SU943961A1

SU943961A1 - Device for protecting electric load from minimum voltage with time delay

Info

Publication number: SU943961A1
Application number: SU802994337A
Authority: SU
Inventors: Владимир Ильич Турченков; Рудольф Абрамович Астапов
Original assignee: За витель
Priority date: 1980-10-22
Filing date: 1980-10-22
Publication date: 1982-07-15

Description

(5t) УСТРОЙСТВО дл ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЯ ОТ МИНИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ВЫДЕРЖКОЙ (5t) DEVICE FOR ELECTRIC POWER CONSUMER PROTECTION AGAINST MINIMUM DELAYED VOLTAGE

1one

Изобретение относитс к релейной защите и предназначено дл обеспечени автоматического повторного включени электропотребителей при кратковременном исчезновении или глубокой поездке напр жени в распределительной сети энергоснабжени с целью предотвращени останова и отключени ответственных потребителей.The invention relates to relay protection and is intended to provide automatic re-energization of electrical consumers in the event of a short-term disappearance or deep trip of the voltage in the distribution network of the power supply in order to prevent shut-off and disconnect the responsible consumers.

Известно устройство дл защиты электропотребителей от минимального напр жени с выдержкой времени, содержащее элемент пуска и элемент отключени электропотребител , включенные последовательно с катушкой силового реле, последовательно включенные резистор и врем задающий конденсатор , параллельно которому включен стабилитрон и обмотка удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует элемент пуска, а между обмоткой удерживающего реле и врем задающим конденсатором дополнительно включен размыкающий блокВРЕМЕНИA device for protection of electrical consumers from a minimum voltage with a time lag is known, comprising a start element and a power disconnecting element connected in series with a power relay coil, a series-connected resistor and a time setting capacitor, in parallel with which a zener diode is connected and a winding of a holding relay, the closing contact of which bypasses the element start, and between the winding of the holding relay and the time setting capacitor additionally included disconnecting block TIME

контакт силового реле, параллельно которому подключен удерживающий конденсатор и кнопка контрол , а также тиристор, подключенный параллельно стабилитрону, управл ющий электрод которого соединен с коллектором транзистора, а его базо-эмиттерный переход подключен параллельно элементу отключени электропотре ,0 бител 1 J.a power relay contact, in parallel with which a holding capacitor and a control button are connected, as well as a thyristor connected in parallel with a zener diode, the control electrode of which is connected to the collector of the transistor, and its base-emitter junction is connected in parallel with the disconnection element

Известное устройство обладает малой надежностью в работе из-за использовани в цепи разр да врем задающего конденсатора маломощногоThe known device has low reliability in operation due to the use in the circuit of the discharge time of the driving capacitor low-power

,5 тиристора, срабатывающего от внешних наводок по цеп м питани при включении различного рода агрегатов большой мощности, а также из-за того , что переход коллектор-эмиттер, 5 thyristor, triggered by external pickups on the power supply when turning on various kinds of high-power units, as well as due to the fact that the collector-emitter junction

го транзистора в цепи управлени тиристора посто нно находитс под напр жением .The transistor in the thyristor control circuit is constantly under voltage.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл защиты электропотребителей от минимального напр жени с выдержкой времени, содержащее кнопки Пуск и Стоп, включенные последовательно с катушкой магнитного пускател , замыкающий контакт которого шунтирует кнопку Пуск, врем задающий конден сатор, подключенный через зар дную цепь параллельно катушке пускател и включенную параллельно врем задаю щему конденсатору через удерживающий конденсатор обмотку удерживающе -го реле, замыкающий контакт которог шунтирует кнопку Пуск, причем раз , мыкающий контакт пускател шунтируе удерживающий конденсатор, а второй контакт (замыкающий) кнопки Стоп включен параллельно врем задающему конденсатору fzj. Недостатком известного устройств вл етс его мала надежность в работе из-за использовани в кнопке Стоп второго контакта (замыкающего ) дл разр да врем задающего конденсатора . Из-за большой величины разр дного тока контакты подгорают и нормальна работа устройства нару шаетс . Введение в разр дную цепь дополнительного резистора дл ограничени разр дного тока приводит к увеличению времени оперативного отключени электропотребител , поскол ку при кратковременном нажатии кнопки Стоп возможен только части ный разр д врем задающего конденсатора , что также приводит к нарушению нормальной работы устройства, в результате чего электропотребитель не отключаетс от напр жени питани . Цель изобретени - повышение надежности работы устройства в режиме оперативного отключени . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл защиты элек ропотребител от минимального напр жени с выдержкой времени, содержащее кнопки Пуск и Стоп, включен ные последовательно с катушкой ма| нитного пускател , замыкающий контакт которого шунтирует кнопку Пуск, врем задающий конденсатор, подключенныйчерез зар дную цепь параллельно клушке пускател , и включенную параллельно врем задающе му конденсатору через удерживающий конденсатор обмотку удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку Пуск, причем размыкающий контакт пускател шунтирует удерживающий конденсатор, снабжено двум реле, обмотка первого из которых включена параллельно кнопке Стоп, а обмотка второго через параллельно соединенные замыкающие контакты обоих реле - параллельно врем задающему .конденсатору, причем размыкающий контакт второго реле включен последовательно с обмоткой удерживающего реле. На чертеже приведена принципиальна схема устройства дл защиты от минимального напр жени электропотребителей с выдержкой времени. Кнопка 1 Стоп включена последовательно с кнопкой 2 Пуск и катушкой магнитного пускател 3) подключенной к источнику 4 напр жени сети. Магнитный пускатель имеет замыкающий контакт 5 и размыкающий контакт 6. Параллельно катушке 3 через зар дную цепь 7 включен врем задающий конденсатор 8, Зар дна цепь 7 состоит, например, из диода 9, резистора 10 и ограничител на стабилитроне 11. Удерживающее реле 12 имеет замыкающий выходной контакт 13 и размыкарщий контакт 1, соединенный через сигнальную лампу 15 с резистором 16. Параллельно кнопке 1 Стоп через резистор 17 подключена обмотка реле 18. Замыкающий контакт 19 этого реле подключен параллельно замыкающему контакту 20 реле 21, размыкающий контакт 22 которого включен последовательно с обмоткой реле 12 через размыкающий контакт 6 магнитного пускател , замыкающий контакт 5 которого шунтирует кнопку 2 Пуск. Контроль работоспособности устройства осуществл етс нажатием кнопки 23, параллельно которой подключен резистор 2 и удерживающий конденсатор 25. Устройство работает следующим образом . В состо нии, когда магнитный пускатель 3 отключен, устройство обесточено . При этом обмотка реле 12 через размыкающий контакт 6 магнитного пускател 3 и размыкающий контакт 22 реле 21 шунтирована большой по величине емкостью врем задающего конденсатрра 8, который делает невозможным включение удерживающего реле 12 при любом уровне электрических наводок во внешних цеп х и нажа тии кнопки 23. Это обсто тельство обеспечивает отсутствие ложных включений удержиBatiu.eго реле 12, а следовательно, и всего устройства в рассматриваемом режиме работы. Кроме того, рассматриваемый режим работы характеризуетс тем, что все элементы, вход щие в схему устройства , обесточены, В момент нажати кнопки 2 Пуск через катушку магнитного пускател 3 протекает ток. При этом магнитный пускатель срабатывает и его контакт 6 размыкаетс , а контакт 5 замыкаетс и шунтирует кнопку 2 Пуск, и далее происходит самоудержание магнитного пускател во включенном состо нии. При этом напр жением с обмотки магнитного пускател 3 через резистор 10 и диод 9 зар жаетс врем задающий конденсатор 8 и через размыкающий контакт 22, удерживающий конденсатор 25 до напр жени стабилизации ограничител на стабилитроне 1 1 . I Емкость-врем задающего конденсатора 8 более чем надва пор дка превышает емкость удерживающего конденсатора 25, так как назначение конденсатора 8 состоит в том, что он должен удерживать реле 12 во включенном состо нии при исчезновении напр жени сети в течение заданного времени, тогда как конденса тор 25 предназначен дл удержани реле во включенном состо нии на врем перехода электропотребител из отключенного состо ни во включенное . Это врем примерно составл ет сотые доли секунды. Включение реле 12 током зар да удерживающего конденсатора 25 невоз можно из-за большой величины сопротивлени резистора 10. При исчезновении напр жени сети источника 4 происходит отключение магнитного пускател 3. При этом размыкаетс контакт 5, а контакт 6 замыкаетс . Удерживающий конденсатор 25 раз р жаетс через контакт 6, а удержи вающее реле 12 подключаетс параллельно зар женному врем задающему конденсатору 8. Срабатывание реле вызывает замыкание его выходного контакта 13, подключенного параллел НО кнопке 2. Это состо ние реле 12 сохран етс в течение вполне определенного времени, определ емого параметрами врем задающей цепи - емкостью врем задающего конденсатора 8 и сопротивлением обмотки реле 12, Если в течение заданного времени напр жение сети восстанавливаетс , то через катушку 3 автоматически протекает ток без нажати кнопки 2 Пуск, поскольку катушка остаетс подключенной к напр жению сети через выходной контакт 13 реле 12, Несмотр на то, что контакт 6 магнитного пускател размыкаетс и протекание через него тока разр да врем задающего конденсатора 8 прекращаетс , реле 12 сразу же отключитьс не может, поскольку после размыкани контакта 6 происходит зар д удерживающего конденсатора 25 через обмотку указанного реле током разр да врем задающего конденсатора 8, Удержание реле 12 на некоторое врем во включенном состо нии после размыкани контакта 6 необходимо дл завершени переходного процесса в магнитном пускателе (переход контактов из одного состо ни в другое). После окончани переходного процесса кнопка 2 Пуск шунтируетс контактом .5, реле 12 выключаетс , его выходной контакт 13 размыкаетс , а нитный пускатель автоматически повторно подключаетс к напр жению источника k, Если напр жение источника Ц восстанавливаетс после заданного времени , то магнитной пускатель включитьс автоматически не может из-за того, что выходной контакт 13 реле 12 к этому времени оказываетс разомкнутым. При кратковременном исчезновении напр жени сети источника k врем задающий конденсатор 8 разр жаетс частично. Потер энергии, запасенной конденсатором 8, определ етс временем обесточенного состо ни обмотки пускател 3. Чем меньше врем исчезновени напр жени сети, тем меньше потер энергии, запасенной врем задающим конденсатором, и тем меньше требуетс времени дл ее восстановлени , В св зи с тем, что потер энергии зар женного конденсатора 8 при кратковременных , следующих одно за другим , исчезновени х напр жени сети происходит частично с последующим ее восстановлением при по влении напр жени , то устройство способно удержать магнитный пускатель во включённом состо нии в течение большего времени, чем заданное врем срабатывани удерживающего реле 12.Closest to the invention is a device for protecting consumers from a minimum voltage with a time delay, containing Start and Stop buttons connected in series with a magnetic starter coil, the closing contact of which shunts the Start button, the time setting capacitor connected via a charging circuit parallel to the coil the actuator and the time connected in parallel to the master capacitor through the holding capacitor winding of the holding relay, the closing contact of which bypasses the Start button, m times, the closing contact of the actuator shunt the retaining capacitor, and the second contact (closing) of the Stop button is connected in parallel with the time setting capacitor fzj. A disadvantage of the known devices is its low reliability in operation due to the use in the Stop button of the second contact (closing) for discharging the time of the driving capacitor. Due to the large magnitude of the discharge current, the contacts burn out and the normal operation of the device is interrupted. The introduction of an additional resistor to the discharge circuit to limit the discharge current leads to an increase in the on-time shutdown of the power consumer, as soon as the Stop button is pressed briefly, only a partial discharge time of the driving capacitor is possible, which also disrupts the normal operation of the device, resulting in a power consumer does not disconnect from the supply voltage. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device in the operational shutdown mode. This goal is achieved in that the device for protecting the consumer from the minimum voltage with a time delay, containing the Start and Stop buttons connected in series with the coil ma | netic actuator, normally open contact which shunts the start button, the time specifying capacitor podklyuchennyycherez the charging circuit parallel klushke actuator and connected in parallel to the time assigning mu capacitor through the holding capacitor winding holding relay normally open contact which shunts the Start button, the normally closed contact of the actuator shunts holding capacitor , equipped with two relays, the winding of the first of which is connected in parallel with the Stop button, and the winding of the second through a parallel-connected circuit guides both relay contacts - parallel .kondensatoru predetermined time, the normally closed contact of the second relay is serially connected with a winding holding relay. The drawing is a schematic diagram of a device for protection against a minimum voltage of a power consumer with a time delay. Button 1 Stop is connected in series with Button 2 Start and the coil of the magnetic starter 3) connected to source 4 of the supply voltage. The magnetic starter has a closing contact 5 and an opening contact 6. Parallel to the coil 3 through the charging circuit 7, the time setting capacitor 8 is turned on. The charging circuit 7 consists, for example, of diode 9, resistor 10 and a limiter at the zener diode 11. The holding relay 12 has a closing output contact 13 and unlatching contact 1, connected via a signal lamp 15 to a resistor 16. Parallel to button 1 Stop, a relay coil 18 is connected through a resistor 17. The closing contact 19 of this relay is connected in parallel to the closing contact 20 of the relay 21, disconnecting contact 22 of which is connected in series with the relay coil 12 through the opening contact 6 of the magnetic starter, the closing contact 5 of which bypasses the start button 2. The operation of the device is monitored by pressing the button 23, in parallel with which a resistor 2 and a holding capacitor 25 are connected. The device operates as follows. In the state when the magnetic starter 3 is turned off, the device is de-energized. In this case, the winding of the relay 12 through the disconnecting contact 6 of the magnetic starter 3 and the disconnecting contact 22 of the relay 21 is shunted by a large capacitor setter time 8, which makes it impossible to turn on the holding relay 12 at any level of electrical noise in external circuits and pressing the button 23. This circumstance ensures the absence of spurious inclusions of the holding Batiu.e of its relay 12, and, consequently, of the entire device in the considered operation mode. In addition, this mode of operation is characterized by the fact that all elements included in the device circuit are de-energized. At the moment of pressing button 2 Start through the coil of magnetic actuator 3, current flows. In this case, the magnetic starter is activated and its contact 6 is opened, and contact 5 is closed and shunts the Start button 2, and then the magnetic starter self-holds in the on state. In this case, the voltage from the winding of the magnetic actuator 3 through the resistor 10 and the diode 9 charges the time of the driving capacitor 8 and through the opening contact 22 holding the capacitor 25 until the stabilizer voltage stabilizes at the zener diode 1 1. I The capacitance-time of the driving capacitor 8 more than twice exceeds the capacity of the holding capacitor 25, since the purpose of the capacitor 8 is to keep the relay 12 in the on state when the supply voltage disappears for a predetermined time, while the condensation The torus 25 is designed to keep the relay in the on state for the time of the power consumption from the off state to the on state. This time is approximately one hundredth of a second. The relay 12 is turned on by the charge current of the holding capacitor 25 is impossible due to the large resistance of the resistor 10. When the voltage of the source 4 network disappears, the magnetic starter 3 is disconnected. At the same time, contact 5 is closed and contact 6 is closed. The holding capacitor is detonated 25 times through pin 6, and the holding relay 12 is connected in parallel to the charging time set capacitor 8. The de-energization of the relay causes its output contact 13, connected to the NO button 2, to close. time determined by the parameters of the time of the master circuit - capacitor time of the master capacitor 8 and the resistance of the winding of the relay 12; If within a given time the network voltage is restored, then through coil 3 the current flows without pressing the Start 2 button, because the coil remains connected to the mains voltage through the output pin 13 of relay 12, Although the contact 6 of the magnetic starter opens and the discharge current through it discharges through the time of the setting capacitor 8, the relay 12 immediately cannot be switched off, because after opening the contact 6, the holding capacitor 25 is charged through the winding of the indicated relay by the discharge current, the time of the setting capacitor 8, Holding the relay 12 for a while in the on state after the operation closure of the contact 6 is necessary to complete the transition in a magnetic starter (neither contacts the transition from one state to another). After the end of the transition process, button 2 Start is bridged by contact .5, relay 12 is turned off, its output contact 13 is opened, and the cable starter automatically reconnects to source voltage k. may be due to the fact that the output contact 13 of the relay 12 is by this time open. In case of a short-term disappearance of the supply voltage of the source k, the time that drives the capacitor 8 is discharged partially. The loss of energy stored by the capacitor 8 is determined by the de-energized state of the winding of the actuator 3. The smaller the time of disappearance of the mains voltage, the less is the loss of energy stored by the driving capacitor, and the less time is required for its recovery. that the loss of energy of the charged capacitor 8 during short-term, one after the other, disappearance of the network voltage occurs partially with its subsequent recovery when voltage appears, the device is able to hold the magnetic the starter is in the on state for a longer time than the set response time of the holding relay 12.

При оперативном отключении Mai- нитного пускател нажимаетс кнопка 1 Стоп.When the main actuator is switched off quickly, the 1 Stop button is pressed.

При этом через обмотку пускател 3, контакт 5 обмотку реле 18 и резистор 17 протекает ток, вызывающий срабатывание реле 18, Вследствие уменьшени тока через обмотку пускател 3 до малой величины, определ емой резистором 17 и обмоткой реле 18, магнитный пускатель выключаетс и его контакт 5 размыкаетс . КонтакAt the same time through the winding of the actuator 3, contact 5 the winding of the relay 18 and the resistor 17 a current flows, causing the relay 18 to operate. Due to the reduction of the current through the winding of the actuator 3 to a small value determined by the resistor 17 and the winding of the relay 18, the magnetic starter turns off and its contact 5 opens. Kontak

19реле 18 замыкаетс и подключает обмотку реле 21 к конденсатору 8.19, the relay 18 closes and connects the winding of the relay 21 to the capacitor 8.

Реле 21 включаетс и контактомRelay 21 is turned on and off.

20шунтирует контакт 19 реле 18,20 shunts contact 19 of relay 18,

а контакт 22 этого реле отключает обмотку реле 12 от врем задающего конденсатора 8. После этого срабатывание реле 12 невозможно при любом уровне наводок, что обеспечивает высокую кадежность оперативного отключени .«And the contact 22 of this relay disconnects the winding of the relay 12 from the time of the setting capacitor 8. After this, the operation of the relay 12 is impossible at any level of pickup, which ensures a high cadence of the operational disconnection. "

Такое состо ние устройства сохран етс до тех пор, пока конденсатор 8 не разр дитс через контакт 2Q на обмотку реле 21,This state of the device is maintained until the capacitor 8 is discharged via pin 2Q to the winding of the relay 21,

После разр да конденсатора 8 релAfter discharge of the capacitor 8 rel

21выключаетс и схема устройства возвращаетс в исходное состо ние.21 is turned off and the device circuit returns to its original state.

В устройстве предусмотрен контроль работоспособности схемы. 8 качестве элемента контрол используетс сигнальна люминесцентна лампа 15, котора горит при включенном магнитном пускателе. ;The device provides monitoring of the circuit performance. 8 as a control element, a signal fluorescent lamp 15 is used, which is lit when the magnetic starter is on. ;

Работоспособность устройства провер етс путем-нажати кнопки 23. При этом врем задающий конденсатор 8 принудительно разр жаетс замыкающим контактом кнопки на обмотку реле 12, вызыва его срабатывание. Контакт k реле 12 размыкаетс и сигнальна лампа 15 гаснет на заданное врем .The operability of the device is checked by pressing the button 23. At the same time, the time-setting capacitor 8 is forcibly discharged by the closing contact of the button on the winding of the relay 12, causing it to trip. Contact K of relay 12 is open and the warning light 15 goes out for a predetermined time.

Устройство позвол ет повысить надежность электроснабжени за счет обеспечени более надежного оперативного отключени электропотребителей .The device allows to increase the reliability of power supply by providing a more reliable operational disconnection of electrical consumers.

Claims

1. Author's certificate of the USSR N 57503, cl. H 02 H 3/2, 1976.

2. Authors certificate of the USSR, cl. H 02 H 3/2, 1975 (prototype).