CS217088B1

CS217088B1 - Connection of the protection of electric appliances before the effects of the overcurrent

Info

Publication number: CS217088B1
Application number: CS229781A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Muselik
Original assignee: Miloslav Muselik
Priority date: 1981-03-30
Filing date: 1981-03-30
Publication date: 1982-12-31

Description

Vynález se týká zapojení ochrany elektrického zařízení před tepelnými účinky nedproudu.The invention relates to the connection of the protection of electrical equipment against the thermal effects of a non-current.

Současná zařízení pa ochranu elektrických zařízení před tepelnými účinky nadpreudu snímají nedovolenou změnu teploty ponejvíce tepelnou nadproudovou spouští s dvojkovou nrbo tavnou vložkou ze slitiny s přesnou a nízkou tavnou teplotou. Uvedením těchto spouští v činnost se uvolní vypínací mechanismus, který odpojí elektrické zařízeni od sítě. Nevýhodou těchto zařízení na ochranu elektrických zařízení před tepelnými účinky nadpreudu je, že používají mechanických prvků, jež jsou náchylné k poruchám, dále mají poměrné značnou spotřebu elektric ké energie, mejí pouze dvoustavový výstup, což stěžuje komunikaci s velínem a konečně mají omezenou nestavitelnost časových konstant.Current devices and the protection of electrical devices against thermal overcurrent effects detect the unauthorized temperature change mostly by a thermal overcurrent release with a double nrbo fusible alloy alloy with an accurate and low melting temperature. By actuating these releases, a trip mechanism is released which disconnects the electrical device from the mains. The disadvantage of these devices to protect electrical devices from thermal overcurrent effects is that they use mechanical elements that are susceptible to failure, have a relatively high power consumption, have only two-state output, which makes communication with the control room more difficult, and finally has limited time constancy .

Uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením ochrany elektrických zařízení před tepelnými účinky nedproudu podle vynálezu, jehož podstatou je, že paměl, ovládací obvod, analogo-číslicový převodník a multiplexor jsou skupinami vstupů a výstupů připojeny ns sběrnici mikropočítače, přičemž výstupy převodníků proudu na napětí jsou připojeny přímo, po případě přes dělič napětí na analogové vstupy multiplexoru, jehož analogový výstup je připojen na analogový vstup analogo-číslicového převodníku, kdežto ovládací výstup ovládacího obvodu je připojen na vstup spínače. Na sběrnici mikropočítače je dále připojena skupina vstupů s výstupů obvodu pro nastavení konstant a skupina vstupů a výstupů obvodu pro styk s velínem, jehož signalizační výstup je připojen na signalizační vstup velínu a signalizační výstup velínu je připojen na signalizační vstup obvodu pro styk s velínem.These drawbacks are overcome by the connection of the electrical device protection against the thermal effects of an uninterruptible current according to the invention, which is characterized in that the memory, control circuit, analog-to-digital converter and multiplexer are connected to the microcomputer bus by groups of inputs and outputs. , if necessary via a voltage divider to the analog inputs of the multiplexer, whose analog output is connected to the analog input of the analog-to-digital converter, while the control output of the control circuit is connected to the switch input. On the microcomputer bus is further connected a group of inputs with outputs of the constant setting circuit and a group of inputs and outputs of the control room interface, whose signaling output is connected to the control room signaling input and the control room signaling output is connected to the control room signaling input.

217068217068

Výhodou zapojení ochrany elektrických zařízení před tepelnými účinky nedpreudu podle vynálezu, kromě toho, že odstraňuje uvedené nedostatky je, že může chránit současně více elektrických zařízení, může brát v úvahu teplotu prostředí', v němž chráněné elektrické zařízení pracuje, pro každé chráněné elektrické zařízení lze nastavit jiné teplotní konstanty, případně brát v úvahu otáčky elektromotorů, může registrovat každé zvýšení teploty nad normál a podávat hlášení o tamto stavu ještě před odpojením elektrických zařízení od sítě, může signalizovat většinu svých poruch, může sledovat energetické odběry elektrických zařízení i celkový odběr celé soustavy a může všechny signalizace a hlášení předávat po sériovém kanále ve iThe advantage of incorporating protection of electrical devices against the thermal effects of the non-surge according to the invention, in addition to eliminating the above drawbacks, is that it can protect multiple electrical devices simultaneously, can take into account the ambient temperature in which the protected electrical device operates. set different temperature constants, or take into account the speed of electric motors, can register any temperature increase above normal and report on this condition before disconnecting electrical equipment from the mains, can signal most of its failures, can monitor power consumption of electrical equipment and overall consumption of the whole system and can transmit all signals and messages via serial channel in i

formátu předepsaném uživatelem.the format prescribed by the user.

Příklad zspojení ochrany elektrických zařízení před tepelnými účinky nadproudu podle vynálezu je znázorněn v blokovém schématu na výkrese.An example of a connection of protection of electrical devices against thermal effects of an overcurrent according to the invention is shown in the block diagram in the drawing.

Paměť M je skupinou vstupů a výstupů 1 připojena na sběrnici SB mikropočítače MP. Ovládací obvod 0V0 je skupinou vstupů a výstupů 11 připojen na sběrnici SB mikropočítače MP. Anelego-číelicevý přetodník A/D je skupinou vstupů a výstupů 21 připojen na sběrnici SB mikropočítače MPThe memory M is connected to the SB bus of the microcomputer MP by a group of inputs and outputs 1. The control circuit 0V0 is connected to the SB bus of the microcomputer MP by a group of inputs and outputs 11. An A / D converter is connected to the SB bus of the microcomputer MP by a group of inputs and outputs 21

Multiplexor MPX je skupinou vstupů a výstupů 31 připojen na sběrnici SB mikropočítače MP. ObvodThe MPX multiplexer is connected to the SB bus of the microcomputer MP by a group of inputs and outputs 31. Circuit

- — ái ~ —- - and -

NK pro nastavení konstant je skupinou vstupů a výstupů připojen na sběrnici SB mikropočítače MP. Obvod SV pro styk s velínem je skupinou vstupů a výstupů >1 připojen na sběrnici SB mikropočítače MP. Elektremetor EM je připojen třemi fázovými vodiči R,S,T přes spínač SP ne neznázořněnoa síť. Do fázového vodiče R je zapojeno primární vinutí měřicího proudového transformátoru T3, jehož sekundární vinutí je přemostěno odporem R6. První vývod sekundárního vinutí měřicího proudového trensformátoru T3 je připojen na zem, kdežto jeho druhý vývod ha běžec potenciometru R5, jehož první vývod je připojen na zem a druhý vývod na první analogový vstup 03 muitiplexoru MPX. Do fázového vodičé S je zapojeno primární vinutí měřicího proudového transformátoru T2, jehož sekundární vinutí je přemostěno odporem R4. První vývod sekundárního vinutí pěřicího proudového transformátoru T2 je připojen na zem, kdežto jeho druhý vývod na běžec potenciometru R3, jenež první vývod je připojen ne zem a druhý vývod ne druhý analogový vstup 04 muitiplexoru MPX.The NK for constant setting is connected to the SB bus of the microcomputer MP by a group of inputs and outputs. The control room contact SV is connected to the SB bus of the microcomputer MP by a group of inputs and outputs> 1. The electrometer EM is connected by three phase conductors R, S, T via a switch SP not shown in the grid. The primary winding of the measuring current transformer T3 is connected to the phase conductor R, the secondary winding of which is bridged by resistor R6. The first terminal of the secondary winding of the measuring current trensformer T3 is connected to the ground, while its second terminal is the slider of the potentiometer R5, the first terminal of which is connected to the ground and the second terminal to the first analog input 03 of the MPX. The primary winding of the measuring current transformer T2 is connected to the phase conductor S, the secondary winding of which is bridged by resistor R4. The first terminal of the secondary winding of the current transformer T2 is connected to ground, while its second terminal is connected to the slider of the potentiometer R3, the first terminal is connected to ground and the second terminal is not the second analog input 04 of the MPX.

Do fázového vodiče T je zapojeno primární vinutí měřicího proudového transformátoru TI, jehož sekundární vinutí je přemostěno odporem R2. První vývod sekundárního vinutí měřicího proudového transformátoru TI e připojen na zem, kdežto jeho druhý vývod na běžec potenciometru Rl, jehož první vývod je připojen na zem a druhý vývod ne třetí analogový vstup 05 muitiplexoru MPX. Analogový výstup 002 muitiplexoru MPX je připojen na analogový vstup 02 analogo-číslicovéhe převodníku A/D. Ovládací výstup 001 ovládacího obvodu OVO je připojen na vstup 01 spínače SP elektromotoru EM. Signalizační výstup 006 obvodu SV pro styk s velímem je připojen no signalizační vstup 06 velínu V_, jehož áignelizační výstup 007 je připojen na signalizační vstup 07 obvodu SV pro styk s velínem. Měřicí proudové transformátory T1,T2,T3 spolu s příslušnými odpory R2,R4,R6 tvoří převodníky proudu ne napětí. Potenciometry R1,R3,R5, které zastávej! funkci děličů napětí, lze vynechat v případě, že napětí na výstupu převodníku proudu je již normalizováno a přizpůsobaao vstupům muitiplexoru MPX. Obvod NK pro nastavení konstant, jakož i obvod SV pro styk s velínem mohou přípedně též odpadnout nebude-li jich požadováno.The primary winding of the measuring current transformer T1 is connected to the phase conductor T, the secondary winding of which is bridged by the resistor R2. The first terminal of the secondary winding of the measuring current transformer T1e is connected to ground, while its second terminal to the slider of the potentiometer R1, the first terminal of which is connected to the ground and the second terminal to the third analog input 05 of the MPX. The MPX analog output 002 of the MPX is connected to analog input 02 of the A / D converter. The control output 001 of the OVO control circuit is connected to the input 01 of the SP switch of the EM motor. The signaling output 006 of the control circuit SV is connected to the signaling input 06 of the control room V, whose signaling output 007 is connected to the signaling input 07 of the control circuit SV. The current transformers T1, T2, T3 together with the respective resistors R2, R4, R6 form current to voltage converters. Potentiometers R1, R3, R5 that hold! the function of voltage dividers can be omitted if the voltage at the output of the current converter is already normalized and adapted to the inputs of the MPX. In addition, the constant setting circuit NK and the control room contact circuit SV may also be omitted if not required.

Praud, tekouc! fázovými vodiči R»S»T ae převádí ne napětí a normalizuje na petenciemetrech R1,R3,R5. Podle programu v paměti M přepíná mikropočítač MP postupně multiplexor MPX na jednotlivá kanály, odpovídající jednotlivým fázím R,S,T jednotlivých chráněných elektrických zařízeni a připojuje analogo-číelicový převodník A/D na tyto kanály, na kterých je nápětí úměrná proudu, tekoucímu elektrickým zařízením. Nominální hodnota proudu přitom odpovídá zlomku celkového rozsahu anelogo-číalicového převodníku A/D. Při každém přepnutí ns ten který kanál ee provede vzorkováni analogové hodnoty proudu a provede ee integrační krok výpočtu teploty. Při výpočtu teploty se vychází z hodnoty proudu a ze známé tepelné konstanty toho kterého elektrického zařízení se srovná β kritickou hodnotou teploty. Dosáhne-li vypočtené hodnota teploty hodnoty teploty kritické, vyěle se signál do ovládacího obvodu OVO, z něhož je vyslán ovládací signál ns spínač SP příslušného elektrického zařízení, tedy v tomto.případě elektromotoru gM, který jej odpojí od sítě. Současně s tím se tento stav signalizuje z obvodu SV pro styk s velínem do velínu V. Při výpočtu integračního kroku používá mikropočítač MP bud pevné tepelné konstanty chráněného elektrického zařízení, uležené nestále v programu, anebo si ji čte z obvodu NK pre nastavení konstant. De velínu V mohou být hlášeny též všechny změny systému a výsledky měření, a to ještě před vypnutím spínače SP. Při výpočtu teploty lze vzít o úvahu další proměnné veličiny*, jimiž se zvýší přesnost modelování teploty, a sice na příklad otáčky elektromotorů, teplota okolí a podobně.Praud, running! phase conductors R »S» T ae converts to voltage and normalizes on the petentiometers R1, R3, R5. According to the program in the memory M, the MP microcontroller gradually switches the MPX multiplexer to individual channels corresponding to the individual phases R, S, T of the individual protected electrical equipment and connects the analog-to-A / D converter to these channels with voltage proportional to current flowing through the electrical equipment. . The nominal value of the current corresponds to a fraction of the total range of the A / D converter. Each time ns is switched, each channel ee takes an analog current value sampling and ee integrates the temperature calculation step. The temperature calculation is based on the current value and the known thermal constant of the electrical equipment compared to the β critical temperature value. When the calculated temperature value reaches the critical temperature value, the signal is divided into the OVO control circuit from which the control signal n is sent with the switch SP of the respective electrical equipment, in this case the electric motor gM, which disconnects it from the mains. At the same time, this condition is signaled from the control room contact SV to control room V. In calculating the integration step, the MP microcomputer either uses fixed thermal constants of the protected electrical equipment that is still present in the program, or reads it from the NK circuit to set the constants. All changes to the system and measurement results can also be reported to the control room V before the SP switch is turned off. When calculating the temperature, other variables * may be taken into account to increase the accuracy of temperature modeling, for example, electric motor speed, ambient temperature, and the like.

Zapojení podle vynálezu lze použít k ochraně elektrických zařízení jedne- a vícefázevých, a te jednotlivě nebo u více elektrických zařízení současně, přičemž výstupy převodníků proudu ne napětí těchto dalších elektrických zařízení jsou připojeny případně přes dělič nepětí na další analogové vstupy multiplexeru MPX a další ovládací výstupy ovládacího obvodu OVO jsou připojeny na příslušné spínače těchto dalších elektrických zařízení.The circuitry according to the invention can be used to protect single and multiphase electrical devices, either individually or in multiple electrical devices simultaneously, whereby the outputs of the current converters and the voltages of these other electrical devices are connected via a voltage divider to other analog inputs of the MPX multiplexer and other control outputs the OVO control circuitry is connected to the respective switches of these other electrical devices.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1.Wiring of protection of electrical equipment against thermal effects of overcurrent, with current-to-voltage converters connected to each phase conductor of the protected electrical equipment, connected to a power switch, characterized in that steam (M), control (OVO), the digital converter (A / D) and multiplexer (MPX) are connected by groups of inputs and outputs (1,11,21,31) to the bus <SB) of the microcomputer (MP), where the outputs of current to voltage converters eg current transformers (TI, T2, T3) are connected directly, if necessary via a voltage divider, eg petemeter (R1, R3, R5) to the analog inputs (03, 04, 05) of the multiplexer (MPX), whose analog output (002) is connected to and the analog input (02) of the snslogo-to-digital converter (A / D), while the control output (001) of the control circuit (OVO) is connected to the input (O1) of the switch (SP).

2. Connection according to claim 1, characterized in that on the bus (SB) of the microcomputer (MP) there is further connected a group of inputs and outputs (41) of the ebved (NK) for the constants setting and a group of inputs and outputs (51) of the ebvedu (SV) contact with control room, whose signaling output (006) is connected ns signaling input (06) of control room (V) and signaling output (007) of control room (V) is connected signaling input (07) ebvedu (SV) - for contact with control room.