RU2016456C1

RU2016456C1 - Gear for protection of using equipment against partial phase condition

Info

Publication number: RU2016456C1
Authority: RU
Inventors: Борис Павлович Рябинин
Original assignee: Борис Павлович Рябинин
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: gear protects multiphase using equipment against injury if one of phases disappears. Gear is placed between neutral of using equipment and zero wire. In this case relay is connected to bridge rectifier through stabilizer diode. Voltage of stabilization in chosen higher than amplitude of voltage between neutral and zero wire under rated condition which reduces consumption of energy. Second stabilizer diode placed in parallel to relay is selected with voltage of stabilization equal to rated working voltage of relay. EFFECT: enhanced efficiency of protection. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике релейной защиты, и может быть использовано в устройствах, предназначенных для обеспечения безаварийной эксплуатации трехфазных нагрузок, например, электродвигателей. The invention relates to electrical engineering, in particular to relay protection technology, and can be used in devices designed to ensure trouble-free operation of three-phase loads, for example, electric motors.

Разработано устройство, содержащее три тиристора, подключенные своими анодами к фазам питающей сети, причем управляющий электрод каждого из упомянутых тиристоров через последовательно включенные стабилитрон и резистор соединен с катодом тиристора в предыдущей фазе. Катоды тиристоров соединены с исполнительным органом, например, в виде реле, второй вывод которого включен в нулевой провод сети. A device has been developed that contains three thyristors connected by their anodes to the phases of the supply network, the control electrode of each of these thyristors being connected through a zener diode and a resistor connected in series to the thyristor cathode in the previous phase. The thyristor cathodes are connected to the executive body, for example, in the form of a relay, the second output of which is included in the neutral wire of the network.

Недостатком этого защитного устройства является наличие нулевого провода, усложняющего монтаж и эксплуатацию данной конструкции, для которой характерны также ложные срабатывания и низкая чувствительность к неполнофазным режимам работы. The disadvantage of this protective device is the presence of a neutral wire, which complicates the installation and operation of this design, which is also characterized by false alarms and low sensitivity to out-of-phase operation modes.

Другим известным средством подобного назначения является защитное устройство, содержащее подключенный к фазам питающей сети трехфазный однополупериодный выпрямитель, выход которого соединен с последовательно включенным исполнительным элементом и тремя тиристорами, причем каждый управляющий электрод упомянутых тиристоров через резистор и дополнительный диод подключен к соответствующей фазе сети, а катод последнего тиристора подсоединен к нулевой фазе сети питания. Another known means for this purpose is a protective device containing a three-phase half-wave rectifier connected to the phases of the supply network, the output of which is connected to a series-connected actuating element and three thyristors, each control electrode of the mentioned thyristors through a resistor and an additional diode connected to the corresponding phase of the network, and the cathode the last thyristor is connected to the zero phase of the power supply.

Однако упомянутое устройство не обеспечивает надежную защиту электроприемников при вентиляторном характере нагрузки, так как в этом случае полного исчезновения напряжения на фазных зажимах не происходит и, следовательно, защитные функции выполняются неудовлетворительно. However, the above-mentioned device does not provide reliable protection of power consumers with a fan-like nature of the load, since in this case there is no complete disappearance of voltage at the phase clamps and, therefore, the protective functions are not performed satisfactorily.

Наиболее близким (т.е. прототипом) по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее выпрямительный мост, вход которого включен между клеммами для соединения с нейтралью нагрузки и нулевым проводом, а к выходу упомянутого выпрямительного моста подключено электромагнитное реле. The closest (i.e., prototype) in technical essence and the achieved result is a device containing a rectifier bridge, the input of which is connected between the terminals for connecting to the load neutral and the neutral wire, and an electromagnetic relay is connected to the output of the rectifier bridge.

Однако это устройство характеризуется непроизводительным расходом в дежурном режиме энергии, что обусловлено непредусмотренным протеканием через электромагнитное реле тока по причине постоянно имеющейся разности потенциалов той или иной величины, между нейтральной точкой защищаемой нагрузки и общим проводом. However, this device is characterized by unproductive consumption in standby mode of energy, which is due to the unintended flow through the electromagnetic relay of the current due to the constantly existing potential difference of one or another magnitude, between the neutral point of the protected load and the common wire.

Целью изобретения является исключение (уменьшение) в дежурном режиме потребления энергии. The aim of the invention is the exclusion (reduction) in the standby mode of energy consumption.

Цель достигается тем, что в устройство-прототип, содержащее выпрямительный мост, вход которого включен между клеммами для соединения с нейтралью нагрузки и нулевым проводом, а положительный выход выпрямительного моста соединен с первым выводом реле, дополнительно введены резистор и два стабилитрона, при этом резистор и стабилитроны включены последовательно, свободный вывод резистора подключен к отрицательному выводу выпрямительного моста, катод второго стабилитрона подключен к положительному выводу выпрямительного моста, анод второго стабилитрона подключен к катоду первого стабилитрона и второму выводу реле. The goal is achieved by the fact that in the prototype device containing a rectifier bridge, the input of which is connected between the terminals for connecting to the load neutral and the neutral wire, and the positive output of the rectifier bridge is connected to the first relay output, an additional resistor and two zener diodes are introduced, while the resistor and Zener diodes are connected in series, the free output of the resistor is connected to the negative terminal of the rectifier bridge, the cathode of the second zener diode is connected to the positive terminal of the rectifier bridge, the anode of the second go zener diode is connected to the cathode of the first zener diode and the second terminal of the relay.

На чертеже приведена электрическая схема данного защитного устройства. The drawing shows the electrical circuit of this protective device.

Устройство состоит из выпрямительного моста 1, вновь введенного узла 2, содержащего резистор 3, а также первый и второй стабилитроны соответственно 4 и 5, и электромагнитного реле 6. The device consists of a rectifier bridge 1, a newly introduced node 2 containing a resistor 3, as well as the first and second zener diodes 4 and 5, respectively, and an electromagnetic relay 6.

На чертеже также показаны защищаемая нагрузка 8, включенная по схеме "Звезда", с нейтральной точкой 9. Кроме того, в разрыв одной из фаз сети может быть включен размыкающий контакт, например, в виде кнопки 7, предназначенной для первоначальной проверки работоспособности защитного устройства в целом. The drawing also shows the protected load 8, connected according to the "Star" scheme, with a neutral point 9. In addition, an opening contact can be included in the gap of one of the network phases, for example, in the form of a button 7, for the initial check of the operability of the protective device in whole.

При этом вход выпрямительного моста 1 включен между нейтралью 9 защищаемой нагрузки 8 и нулевым проводом, а выход выпрямительного моста 1 нагружен на вновь введенный узел 2, состоящий из последовательно соединенных между собой резистора 3 и согласно включенных первого и второго стабилитронов 4 и 5 таким образом, что свободный конец резистора 3 подсоединен к отрицательному выводу выпрямительного моста 1, положительный вывод которого подсоединен к катоду второго стабилитрона 5. В свою очередь параллельно последнему включена обмотка электромагнитного реле 6. In this case, the input of the rectifier bridge 1 is connected between the neutral 9 of the protected load 8 and the neutral wire, and the output of the rectifier bridge 1 is loaded on the newly introduced node 2, consisting of a resistor 3 connected in series with each other and according to the first and second zener diodes 4 and 5 connected in such a way that the free end of the resistor 3 is connected to the negative terminal of the rectifier bridge 1, the positive terminal of which is connected to the cathode of the second zener diode 5. In turn, the electron winding is connected in parallel with the latter 6-magnetic relays.

Функционирование устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.

В реальных условиях даже и при полнофазных режимах работы из-за асимметрии напряжения, возникающей в момент включения напряжения сети, при подключении (или отключении) однофазных потребителей и т.д., электрический потенциал нейтральной точки 9 (защищаемой нагрузки 8) может в отдельные периоды времени значительно превышать нулевое значение. In real conditions, even with full-phase modes of operation, due to voltage asymmetry that occurs when the mains voltage is turned on, when single-phase consumers are connected (or disconnected), etc., the electric potential of the neutral point 9 (protected load 8) can occur in separate periods time significantly exceed the zero value.

Однако, вследствие того, что напряжение стабилизации стабилитронов 4 и 5 выбрано больше максимально возможного значения электрического потенциала (появляющегося при наличии дестабилизирующих факторов) нейтральной точки "пробоя" упомянутых стабилитронов не наступает. However, due to the fact that the stabilization voltage of the Zener diodes 4 and 5 is chosen to be greater than the maximum possible value of the electric potential (appearing in the presence of destabilizing factors), the neutral point of “breakdown” of the mentioned Zener diodes does not occur.

В то же время при обрыве любой из фаз между нейтральной точкой 9 и общим проводом возникает электрический потенциал, который по величине достаточен для пробоя этих стабилитронов. В результате чего напряжение, снимаемое с выхода выпрямительного моста 1, вызовет протекание электрического тока через узел 2 (3,4,5), а следовательно, и через электромагнитное реле 6, последнее "сработает". При этом его контакты (условно не показаны) отключат защищаемую нагрузку 8 от сети. At the same time, when any of the phases breaks between the neutral point 9 and the common wire, an electric potential arises, which is sufficient in magnitude to breakdown these zener diodes. As a result, the voltage removed from the output of the rectifier bridge 1 will cause the flow of electric current through the node 2 (3,4,5), and therefore through the electromagnetic relay 6, the latter will "work". At the same time, his contacts (not shown conditionally) will disconnect the protected load 8 from the network.

Кнопка 7 (которая может быть при необходимости введена в устройство) предназначена для предварительного контроля технического состояния защитного устройства в целом, так в случае исправности защитного устройства исключается возможность при нажатой кнопке 7 включения сеть нагрузки 8, например, электродвигателя, что свидетельствует о нормальной работоспособности этого устройства. Button 7 (which may be inserted into the device if necessary) is intended for preliminary monitoring of the technical state of the protective device as a whole, so if the protective device is in good working condition, the load network 8, for example, of an electric motor, when the button 7 is pressed, is excluded, which indicates normal operation of this devices.

Предлагаемое защитное средство выгодно отличается от устройства-прототипа тем, что оно несложным путем за счет исключения токопотребления в дежурном режиме позволяет улучшать энергетические характеристики, а за счет вводимой диагностики работоспособности названного объекта расширить схемотехнические возможности последнего. The proposed protective agent compares favorably with the prototype device in that it is an uncomplicated way, due to the exclusion of current consumption in standby mode, which allows to improve energy performance, and through the introduced diagnostics of the health of the named object to expand the circuitry capabilities of the latter.

Claims

DEVICE FOR PROTECTING LOADS FROM PARTIAL PHASE MODE, containing a rectifier bridge, the input of which is connected between the terminals for connecting to the load neutral and the neutral wire, the positive output of the rectifier bridge is connected to the first relay output, characterized in that, in order to reduce energy consumption in standby mode, In addition, a resistor and two zener diodes are introduced, while the resistor and zener diodes are connected in series, the free output of the resistor is connected to the negative terminal of the rectifier bridge, the cathode is W The next zener diode is connected to the positive terminal of the rectifier bridge, the anode of the second zener diode is connected to the cathode of the first zener diode and the second relay terminal.