RU23708U1 - Реле - Google Patents

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве реле максимального напряжения обратной

последовательности в схемах защиты от несимметричных коротких замыканий.

Известно устройство, содержащеепоследовательно

соединенные генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик импульсов, дещифратор, формирователь импульсов и транзистор, в выходной цепи которого предусмотрено включение обмотки реле с замыкающими и размыкающими контактами 1.

Недостатком известного устройства являются относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно не обеспечивает

реакцию реле на максимальные напряжения обратной последовательности в схемах защиты от несимметричных коротких замыканий.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является реле, содержащее первую, вторую и третью фазные клеммы для подключения контролируемого трехфазного напряжения, соединенные с соответствующими первым, вторым и третьим входными выводами фильтра обратной последовательности, к первому и второму выходным выводам которого подключена первичная обмотка промежуточного трансформатора, вторичная обмотка которого через фильтр верхних частот подключена ко входу узла сравнения, выход которого подк|1ючен ко входу исполнительного органа, при этом узел сравнения содержит первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходным выводом фильтра верхних частот, а неинвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с общим выводом последовательно соединенных шестого и седьмого резисторов, образующих цервый делитель напряжения.

соответствующие крайние выводы которого соединены с общей клеммой и с положительным выводом двуполярного источника питания, соответственно, выход первого операционного усилителя через времязадающую цепь соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, охваченного положительной обратной связью, неинвертирующий вход которого соединен с общим выводом одиннадцатого и двенадцатого резисторов, образующих второй делитель напряжения, первый и второй

крайние выводы которого соединены с положительным и отрицательным выводами двуполярного источника напряжения, соответственно, выход второго операционного усилителя соединен через четырнадцатый резистор с входом исполнительного органа из транзистора, база которого является входом исполнительного органа, эмиттер транзистора через четвертый диод

соединен с отрицательным выводом двуполярного источника питания, переход эмиттер-база транзистора зашунтирован пятнадцатым резистором, коллектор транзистора через управляющую обмотку реле, защунтированную в обратном направлении третьим диодом, соединен с положительным

ВЫВОДОМ источника оперативного постоянного тока 2.

Недостатком наиболее близкого технического решения является то, что оно не обеспечивает реакцию на напряжение обратной последовательности при возникновении несимметричных коротких замыканий как реле максимального напряжения.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей путем обе(;печения реакции на напряжение обратной последовательности при возникновении несимметричных коротких замыканий как реле максимального напряжения.

. Этот технический результат достигается тем, что в реле, содержащем первую, вторую и третью фазные клеммы для подключения контролируемого трехфазного напряжения, соединенные с соответствующими первым, вторым и третьим входными выводами фильтра обратной последовательности, к первому и второму выходным

выводам которого подключена первичная обмотка промежуточного трансформатора, вторичная обмотка к;оторого через фильтр верхних частот подключена ко входу узла сравнения, выход которого подключен ко входу исполнительного органа, при этом узел сравнения содержит первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходным выводом фильтра верхних частот, а неинвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с общим выводом последовательно соединенных шестого и седьмого резисторов, образующих первый делитель напряжения, соответствующие крайние выводы которого соедине1 ы с общей клеммой и с

положительным выводом двуполярного источника питания, соответственно, выход первого операционного усилителя через времязадающую цепь соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, охваченного положительной обратной связью, неинвертирующий вход которого соединен с общим выводом одиннадцатого и двенадцатого резисторов, образующих второй делитель напряжения, первый и второй крайни выводы которого соединены с положительным и отрицательным выйодами двуполярного источника напряжения, соответственно, выход второго операционного усилителя соединен через четырнадцатый резистор с входом исполнительного органа из транзистора, база которого яйляется входом исполнительного органа, эмиттер транзистора через четвертый диод соединен с отрицательным выводом двуполярного источника питания, переход эмиттер-база транзистора зашунтирован пятнадцатым резистором, коллектор транзистора через управляющую обмотку реле,

зашунтированную в обратном направлении третьим диодом, соединен с положительным выводом источника оперативного постоянного тока, фильтр обратной последовательности содержит последовательно соединенные первый конденсатор, первь1й резистор, второй конденсатор и второй резистор, при этом свободный вывод первого конденсатора, общий о к вывод первого резистора и второго конденсатора и свободный вывод второго резистора образуют, соответственно, первый, второй и третий входные выводы фильтра обратной последовательности, а общие выводы первых конденсатора и резистора и вторых конденсатора и резистора являются первым и вторым, соответсггвенно, выходными выводами фильтра обратной последовательности, двуполярный источник питания содержит последовательно соединенные первый и второй стабилитроны, зашунтированные пятым и шестым конденсаторами, соответственно, общая точка анода первого и катода второго стабилитронов соединена с общей клеммой, при этом катод первого стабилитрона является положительным выводом двуполярного источника питания и соединен через шестнадцатый резистор с положительным выводом источника оперативного постоянного тока, а анод второго стабилитрона является отрицательным выводом двуполярногб источника питания и через последовательно соединенные семнадцатый резистор, пятый диод и восемнадцатый резистор соединен с отрицательным выводом источника оперативного постоянного тока, « управляющая обмотка реле предназначена для управления замыкающим и размыкающим контактами реле, вторичная обмотка промежуточного трансформатора зашунтирована третьим резистором, между инвертирующим и неинвертирующим входами первого оперативного усилителя включен двухсторонний стабилитрон, причем первый вывод первичной обмотки промежуточного трансформатора подключен к первому выходному выводу фильтра обратной последовательности через девятнадцатый резистор. Кроме того, между положительным выводом источника еративного постоянного тока и катодом пятого диода включен седьмой нденсатор, являющийся электролитическим. На чертеже представлена электрическая структурная схема реле. Реле содержит первую 1, вторую 2 и третью 3 фазные клеммы, I

отрицательный выводы источника оперативного постоянного тока), резисторы 6-23 с первого по восемнадцатый соответственно, конденсаторы

24-32 с первого по девятый, соответственно, промежуточный трансформатор 33 с первичной 33-1 и вторичной 33-2 обмотками, первый 34 и второй 35 операционные усилители, диоды 37-40, 43 с первого по пятый, двусторонний стабилитрон 36 и первый и второй стабилитроны 41 и 42, соответственно, транзистор 44 и управляющую обмотку реле с замыкающими 45-1 и размыкающими 45-2 контактами, первая клемма которой соединена с коллектором транзистора 44, а также общую клемму 46. Первая клемма первого конденсатора 24 соединена с первой фазной клеммой 1, а вторая через девятнадцатый резистор 47 соединена с первой клеммой первичной обмотки 33-1 промежуточного трансформатора и с первой клеммой первого резистора 6, вторая клемма которого соединена со второй фазной клеммой 2 и с первой клеммой второго конденсатора 25, вторая клемма которого соединена со второй клеммой входной : обмотки 33-1 промежуточного трансформатора и с первой клеммой второго резистора 7, вторая клемма которого соединена с третьей фазной клеммой 3. Первая клемма выходной обмотки 33-2 промежуточного тpaнcфopмatopa соединена с первой клеммой третьего резистора 8, вторая клемма которого соединена со второй клеммой выходной обмотки 33-2 промежуточного трансформатора и с общей клеммой 46. Первая клемма резистора 8 соединена с первой клеммой четвертого резистора 9, вторая клемма которого соединена с первой клеммой третьего

конденсатора 26, вторая клемма которого соединена с общей клеммой 46. Вторая клемма резистора 9 соединена с первой клеммой пятого резистора 10, вторая клемма которого соединена с первой клеммой двустороннего стабилитрона 36 и с инвертирующим входом первого операционного усилителя 34, неинвертирующий вход которого соединен со вторыми клеммами стабилитрона 36 и щестого резистора 11, и с первой клеммой седьмого резистора 12 , вторая клемма которого соединена с общей клеммой 46. Первая клемма резистора 13 соединена с первой клеммой резистора И, а

;5

вторая клемма восьмого резистора 13 соединена с первыми клеммами одиннадцатого 16 и шестнадцатого 21 резисторов, с катодом шестого диода 41 и с первой клеммой седьмого конденсатора 30. Первая клемма двенадцатого резистора 17 соединена первой клеммой пятнадцатого резистора 20, с анодом стабилитрона 42 и с первой клеммой восьмого конденсатора 31, вторая клемма которого соединена со второй клеммой седьмого конденсатора 30, с анодом стабилитрона 41, с катодом седьмого диода 42 и с обидей клеммой 46, выход первого операционного усилителя 34 соединен с первой клеммой четвертого конденсатора 27, вторая клемма которого соединена с обш,ей клеммой 46 и с первыми клеммами девятого резистора 14 и десятого резистора 15, вторая клемма которого соединена с

00

катодом третьего диода j8, анод которого соединен с инвертируюш,им входом второго операционного усилителя35, со второй клеммой девятого резистора 14, с первой клеммой пятого конденсатора 28 и с анодом второго диода 37, катод которого соединен со второй клеммой пятого конденсатора 28 и с обш,ей клеммой 46. Вторая клемма одиннадцатого резистора 16 соединена с неинвертирующим входом второго операционного усилителя 35, со второй клеммой двенадцатого резистора 17 и с первой клеммой тринадцатого резистора 18, вторая клемма которого соединена с выходом

второго операционного усилителя 35, с первой клеммой шестого конденсатора 29, вторая клемма которого соединена с клеммой заземления 46, и с первой клеммой четырнадцатого резистора 19, вторая клемма которого соединена со второй клеммой пятнадцатого резистора 20 и с базой транзистора 44, эмиттер которого соединен с анодом пятого диода 40, а коллектор - соединен с анодом четвертого диода 39, катод которого соединен со вторыми клеммами шестнадцатого резистора 21 и обмотки 45 с замыкающими 45-1 и размыкающими 5-2 контактами и с первыми клеммами напряжения питания 4 и девятого конденсатора 32, вторая клемма которого соединена с катодом восьмого диода 43, анод которого соединен со второй клеммой семнадцатого резистора 22, с первой клеммой

восемнадцатого резистора 23, вторая клемма которого соединена со второй клеммой 5 напряжения питания.,

Все элементы принципиальной схемы реле являются стандартными элементами электротехники.

Работает реле следующим образом.

Реле содержит несколько основных узлов.

Резисторы 21, 22 и 23, и стабилитроны 41 и 42, диод 43 и конденсаторы 30 и 31 образуют блок питания реле.

Узел сравнения с двуполярным источником напряжения образуют операционные усилители 341 и 35, включенные по схеме двухпорогового компаратора. Времязадающая цепь состоит из резисторов 14 и 15, диодов 37 и 38, и конденсатора 28. Первый делитель напряжения, образованный резисторами 11, 12 и 13, задает порог срабатывания операционному усилителю 34, а второй делитель напряжения на резисторах

16 и 17 задает порог срабатывания операционному усилителю 36.

Исполнительный орган содержит транзистор 44 и обмотку 45 реле с замыкающими 45-1 и размыкающими 45-2 контактами, параллельно которой включен диод 39 для защиты транзистора 44 от возможных перенапряжений, вызванных коммутацией обмотки 45.

Конденсатор 32 обеспечивает защиту реле от перенапряжений по цепи питания.

Конденсаторы 24 и 25, и резисторы 6 и 7 выполняют функции фильтра обратной последовательности.

В нормальном режиме, когда к реле подведена симметричная система напряжения на первичной обмотке 33-1 наблюдается малое по величине напряжение дисбаланса. На выходе операционного усилителя 34 удерживается напряжение высокого уровня, равное напряжению его положительного насыщения, а на выходе операционного усилителя 35 напряжение низкого уровня. Транзистор 44 будет заперт.

При появлении на входе реле асимметрии, на выходе фильтра обратной последовательности, образованном конденсаторами 24 и 25 и резисторами 6 и 7, выделяется напряжение обратной последовательности. Если величина этого напряжения достигает порога срабатывания узла сравнения, образованного операционными усилителями 34 и 35,

времязадающей цепью из резисторов 14 и 15, диодов 37 и 38 и конденсатора 28 и делителя напряжения из резисторов 11, 12 и 13, то на

выходе операционного усилителя 34 появл яются отрицательные импульсы, равные по амплитуде отрицательному напряжению насыщения. Потенциал конденсатора 28 достигает порога срабатывания операционного усилителя 35, на выходе которого формируется напряжение с уровнем логической единицы, вследствие чего транзистор 44 насыщается и обмотка 45 реле с замкнутыми 45-1 и разомкнутыми 45-2 контактами срабатывает.

Таким образом, благодаря введению дополнительных элементов и связей между ними обеспечивается реакция реле на максимальные напряжения обратной последовательности в схемах защиты от несимметричных коротких замыканий.

Источники информации, принятые во внимание: 1 Электротехнический справочник, в 4-х томах, т.2.

Электротехнические изделия и устройства. Под общей редакцией В.Г.

Герасимова и др. - М.: Издательство МЭИ, 1998г., с. 390, рис. 35.10 2 Г.Э.Линт, Серийные реле защиты, выполненные на

интегральных микросхемах, М., Энергоатомиздат, 1990, с.69, 60, рис 27,28 а,

с.48, рис. 23.а.

I ,2.

I

Claims (2)

1. Реле, содержащее первую, вторую и третью фазные клеммы для подключения контролируемого трехфазного напряжения, соединенные с соответствующими первым, вторым и третьим входными выводами фильтра обратной последовательности, к первому и второму выходным выводам которого подключена первичная обмотка промежуточного трансформатора, вторичная обмотка которого через фильтр верхних частот подключена ко входу узла сравнения, выход которого подключен ко входу исполнительного органа, при этом узел сравнения содержит первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходным выводом фильтра верхних частот, а не инвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с общим выводом последовательно соединенных шестого и седьмого резисторов, образующих первый делитель напряжения, соответствующие крайние выводы которого соединены с общей клеммой и с положительным выводом двуполярного источника питания, соответственно выход первого операционного усилителя через времязадающую цепь соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, охваченного положительной обратной связью, неинвертирующий вход которого соединен с общим выводом одиннадцатого и двенадцатого резисторов, образующих второй делитель напряжения, первый и второй крайние выводы которого соединены с положительным и отрицательным выводами двуполярного источника напряжения, соответственно выход второго операционного усилителя соединен через четырнадцатый резистор с входом исполнительного органа из транзистора, база которого является входом исполнительного органа, эмиттер транзистора через четвертый диод соединен с отрицательным выводом двуполярного источника питания, переход эмиттер-база транзистора зашунтирован пятнадцатым резистором, коллектор транзистора через управляющую обмотку реле, зашунтированную в обратном направлении третьим диодом, соединен с положительным выводом источника оперативного постоянного тока, отличающееся тем, что фильтр обратной последовательности содержит последовательно соединенные первый конденсатор, первый резистор, второй конденсатор и второй резистор, при этом свободный вывод первого конденсатора, общий вывод первого резистора и второго конденсатора и свободный вывод второго резистора образуют соответственно первый, второй и третий входные выводы фильтра обратной последовательности, а общие выводы первых конденсатора и резистора и вторых конденсатора и резистора являются первым и вторым соответственно выходными выводами фильтра обратной последовательности, двуполярный источник питания содержит последовательно соединенные первый и второй стабилитроны, зашунтированные пятым и шестым конденсаторами, соответственно общая точка анода первого и катода второго стабилитронов соединена с общей клеммой, при этом катод первого стабилитрона является положительным выводом двуполярного источника питания и соединен через шестнадцатый резистор с положительным выводом источника оперативного постоянного тока, а анод второго стабилитрона является отрицательным выводом двуполярного источника питания и через последовательно соединенные семнадцатый резистор, пятый диод и восемнадцатый резистор соединен с отрицательным выводом источника оперативного постоянного тока, управляющая обмотка реле предназначена для управления замыкающим и размыкающим контактами реле, вторичная обмотка промежуточного трансформатора зашунтирована третьим резистором, между инвертирующим и не инвертирующим входами первого оперативного усилителя включен двухсторонний стабилитрон, причем первый вывод первичной обмотки промежуточного трансформатора подключен к первому выходному выводу фильтра обратной последовательности через девятнадцатый резистор.

2. Реле по п.1, отличающееся тем, что между положительным выводом источника оперативного постоянного тока и катодом пятого диода включен седьмой конденсатор, являющийся электролитическим.