differential current-to-voltage converter 2. This voltage, which is directly proportional to the current of the primary winding, is fed to the input of the ADC 4 of the microcontroller 3. The readings of the output voltage of the differential current-to-voltage converter 2 from the outputs of the ADC 4 are fed to the inputs of the block 5 for calculating the RMS current, which continuously evaluates the relative RMS current of the primary winding according to the following generalized expression:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Т - период дискретизации входного напряжения АЦП 4;where T is the sampling period of the input voltage of the ADC 4;

Figure 00000002
- интегральная оценка относительного СКЗ тока первичной обмотки трансформатора 1 тока за интервал времени от (m-k)Т до mТ, длительность которого определяется действующей нормативно-технической документацией;
Figure 00000003
- оценки СКЗ тока первичной обмотки трансформатора 1 тока в соответствующие моменты времени; F{⋅} - функционал вычисления интегральной оценки СКЗ тока первичной обмотки, в качестве которого может служить, например, последовательность процедур медианной фильтрации и усреднения массива оценок СКЗ
Figure 00000004
(см., например, Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2011. - 768 с.); I1RMSnom - номинальное значение СКЗ тока первичной обмотки. Длительность интервала оценивания относительного СКЗ тока первичной обмотки и значение I1RMSnom задаются при программировании микроконтроллера 3 и, при необходимости, модифицируются в процессе эксплуатации через первую группу входов блока 5 вычисления СКЗ, блок 8 цифрового интерфейса и блок 11 сопряжения с центральным устройством.
Figure 00000002
- an integral estimate of the relative RMS current of the primary winding of the current transformer 1 for the time interval from (mk) T to mT, the duration of which is determined by the current regulatory and technical documentation;
Figure 00000003
- estimates of the RMS current of the primary winding of the current transformer 1 at the appropriate points in time; F {⋅} is the functional for calculating the integral estimate of the RMS current of the primary winding, which can be, for example, a sequence of median filtering procedures and averaging the array of RMS estimates
Figure 00000004
(see, for example, Sergienko A.B. Digital signal processing. - SPb .: BHV-Petersburg, 2011. - 768 p.); I 1RMSnom - rated value of RMS current of the primary winding. The duration of the estimation interval of the relative RMS current of the primary winding and the value of I 1RMSnom are set when programming the microcontroller 3 and, if necessary, modified during operation through the first group of inputs of the RMS calculation unit 5, the digital interface unit 8 and the 11 interface with the central device.

Оценки

Figure 00000005
СКЗ тока первичной обмотки трансформатора 1 тока вычисляются способом «скользящего среднего» по выражению (Кудряшов С.С., Санников Д.П., Тютякин А.В. Оперативный контроль переменных токов нагрузки силовых установок в системах автоматизации и управления технологическими процессами // Информационные системы и технологии. - 2020. - №5 (121) - С. 85-92):Evaluations
Figure 00000005
The RMS current of the primary winding of the current transformer 1 is calculated by the "moving average" method according to the expression (Kudryashov S.S., Sannikov D.P., Tyutyakin A.V. Operational control of alternating load currents of power plants in automation and process control systems // Information systems and technologies. - 2020. - №5 (121) - pp. 85-92):

Figure 00000006
Figure 00000006

где N - количество отсчетов АЦП 4 за интервал оценивания значения

Figure 00000007
w[⋅] и kw - отсчеты усредняющей весовой функции (ВФ) и ее масштабный коэффициент; n1=m-(N/2); n2=m+(N/2); u2[nТ] - отсчеты мгновенных значений выходного напряжения дифференциального преобразователя 2 тока в напряжение в моменты времени nТ;
Figure 00000008
- коэффициент трансформации трансформатора 1 тока;
Figure 00000009
- масштабный коэффициент дифференциального преобразователя 2 тока в напряжение.where N is the number of ADC counts 4 during the value estimation interval
Figure 00000007
w [⋅] and k w - readings of the averaging weight function (WF) and its scale factor; n 1 = m- (N / 2); n 2 = m + (N / 2); u 2 [nТ] - readings of the instantaneous values of the output voltage of the differential current-to-voltage converter 2 at times nТ;
Figure 00000008
- transformation ratio of current transformer 1;
Figure 00000009
is the scale factor of the differential current-to-voltage converter 2.

Вычисляемые по выражениям (1) и (2) значения интегральной оценки относительного СКЗ тока первичной обмотки трансформатора 1 тока при превышении ими единичного значения, т.е. при необходимости отключения нагрузки, по ступают на вторые входы блока 6 хранения время-токовой характеристики. Он представляет собой таблицу, формируемую в энергонезависимой памяти данных микроконтроллера 3 при его программировании и, при необходимости, модифицируемую в процессе эксплуатации через первую группу входов блока 6 хранения время-токовой характеристики, блок 8 цифрового интерфейса и блок 11 сопряжения с центральным устройством. Входным параметром блока 6 хранения время -токовой характеристики является относительное превышение оценкой СКЗ тока первичной обмотки его номинального значения, а выходным параметром - оговариваемая действующей нормативно-технической документацией задержка срабатывания исполнительного устройства 10 при соответствующем значении относительного превышения, т.е. длительность интервала времени между моментом фиксации превышения и моментом срабатывания исполнительного устройства 10, осуществляющего отключение нагрузки. Задержка срабатывания формируется таймером 7, который управляет блоком 9 сопряжения с исполнительным устройством 10. В качестве исполнительного устройства 10, в зависимости от конкретных требований к коммутируемому току и к времени отключения, может служить полупроводниковый или электромагнитный коммутирующий элемент.Calculated by expressions (1) and (2) values of the integral estimate of the relative RMS current of the primary winding of the current transformer 1 when they exceed a single value, i.e. if it is necessary to disconnect the load, they enter the second inputs of the block 6 for storing the time-current characteristics. It is a table formed in the non-volatile data memory of the microcontroller 3 during its programming and, if necessary, modified during operation through the first group of inputs of the time-current characteristic storage unit 6, digital interface unit 8 and 11 for interfacing with the central device. The input parameter of the storage unit 6 of the time-current characteristic is the relative excess of the estimated RMS current of the primary winding of its nominal value, and the output parameter is the response delay of the actuator 10 specified by the current normative and technical documentation at the corresponding value of the relative excess, i.e. the duration of the time interval between the moment of fixing the excess and the moment of actuation of the executive device 10, which disconnects the load. The response delay is formed by the timer 7, which controls the unit 9 for interfacing with the actuator 10. As the actuator 10, depending on the specific requirements for the switched current and the shutdown time, a semiconductor or electromagnetic switching element can be used.

Таким образом, результатом введения в известное устройство дифференциального преобразователя 2 тока в напряжение, АЦП 4, блока 5 вычисления СКЗ тока, блока 6 хранения время-токовой характеристики, таймера 7, блока 8 цифрового интерфейса, блока 9 сопряжения с исполнительным устройством 10 и блока 11 сопряжения с центральным устройством является повышение точности реализации время-токовой характеристики электронного предохранителя за счет:Thus, the result of the introduction into the known device of the differential current-to-voltage converter 2, ADC 4, unit 5 for calculating the RMS current, unit 6 for storing the time-current characteristic, timer 7, unit 8 of the digital interface, unit 9 for interfacing with the actuator 10 and unit 11 interfacing with a central device is to improve the accuracy of the implementation of the time-current characteristics of an electronic fuse due to:

- полностью автоматизированной и свободной от субъективных ошибок оператора реализации время-токовой характеристики в соответствии с действующей нормативно-технической документацией;- fully automated and free from subjective errors of the operator, the implementation of the time-current characteristic in accordance with the current regulatory and technical documentation;

- независимости время-токовой характеристики от формы тока за счет оценивания его СКЗ по выражениям (1) и (2).- independence of the time-current characteristic from the current shape due to the estimation of its RMS according to expressions (1) and (2).

Claims (1)

Электронный предохранитель, содержащий трансформатор тока, входы первичной обмотки которого являются входами устройства, микроконтроллер, исполнительное устройство, отличающийся тем, что в него введены дифференциальный преобразователь тока в напряжение, аналого-цифровой преобразователь, блок вычисления среднеквадратического значения тока, блок хранения время-токовой характеристики, таймер, блок цифрового интерфейса, блок сопряжения с исполнительным устройством, блок сопряжения с центральным устройством, первая группа входов/выходов которого является цифровыми входами/выходами устройства, а вторая группа входов/выходов соединена со входами/выходами блока цифрового интерфейса, первая группа выходов которого соединены с первой группой входов блока вычисления среднеквадратического значения тока, а вторая группа выходов - с первой группой входов блока хранения время-токовой характеристики, вторая группа входов которого соединена с выходами блока вычисления среднеквадратического значения тока, вторая группа входов которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом дифференциального преобразователя тока в напряжение, входы которого соединены с выходами вторичной обмотки трансформатора тока, выходы блока хранения время-токовой характеристики соединены со входами таймера, выходы которого соединены со входами блока сопряжения с исполнительным устройством, выходы которого соединены с управляющими входами исполнительного устройства, причем аналого-цифровой преобразователь, блок вычисления среднеквадратического значения, блок хранения время-токовой характеристики, таймер, блок цифрового интерфейса и блок сопряжения с исполнительным устройством являются блоками микроконтроллера.An electronic fuse containing a current transformer, the inputs of the primary winding of which are the inputs of the device, a microcontroller, an actuator, characterized in that a differential current-to-voltage converter, an analog-to-digital converter, a unit for calculating the rms current value, a storage unit for a time-current characteristic are introduced into it , timer, digital interface unit, interface unit with an executive device, an interface unit with a central device, the first group of inputs / outputs of which are digital inputs / outputs of the device, and the second group of inputs / outputs is connected to the inputs / outputs of the digital interface unit, the first group of outputs which are connected to the first group of inputs of the unit for calculating the mean-square value of current, and the second group of outputs - with the first group of inputs of the storage unit for the time-current characteristic, the second group of inputs of which is connected to the outputs of the unit for calculating the mean-square value of current a, the second group of inputs of which are connected to the outputs of the analog-to-digital converter, the input of which is connected to the output of the differential current-to-voltage converter, the inputs of which are connected to the outputs of the secondary winding of the current transformer, the outputs of the time-current characteristic storage unit are connected to the inputs of the timer, the outputs of which are connected with the inputs of an interface unit with an actuator, the outputs of which are connected to the control inputs of an actuator, and the analog-to-digital converter, an RMS calculation unit, a time-current characteristic storage unit, a timer, a digital interface unit and an actuator interface unit are microcontroller units.
RU2020143428A 2020-12-25 2020-12-25 Electronic fuse RU2757057C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143428A RU2757057C1 (en) 2020-12-25 2020-12-25 Electronic fuse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143428A RU2757057C1 (en) 2020-12-25 2020-12-25 Electronic fuse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2757057C1 true RU2757057C1 (en) 2021-10-11

Family

ID=78286306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020143428A RU2757057C1 (en) 2020-12-25 2020-12-25 Electronic fuse

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2757057C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4870532A (en) * 1988-08-24 1989-09-26 Westinghouse Electric Corp. Electric circuit for operating trip circuit of a circuit breaker
RU2259622C1 (en) * 2003-01-30 2005-08-27 Закрытое Акционерное Общество "Электрические Низковольтные Аппараты И Системы" Method for overcurrent protection of electrical installations
RU2550355C2 (en) * 2010-01-21 2015-05-10 ИТОН ЭЛЕКТРИКАЛ АйПи ГМБХ УНД КО. КГ Electronic overcurrent release device for protective circuit breakers
RU2706421C1 (en) * 2019-05-23 2019-11-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" Current protection device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4870532A (en) * 1988-08-24 1989-09-26 Westinghouse Electric Corp. Electric circuit for operating trip circuit of a circuit breaker
RU2259622C1 (en) * 2003-01-30 2005-08-27 Закрытое Акционерное Общество "Электрические Низковольтные Аппараты И Системы" Method for overcurrent protection of electrical installations
RU2550355C2 (en) * 2010-01-21 2015-05-10 ИТОН ЭЛЕКТРИКАЛ АйПи ГМБХ УНД КО. КГ Electronic overcurrent release device for protective circuit breakers
RU2706421C1 (en) * 2019-05-23 2019-11-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" Current protection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2335082B1 (en) Method and apparatus for dynamic signal switching of a merging unit in an electrical power system
CN101647167A (en) The system and method that is used for circuit overcurrent protection
JP2003235180A (en) Estimation of state of power transmission network
WO2012092203A1 (en) Validation of electric power system monitoring systems
JP5431560B1 (en) Monitoring device, monitoring system, program
CN109154630B (en) Overcurrent element in time domain
FI124421B (en) Procedures and systems for measuring quantities in an AC system
EP2633595A2 (en) A protection relay for sensitive earth fault portection
WO2014189785A1 (en) Automatically configurable intelligent electronic device
CN111194411A (en) Method and apparatus for measuring expected short circuit current
RU2548656C1 (en) Method of balancing of phase currents of three-phase four-wire line and device for its implementation
CA3114019C (en) Method and device for controlling at least one circuit breaker of a power system
RU2757057C1 (en) Electronic fuse
Yablokov et al. Research of fault location algorithm for data metering system based on digital transformers
JP5739309B2 (en) Digital protection controller
EP3903332B1 (en) Method and device for monitoring operation of a switching device for controlled switching applications
Jhanwar et al. Accurate overcurrent relay algorithm using fundamental component
US11784486B2 (en) Low-voltage circuit breaker and power measuring arrangement
US20240053388A1 (en) Method and device for correcting sensor data
US20230170685A1 (en) Differential protection using instrument transformer signal transducers
Wang et al. Network-Integrated DSP-based adaptive high impedance ground fault feeder protection
RU49388U1 (en) COMBINED RELAY PROTECTION DEVICE FOR SINGLE-PHASE EARTH CLOSES
RU2649405C1 (en) Device for connection to measuring transformer
Stanca et al. Aspects Regarding the Performance of Differential Current Measurement.
SU1705754A1 (en) Alternating current active power measuring device