RU22275U1

RU22275U1 - PROTECTION DEVICE

Info

Publication number: RU22275U1
Application number: RU2000108184/20U
Authority: RU
Inventors: А.В. Бондаренко; А.А. Марцинкевич; М.И. Цукуров
Original assignee: Открытое акционерное общество "Концерн Энергомера"
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2002-03-10

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты преобразователей и других электроустановок от повреждении при внешних и внутренних разрушающих воздействиях, а также для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to protect transducers and other electrical installations from damage during external and internal destructive influences, as well as to protect maintenance personnel from electric shock.

Известны устройства защиты сети от токов перегрузки и короткого замыкания, такие как плавкие предохранители или аппараты защиты сети, принцип работы которых основан на эффекте тепловой деформации биметаллической пластины, по которой протекает электрический ток. (Коммутационные устройства радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Г. Я. Рыбина. - М:,Радио и связь, 1985).Known devices for protecting the network from overload and short circuit currents, such as fuses or network protection devices, the principle of operation of which is based on the effect of thermal deformation of a bimetallic plate through which electric current flows. (Switching devices of electronic equipment. Edited by G. Ya. Rybin. - M: Radio and communications, 1985).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является автомат защиты (Патент РФ 2121205, кл.Н02Н 5/12,3/08, 27.10.98, Бюл, № 30 ). Автомат защиты состоит из дифференциального трансформатора тока, первичные обмотки которого образуют фазный и нейтральный провода, которые присоединены к зажимам токоприемника (нагрузки). В фазный провод включен аппарат защиты сети. К зажимам токоприемника подсоединена силовая цепь коммутирующего элемента, например, анод и катод симистора. Управляющая цепь коммутирующего элемента, в частности управляющий электрод симистора, подсоединена к выходу питаемого от сети управляющего устройства, вход которого соединен с вторичной обмоткой дифференциального трансформатора.The closest in technical essence to the claimed device is a circuit breaker (RF Patent 2121205, class N02N 5 / 12.3 / 08, 10.27.98, Bull, No. 30). The circuit breaker consists of a differential current transformer, the primary windings of which form phase and neutral wires that are connected to the terminals of the current collector (load). The network protection device is included in the phase wire. The power circuit of the switching element, for example, the anode and cathode of the triac, is connected to the terminals of the current collector. The control circuit of the switching element, in particular the control electrode of the triac, is connected to the output of the control device supplied from the network, the input of which is connected to the secondary winding of the differential transformer.

Недостатками этого автомата защиты являются следующие:The disadvantages of this circuit breaker are the following:

1) инерционность работы автомата при возникновении тока перегрузки в токоприемнике из-за продолжительного времени нагрева биметаллической пластины аппарата защиты сети;1) the inertia of the operation of the machine when an overload current occurs in the current collector due to the long heating time of the bimetal plate of the network protection device;

2)неэффективность защиты преобразователя, в котором используются полупроводниковые приборы, при возникновении тока перегрузки во вторичных, гальванически развязанных цепях токоприемника из-за инерционности работы аппарата защиты сети;2) the inefficiency of protection of the converter, in which semiconductor devices are used, when an overload current occurs in the secondary, galvanically isolated current collector circuits due to the inertia of the network protection device;

3)отсутствие функции защиты преобразователя при возникновении тепловых перегрузок (перегрева) элементов преобразователя или превышении температуры внутри преобразователя, при возникновении аварийных режимов его работы;3) the absence of the converter protection function in the event of thermal overload (overheating) of the converter elements or when the temperature inside the converter is exceeded, in the event of emergency operation;

4)необходимость использования мощного коммутирующего элемента, например, мощного симистора, который должен иметь рабочий ток в открытом состоянии, превышающий ток отключения аппарата защиты сети;4) the need to use a powerful switching element, for example, a powerful triac, which must have a working current in the open state that exceeds the shutdown current of the network protection device;

5)отсутствие защиты питающей сети при возникновении неисправностей (перегрузок по току, короткого замыкания) в питающих цепях управляющего устройства, так как в этих цепях, соединенных непосредственно с питающей сетью, отсутствуют элементы защиты.5) lack of protection of the supply network in the event of malfunctions (overcurrents, short circuits) in the supply circuits of the control device, since these circuits connected directly to the supply network do not have protection elements.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в том, чтобы устранить указанные выше недостатки прототипа и создать устройство, обеспечивающее одновременную защиту питающей сети и элементов преобразователя:The problem to which the invention is directed, is to eliminate the above disadvantages of the prototype and create a device that provides simultaneous protection of the mains and the elements of the converter:

1)от перегрузки или короткого замыкания в первичных цепях преобразователя;1) from overload or short circuit in the primary circuits of the converter;

2)при возникновении тока утечки в токоведущих цепях преобразователя, например, при повреждении изоляции проводов или случайном прикосновении человека к фазному проводу;2) when a leakage current occurs in the current-carrying circuits of the converter, for example, if the insulation of the wires is damaged or if a person accidentally touches the phase wire;

3)от перегрузки или короткого замыкания во вторичных цепях преобразователя (как внутренних, так и внешних);3) from overload or short circuit in the secondary circuits of the converter (both internal and external);

4) от тепловых перегрузок внутри корпуса преобразователя или перегрева отдельных, особо чувствительных к перегреву элементов, входящих в состав преобразователя.4) from thermal overloads inside the converter housing or overheating of individual elements that are particularly sensitive to overheating that are part of the converter.

Сущность заявляемого изобретения выражается в том, что предложено устройство защиты, которое содержит аппарат защиты сети, дифференциальный трансформатора тока, первичная обмотка которого образована фазным и нейтральным проводами питающей сети, присоединенными к нагрузке, а вторичная обмотка - к управляющему устройству, причем аппарат защиты сети включен на входе устройства и в него введен электромагнит, а управляющее устройство снабжено дополнительным входом, к которому подключен электронный сумматор сигналов от датчиков аварийных режимов.The essence of the claimed invention is expressed in the fact that a protection device is proposed that comprises a network protection device, a differential current transformer, the primary winding of which is formed by phase and neutral wires of the supply network connected to the load, and the secondary winding is connected to the control device, and the network protection device is turned on an electromagnet is introduced at the input of the device and into it, and the control device is equipped with an additional input to which an electronic adder of signals from emergency sensors is connected modes.

Введение в аппарат защиты сети электромагнита позволяет механически воздействовать на привод аппарата защиты сети и отключать его при подаче от управляющего устройства на электромагнит управляющего напряжения.The introduction of an electromagnet into the network protection device allows you to mechanically act on the drive of the network protection device and turn it off when a control voltage is applied to the electromagnet from the control device.

Включение аппарата защиты сети на входе устройства обеспечивает защиту при возникновении перегрузки или короткого замыкания в любой из вторичных цепей, так как при отключении аппарата всё устройство обесточивается.Turning on the network protection device at the input of the device provides protection in the event of an overload or short circuit in any of the secondary circuits, since when the device is turned off, the entire device is de-energized.

Введение дополнительного входа в устройство управления, к которому подключен электронный сумматор сигналов от датчиков аварийных режимов, позволяет выполнить защиту преобразователя по множеству критериев аварийного режима с использованием одного коммутирующего устройства - аппарата защиты сети.The introduction of an additional input to the control device, to which the electronic adder of signals from emergency mode sensors is connected, allows the converter to be protected by a variety of emergency mode criteria using one switching device - a network protection device.

Сущность изобрететгия поясняется чертежом.The essence of the invention is illustrated in the drawing.

Устройство защиты содержит аппарат защиты сети 1 со встроенным электромагнитом 2, дифференциальный трансформатор токаThe protection device comprises a network protection device 1 with a built-in electromagnet 2, a differential current transformer

3, нагрузку 4, управляющее устройство 5, электронный сумматор сигналов 6, датчики аварийных сигналов 7.3, load 4, control device 5, electronic signal adder 6, alarm sensors 7.

Устройство зашиты работает следующим образом. При возникновении перегрузки или короткого замыкания в первичных цепях преобразователя со стороны нагрузки 4 происходит нагрев биметаллической пластины в аппарате защиты сети 1 и аппарат отключается, размыкая цепи подачи сетевого напряжения на нагрузку 4.The device is protected as follows. When an overload or short circuit occurs in the primary circuits of the converter on the load side 4, the bimetallic plate in the network protection device 1 heats up and the device turns off, opening the mains voltage supply circuit to load 4.

При возникновении утечки в одном из проводов питающей сети со стороны нагрузки 1 па вторичной обмотке дифференциального трансформатора 3 появляется напряжение. При определенном заданном значении этого напряжения, поступающего на один из входов управляющего устройства 5 на выходе этого устройства появляется управляющее напряжение, от которого срабатывает встроенный в аппарат защиты 1 электромагнит 2 и аппарат защиты сети отключается, размыкая цепи подачи сетевого напряжения на нагрузку 4.In the event of a leak in one of the wires of the supply network from the load side 1 Pa, the secondary winding of the differential transformer 3 appears voltage. At a certain set value of this voltage supplied to one of the inputs of the control device 5, a control voltage appears at the output of this device, from which the electromagnet 2 integrated in the protection device 1 is activated and the network protection device is turned off, breaking the supply voltage to the load 4.

При возникновении аварийных режимов работы преобразователя, таких как:In the event of emergency operation of the converter, such as:

-токовая перегрузка или короткое замыкание во вторичных цепях преобразователя (как внутренних, так и внешних);-current overload or short circuit in the secondary circuits of the converter (both internal and external);

-тепловые перегрузки внутри корпуса преобразователя;- thermal overloads inside the converter housing;

-перегрев элементов преобразователя- overheating of converter elements

напряжение от соответствующего датчика 7 поступает на сумматор 6, обеспечивающий независимое прохождение сигнала перегрузки от каждого датчика 7, присоединенного к соответствующему входу сумматора 6, на выход сумматора. С выхода сумматора 6 управляющее напряжение поступает на дополнительный вход управляющего устройства 5. С выхода управляющего устройства 5 управляющее напряжение поступает на встроенный в аппарат защиты сети 1the voltage from the corresponding sensor 7 is supplied to the adder 6, which provides an independent passage of the overload signal from each sensor 7 connected to the corresponding input of the adder 6 to the output of the adder. From the output of the adder 6, the control voltage is supplied to an additional input of the control device 5. From the output of the control device 5, the control voltage is supplied to the built-in network protection device 1

электромагнит 2 и аппарат отключается, размыкая цепи подачи сетевого напряжения на нагрузк) 4.Electromagnet 2 and the device turns off, opening the supply circuit of the mains voltage to the load) 4.

Таким образом возможно построение системы защиты преобразователя по множеству критериев аварийного режима, в том числе при возникновении аварийных режимов в первичных и вторичных цепях преобразователя с использованием одного коммутирующего устройства автомата защиты сети.Thus, it is possible to build a converter protection system according to many criteria of the emergency mode, including when emergency conditions occur in the primary and secondary circuits of the converter using one switching device of the circuit breaker.

Использование заявленного изобретения существенно повышает надежность работы преобразователей.The use of the claimed invention significantly increases the reliability of the converters.

Формула изобретения «Устройство защитыThe claims "Protection device

Устройство защиты, содержащее аппарат защиты сети, дифференциальный трансформатор тока, первичная обмотка которого образована фазным и нейтральным проводами питающей сети, присоединетгыми к нагрузке, а вторичная обмотка присоединена к управляющему устройству, отличающееся тем, что аппарат защиты включен на входе устройства и в него введен электромагнит, а управляющее устройство снабжено дополнительным входом, к которому подключен электронный сумматор сигналов от датчиков аварийных режимов.A protection device comprising a network protection device, a differential current transformer, the primary winding of which is formed by phase and neutral wires of the supply network connected to the load, and the secondary winding is connected to a control device, characterized in that the protection device is connected to the input of the device and an electromagnet is inserted into it , and the control device is equipped with an additional input, to which an electronic adder of signals from emergency mode sensors is connected.

X.X.

tt

Claims

A protection device comprising a network protection device, a differential current transformer, the primary winding of which is formed by phase and neutral wires of the supply network connected to the load, and the secondary winding is connected to a control device, characterized in that the network protection device is connected to the input of the protection device, control device equipped with an additional input to which an electronic logical adder of signals from alarm sensors is connected, and the output voltage from the output of the control device dulls on the electromagnet integrated in the network protection device.