RU2747531C1 - Устройство для управления двумя нагрузками в сети 380/220 в - Google Patents

Устройство для управления двумя нагрузками в сети 380/220 в Download PDF

Info

Publication number
RU2747531C1
RU2747531C1 RU2020130470A RU2020130470A RU2747531C1 RU 2747531 C1 RU2747531 C1 RU 2747531C1 RU 2020130470 A RU2020130470 A RU 2020130470A RU 2020130470 A RU2020130470 A RU 2020130470A RU 2747531 C1 RU2747531 C1 RU 2747531C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
output
relay
load
loads
Prior art date
Application number
RU2020130470A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Малафеевич Попов
Владимир Леонидович Осокин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия"
Priority to RU2020130470A priority Critical patent/RU2747531C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2747531C1 publication Critical patent/RU2747531C1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J4/00Circuit arrangements for mains or distribution networks not specified as ac or dc
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04Controlling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Abstract

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для освещения и обогрева помещений. Технический результат заключается в автоматическом управлении двумя равными нагрузками в четырех режимах работы с различной мощностью. Достигается тем, что к сборным шинам распределительного шкафа подключены защитный нулевой проводник, рабочий нулевой проводник, а через автоматический выключатель - первый, второй и третий фазные провода. После автоматического выключателя между третьим фазным и нулевым рабочим проводом включено программируемое реле, четырьмя выходами связанное с четырьмя промежуточными реле, первое, второе и третье из которых имеют по одному замыкающему выходному контакту, а четвертое имеет два замыкающих выходных контакта, при этом с первым фазным проводом соединен вход первой нагрузки, выход которой соединен с выходом второй нагрузки и через выходной контакт второго промежуточного реле, зашунтированный первым выходным контактом четвертого реле, с нулевым рабочим проводом, соединенным также через выходной контакт первого промежуточного реле с входом второй нагрузки, к которому через выходной контакт второго промежуточного реле, зашунтированный вторым выходным контактом четвертого промежуточного реле, подключен второй фазный провод. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для освещения и обогрева общественных, производственных и бытовых помещений, а также на открытых площадках. Техническим результатом является упрощение конструкции и удобство в эксплуатации. Изобретение обеспечивает работу двух однофазные нагрузок в четырех режимах работы с различной мощностью. В первом режиме две нагрузки включаются последовательно на 220 В, во втором режиме одна нагрузка включается на 220 В, в третьем режиме две нагрузки, соединенные последовательно, включаются на 380 В, в четвертом режиме включаются две нагрузки на два фазных напряжения 220 В.
Известна люстра с регулируемым световым потоком [1] (авт. св. 1089349, Н05В 39/06, опубл. 1984.) Люстра содержит четыре лампы накаливания, объединенные в две параллельно соединенные группы. Каждая группа выполнена в виде цепочки из двух последовательно соединенных ламп. Одна точка параллельного соединения двух групп ламп накаливания соединена с нулевым проводом однофазной сети питания через первую контактную пару двухклавишного выключателя. В люстре установлено реле с тремя группами нормально замкнутых и разомкнутых контактов. Обмотка реле подсоединена к фазному проводу и через вторую контактную пару двухклавишного выключателя. Вторая точка параллельного соединения двух групп ламп накаливания соединена со средним контактом первой группы контактов реле. Нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты первой группы контактов реле подсоединены соответственно к первому и второму выводам обмотки реле. Средние точки каждой цепочки последовательно соединенных ламп накаливания подключены к средним контактам соответственно второй и третьей групп контактов реле, причем нормально разомкнутые контакты этих групп подсоединены к фазному проводу.
Недостаток люстры состоит в ее конструктивной сложности вследствие наличия реле с обмоткой и тремя группами нормально замкнутых и нормально разомкнутых контактов, наличие большого количества соединительных проводов и точек соединения.
Известна также схема питания ламп накаливания светильника [2] (патент 2194373, Н05В 39/06). Светильник с регулируемым световым потоком содержит параллельно соединенные первую и вторую лампы накаливания, а также первую и вторую контактные пары для подключения ламп накаливания к проводам сети питания. Точка параллельного соединения ламп накаливания соединена со вторым проводом сети питания через первую контактную пару. Светильник дополнительно содержит третью контактную пару, включенную между первой лампой накаливания и вторым проводом сети. Вторая контактная пара включена между первой лампой накаливания и первым проводом сети питания. Кроме того, вторая и третья контактные пары имеют общий подвижный контакт, соединенный с первой лампой накаливания, установленный с возможностью подключения к первому или второму проводам сети питания.
Недостатком схемы питания ламп накаливания является невозможность автоматического управления световым потоком в зависимости от времени суток.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство пятипроводной сети для управления трехфазными и однофазными нагрузками [3].
Устройство содержит в распределительном шкафу сборные шины, к которым подключены защитный нулевой проводник, рабочий нулевой проводник, а через трехфазный автоматический выключатель первый, второй и третий фазные провода, к которым через магнитные пускатели подключаются однофазные нагрузки, каждая из которых имеет один вход и один выход, металлические защитные корпуса нагрузок соединены защитным нулевым проводником с шиной в распределительном шкафу, а нулевая рабочая шина соединена с входами однофазных нагрузок.
Недостатком устройства пятипроводной сети для управления трехфазными и однофазными нагрузками является невозможность автоматического управления мощностью нагрузок, например, в зависимости от времени суток.
Указанный недостаток устраняется тем, что устройство для управления двумя нагрузками в сети 380 В, содержащее в распределительном шкафу сборные шины, от трех из которых через трехфазный автоматический выключатель проходят первый, второй и третий фазные провода, а также содержащее две нагрузки, каждая из которых имеет один вход и один выход, металлические защитные корпуса нагрузок соединены защитным нулевым проводником с четвертой шиной в распределительном шкафу, а от пятой шины в распределительном шкафу отходит рабочий нулевой проводник, причем после автоматического выключателя между третьим фазным и нулевым рабочим проводом включено программируемое реле, четырьмя выходами связанное с четырьмя промежуточными реле, первое, второе и третье из которых имеют по одному замыкающему выходному контакту, а четвертое имеет два замыкающих выходных контакта, при этом с первым фазным проводом соединен вход первой нагрузки, выход которой соединен с выходом второй нагрузки и через выходной контакт второго промежуточного реле, зашунтированный первым выходным контактом четвертого реле, с нулевым рабочим проводом, соединенным также через выходной контакт первого промежуточного реле с входом второй нагрузки, к которому через выходной контакт второго промежуточного реле, зашунтированный вторым выходным контактом четвертого промежуточного реле, подключен второй фазный провод.
Принцип работы устройства поясняется на фиг. 1. В распределительном шкафу 1 расположены три фазные шины, нулевая рабочая шина и нулевая защитная шина. От трех фазных шин через трехфазный автоматический выключатель 2 проходят первый фазный провод 3, второй фазный провод 4, третий фазный провод 5. Между третьим фазным проводом 5 и нулевым рабочим проводом 6 включено программируемое временное реле 8 с четырьмя выходами, на которых появляются напряжения (сигналы) по программе, задаваемой в программируемом реле 8. К каждому выходу подключены промежуточные реле с катушками 10.1, 11.1, 12.1, 13.1. В схему включены одинаковые по сопротивлениям и по мощности нагрузки 14, 15, (лампы освещения, обогрева, нагреватели) каждая имеет номинальное напряжение 220 В. Первый фазный провод 3 подключен к входу первой нагрузки 14, выход первой нагрузки 14 соединен с выходом второй нагрузки 15 и через контакт второго промежуточного реле 11.2 с нулевым рабочим проводом 6. Контакт второго промежуточного реле 11.2 зашунтирован первым контактом 13.2 четвертого промежуточного реле. С нулевым рабочим проводом через контакт 10.2 первого промежуточного реле соединен вход второй нагрузки 15. Вход второй нагрузки 15 соединен также со вторым фазным проводом 4 через параллельно включенные контакты 12.2 третьего промежуточного реле и 13.3 - второй контакт четвертого промежуточного реле.
Металлические корпуса нагрузок 14 и 15 соединены через нулевой защитный провод 7 с нулевой защитной шиной в распределительном шкафу.
Устройство работает следующим образом. После включения автоматического выключателя 2 подается питание от третьего фазного провода 5 и от нулевого рабочего провода 6 на программируемое реле 8, которое отрабатывает программу. В исходном положении на выходе программируемого реле сигналы отсутствуют поэтому катушки 10.1, 11.1, 12,1, 13,1 промежуточных реле обесточены и их контакты 10.2, 11.2, 12,2, 13,2 и 13.3 разомкнуты, они замыкаются только в определенных режимах работы. Первый фазный провод 3 соединен с входом первой нагрузки 14. Рассмотрим четыре режима работы нагревателей.
В первом режиме работы двух нагрузок подается от программируемого реле питание на катушку 10.1 первого промежуточного реле, при замыкании его контактов 10.2 нулевой провод 6 подключается к входу второй нагрузки. Тогда фазное напряжение приложено к двум последовательно включенным нагрузкам, при этом по нагрузкам протекает ток
I1=Uф/2 RНАГ, и в нагрузке выделяется мощность
P1=I1 2 2 RНАГ=(UФ/2 RНАГ)2 2RНАГ=(1/2) UФ 2/RНАГ.
Во втором режиме работы нагрузок питание от программируемого временного реле подается на катушку 11.1 второго промежуточного реле, при замыкании его контактов 11.2 (остальные контакты разомкнуты) нулевой провод 6 подключается к выходу первой нагрузки. Тогда фазное напряжение приложено к одной нагрузке при этом по ней протекает ток
I2=UФ/RНАГ, и в нагрузке выделяется мощность
Р2=I2 2 RНАГ=(UФ/RНАГ)2 RНАГ=UФ 2/RНАГ.
Мощность нагрузки увеличивается в два раза по сравнению с первым режимом.
В третьем режиме работы нагрузок питание от программируемого реле подается на катушку 12.1 третьего промежуточного реле, при замыкании его контактов 12.2 (остальные контакты разомкнуты) второй фазный провод 4 подключается к входу второй нагрузки. Тогда к двум последовательно соединенным нагрузкам подключается линейное напряжение, при этом по ним протекает ток
Figure 00000001
и в нагрузке выделяется мощность
Figure 00000002
Мощность нагрузки увеличивается в три раза по сравнению с первым режимом.
В четвертом режиме работы нагрузок питание от программируемого реле подается на катушку 13.1 четвертого промежуточного реле, при замыкании его контактов 13.2 и 13.3 (остальные контакты разомкнуты) второй фазный провод 4 контактом 13.3 подключается к входу второй нагрузки, а контакт 13.2 подключает нулевой рабочий провод 6 к общей точке выходов первой и второй нагрузок. Тогда к каждой из двух нагрузок подключается фазное напряжение. По каждой из нагрузок протекает ток
I4=UФ/RНАГ, и в двух нагрузках выделяется мощность
Р4=2 I4 2 RНАГ=2 (UФ/RНАГ)2 RНАГ=2 UФ 2 /RНАГ.
Мощность нагрузки увеличивается в четыре раза по сравнению с первым режимом.
Таким образом, от двух одинаковых нагрузок получаем четыре различные мощности. Предлагаемое устройство значительно увеличивает срок службы осветительных, облучательных или нагревательных установок и экономит электроэнергию.
Заявляемое техническое решение не известно в Российской Федерации и за рубежом и отвечает требованиям "Новизна".
Техническое решение может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств, технологий и материалов и отвечает требованиям критерия "Промышленная применимость".
Использованные источники:
1. Авт.св. 1089349, Н05В 39/06. Люстра с регулируемым световым потоком опубл. 1984
2. Патент №2194373, Н05В 39/06. Схема питания ламп накаливания светильника. Опубл. 10.12.2002.
3. Попов Н.М. Измерения в электрических сетях 0,4…10 кВ: Учебное пособие. - СПб.: Издательство «Лань», 2019. - 228 с. С. 18, рис. 1.9.

Claims (1)

  1. Устройство для управления двумя нагрузками в сети 380/220 В, содержащее в распределительном шкафу сборные шины, от трех из которых через трехфазный автоматический выключатель проходят первый, второй и третий фазные провода, а также содержащее две нагрузки, каждая из которых имеет один вход и один выход, металлические защитные корпуса нагрузок соединены защитным нулевым проводником с четвертой шиной в распределительном шкафу, а от пятой шины в распределительном шкафу отходит рабочий нулевой проводник, отличающееся тем, что после автоматического выключателя между третьим фазным и нулевым рабочим проводом включено программируемое реле, четырьмя выходами связанное с четырьмя промежуточными реле, первое, второе и третье из которых имеют по одному замыкающему выходному контакту, а четвертое имеет два замыкающих выходных контакта, при этом с первым фазным проводом соединен вход первой нагрузки, выход которой соединен с выходом второй нагрузки и через выходной контакт второго промежуточного реле, зашунтированный первым выходным контактом четвертого реле, с нулевым рабочим проводом, соединенным также через выходной контакт первого промежуточного реле с входом второй нагрузки, к которому через выходной контакт второго промежуточного реле, зашунтированный вторым выходным контактом четвертого промежуточного реле, подключен второй фазный провод.
RU2020130470A 2020-09-15 2020-09-15 Устройство для управления двумя нагрузками в сети 380/220 в RU2747531C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020130470A RU2747531C1 (ru) 2020-09-15 2020-09-15 Устройство для управления двумя нагрузками в сети 380/220 в

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020130470A RU2747531C1 (ru) 2020-09-15 2020-09-15 Устройство для управления двумя нагрузками в сети 380/220 в

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2747531C1 true RU2747531C1 (ru) 2021-05-06

Family

ID=75850914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020130470A RU2747531C1 (ru) 2020-09-15 2020-09-15 Устройство для управления двумя нагрузками в сети 380/220 в

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2747531C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2194373C1 (ru) * 2001-08-15 2002-12-10 Ржевский Иосиф Александрович Схема питания ламп накаливания светильника
RU29433U1 (ru) * 2002-10-30 2003-05-10 Самарская государственная академия путей сообщения Устройство управления осветительной установкой
RU2561494C2 (ru) * 2009-04-09 2015-08-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Интеллектуальная система управления освещением
US9419435B2 (en) * 2012-04-19 2016-08-16 Pass & Seymour, Inc. Universal power control device
EP3198999B1 (en) * 2014-09-23 2020-06-24 Switchbee Ltd. A method and apparatus for controlling a load

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2194373C1 (ru) * 2001-08-15 2002-12-10 Ржевский Иосиф Александрович Схема питания ламп накаливания светильника
RU29433U1 (ru) * 2002-10-30 2003-05-10 Самарская государственная академия путей сообщения Устройство управления осветительной установкой
RU2561494C2 (ru) * 2009-04-09 2015-08-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Интеллектуальная система управления освещением
US9419435B2 (en) * 2012-04-19 2016-08-16 Pass & Seymour, Inc. Universal power control device
EP3198999B1 (en) * 2014-09-23 2020-06-24 Switchbee Ltd. A method and apparatus for controlling a load

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10396556B2 (en) 120VAC to 240VAC power converter, adapter and methods of use
CN104953696A (zh) 在线互动式不间断电源
RU2747531C1 (ru) Устройство для управления двумя нагрузками в сети 380/220 в
Abduraimov et al. Control of quality and modes of power supply systems using contactless devices
RU2711587C1 (ru) Способ управления напряжением трансформатора под нагрузкой и устройство для его реализации
RU2675247C1 (ru) Ступенчатый стабилизатор переменного напряжения
RU2661339C2 (ru) Устройство для стабилизации параметров электрической сети
RU2066084C1 (ru) Устройство для управления электрической нагрузкой
RU2521864C2 (ru) Трехфазное симметрирующее устройство
CN208257228U (zh) 低压大电流交流恒流源组合而成的电流算术运算装置
RU2120166C1 (ru) Устройство защиты электрооборудования
RU27977U1 (ru) Шкаф ввода
WO2014062675A1 (en) Single phase ac chopper for high current control of complex and simple loads
JP3222720U (ja) 配線用遮断器(1)
RU2529195C1 (ru) Автоматический трехфазно однофазный фильтросимметрирующий нормализатор переменного напряжения
SU1436239A1 (ru) Комбинированный источник питани
RU2459337C1 (ru) Трехфазное фильтросимметрирующее устройство
RU170742U1 (ru) Устройство регулирования напряжения однофазного трансформатора
RU182064U1 (ru) Устройство симметрирования напряжения в трехпроводной высоковольтной сети
RU188396U1 (ru) Устройство симметрирования напряжения в высоковольтных сетях
CN114205967B (zh) 一种智慧照明节能管理装置及系统
RU2525839C1 (ru) Устройство для симметрирования напряжений кабеля
RU2025911C1 (ru) Сеть наружного освещения
RU22274U1 (ru) Система комплексной защиты трехфазной электрической установки
KR20140027514A (ko) 동력 및/또는 조명 전력 부하와 전원 사이에 삽입하기 위한 향상된 고효율의 에너지-절약 장치