RU115498U1

RU115498U1 - PHASE CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU115498U1
Application number: RU2011142538/28U
Authority: RU
Inventors: Сергей Андреевич Гринин; Анатолий Евгеньевич Крук; Владимир Михайлович Титкин
Original assignee: Общество с Ограниченной Ответственностью "Малое Научно-техническое Предприятие "ПАУЭЛ"
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-04-27

Abstract

1. Устройство контроля фаз сети переменного тока, содержащее узел контроля, узел сравнения и индикаторы, отличающееся тем, что узел контроля выполнен на трехфазном трансформаторе с тремя первичными и двенадцатью вторичными обмотками, при этом первичные обмотки подключены к фазам контролируемой сети и соединены в звезду, а вторичные обмотки разбиты на четыре группы по три обмотки, при этом в трех группах обмотки соединены последовательно и две из них включены синфазно, а одна противофазно, причем в каждой из трех групп противофазная обмотка подсоединена к разным фазам сети, а обмотки четвертой группы через выпрямитель (выпрямители) соединены по питанию с узлом сравнения, три неинвертирующих входа которого связаны с выходами блока выпрямителей первых трех групп, а три инвертирующих входа - с выпрямителем четвертой группы обмоток. ! 2. Устройство контроля фаз сети переменного тока, содержащее узел контроля, узел сравнения и индикаторы, отличающийся тем, что узел контроля выполнен на шести однофазных трансформаторах, каждый из которых имеет одну первичную и две вторичных обмотки, при этом первичные обмотки подключены к фазам контролируемой сети и соединены в две звезды, а вторичные обмотки разбиты на четыре группы по три обмотки, при этом в трех группах обмотки соединены последовательно и две из них включены синфазно, одна противофазно, причем в каждой из трех групп противофазная обмотка подсоединена к разным фазам сети, а обмотки четвертой группы через выпрямитель (выпрямители) соединены по питанию с узлом сравнения, три неинвертирующих входа которого соединены с выходами блока выпрямителей первых трех груп� 1. A device for monitoring the phases of an alternating current network, containing a control unit, a comparison unit and indicators, characterized in that the control unit is made on a three-phase transformer with three primary and twelve secondary windings, while the primary windings are connected to the phases of the monitored network and connected to a star, and the secondary windings are divided into four groups of three windings, while in three groups the windings are connected in series and two of them are connected in phase, and one in antiphase, and in each of the three groups the antiphase winding is connected to different phases of the network, and the windings of the fourth group are connected through a rectifier (rectifiers) are power-connected to the comparison unit, three non-inverting inputs of which are connected to the outputs of the rectifier unit of the first three groups, and three inverting inputs to the rectifier of the fourth group of windings. ! 2. A device for monitoring the phases of an alternating current network, containing a control unit, a comparison unit and indicators, characterized in that the control unit is made on six single-phase transformers, each of which has one primary and two secondary windings, while the primary windings are connected to the phases of the controlled network and are connected in two stars, and the secondary windings are divided into four groups of three windings, while in three groups of windings are connected in series and two of them are connected in phase, one is in antiphase, and in each of the three groups the antiphase winding is connected to different phases of the network, and the windings of the fourth group through the rectifier (rectifiers) are power-connected to the comparison unit, three non-inverting inputs of which are connected to the outputs of the rectifier unit of the first three groups�

Description

НазначениеAppointment

Заявляемая полезная модель относится к устройствам защиты электроустановок, а именно к устройствам защиты от несимметричных режимов в трехфазных сетях переменного тока.The inventive utility model relates to protection devices of electrical installations, namely, protection devices from asymmetric modes in three-phase AC networks.

Уровень техникиState of the art

На практике широкое распространение получили фазовые методы выявления несимметричных режимов. При симметрии токов углы между токами трех фаз составляют 120°, а при появлении несимметрии происходит увеличение двух углов, доходящее при отсутствии одного из токов (обрыв фазы), до 180°. Таким образом, контролируя изменение углов между токами, можно выявить несимметричный режим.In practice, phase methods for detecting asymmetric modes are widespread. With the symmetry of the currents, the angles between the currents of the three phases are 120 °, and when asymmetry appears, the two angles increase, reaching in the absence of one of the currents (phase failure), up to 180 °. Thus, by controlling the change in the angles between the currents, an asymmetric mode can be detected.

Один из способов контроля основан на сравнении интервалов времени между моментами перехода через ноль мгновенных значений фазных токов (а.с. СССР № 488280) с заданной величиной. Превышение заданного интервала времени (одной трети или одной шестой периода в зависимости от исполнения схемы) свидетельствует о появлении несимметрии токов и приводит к срабатыванию защиты. Недостатком этих устройств является зависимость работы защиты от отклонения частоты напряжения сети.One of the control methods is based on comparing the time intervals between the moments of transition through zero of instantaneous values of phase currents (AS USSR No. 488280) with a given value. Exceeding the specified time interval (one third or one sixth period, depending on the circuit design) indicates the occurrence of current asymmetry and leads to the protection tripping. The disadvantage of these devices is the dependence of the protection against deviation of the frequency of the mains voltage.

Этого недостатка лишено устройство защиты со сравнением по фазе двух напряжений, сформированных из трех фазных токов (а.с. СССР № 298897). В устройстве используются два трансформатора тока с первичными обмотками, число витков которых относятся как 1:3 или 2:5. Благодаря этому на вторичных обмотках трансформаторов формируются два напряжения, сдвинутые по фазе в нормальном режиме на угол 90°. Однако такое устройство из-за наличия трансформаторов тока имеет большие габариты, малую надежность и потребляет значительную мощность.The protection device is deprived of this drawback with phase comparison of two voltages formed from three phase currents (AS USSR No. 298897). The device uses two current transformers with primary windings, the number of turns of which are referred to as 1: 3 or 2: 5. Due to this, two voltages are formed on the secondary windings of the transformers, phase-shifted in normal mode by an angle of 90 °. However, such a device, due to the presence of current transformers, has large dimensions, low reliability, and consumes significant power.

Наиболее близким по сущности техническим решением, принимаемым за прототип, является «Устройство контроля фаз (замена УЗД-1, УЗД-2)», описанное на сайте: www.gerkon.at.ua/news/3. В состав узла контроля фаз данного устройства входят три резистора, включенные звездой, концы которой подключены к трем фазным проводам защищаемой сети. При наличии трех фаз в общей точке звезды напряжение относительно нулевого провода сети равно нулю. При отсутствии одной из фаз в этой точке возникает напряжение относительно нулевого провода. Это напряжение поступает на потенциометр узла сравнения, выполненного на транзисторе. Установка положения потенциометра задает напряжение срабатывания защиты, при котором выключается магнитный пускатель, прерывающий трехфазную сеть питания. В устройстве предусмотрены три индикатора, включенные последовательно с резисторами каждой фазы вышеуказанной звезды из резисторов.The closest in essence technical solution adopted for the prototype is “Phase control device (replacement of UZD-1, UZD-2)”, described on the website: www.gerkon.at.ua/news/3. The structure of the phase monitoring node of this device includes three resistors connected by a star, the ends of which are connected to three phase wires of the protected network. In the presence of three phases at the common point of the star, the voltage relative to the neutral wire of the network is zero. In the absence of one of the phases at this point, voltage arises with respect to the neutral wire. This voltage is supplied to the potentiometer of the comparison unit made on the transistor. Setting the potentiometer position sets the protection operation voltage, at which the magnetic starter turns off, interrupting the three-phase power supply. The device has three indicators connected in series with the resistors of each phase of the above-mentioned star from the resistors.

Недостатки этого устройства: необходимость регулировки порога срабатывания (с помощью потенциометра) при смене нагрузки, узкий диапазон регулирования по мощности нагрузки, отсутствие гальванической развязки с сетью, возможность работы только с четырехпроводной сетью.The disadvantages of this device: the need to adjust the response threshold (using a potentiometer) when changing the load, a narrow range of regulation of the load power, the absence of galvanic isolation from the network, the ability to work only with a four-wire network.

Целью изобретения является создание устройства контроля фаз, не требующего регулировки при смене нагрузки, работающего как с трехпроводной, так и четырехпроводной сетью и гальванически с ней развязанного.The aim of the invention is the creation of a phase control device that does not require adjustment when changing the load, working with both a three-wire and a four-wire network and galvanically isolated from it.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Устройство контроля фаз сети переменного тока содержит последовательно соединенные узел контроля, блок выпрямления выходного сигнала узла контроля, узел сравнения, блок индикаторов, а также выпрямитель электропитания, по входу соединенный с узлом контроля, а по выходу с узлом сравнения и индикаторами.The control device for the phases of the AC network contains a serially connected control unit, a rectification unit for the output signal of the control unit, a comparison unit, a block of indicators, and a power supply rectifier connected at the input to the control unit and at the output with a comparison unit and indicators.

Сущность полезной модели заключается в схемном выполнении узла контроля устройства контроля фаз сети переменного тока по одному из трех возможных вариантов: на одном трехфазном трансформаторе, на шести однофазных трансформаторах, на трех однофазных трансформаторах. Функция узла контроля: обнаружение исчезновения одной из фаз сети и передача сигнала об этом на выпрямитель и от него - узлу сравнения, который формирует сигнал на соответствующий индикатор.The essence of the utility model lies in the circuit design of the monitoring unit of the control device for the phases of the AC network according to one of three possible options: on one three-phase transformer, on six single-phase transformers, on three single-phase transformers. The function of the control node: detect the disappearance of one of the phases of the network and transmit a signal about it to the rectifier and from it to the comparison node, which generates a signal to the corresponding indicator.

В первом варианте узел контроля выполнен на трехфазном трансформаторе с тремя первичными и двенадцатью вторичными обмотками, первичные обмотки этого трансформатора подключены к фазам контролируемой сети и соединены в звезду, а вторичные обмотки разбиты на четыре группы по три обмотки. При этом в трех группах обмотки соединены последовательно, и две из них включены синфазно, а одна противофазно. В каждой из трех групп противофазная обмотка подсоединена к разным фазам сети, а обмотки четвертой группы подсоединены по питанию через выпрямители к узлу сравнения. Три неинвертирующих входа узла сравнения соединены с выходами блока выпрямителей первых трех групп, а три инвертирующих входа соединены с выпрямителями четвертой группы, для обеспечения их электропитания. Каждый из трех выходов узла сравнения подсоединен к соответствующему индикатору.In the first embodiment, the control unit is made on a three-phase transformer with three primary and twelve secondary windings, the primary windings of this transformer are connected to the phases of the controlled network and connected to a star, and the secondary windings are divided into four groups of three windings. Moreover, in three groups, the windings are connected in series, and two of them are switched in phase, and one in phase. In each of the three groups, the antiphase winding is connected to different phases of the network, and the windings of the fourth group are connected via power supply through rectifiers to the comparison unit. Three non-inverting inputs of the comparison unit are connected to the outputs of the rectifier unit of the first three groups, and three inverting inputs are connected to the rectifiers of the fourth group, to ensure their power supply. Each of the three outputs of the comparison node is connected to the corresponding indicator.

Во втором варианте узел контроля выполнен на шести однофазных трансформаторах, каждый из которых имеет одну первичную и две вторичных обмотки. Первичные обмотки подключены к фазам контролируемой сети и соединены в две звезды, а вторичные обмотки разбиты на четыре группы по три обмотки. Обмотки в трех группах соединены последовательно и две из них включены синфазно, а одна противофазно, причем в каждой из этих трех групп противофазная обмотка подсоединена к разным фазам сети. Обмотки четвертой группы через выпрямители подсоединены к узлу сравнения, три неинвертирующих входа которого соединены с выходами блока выпрямителей первых трех групп, а три инвертирующих входа соединены с выпрямителями четвертой группы. Каждый из трех выходов узла сравнения также подсоединен к соответствующему индикатору.In the second embodiment, the control unit is made on six single-phase transformers, each of which has one primary and two secondary windings. The primary windings are connected to the phases of the controlled network and are connected in two stars, and the secondary windings are divided into four groups of three windings. The windings in three groups are connected in series and two of them are in-phase and one in phase, and in each of these three groups the antiphase winding is connected to different phases of the network. The windings of the fourth group through rectifiers are connected to the comparison unit, the three non-inverting inputs of which are connected to the outputs of the rectifier unit of the first three groups, and the three inverting inputs are connected to rectifiers of the fourth group. Each of the three outputs of the comparison node is also connected to the corresponding indicator.

В третьем варианте узел контроля выполнен на трех однофазных трансформаторах, имеющих одну первичную и четыре вторичных обмотки. Первичные обмотки подключены к фазам контролируемой сети и соединены в звезду, а вторичные обмотки разбиты на четыре группы по три обмотки. В трех группах обмотки соединены последовательно и две из них включены синфазно, а одна противофазно, причем в каждой из трех групп противофазная обмотка подсоединена к разным фазам сети. Обмотки четвертой группы подсоединены по питанию через выпрямители к узлу сравнения, три неинвертирующих входа которого соединены с выходами блока выпрямителей первых трех групп, а три инвертирующих входа соединены с выпрямителями четвертой группы. Каждый из трех выходов узла сравнения также подсоединен к соответствующему индикатору.In the third embodiment, the control unit is made on three single-phase transformers having one primary and four secondary windings. The primary windings are connected to the phases of the controlled network and connected to a star, and the secondary windings are divided into four groups of three windings. In three groups, the windings are connected in series and two of them are connected in phase, and one is out of phase, and in each of the three groups the antiphase winding is connected to different phases of the network. The windings of the fourth group are powered by rectifiers to the comparison unit, the three non-inverting inputs of which are connected to the outputs of the rectifier unit of the first three groups, and the three inverting inputs are connected to rectifiers of the fourth group. Each of the three outputs of the comparison node is also connected to the corresponding indicator.

Перечень графических иллюстрацийList of Graphic Illustrations

Фиг 1 Блок-схема устройства контроля фазFig 1 Block diagram of a phase control device

Фиг 2 Принципиальная схема устройства контроля фаз (первый вариант)Fig 2 Schematic diagram of the phase control device (first option)

Фиг 3 Принципиальная схема устройства контроля фаз (второй вариант)Fig 3 Schematic diagram of the phase control device (second option)

Фиг 4 Принципиальная схема устройства контроля фаз (третий вариант)Fig 4 Schematic diagram of the phase control device (third option)

Выполнение полезной моделиUtility Model Execution

Устройство контроля фаз состоит из последовательно соединенных узла контроля 1, блока выпрямления 2 выходных сигналов этого узла, узла сравнения 3, блока индикаторов 4, а также содержит выпрямитель 5, преобразующий переменное напряжение вырабатываемое узлом контроля в постоянное для электропитания узла сравнения 3 и блока индикаторов 4. Три варианта устройства отличаются только схемным исполнением блока контроля.The phase control device consists of series-connected control unit 1, a rectification unit 2 of the output signals of this unit, a comparison unit 3, a block of indicators 4, and also contains a rectifier 5 that converts the alternating voltage generated by the control unit to a constant voltage for supplying power to the comparison unit 3 and the block of indicators 4 Three versions of the device differ only in the circuit design of the control unit.

Согласно первого варианта узел контроля 1 представляет собой трехфазный трансформатор с тремя первичными и двенадцатью вторичными обмотками, первичные обмотки этого трансформатора подключены к фазам контролируемой сети и соединены в звезду, а вторичные обмотки разбиты на четыре группы по три обмотки, при этом в трех группах обмотки соединены последовательно и две из указанных включены синфазно, одна противофазно, причем в каждой из трех групп противофазная обмотка подсоединена к разным фазам сети. Выходы обмоток первых трех групп соединены со входами выпрямителей 2.1, 2.2, 2.3 блока выпрямления соответственно, а обмотки четвертой группы через выпрямитель 5 соединены с узлом сравнения 3 и блоком индикаторов 4 для обеспечения их электропитания. Узел сравнения выполнен на счетверенном компараторе LM139J (конкретно в схеме используются компараторы 3.1, 3.2 и 3.3). Выходы выпрямителей 2.1, 2.2, 2.3 соединены с тремя неинвертирующими входами узла сравнения 3 (компараторы 3.1, 3.2, 3.3). Выходы выпрямителей +U и U₀ соединены с тремя инвертирующими входами компараторов узла сравнения +U и U₀. Выходы компараторов узла сравнения 3 (компараторы 3.1, 3.2 и 3.3) соединены с блоком индикаторов 4, состоящем из индикаторов 4.1, 4.2, 4.3, в качестве которых используются индикаторы единичные HLMP-1340-red.According to the first option, the control unit 1 is a three-phase transformer with three primary and twelve secondary windings, the primary windings of this transformer are connected to the phases of the controlled network and connected to a star, and the secondary windings are divided into four groups of three windings, while in three groups of windings are connected in series and two of the indicated are switched in-phase, one is out of phase, and in each of the three groups the out-of-phase winding is connected to different phases of the network. The outputs of the windings of the first three groups are connected to the inputs of the rectifiers 2.1, 2.2, 2.3 of the rectification unit, respectively, and the windings of the fourth group through the rectifier 5 are connected to the comparison unit 3 and the block of indicators 4 to ensure their power supply. The comparison node is made on the quad comparator LM139J (specifically, the comparators 3.1, 3.2 and 3.3 are used in the circuit). The outputs of rectifiers 2.1, 2.2, 2.3 are connected to three non-inverting inputs of the comparison unit 3 (comparators 3.1, 3.2, 3.3). The outputs of the rectifiers + U and U _{0 are} connected to the three inverting inputs of the comparators of the comparison node + U and U ₀ . The outputs of the comparators of the comparison node 3 (comparators 3.1, 3.2 and 3.3) are connected to the block of indicators 4, consisting of indicators 4.1, 4.2, 4.3, which are used as indicators single HLMP-1340-red.

Устройство контроля фаз по первому варианту работает следующим образом. При подключении к сети напряжение поступает на первичные обмотки трансформатора узла контроля 1. Обмотки четвертой группы этого трансформатора подают питание через выпрямитель 5 на узел сравнения 3 и блок индикаторов. Обмотки первых трех групп работают следующим образом. При наличии трех фаз сетевого напряжения напряжение как на выходе блока выпрямления 2, так и на входах узла сравнения 3 соответствует удвоенному значению модуля фазного напряжения Е, что следует из схемы включения вторичных обмоток трансформатора. Величина опорного напряжения U₀ выбирается в диапазоне E<U₀<2E, поэтому выходные сигналы узла сравнения 3 имеют предопределенный схемой высокий уровень. При обрыве одной из фаз на выходе одного из выпрямителей 2.1, или 2.2, или 2.3, к которому обмотка этой фазы подключена встречно по отношению к двум другим обмоткам, напряжение становится равным нулю.The phase control device according to the first embodiment works as follows. When connected to the network, the voltage is supplied to the primary windings of the transformer of the control unit 1. The windings of the fourth group of this transformer supply power through the rectifier 5 to the comparison unit 3 and the indicator block. The windings of the first three groups work as follows. In the presence of three phases of the mains voltage, the voltage both at the output of the rectification unit 2 and at the inputs of the comparison unit 3 corresponds to twice the value of the phase voltage module E, which follows from the circuit for switching on the secondary windings of the transformer. The value of the reference voltage U ₀ is selected in the range E <U ₀ <2E, therefore, the output signals of the comparison unit 3 have a high level predetermined by the circuit. When one of the phases breaks at the output of one of the rectifiers 2.1, or 2.2, or 2.3, to which the winding of this phase is connected in opposite to the other two windings, the voltage becomes zero.

Допустим произошел обрыв фазы В, тогда первичные обмотки трансформатора фаз А и С становятся включенными встречно, вторичные обмотки этих фаз включены согласно, напряжение на первичной обмотке фазы В становится равным нулю, поэтому на выходе выпрямителя 2.1 напряжение становится равным нулю. Вследствие этого на выходе схемы сравнения 3.1 величина сигнала резко снижается, в результате загорается индикатор обрыва фазы 4.1.Suppose a phase B break occurs, then the primary windings of the transformer of phases A and C become counterclockwise, the secondary windings of these phases are turned on, the voltage at the primary winding of phase B becomes zero, so the voltage at the output of the rectifier 2.1 becomes zero. As a result, at the output of the comparison circuit 3.1, the signal value decreases sharply, as a result, the phase-out indicator 4.1 lights up.

Согласно второго варианта узел контроля 1 выполнен на шести однофазных трансформаторах, каждый из которых имеет одну первичную и две вторичных обмотки, при этом первичные обмотки подключены к фазам контролируемой сети и соединены в две звезды, а вторичные обмотки разбиты на четыре группы по три обмотки, при этом в трех группах обмотки соединены последовательно и две из них включены синфазно, одна противофазно, причем в каждой из трех групп противофазная обмотка подсоединена к разным фазам сети. Выходы обмоток первых трех групп соединены со входами выпрямителей 2.1, 2.2, 2.3 блока выпрямления соответственно, а обмотки четвертой группы через выпрямитель 5 соединены с узлом сравнения 3 и блоком индикаторов 4 для обеспечения их электропитания. Узел сравнения выполнен на счетверенном компараторе LM139J (конкретно в схеме используются компараторы 3.1, 3.2 и 3.3). Выходы выпрямителей 2.1, 2.2, 2.3 соединены с тремя неинвертирующими входами узла сравнения 3 (компараторы 3.1, 3.2, 3.3). Выходы выпрямителей +U и U₀ соединены с тремя инвертирующими входами компараторов узла сравнения +U и U₀. Выходы компараторов узла сравнения 3 (компараторы 3.1, 3.2 и 3.3) соединены с блоком индикаторов 4, состоящем из индикаторов 4.1, 4.2, 4.3, в качестве которых используются индикаторы единичные HLMP-1340-red.According to the second option, the control unit 1 is made on six single-phase transformers, each of which has one primary and two secondary windings, while the primary windings are connected to the phases of the controlled network and are connected in two stars, and the secondary windings are divided into four groups of three windings, with this, in three groups the windings are connected in series and two of them are connected in-phase, one is out of phase, and in each of the three groups the out-of-phase winding is connected to different phases of the network. The outputs of the windings of the first three groups are connected to the inputs of the rectifiers 2.1, 2.2, 2.3 of the rectification unit, respectively, and the windings of the fourth group through the rectifier 5 are connected to the comparison unit 3 and the block of indicators 4 to ensure their power supply. The comparison node is made on the quad comparator LM139J (specifically, the comparators 3.1, 3.2 and 3.3 are used in the circuit). The outputs of rectifiers 2.1, 2.2, 2.3 are connected to three non-inverting inputs of the comparison unit 3 (comparators 3.1, 3.2, 3.3). The outputs of the rectifiers + U and U _{0 are} connected to the three inverting inputs of the comparators of the comparison node + U and U ₀ . The outputs of the comparators of the comparison node 3 (comparators 3.1, 3.2 and 3.3) are connected to the block of indicators 4, consisting of indicators 4.1, 4.2, 4.3, which are used as indicators single HLMP-1340-red.

Устройство контроля фаз по второму варианту работает следующим образом. При подключении к сети напряжение поступает на первичные обмотки трансформаторов 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 узла контроля 1. Обмотки четвертой группы этих трансформаторов подают питание через выпрямитель 5 на узел сравнения 3 и блок индикаторов 4. Обмотки первых трех групп работают следующим образом. При наличии трех фаз сетевого напряжения напряжение как на выходе блока выпрямителей 2, так и на входах узла сравнения 3 соответствует удвоенному значению модуля фазного напряжения Е, что следует из схемы включения вторичных обмоток трансформатора. Величина опорного напряжения U₀ выбирается в диапазоне E<U₀<2E, поэтому выходные сигналы узла сравнения 3 имеют предопределенный схемой высокий уровень. При обрыве одной из фаз на выходе одного из выпрямителей 2.1, или 2.2, или 2.3, к которому обмотка этой фазы подключена встречно по отношению к двум другим обмоткам, напряжение становится равным нулю.The phase control device according to the second embodiment works as follows. When connected to the network, the voltage is supplied to the primary windings of transformers 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 of the control unit 1. The windings of the fourth group of these transformers supply power through the rectifier 5 to the comparison unit 3 and the indicator block 4. The windings of the first three groups work as follows way. In the presence of three phases of the mains voltage, the voltage both at the output of the rectifier unit 2 and at the inputs of the comparison unit 3 corresponds to twice the value of the phase voltage module E, which follows from the circuit for switching on the secondary windings of the transformer. The value of the reference voltage U ₀ is selected in the range E <U ₀ <2E, therefore, the output signals of the comparison unit 3 have a high level predetermined by the circuit. When one of the phases breaks at the output of one of the rectifiers 2.1, or 2.2, or 2.3, to which the winding of this phase is connected in opposite to the other two windings, the voltage becomes zero.

Допустим произошел обрыв фазы В, тогда первичные обмотки трансформаторов 1.1 и 1.3, а также 1.4 и 1.6 фаз А и С становятся включенными встречно, вторичные обмотки этих фаз включены согласно. Напряжение на первичной обмотке фазы В становится равным нулю, поэтому на выходе выпрямителя 2.1 напряжение становится равным нулю. Вследствие этого на выходе схемы сравнения 3.1 величина сигнала резко снижается, в результате загорается индикатор обрыва фазы 4.1.Suppose that phase B is broken, then the primary windings of transformers 1.1 and 1.3, as well as 1.4 and 1.6 of phases A and C, turn on in opposite directions, the secondary windings of these phases are turned on according to. The voltage on the primary winding of phase B becomes equal to zero, therefore, at the output of the rectifier 2.1, the voltage becomes equal to zero. As a result, at the output of the comparison circuit 3.1, the signal value decreases sharply, as a result, the phase-out indicator 4.1 lights up.

Согласно третьего варианта узел контроля выполнен на трех однофазных трансформаторах, имеющих одну первичную и четыре вторичных обмотки, при этом первичные обмотки подключены к фазам контролируемой сети и соединены в звезду, а вторичные обмотки разбиты на четыре группы по три обмотки, при этом в трех группах обмотки соединены последовательно и две из них включены синфазно, одна противофазно, причем в каждой из трех групп противофазная обмотка подсоединена к разным фазам сети. Выходы обмоток первых трех групп соединены со входами выпрямителей 2.1, 2.2, 2.3 блока выпрямления соответственно, а обмотки четвертой группы через выпрямитель 5 соединены с узлом сравнения 3 и блоком индикаторов 4 для обеспечения их электропитания. Узел сравнения выполнен на счетверенном компараторе LM139J (конкретно в схеме используются компараторы 3.1, 3.2 и 3.3). Выходы выпрямителей 2.1, 2.2, 2.3 соединены с тремя входами узла сравнения 3 (компараторы 3.1, 3.2, 3.3). Выходы выпрямителей +U и U₀ соединены с тремя инвертирующими входами компараторов узла сравнения +U и U₀. Выходы компараторов узла сравнения 3 (компараторы 3.1, 3.2 и 3.3) соединены с блоком индикаторов 4, состоящем из индикаторов 4.1, 4.2, 4.3, в качестве которых используются индикаторы единичные HLMP-1340-red.According to the third option, the control unit is made on three single-phase transformers having one primary and four secondary windings, while the primary windings are connected to the phases of the controlled network and connected to a star, and the secondary windings are divided into four groups of three windings, while in three groups of windings are connected in series and two of them are connected in-phase, one is out of phase, and in each of the three groups the out-of-phase winding is connected to different phases of the network. The outputs of the windings of the first three groups are connected to the inputs of the rectifiers 2.1, 2.2, 2.3 of the rectification unit, respectively, and the windings of the fourth group through the rectifier 5 are connected to the comparison unit 3 and the block of indicators 4 to ensure their power supply. The comparison node is made on the quad comparator LM139J (specifically, the comparators 3.1, 3.2 and 3.3 are used in the circuit). The outputs of the rectifiers 2.1, 2.2, 2.3 are connected to the three inputs of the comparison unit 3 (comparators 3.1, 3.2, 3.3). The outputs of the rectifiers + U and U _{0 are} connected to the three inverting inputs of the comparators of the comparison node + U and U ₀ . The outputs of the comparators of the comparison node 3 (comparators 3.1, 3.2 and 3.3) are connected to the block of indicators 4, consisting of indicators 4.1, 4.2, 4.3, which are used as indicators single HLMP-1340-red.

Устройство контроля фаз по третьему варианту работает следующим образом. При подключении к сети напряжение поступает на первичные обмотки трансформаторов 1.1, 1.2, 1.3 узла контроля 1. Обмотки четвертой группы этих трансформаторов подают питание через выпрямитель 5 на узел сравнения 3 и блок индикаторов 4. Обмотки первых трех групп работают следующим образом. При наличии трех фаз сетевого напряжения напряжение как на выходе блока выпрямителей 2, так и на входах узла сравнения 3 соответствует удвоенному значению модуля фазного напряжения Е, что следует из схемы включения вторичных обмоток трансформатора. Величина опорного напряжения U₀ выбирается в диапазоне E<U₀<2E, поэтому выходные сигналы узла сравнения 3 имеют предопределенный схемой высокий уровень. При обрыве одной из фаз на выходе одного из выпрямителей 2.1, или 2.2, или 2.3, к которому обмотка этой фазы подключена встречно по отношению к двум другим обмоткам, напряжение становится равным нулю.The phase control device according to the third embodiment works as follows. When connected to the network, the voltage is supplied to the primary windings of transformers 1.1, 1.2, 1.3 of the control unit 1. The windings of the fourth group of these transformers supply power through a rectifier 5 to the comparison unit 3 and the indicator block 4. The windings of the first three groups work as follows. In the presence of three phases of the mains voltage, the voltage both at the output of the rectifier unit 2 and at the inputs of the comparison unit 3 corresponds to twice the value of the phase voltage module E, which follows from the circuit for switching on the secondary windings of the transformer. The value of the reference voltage U ₀ is selected in the range E <U ₀ <2E, therefore, the output signals of the comparison unit 3 have a high level predetermined by the circuit. When one of the phases breaks at the output of one of the rectifiers 2.1, or 2.2, or 2.3, to which the winding of this phase is connected in opposite to the other two windings, the voltage becomes zero.

Допустим произошел обрыв фазы В, тогда первичные обмотки трансформаторов 1.1 и 1.3 фаз А и С становятся включенными встречно, вторичные обмотки этих фаз включены согласно. Напряжение на первичной обмотке фазы В становится равным нулю, поэтому на выходе выпрямителя 2.1 напряжение становится равным нулю. Вследствие этого на выходе схемы сравнения 3.1 величина сигнала резко снижается, в результате загорается индикатор обрыва фазы 4.1.Suppose a phase B break occurs, then the primary windings of the transformers 1.1 and 1.3 of phases A and C become counterclockwise, the secondary windings of these phases are turned on according to. The voltage on the primary winding of phase B becomes equal to zero, therefore, at the output of the rectifier 2.1, the voltage becomes equal to zero. As a result, at the output of the comparison circuit 3.1, the signal value decreases sharply, as a result, the phase-out indicator 4.1 lights up.

В настоящее время по материалам заявки изготовлен опытный образец устройства, который при испытаниях подтвердил достижение вышеуказанного технического эффекта.Currently, based on the application materials, a prototype device has been manufactured, which, when tested, confirmed the achievement of the above technical effect.

Claims

1. A device for monitoring the phases of an alternating current network, comprising a control unit, a comparison unit and indicators, characterized in that the control unit is made on a three-phase transformer with three primary and twelve secondary windings, while the primary windings are connected to the phases of the controlled network and connected to a star, and the secondary windings are divided into four groups of three windings, while in three groups the windings are connected in series and two of them are in phase and one in phase, and in each of the three groups the antiphase windings and connected to different phases of the network, and the windings of the fourth group through a rectifier (rectifiers) are connected by power to a comparison unit, three non-inverting inputs of which are connected to the outputs of the rectifier unit of the first three groups, and three inverting inputs are connected to the rectifier of the fourth group of windings.

2. A device for monitoring the phases of an alternating current network, comprising a monitoring unit, a comparison unit and indicators, characterized in that the monitoring unit is made up of six single-phase transformers, each of which has one primary and two secondary windings, while the primary windings are connected to the phases of the controlled network and connected in two stars, and the secondary windings are divided into four groups of three windings, while in three groups the windings are connected in series and two of them are connected in phase, one in phase, and in each of the three groups the thyophase winding is connected to different phases of the network, and the windings of the fourth group are connected via a rectifier (s) to the comparison unit, three non-inverting inputs of which are connected to the outputs of the rectifiers of the first three groups, and three inverting inputs to the rectifier of the fourth group of windings.

3. A device for monitoring the phases of an alternating current network, comprising a monitoring unit, a comparison unit and indicators, characterized in that the monitoring unit is made up of three single-phase transformers having one primary and four secondary windings, while the primary windings are connected to the phases of the controlled network and connected to star, and the secondary windings are divided into four groups of three windings, while in three groups the windings are connected in series and two of the indicated are in-phase, one is in-phase, and in each of the three groups is out-of-phase the winding is connected to different phases of the network, and the windings of the fourth group through the rectifier (s) are connected by power to the comparison unit, the three non-inverting inputs of which are connected to the outputs of the rectifiers of the first three groups, and the three inverting inputs are connected to the rectifier of the fourth group of windings.