FR2657732A1

FR2657732A1 - Circuit for protection against a condition of loss of one phase or of imbalance between phases in a multi-phase electrical network

Info

Publication number: FR2657732A1
Application number: FR9100753A
Authority: FR
Inventors: Dougherty John James
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1991-01-23
Publication date: 1991-08-02
Also published as: CA2034380A1

Abstract

The invention relates to protection circuits for electrical networks. A protection circuit for a three-phase electrical network uses common current transformers (14) to provide protection against overcurrents and against a condition of loss of one phase or of imbalance between phases. The determination of the condition of loss of one phase or of imbalance between phases is performed by means of an algorithm for comparison per pair of phases which is implemented by means of operational amplifiers (24, 25, 26) which drive a comparator (27). Application to the protection of electric motors.

Description

L'invention concerne un circuit de protection pour un réseau électrique polyphasé. The invention relates to a protection circuit for a polyphase electrical network.

Lorsqu'on utilise des moteurs électriques dans des réseaux de distribution d'énergie électrique triphasée, un moteur peut s'échauffer de façon excessive en cas d'apparition d'une condition de "fonctionnement sur deux phases". Le fonctionnement sur deux phases se produit lorsqu'un fusible dans une phase est actionné de façon à isoler cette phase, ou lorsque l'enroulement de l'une des phases est déconnecté pour une autre raison. Les deux phases restantes continuent à alimenter le moteur, ce qui provoque un échauffement excessif de ce dernier. Bien que le courant du circuit augmente pendant les conditions d'échauffement excessif, la plupart des dispositifs de coupure de circuit ne sont pas suffisamment sensibles pour réagir au courant accru, ce qui conduit finalement à l'endommagement du moteur. When using electric motors in three-phase power distribution networks, a motor may overheat if a "two phase operation" condition occurs. Two-phase operation occurs when a fuse in one phase is operated to isolate that phase, or when the winding of one phase is disconnected for some other reason. The remaining two phases continue to power the motor, which causes excessive heating of the motor. Although the circuit current increases during the excessive heating conditions, most circuit breakers are not sensitive enough to react to the increased current, which ultimately leads to engine damage.

La plupart des dispositifs qu'on utilise pour interrompre le courant d'un circuit à l'occasion d'une condition de fonctionnement sur deux phases exigent des dispositifs de détection séparés pour mesurer la tension aux bornes d'un jeu de fusibles, ou pour mesurer le déséquilibre de courant dans le moteur lui-même. Most of the devices used to interrupt the circuit current during a two-phase operating condition require separate sensing devices to measure the voltage across a fuse set, or to measure the current imbalance in the motor itself.

Le brevet des E.U.A. n" 4 060 843 décrit des moyens de détection séparés qui sont connectés à des lignes d'énergie électrique triphasée pour déterminer l'apparition d'une condition de fonctionnement sur deux phases. Le bre vet des E.U.A. n" 4 021 703 décrit l'utilisation d'un dispositif de détection d'ondulation de courant continu, qu'on peut employer sur un circuit triphasé pour détecter un déséquilibre entre phases. Le brevet des E.U.A. nO 4 837 654 propose l'utilisation de transistors d'amplification de signal connectés en une configuration d'amplification série pour détecter une condition de fonctionnement sur deux phases. The U.S. Patent No. 4,060,843 discloses separate detecting means which are connected to three-phase electrical power lines to determine the occurrence of a two-phase operating condition, US Pat. use of a DC ripple detection device, which can be used on a three-phase circuit to detect an imbalance between phases. The U.S. Patent No. 4,837,654 proposes the use of signal amplification transistors connected in a serial amplification configuration to detect a two-phase operating condition.

Un but de l'invention est de proposer un circuit capable de détecter à la fois la perte d'une phase et le déséquilibre entre phases, sans exiger des dispositifs de détection séparés, distincts des transformateurs d'intensité qu'on utilise dans des dispositifs de coupure de circuit en cas de surintensité, de type électronique. An object of the invention is to propose a circuit capable of detecting both phase loss and phase imbalance, without requiring separate detection devices, distinct from the intensity transformers used in devices. Circuit breaker in case of overcurrent, electronic type.

L'invention consiste en un circuit de détection de perte d'une phase et de déséquilibre entre phases qui utilise un ensemble d'amplificateurs opérationnels référencés à la masse, connectés à des transformateurs d'intensité pour fournir un signal de sortie de déclenchement en cas de détection de la perte d'une phase ou d'un déséquilibre entre phases. Les amplificateurs opérationnels sont connectés conformément à un algorithme de comparaison par paire, et on peut les utiliser indépendamment de dispositifs électroniques classiques pour la coupure d'un circuit en cas de surintensité, ou en combinaison avec de tels dispositifs. The invention consists of a phase loss and phase unbalance detection circuit that uses a set of ground referenced operational amplifiers connected to current transformers to provide a trigger output signal in case of detection of the loss of a phase or an imbalance between phases. The operational amplifiers are connected in accordance with a pairwise comparison algorithm, and can be used independently of conventional electronic devices for breaking a circuit in the event of overcurrent, or in combination with such devices.

La suite de la description se réfère aux dessins annexés qui représentent respectivement
Figure 1 : un schéma d'un circuit combiné de protection contre les surintensités, le déséquilibre entre phases et la perte d'une phase, conforme à l'invention;
Figure 2 : un schéma d'un circuit simplifié pour détecter un déséquilibre entre phases et la perte d'une phase; et
Figure 3 : un schéma d'un circuit de coupure de circuit comprenant un accessoire modulaire pour la détec tion de la perte d'une phase et du déséquilibre entre phases, conforme à un autre mode de réalisation du circuit de la figure 1.The remainder of the description refers to the accompanying drawings which represent respectively
Figure 1: a diagram of a combined circuit for overcurrent protection, the unbalance between phases and the loss of a phase, according to the invention;
Figure 2: a diagram of a simplified circuit for detecting an imbalance between phases and the loss of a phase; and
3: a diagram of a circuit breaking circuit comprising a modular accessory for detecting phase loss and phase imbalance, in accordance with another embodiment of the circuit of FIG. 1.

Un circuit de protection intégré 9 est représenté sur la figure 1 et il comprend un circuit de détection de perte d'une phase et d'un déséquilibre entre phases, 10, qui est connecté à un circuit d'alimentation et de déclenchement 11 et à un circuit de conditionnement de signal 12. An integrated protection circuit 9 is shown in FIG. 1 and comprises a phase loss and phase imbalance detection circuit 10 which is connected to a supply and trip circuit 11 and a signal conditioning circuit 12.

Le circuit de conditionnement de signal 12 est connecté à un système de distribution d'énergie électrique triphasée, dont un conducteur est représenté en 13, au moyen d'un transformateur d'intensité 14 qui comprend un enroulement primaire 15, un circuit magnétique 16 et un enroulement secondaire 17. Il y a trois conducteurs de phase et trois transformateurs d'intensité, bien qu'un seul conducteur de phase soit représenté ici dans un but d'illustration. L'enroulement secondaire est connecté à un redresseur en pont 18 qui est constitué par des diodes D1-D4, et il est ensuite connecté à une résistance de charge R1, pour produire une tension continue proportionnelle au courant dans le premier conducteur de phase.Des redresseurs en pont 19, 20 et des diodes D5-D12 similaires sont connectés à des résistances de charge séparées, R2 et R3, et à une diode D13, pour fournir une indication de tension qui correspond au courant circulant dans les deux conducteurs de phase restants (non représentés). La tension qui est produite aux bornes des résistances de charge est transmise au circuit d'alimentation et de déclenchement 11 sur les conducteurs 21-23. Le circuit de déclenchement est similaire à celui qui est décrit dans le brevet des E.U.A. n" 4 589 052, auquel on pourra se référer. Sous l'effet de l'apparition d'une condition de surintensité dans l'un quelconque des conducteurs triphasés, un signal de déclenchement est généré et le circuit est coupé conformément à ce qui est indiqué dans le brevet précité.La tension qui est produite aux bornes des résistances de charge est également appliquée aux entrées de trois amplificateurs opérationnels 24-26, de la manière suivante. La tension qui est produite aux bornes de R1 est appliquée à la borne d'entrée négative de l'amplificateur 24 par l'intermédiaire de la résistance R4, et elle est directement appliquée à la borne d'entrée positive de l'amplificateur 26. La tension qui apparaît aux bornes de R2 est directement appliquée à la borne d'entrée positive de l'amplificateur 24, et elle est appliquée à la borne d'entrée négative de l'amplificateur 25 par l'intermédiaire de la résistance R5. La tension qui apparaît aux bornes de
R3 est directement appliquée à la borne d'entrée positive de l'amplificateur 25, et elle est appliquée à la borne d'entrée négative de l'amplificateur 26 par l'intermédiaire de la résistance R6.L'autre côté des résistances R1-R3 est connecté au circuit d'alimentation et de déclenchement loin, ainsi qu'à la masse du système. Des condensateurs d'intégration C1-C3 sont respectivement connectés entre les entrées négatives des amplificateurs opérationnels 24-26 et leurs sorties, comme indiqué. L'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 24 est connectée par l'intermédiaire des résistances R7 et R8 à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 25, et par l'intermédiaire de la résistance Rg à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 26. Les entrées négatives des trois amplificateurs sont connectées en commun, au moyen d'un conducteur 29, à un étage d'un diviseur de tension qui est constitué par des résistances R1-R3. Les sorties des trois amplificateurs opérationnels sont connectées en commun par l'intermédiaire de diodes D14-D16 et d'un conducteur 30 à la borne d'entrée positive d'un comparateur 27, et elles sont connectées en commun à la masse par l'intermédiaire de la résistance R10.The signal conditioning circuit 12 is connected to a three-phase electrical power distribution system, a conductor of which is represented at 13, by means of an intensity transformer 14 which comprises a primary winding 15, a magnetic circuit 16 and A secondary winding 17. There are three phase conductors and three intensity transformers, although only one phase conductor is shown here for purposes of illustration. The secondary winding is connected to a bridge rectifier 18 which is constituted by diodes D1-D4, and is then connected to a load resistor R1, to produce a DC voltage proportional to the current in the first phase conductor. bridge rectifiers 19, 20 and similar diodes D5-D12 are connected to separate load resistors, R2 and R3, and to a diode D13, to provide a voltage indication which corresponds to the current flowing in the two remaining phase conductors (not shown) The voltage that is generated across the load resistors is transmitted to the supply and trip circuit 11 on the conductors 21-23. The trip circuit is similar to that disclosed in US Patent No. 4,589,052 to which reference may be made due to the occurrence of an overcurrent condition in any of the three-phase conductors. , a trip signal is generated and the circuit is cut off according to the above patent. The voltage which is generated across the load resistors is also applied to the inputs of three operational amplifiers 24-26, in the manner The voltage that is generated across R1 is applied to the negative input terminal of amplifier 24 through resistor R4, and is directly applied to the positive input terminal of the amplifier. 26. The voltage that appears across R2 is directly applied to the positive input terminal of the amplifier 24, and is applied to the negative input terminal of the amplifier 25. r the resistor R5, the voltage that appears at the terminals of
R3 is directly applied to the positive input terminal of the amplifier 25, and is applied to the negative input terminal of the amplifier 26 via the resistor R6. The other side of the resistors R1- R3 is connected to the power and trip circuit far away, as well as to the system ground. Integration capacitors C1-C3 are respectively connected between the negative inputs of the operational amplifiers 24-26 and their outputs, as indicated. The negative input of the operational amplifier 24 is connected via the resistors R7 and R8 to the negative input of the operational amplifier 25, and through the resistor Rg to the negative input of the amplifier. OPERATIONAL AMPLIFIER 26. The negative inputs of the three amplifiers are connected together, by means of a conductor 29, to a stage of a voltage divider which is constituted by resistors R1-R3. The outputs of the three operational amplifiers are connected together by means of diodes D14-D16 and a conductor 30 to the positive input terminal of a comparator 27, and they are connected in common to the ground by the intermediate of the resistance R10.

L'entrée négative du comparateur 27 est connectée à un second étage du diviseur de tension R11-R13, pour appliquer une tension de comparaison de seuil au comparateur. Une ré sistance R14 est connectée entre l'entrée positive du comparateur et la sortie du comparateur, qui est connectée par le conducteur 28 au circuit d'alimentation et de déclenchement 11, pour appliquer un signal de déclenchement à ce circuit sous l'effet de l'apparition d'une condition de perte d'une phase ou de déséquilibre entre phases.The negative input of the comparator 27 is connected to a second stage of the voltage divider R11-R13, for applying a threshold comparison voltage to the comparator. A resistor R14 is connected between the positive input of the comparator and the output of the comparator, which is connected by the conductor 28 to the supply and trip circuit 11, to apply a trigger signal to this circuit under the effect of the appearance of a condition of loss of a phase or imbalance between phases.

La perte d'une phase ou un déséquilibre entre phases sont déterminés dans le circuit 10 ae détection de perte d'une phase et de déséquilibre entre phases, au moyen de l'agorithme de comparaison par paire simple suivant
Perte de phase/déséquilibre = B < (A-K) OU A Z(C-K) ou
C < (B-K) avec les notations suivantes
A, B et C sont les trois courants de phase, et
K est le niveau de déséquilibre minimal, ou seuil.Phase loss or phase imbalance is determined in the phase loss and phase unbalance detection circuit 10 using the following simple pair comparison algorithm.
Loss of phase / imbalance = B <(AK) OR AZ (CK) or
C <(BK) with the following notations
A, B and C are the three phase currents, and
K is the level of minimal imbalance, or threshold.

Les courants de phase A, B, C sont représentés par les tensions qui sont générées aux bornes des résistances de charge R1, R2 et R3 décrites précédemment en relation avec le circuit de conditionnement de signal 12. Le facteur K dans l'expression de l'algorithme de perte d'une phase constitue un point fixé ou un seuil destiné à éviter un déclenchement parasite ou intempestif occasionné par des variations harmoniques d'une nature temporaire, le déclenchement n'ayant lieu que si le déséquilibre dépasse par exemple de 10% le point fixé. L'amplificateur opérationnel 24 compare le courant de la phase B avec le courant de la phase A, de façon que le résultat de la comparaison soit transmis sur la ligne 30 à l'entrée positive du comparateur 27, qui compare ce signal avec la valeur de seuil qui est appliquée à son entrée négative par le second étage du diviseur de tension.Dans le cas où le courant dans la phase
B est inférieur à celui de la phase A, avec un écart égal à la valeur de seuil K, un signal de déclenchement est généré à la sortie du comparateur et ce signal actionne le circuit de déclenchement par l'intermédiaire du conducteur 28. The phase currents A, B, C are represented by the voltages that are generated across the load resistances R1, R2 and R3 described above in relation to the signal conditioning circuit 12. The factor K in the expression of the phase loss algorithm constitutes a fixed point or a threshold intended to avoid parasitic or unwanted triggering caused by harmonic variations of a temporary nature, the triggering only taking place if the imbalance exceeds for example by 10% the fixed point. The operational amplifier 24 compares the current of the phase B with the current of the phase A, so that the result of the comparison is transmitted on the line 30 to the positive input of the comparator 27, which compares this signal with the value threshold that is applied to its negative input by the second stage of the voltage divider.In the event that the current in the phase
B is smaller than that of the phase A, with a difference equal to the threshold value K, a trigger signal is generated at the output of the comparator and this signal actuates the tripping circuit via the conductor 28.

L'amplificateur opérationnel 25 compare le courant de la phase C avec le courant de la phase B, et un signal de déclenchement similaire est généré lorsque le courant de la phase C est inférieur à celui de la phase B. L'amplificateur opérationnel 26 compare le courant de la phase A avec le courant de la phase C, et un signal de déclenchement similaire est émis lorsque le courant dans la phase A est inférieur au courant dans la phase C.The operational amplifier 25 compares the current of the phase C with the current of the phase B, and a similar trigger signal is generated when the current of the phase C is lower than that of the phase B. The operational amplifier 26 compares the current of phase A with the current of phase C, and a similar trigger signal is emitted when the current in phase A is lower than the current in phase C.

La figure 2 représente une configuration détaillée du circuit de détection de perte d'une phase et de déséquilibre entre phases 32, dans laquelle une tension de seuil est appliquée en T1 et la tension représentant la phase A est appliquée en T2, tandis que la tension représentant la phase B est appliquée en T3. Dans cette configuration, le facteur K qui représente un point fixé ou une valeur de tension de seuil est appliqué à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel référencé à la masse, 33 > qui est branché en configuration d'intégrateur, avec le condensateur d'intégration C1 connecté entre la sortie et la borne d'entrée négative.La résistance R1 représente la valeur de tension du facteur K, tandis que la combinaison du condensateur d'intégration C1, moins la tension qui est développée aux bornes de la résistance d'entrée R2, fixe respectivement le niveau de déséquilibre et l'intégration à court terme. Si on le désire, on peut rendre variable le condensateur d'intégration et la résistance d'entrée, pour fixer les valeurs sur une plage étendue de conditions de fonctionnement. On pourrait également utiliser une détection de valeur efficace ou de valeur de crête pour déterminer la comparaison, au lieu du procédé de calcul de moyenne qui est mis en oeuvre au moyen de l'amplificateur opérationnel 33.Dans le cas où les courants de la phase A et de la phase B ont des amplitudes égales, le signal de moyenne qui est appliqué à l'amplificateur opérationnel est égal à zéro, et le facteur K assure un signal d'entrée négatif résultant pour l'amplificateur opérationnel, ce qui fait que le signal de sortie qui est appliqué à la diode D1 reste à une valeur correspondant à la masse, par l'intermédiaire de la résistance R3. Lorsque la valeur de tension résultante de la phase A dépasse la moyenne de la tension de la phase B augmentée du facteur K, le signal de sortie s'élève en rampe dans la direction positive et il est appliqué à une entrée du second comparateur 34, dans lequel il est comparé avec une référence de quatre volts qui est appliquée à la borne négative. S'il dépasse la tension de référence de quatre volts, un signal de déclenchement est émis sur la ligne de déclenchement 28. FIG. 2 shows a detailed configuration of the phase loss and phase unbalance detection circuit 32, in which a threshold voltage is applied at T1 and the voltage representing phase A is applied at T2, whereas the voltage representing phase B is applied in T3. In this configuration, the K factor which represents a fixed point or a threshold voltage value is applied to the negative input of the ground referenced operational amplifier 33> which is connected in integrator configuration with the capacitor C1 resistor connected between the output and the negative input terminal. The resistor R1 represents the voltage value of the factor K, while the combination of the integration capacitor C1, minus the voltage which is developed across the resistor R2, sets the level of imbalance and short-term integration, respectively. If desired, the integrating capacitor and the input resistor can be varied to set the values over a wide range of operating conditions. An effective value or peak value detection could also be used to determine the comparison, instead of the averaging method which is implemented by means of the operational amplifier 33. A and phase B have equal amplitudes, the average signal that is applied to the operational amplifier is equal to zero, and the factor K provides a negative input signal resulting for the operational amplifier, so that the output signal which is applied to the diode D1 remains at a value corresponding to the mass, through the resistor R3. When the resulting voltage value of the phase A exceeds the average of the voltage of the phase B plus the factor K, the output signal ramps in the positive direction and is applied to an input of the second comparator 34. in which it is compared with a reference of four volts which is applied to the negative terminal. If it exceeds the reference voltage of four volts, a trip signal is emitted on the trigger line 28.

La figure 3 représente un circuit combiné de protection contre les surintensités et de détection de perte d'une phase et de déséquilibre entre phases 59, dans lequel le circuit de détection de perte d'une phase et de déséquilibre entre phases 48 consiste en un module autonome qui est enfiché dans le circuit de conditionnement de signal et d'alimentation 45 et le circuit de déclenchement en cas de surintensité 50. Le circuit de conditionnement de signal et d'alimentation 45 ainsi que le circuit de déclenchement 50 sont incorporés dans le module de déclenchement de disjoncteur qui est décrit dans le brevet des E.U.A. nO 4 754 247, auquel on pourra se référer.Dans le disjoncteur qui est décrit dans ce brevet, l'unité de déclenchement 60 et l'actionneur 57 sont disposés à l'intérieur du boîtier du disjoncteur et ils sont accessibles à travers un capot d'accessoires. On considère que le circuit de détection de perte d'une phase et de déséquilibre entre phases 48 pourrait être placé dans une cavité séparée à l'intérieur du capot du disjoncteur, sous la forme d'un accessoire que l'on peut ajouter au disjoncteur. Dans cette configuration, les trois phases d'un circuit de distribution d'énergie électrique triphasée comprenant les conducteurs 36, 37 et 38 sont protégées par les contacts du disjoncteur, qui sont représentés par des interrupteurs S1 S1-S3 dans chacune des phases séparées.Des transformateurs d'intensité 39-41 sont connectés au circuit de conditionnement de signal et d'alimentation 45 par les conducteurs 42-44, de façon à appliquer des signaux au circuit de déclenchement 50, sur les conducteurs 51, 52, pour la détermination de la présence d'une surintensité. Les mêmes signaux de tension représentatifs sont appliqués au circuit de détection de perte d'une phase et de déséquilibre entre phases 48, sur les conducteurs 46 et 47. Lorsqu'une condition de perte d'une phase ou de déséquilibre entre phases est détectée, un signal de sortie est appliqué au circuit de déclenchement 50 sur le conducteur 49. Le signal de sortie de détermination de surintensité provenant du circuit de déclenchement est appliqué par le conducteur 53 à une porte OU 55.Le signal de sortie du circuit de déclenchement relatif à la présence d'une condition de perte d'une phase ou de déséquilibre entre phases est appliqué à la porte OU par le conducteur 54. Sous l'effet de l'apparition d'une condition de surintensité ou d'une condition de perte d'une phase ou de déséquilibre entre phases, un signal de déclenchement est appliqué à l'actionneur 57 par le conducteur 56. L'actionneur interrompt alors le courant dans l'ensemble des trois conducteurs 36-38, au moyen de la liaison fonctionnelle entre l'actionneur et les interrupteurs S1 S1-S3, comme l'indique la ligne de commande 58. FIG. 3 shows a combined circuit for overcurrent protection and for phase loss and phase unbalance detection 59, in which the phase loss and phase unbalance detection circuit 48 consists of a module an independent circuit which is plugged into the signal and power conditioning circuit 45 and the overcurrent trip circuit 50. The signal and power conditioning circuit 45 and the trip circuit 50 are incorporated in the module. circuit breaker tripping circuit which is described in the US Pat. No. 4,754,247, to which reference may be made. In the circuit breaker described in this patent, the trip unit 60 and the actuator 57 are disposed inside the circuit breaker housing and are accessible through a hood. accessories. It is considered that the phase loss and phase unbalance detection circuit 48 could be placed in a separate cavity within the circuit breaker hood, as an accessory that can be added to the circuit breaker. . In this configuration, the three phases of a three-phase electrical power distribution circuit comprising the conductors 36, 37 and 38 are protected by the contacts of the circuit breaker, which are represented by switches S1 S1-S3 in each of the separate phases. Intensity transformers 39-41 are connected to the signal conditioning and power supply circuit 45 by the conductors 42-44, so as to apply signals to the trigger circuit 50, on the conductors 51, 52, for the determination. the presence of overcurrent. The same representative voltage signals are applied to the phase loss and phase imbalance detection circuit 48 on the conductors 46 and 47. When a phase loss or phase imbalance condition is detected, an output signal is applied to the trip circuit 50 on the conductor 49. The overcurrent output output signal from the trip circuit is applied by the lead 53 to an OR gate 55. The output signal of the relative trip circuit at the presence of a condition of phase loss or phase imbalance is applied to the OR gate by the driver 54. Under the effect of the occurrence of an overcurrent condition or a loss condition of a phase or imbalance between phases, a trigger signal is applied to the actuator 57 by the conductor 56. The actuator then interrupts the current in all three conductors 36 -38, by means of the functional connection between the actuator and the switches S1 S1-S3, as indicated by the command line 58.

On vient de décrire un circuit simple de détection de la perte d'une phase ou de déséquilibre entre phases, sous la forme d'un circuit autonome, sous la forme d'une partie intégrante d'un circuit de protection contre les surintensités, ainsi que sous la forme d'un accessoire pouvant être ajouté à des disjoncteurs existants. Le circuit de détection de la perte d'une phase et de déséquilibre entre phases met en oeuvre un algorithme qui détermine l'apparition d'une condition de perte d'une phase ou de déséquilibre entre phases, et il émet un signal de déclenchement pour interrompre l'ensemble des trois phases d'une alimentation triphasée qui est protégée. A simple circuit for detecting phase loss or phase imbalance in the form of an autonomous circuit has been described as an integral part of an overcurrent protection circuit, as well as only in the form of an accessory that can be added to existing circuit breakers. The phase loss and phase unbalance detection circuit employs an algorithm that determines the occurrence of a phase loss or phase unbalance condition, and outputs a trigger signal for interrupt all three phases of a three-phase power supply that is protected.

Claims

A protection circuit against a phase loss and phase unbalance condition, characterized in that it comprises: a first operational amplifier (24) having a negative input connected to receive a signal of a first phase of a polyphase electrical power distribution system, and having a first output; a second operational amplifier (25) having a negative input connected to receive a signal from a second phase of the polyphase electrical power distribution system, and having a second output; and a third operational amplifier (26) having a negative input connected to receive a signal from a third phase of the polyphase electrical power distribution system, and having a third output, the negative input of the first amplifier (24). ) being connected to a positive input of the third amplifier (26), to determine the existence of an imbalance condition between the first and third phases.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the negative input of the second amplifier (25) is connected to a positive input of the first amplifier (24), to determine a condition of imbalance between the first and second phases.

3. Circuit according to claim 1, characterized in that the negative input of the third amplifier (26) is connected to a positive input of the second amplifier (25) to determine a condition of imbalance between the second and third phases.

4. Circuit according to claim 1, characterized in that the outputs of the first, second and third operational amplifiers (24, 25, 26) are connected in common to an input of a comparator (27).

5. Circuit according to claim 4, characterized in that another input of the comparator (27) is connected to receive a reference voltage, this comparator (27) providing an output signal when a voltage integrated on the outputs first, second and third operational amplifiers (24, 25, 26) exceed the reference voltage.

Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that an output of the comparator (27) is connected to a triggering mechanism (11) which is intended to interrupt the circuit current in the first, second and third phases of the control system. polyphase electrical power distribution.

7. Circuit according to claim 1, characterized in that the negative inputs of the first, second and third operational amplifiers (24, 25, 26) are connected in common to a voltage divider network (R11, R12, R13).

8. Trigger circuit for a circuit breaker comprising protection against loss of phase and phase imbalance, characterized in that it comprises: a set of intensity transformers (14) connected to corresponding phases (A ') B 'C) of a polyphase electrical power distribution system; a set of rectifiers (D1-D12) and resistors (R1, R2,

R3) connected to the current transformers (14) for generating representations as DC voltages of the circuit currents in each of the phases; a trip circuit (11) which is connected to the resistors (R1, R2, R3) for determining overcurrent conditions in the phases, and for interrupting the circuit current in the phases when these overcurrent conditions extend for a predetermined duration ; and a set of amplifiers (24, 25, 26) interconnected together and connected to the resistors (R1, R21 R3) and the trigger circuit (11), to determine the existence of an imbalance between the phases A 'BC) # and to apply a trigger signal to the trip circuit (11) under the effect of the occurrence of an imbalance between phases exceeding a predetermined threshold.

9. Circuit according to claim 8, characterized in that it comprises a comparator (27) which is connected between the amplifiers (24, 25, 26) and the tripping circuit (11), to determine if the imbalance between phases exceeds the threshold.

Circuit according to Claim 9, characterized in that the amplifiers (24, 25, 26) have corresponding outputs which are connected in common to an input of the comparator (27).

11. Circuit according to claim 10, characterized in that the amplifiers (24, 25, 26) have corresponding inputs which are connected in common and which are connected to another input of the comparator (27).

Circuit according to Claim 11, characterized in that the aforementioned inputs are connected to the other input of the comparator (27) via a voltage divider network (R11-R13).

Circuit according to Claim 12, characterized in that the input of the comparator (27) which has been mentioned first is connected to the output of the comparator via a feedback resistor (R14).