RU1785061C - Участок сети наружного освещени с защитой от аварийных режимов - Google Patents

Abstract

Использование: электротехника, дл  защиты городских осветительных сетей от обрыва проводов. Сущность изобретени : система защиты участка сети наружного освещени  содержит участок сети освещени , подключенный к источнику питани  через первый и второй контакторы. Приемное устройство подключено к одной из фаз сети освещени  через трансформатор тока, ключ переменного тока и блок управлени , подключенные в конце сети освещени . Новым в системе  вл етс  подключение ключа переменного тока в зависимости от режима работы сети к фазовому или линейному напр жени м . 3 ил.

Description

С/)

С

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты городских осветительных сетей от обрыва проводов.

Известно устройство дл  защиты от обрыва фазных проводов в сет х с напр жением 0,38 кВ, содержащее источники тока промышленной частоты, включенные в конце каждого ответвлени  между фазными проводами и землей. В начале сети устанавливаетс  трансформатор тока нулевой последовательности , к выводу которого подключен реагирующий орган. При обрыве одного или двух проводов трехфазной сети участок сети отключаетс . Устройство работает при абсолютной симметрии сети, что исключает применение данного устройства в сет х с различной нагрузкой по фазам. К тому же. устройство не защищает участок сети при обрыве сразу всех трех проводов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  участок сети освещени , подключенный через контактор к источнику питани  трехфазного переменного тока. К одной из фаз сети освещени  через трансформатор тока подключено приемное устройство, а в конце сети освещени  подключены блок контрол  фаз и ключ переменного тока.

Однако, применение данной системы ограничено, поскольку большинство осветительных сетей наружного освещени , в цел х экономии электрической энергии в ночное врем  суток, выполн етс  с контакторами ночного и вечернего режимов. Поэтому участок сети при включении контактора вечернего режима будет восприни - мать команду как обрыв проводов.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей участка сети наружного освещени .

VJ

00 СЛ О О

Это достигаетс  тем. что коммутационный орган выполнен в виде первого двухпо- люсного и второго однополюсного контакторов, при этом размыкающий вновь введенный вспомогательный контакт второго контактора одним выводом соединен с третьим полюсом сети освещени  со стороны нагрузки, а другим - с нулевым проводом , t оВмотки первого и второго конта к ТорЪв соединены последовательно и свободньгШ +выв6дэмй подключены к блоку телёмеШчического управлени  наружным освещением, а обща  точка обмоток соединены с первым входом первого блока приема информации, второй и третий выводы которого  вл ютс  выводами вторичной обмотки трансформатора тока, первична  обмотка которого подключена к третьему полюсу сети наружного освещени , четвертый и п тый выводы соответственно соединены с третьим полюсом сети наружного освещени  и нулевым проводом, блок приема информации, состо щий из первого трансформатора напр жени , вторична  обмотка которого через первый выпр мительный мост подключена к первому конденсатору , его первична  обмотка образует четвертый и п тый выводы блока приема информации , положительный полюс конденсатора, чепез балластный резистор соединен с катодом первого стабилитрона, анод которого подключен к отрицательному полюсу первого конденсатора, положительный полюс которого че рез первый резистор, катушку исполнительного реле, анод-катод первого тиристора соединен с отрицательной шиной блока приема информации, подключенной к аноду первого стабилитрона, управл ющий электрод первого тиристора соединен с первым выводом второго резистора и первой базой первого транзистора, второй вывод второго резистора подключен к отрицательной шине блока приема информации , втора  база первого транзистора через третий резистор подключена к катоду первого стабилитрона, к которому также подключена последовательна  цепь, состо ща  из четвертого, п того резисторов и второго конденсатора, положительный полюс которого подключен к п тому резистору и эмиттеру первого транзистора, а отрицательный полюс подключен к отрицательной шине приемного блока, эмиттер первого транзистора соединен также через шестой резистор, анод-катод тиристора первого оп- трона с отрицательной шиной приемного блока, светодиод первого оптрона катодом подключен к аноду свстодиода второго опт- роиа, катод которого соединен с первым выводом катушки индуктивности, второй

вывод которой соединен с анодом светоди- ода первого оптрона и первым полюсом третьего конденсатора, второй полюс которого соединен с первым полюсом четвертого конденсатора, второй полюс которого соединен с первым выводом катушки индуктивности и первым выводом резистора второго оптрона, второй.вывод которого соединен с первым полюсом четвертого

0 конденсатора и отрицательным полюсом второго выпр мительного моста, положительный полюс которого подключен к катоду светодиода второго оптрона, вход второго выпр мительного моста подключен через

5 трансформатор ко второму и третьему выводу приемного блока, точка соединени  первичной обмотки первого трансформатора напр жени  и п того вывода приемного блока через размыкающий контакт испол0 нительного реле соединена с первым выводом приемного блока, ключ переменного тока состоит из последовательной цепи силового симистора и резистора, подключенной ко второму и третьему полюсам сети

5 наружного освещени , блок управлени  выполнен в виде блока контрол  фаз, содержащего первый, второй, третий и четвертый выводы, причем, первый вывод подключен к управл ющему электроду силового сими0 стора, а второй - к катоду этого же симистора , третий вывод подключен к нулевому проводу, четвертый - к первому полюсу сети наружного освещени , третий и четвертый выводы блока управлени  образуют выводы

5 первичной обмотки второго трансформатора напр жени , имеющего первую, вторую и третью вторичные обмотки, причем перва  и втора  из них соединены последовательно и имеют общую точку, котора 

0 подключена к отрицательному полюсу п того конденсатора, положительный полюс которого соединен с катодом тиристора третьего оптрона, анод которого подключен к катоду диода, анод этого диода соединен

5 со свободным выводом второй вторичной обмотки второго трансформатора напр жени , свободный вывод первой вторичной обмотки которого подключен к первому выводу фазосдвигающего блока, второй вывод

0 которого подключен к первому выводу блока управлени , второй вывод блока управлени  подключен к аноду второго тиристора, катод которого через седьмой резистор подключен к отрицательному полюсу п того

5 конденсатора, управл ющий электрод второго тиристора через восьмой и дев тый резисторы подключен к положительному полюсу п того конденсатора, к точке соединени  восьмого и дев того резисторов подключен анодом третий тиристор, катод

которого подключен к отрицательному полюсу п того конденсатора, а управл ющий электрод этого тиристора через дес тый резистор подключен к катоду второго тиристора , треть  вторична  обмотка второго трансформатора напр жени  через третий выпр мительный мост и одиннадцатый резистор подключена ко второму стабилитрону , катод которого через двенадцатый резистор подключен ко второй базе второго транзистора, перва  база которого через тринадцатый резистор, анод-катод светоди- ода третьего оптрона соединена с анодом второго стабилитрона, эмиттер второго транзистора через четвертый конденсатор подключен к катоду светодиода третьего оптрона , а через четырнадцатый резистор - к катоду второго стабилитрона.

На фиг. 1-3 изображен предлагаемый участок.

Участок сети наружного освещени  с защитой от аварийных режимов содержит источник питани  трехфазного переменного тока 1 (фиг. 1), имеющий первый полюс 2, второй полюс 3, третий полюс А и нулевой провод N. К первому 2 и второму 3 полюсам источника питани  трехфазного переменного тока 1 через первый двухполюсный контактор 5 подключены соответственно первый 6 и второй 7 провода сети наружного освещени . К третьему полюсу 4 источника питани  трехфазного переменного тока 1 через второй однополюсный контактор 8 подключен третий провод 9 сети наружного освещени .

К первому 6, второму 7. третьему 9 проводам сети наружного освещени  подключены источники света 10. Третий 9 провод сети наружного освещени  через размыкающий вспомогательный контакт 11 второго однополюсного контактора 8 подключен к нулевому проводу N. Обмотка 12 первого двухполюсного контактора 5 и обмотка 13 второго однополюсного контактора 8 соединены последовательно и свободными выводами подключены к блоку телемеханического управлени  наружным освещением, а обща  точка соединени  этих обмоток соединена с первым 15 выводом блока приема информации 16, второй 17итретий 18 выводы которого подключены ко вторичной обмотке трансформатора тока 19. первична  обмотка которого подключена к третьему 9 проводу сети наружного освещени .

Четвертый 20 и п тый 21 выводы блока приема информации соответственно соединены с третьим 4 полюсом сети наружного освещени  и нулевым проводом N. В конце сети наружного освещени  подключен ключ

переменного тока 22, состо щий из последовательной цепи силового симистора 23 и резистора 24, причем силовой симистор 23 анодом подключен ко второму 7 проводу 5 сети наружного освещени . Ключ переменного тока 22 подключен к первому 25 и второму 26 выводам блока управлени  27, третий вывод 28 которого соединен с первым проводом 6 сети наружного освещени .

0 а четвертый 29 вывод подключен к нулевому проводу N этой же сети.

Четвертый 20 и п тый 21 выводы блока приема информации 16 (фиг. 2) образуют выводы первичной обмотки 30 первого

5 трансформатора напр жени  31, вторична  обмотка 32 которого через первый выпр мительный мост 33 подключена к первому конденсатору 34, положительный полюс которого через балластный резистор 35 со0 единен с катодом первого стабилитрона 36, анод которого подключен к отрицательной шине 37 блока приема информации 16, к которой также подключен отрицательный полюс первого конденсатора 34, положи5 тельный полюс которогочерез первый резистор 38, катушку исполнительного реле 39, анод-катод первого тиристора 40 соединен с отрицательной шиной 37 .блока приема информации 16.

0 Управл ющий электрод первого тиристора 40 соединен через второй резистор 41 с отрицательной шиной 37 и с первой базой первого транзистора 42, втора  база которого через третий резистор 43 подключена

5 к катоду первого стабилитрона 36. К катоду первого стабилитрона 36 через четвертый 44, п тый 45 резисторы подключен эмиттер первого транзистора 42.

Положительный полюс второго конден0 сатора 46 подключен к эмиттеру первого транзистора, а отрицательный - к отрицательной шине 37. Положительный полюс второго конденсатора 46 через шестой резистор 47, анод-катод тиристора первого оп5 трона 48 подключен к отрицательной шине 37 приемного блока информации 16. Свето- диод первого оптрона 48 катодом подключен к аноду спетодиода второго оптрона 49, катод которого соединен с первым выводом

0 катушки индуктивности 50, второй вывод которой соединен с анодом светодиода первого оптрона 48 и первым полюсом третьего конденсатора 51, второй полюс которого соединен с первым полюсом четвертого кон5 денсатора 52, второй полюс которого соединен с первым выводом катушки индуктивности 50 и первым выводом резистора второго оптрона 49, второй вывод которого соединен с первым полюсом четвертого конденсатора 52 и отрицательным полюсом

второго выпр мительного моста 53, положительный полюс которого подключен к катоду светодиода второго оптронэ 49. Вход второго выпр мительного моста 53 через трансформатор 54 подключен ко второму 17 и третьему 13 выводам приемного блока 16. П тый вывод 21 приемного блока 16 через размыкающий контакт 55 исполнительного реле 39 подключен к первому выводу 15 приемного блока 16.

Третий 28 и четвертый 29 выводы блока управлени 27(фиг.3)подключены «первичной обмотке 56 второго трансформатора напр жени  57, имеющего первую 58, вторую 59 и третью 60 оторичныо обмотки. Перва  58 и втора  59 обмотки соединены последовательно и имеют общую точку, котора  подключаетс  к отрицательному полюсу п того конденсатора 61, положительный полюс которого соединен с катодом тиристора хреть- его оптрона 62, анод которого подключен к катоду диода 63, анод это го диода соединен со свободным выводом торой 59 вторичной обмотки второго трансформатора напр жени  57, а свободный вывод первой 58 ото- ричной обмотки этого же трансформатора подключен к первому выводу фззосдвигаю- щего блока 64, второй вывод которого подключен к первому выводу 25 блока управлени  27. Второй вывод 26 этого же блока соединен с анодом второго тиристора 65, катод которого через седьмой резистор 66 подключен-к отрицательному полюсу п того конденсатора 61. Управл ющий электрод второго тиристора 65 через восьмой 67 и дев тый 68 резисторы подключен к катоду тиристора третьего оптрона 62. К точке соединени  восьмого 67 и дев того 68 резисторов подключен анодом третий тиристор 69, катод которого подключен к отрицательно му полюсу п того конденсатора 61, а управл ющий электрод этого тиристора через дес тый резистор 70 подключен к катоду второго тиристора 65. Треть  вторична  обмотка 60 второго трансформатора напр же- ни  57 через третий выпр мительный мост 71 и одиннадцатый резистор 72 подключен ко второму стабилитрону 73, причем катод этого стабилитрона подключен к резистору, а анод к отрицательному полюсу третьего выпр мительного моста 71. Катод второго стабилитрона 73 через двенадцатый резистор 74 подключен ко второй базе транзистора 75, перва  база которого через тринадцатый резистор 76, анод-катод свето- диода третьего оптрона 62 соединена с анодом второго стабилитрона 73. Эмиттер второго транзистора 75 через четвертый конденсатор 77 подключен к катоду светодиода третьего оптрона 62. а через четырнадцатый резистор 78 - к катоду второго стабилитрона 73.

Участок сети наружного освещени  с защитой от аварийных режимов работает следующим образом.

После выполнени  команды блоком телемеханического управлени  наружным освещением 14 Включить.все освещение на обмотку 12 первого двухполюсного контактора 5 и обмотку 13 второго однополюсного контактора 8 подаетс  напр жение. Первый двухполюсный 5 и второй однополюсный 8 контакторы включаютс  и в сеть наружного освещени  подаетс  напр жение. Если участок сети наружного освещени  не нарушен - нет обрыва проводов на участке, то на ключ переменного тока 22 и блок управлени  27 также подаетс  напр жение (фиг. 1). Напр жение подаетс  на первичную обмотку 56 второго трансформатора напр жени  57 и его вторичные обмотки: первую 58, вторую 59.и третью 60 (фиг. 3). С третьей вторичной обмотки напр жение выпр мл етс  третьим выпр мительным мостом 71, стабилизируетс  стабилитроном 73 и подаетс  на релаксационный генератор (двенадцатый резистор 74, второй транзистор 75, тринадцатый резистор 76, четвертый конденсатор 77, четырнадцатый резистор 78). Генератор вырабатывает периодически с периодом следовани  Ti импульсы. Через врем  TI открываетс  тиристор третьего оптрона 62 и зар жаетс  п тый конденсатор 61. Когда на первой вторичной обмотке 58 по вл етс  напр жение, имеющее пол рность, соответствующую пр мому напр жению на втором тиристоре 65, то напр жение с п того конденсатора 51 способствует открыванию этого тиристора и по цепи: перва  вторична  обмотка 58, седьмой резистор 66. второй тиристор 65, вывод 26, катод силового сими- стора 23 и его управл ющий электрод (фиг. 1), вывод 25, фазосдвигающий блок 64, перва  вторична  обмотка 58 второго трансформатора напр жени  57 (фиг. 3) протекает ток. При прохождении тока через седьмой резистор 66, напр жение, снимаемое с него, подаетс  на третий тиристор 69, он открываетс  и шунтирует управл ющий электрод второго тиристора 65, создава  тем самым условие, при котором в следующий период питающего напр жени  он открытьс  не может. Следовательно, блоком управлени  27 сформировалс  один управл ющий импульс, а это способствовало формированию ключем переменного тока 22 (фиг. 3) импульса тока во втором 7 и в третьем 9 проводах участка сети наружного освещени . Импульс тока трансформируетс  трансформатором тока 19 и подаетс  на второй 17 и третий 18 выводи блока приема информации 16. Поступающее напр жение на четвертый 20 и п тый 21 выводы блока приема информации 16 (фиг. 2) подаетс  на первичную обмотку 30 первого трансформа- тора напр жени  31. Со вторичной обмотки 32 этого трансформатора через первый выпр мительный мост 33 напр жение подаетс  на первый конденсатор 34 и стабилизируетс  первым стабилитроном 36. Это напр жение подаетс  на третий резистор 43, первый транзистор 42, второй резистор 41, второй конденсатор 46. четвертый 44 и п тый 45 резистора (релаксационный генератор). Релаксационный генератор пе- риодически вырабатывает импульсы с интервалом Т2 при условии, если не включаетс  разр дна  цепочка, состо ща  из шестого резистора 47 и тиристора первого оптрона 48, а это происходит лишь в том случае, когда на второй 17 и третий 18 выводы через интервал времени Ti поступают импульсы тока. Ток преобразуетс  в напр жение через трансреактор 54, выпр мл етс  вторым выпр мительным мостом 53 и подаетс  на четвертый конденсатор 52, третий конденсатор 51 катушки индуктивности 50. Когда импульсы тока отсутствуют, напр жени  на третьем 51 и четвертом 52 конденсаторах практически равны. При поступлении импульса тока, благодар  тому , что емкость этих конденсаторов различна Csi Cs2, напр жение на конденсаторах во врем  зар да будет иметь неодинаковые значени . Через катушку индуктивности 50 потечет уравнительный ток, вызывающий противоположный ток самоиндукции, который замыкаетс  через светодипды первого 48 и второго 49 оптронов. Поскольку Ti Т2, то зар д второго конденсатора 46, еще не достигнув напр жени  включени  первого транзистора 42, при включении тиристора первого 48 оптрона разр жаетс  через шестой резистор 47. Следовательно, в нормальном режиме первый транзистор 42 не включаетс  и на управл ющий электрод первого тиристора 40 не поступает управл ющий импульс. Размыкакж1ий контакт 55 исполнительного реле 39 замкнут. При обрыве , например, первого провода 6 участка сети наружного освещени , напр жение не поступает на второй трансформатор напр жени  57 и блок управлени  27 не подает импульса на ключ переменного тока 22, отсутствуют импульсы тока в сети наружного освещени , а, следовательно, не происходит разр да второго конденсатора. Поэтому , при формировании импульса на втором резисторе 41 открываетс  первый тиристор 40, через катушку 39 исполнительного реле

протекает ток, реле срабатывает и размыкающий контакт55 размыкаетс . Напр жение на с 5мотку 12 первого двухполюсного 5 и обмотку 13 второго однополюсного контакторов не подаетс  и контакторы отключаютс . Поврежденный участок сети наружного освещени  отключаетс .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Участок сети наружного освещени  с защитой от аварийных режимов, содержащий коммутационный орган, имеющий клеммы дл  подключени  к источнику питани  трехфазного переменного тока, первый-блок приема информации, подключенный к одной из фаз сети освещени  через трансформатор тока, блок телемеханического управлени  наружным освещением, блок управлени  и ключ переменного тока, расположенные в конце сети освещени , о т л- и чаю щи йс тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, коммутационный орган выполнен в виде первого двухполюсного и второго однополюсного контакторов, при этом размыкающий вновь введенный вспомо(ательный контакт второго контактора одним выводом соединен с третьим полюсом сети освещени  со стороны нагрузки, а другим - с нулевым проводом , обмотки первого и второго контакторов соединены последовательно и свободными выводами подключены к блоку телемеханического управлени  наружным освещением, а обща  точка обмоток соединена с первым входом первого блока приема информации, второй и третий выводы которого  вл ютс  выводами вторичной обмотки трансформатора тока, первична  обмотка которого подключена к третьему полюсу сети наружного освещени , четвертый и п тый выводы соответственно соединены с третьим полюсом сети наружного освещени  и нулевым проводом , блок приема информации выполнен состо щим из первого трансформатора напр жени , вторична  обмотка которого через первый выпр мительный мост подключена к первому конденсатору, его первична  обмотка образует четвертый и п тый выводы блока приема информации, положительный полюс конденсатора через балластный резистор соединен с катодом первого стабилитрона, анод которого подключен к отрицательному полюсу первого конденсатора, положительный полюс которого через первый резистор, катушку испол- нительного реле, анод-катод первого тиристора соединен с отрицательной шиной блока приема информации, подключенной к аноду первого стабилитрона, управл ющий электрод первого тиристора соединен с первым выводом второго резистора и первой

   базой первого транзистора, второй вывод второго резистора подключен к отрицательной шине блока приема информации, втора  база первого транзистора через третий резистор подключена к катоду первого стабилитрона , к которому также подключена последовательна  цепь, состо ща  из четвертого , п того резисторов и второго конденсатора , положительный полюс которого подключен к п тому резистору и эмиттеру первого транзистора, а отрицательный полюс подключен к отрицательной шине приемного блока, эмиттер первого транзистора соединен также через шестой резистор, анод-катод тиристора первого оптрона с отрицательной шиной приемного блока, све- тодиод первого оптрона катодом подключен к аноду светодиода второго оптрона, катод которого соединен с первым выводом катушки индуктивности, второй вывод которой соединен с анодом светодиода первого оптрона и первым полюсом третьего конденсатора , второй полюс которого соединен с первым полюсом четвертого конденсатора, второй полюс которого соединен с первым выводом катушки индуктивности и первым выводом резистора второго оптрона, второй вывод которого соединен с первым полюсом четвертого конденсатора и отрицательным полюсом второго выпр мительного моста, положительный полюс которого подключен к катоду светодиода второго оптрона, вход второго выпр ми- гельного моста подключен через трансреактор к второму и третьему выводу приемного блока, точка соединени  первичной обмотки первого трансформатора напр жени  и п того вывода приемного блока через размыкающий контакт исполнительного реле соединена с первым выводом приемного блока, ключ переменного тока состоит из последовательной цепи силового симистб- ра и резистора, подключенной к второму и третьему полюсам сети наружного освещени , блок управлени  выполнен в виде блока контрол  фаз, содержащий первый, второй, третий и четвертый выводы, причем первый вывод подключен к управл ющему электроду силового симистора, а второй - к

   катоду этого же симистора, третий вывод подключен к пулевому проводу, четвертый - к первому полюсу сети наружного освещени , третий и четвертый выводы блока управлени  образуют выводы первичной обмотки второго трансформатора напр жени , имеющего первую, вторую и третью вторичные обмотки, причем перва  и втора  из них соединены последовательно и имеют

   общую точку, котора  подключена к отрицательному полюсу п того конденсатора, положительный полюс которого соединен с катодом тиристора третьего оптрона. анод которого подключен к катоду диода, анод

   этого диода соединен со свободным выводом второй вторичной обмотки второго трансформатора напр жени , свободный вывод первой вторичной обмотки которого подключен к первому выводу фазосдвигающего блока, второй вывод которого подключем к первому выводу блока управлени ,

   второй вывод блока управлени  подключен

   к аноду второго тиристора, катод которого

   через седьмой резистор подключен к отрицательному полюсу п того конденсатора, управл ющий электрод второго тиристора через восьмой и дев тый резисторы подключен к положительному полюсу п того конденсатора, к точке соединени  восьмого

   и дев того резисторов подключен анодом третий тиристор, катод которого подключен к отрицательному полюсу п того конденсатора , а управл ющий электрод этого тиристора через дес тый резистор подключен к

   катоду второго тиристора, треть  вторична  обмотка второго трансформатора напр жени  через третий выпр мительный мост и одиннадцатый резистор подключена к второму стабилитрону, катод которого через

   двенадцатый резистор подключен к второй базе второго транзистора, перва  база которого через тринадцатый резистор, анод-катод светодиода третьего оптрона соединен с анодом второго стабилитрона, эмиттер

   второго транзистора через четвертый конденсатор подключен к катоду светодиода третьего оптрона, а через четырнадцатый резистор - к катоду второго стабилитрона.

   т is

   ,(F (Rl)

   /ff