RU33275U1 - Surge Protector with Surge and Surge Protection - Google Patents

Surge Protector with Surge and Surge Protection Download PDF

Info

Publication number
RU33275U1
RU33275U1 RU2003112854/20U RU2003112854U RU33275U1 RU 33275 U1 RU33275 U1 RU 33275U1 RU 2003112854/20 U RU2003112854/20 U RU 2003112854/20U RU 2003112854 U RU2003112854 U RU 2003112854U RU 33275 U1 RU33275 U1 RU 33275U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
windings
terminals
stabilizer
input
Prior art date
Application number
RU2003112854/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.Ф. Грунин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АТС-КОНВЕРС"
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 Общество с ограниченной ответственностью "АТС-КОНВЕРС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АТС-КОНВЕРС"
Priority to RU2003112854/20U priority Critical patent/RU33275U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU33275U1 publication Critical patent/RU33275U1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

Стабилизатор переменного напряжения с защитой от перенапряжений и помех, содержащий: первый и второй входные выводы для подсоединения к источнику нестабилизированного напряжения; выходные выводы стабилизированного напряжения для подсоединения нагрузки; вывод для подключения заземления; средство контроля входного напряжения; регулирующий трансформатор, имеющий несколько обмоток; электромагнитные реле регулирования выходного напряжения, контакты которых подсоединены к коммутируемым выводам обмоток трансформатора; средства коммутации цепей питания обмоток этих реле регулирования выходного напряжения; микропроцессорное устройство управления средствами коммутации цепей питания обмоток упомянутых реле регулирования выходного напряжения, которое содержит входные выводы, соединенные со средством контроля входного напряжения, и выходные выводы, соединенные с входами упомянутых средств коммутации цепей питания обмоток указанных реле регулирования выходного напряжения, отличающийся тем, что параллельно входным выводам стабилизатора подсоединен варисторный ограничитель напряжения; введены два одинаковых узла защиты, образованных последовательно соединенными варисторами и разрядниками, и первые выводы каждого из этих узлов защиты соединены с выводом для подключения заземления, а вторые выводы каждого из этих узлов защиты соединены с первым и вторым входными выводами стабилизатора; кроме того, введены помехоподавляющий фильтр, выполненный в виде содержащего индуктивности и конденсаторы фильтра верхних частот с частотой среза выше частоты стабилизируемого переменного напряжения, и дополните�An AC voltage stabilizer with surge protection and interference, comprising: first and second input terminals for connecting to an unstabilized voltage source; stabilized voltage output terminals for load connection; an output for grounding; input voltage control means; a control transformer having several windings; electromagnetic relays for regulating the output voltage, the contacts of which are connected to the switched terminals of the transformer windings; means for switching the power circuits of the windings of these output voltage regulation relays; a microprocessor control device for switching the power circuits of the windings of said output voltage control relays, which contains input terminals connected to means for controlling the input voltage, and output terminals connected to inputs of said means of switching power circuits of the windings of said output voltage control relays, characterized in that the input terminals of the stabilizer is connected to a varistor voltage limiter; two identical protection nodes are introduced, formed by series-connected varistors and arresters, and the first conclusions of each of these protection nodes are connected to the ground connection, and the second conclusions of each of these protection nodes are connected to the first and second input terminals of the stabilizer; in addition, an interference suppression filter is introduced, made in the form of a high-pass filter containing inductors and capacitors with a cutoff frequency higher than the frequency of the stabilized alternating voltage, and add�

Description

Настоящее техническое решение относится к области электротехники и предназначено для стабилизации переменного напряжения, преимущественно с дискретным регулированием выходного напряжения посредством коммутации выводов обмоток трансформатора механическими контактами электромагнитных реле. Область применения - стабилизаторы переменного напряжения сети переменного тока 220 В, 50-60 Гц.This technical solution relates to the field of electrical engineering and is intended to stabilize an alternating voltage, mainly with discrete regulation of the output voltage by switching the terminals of the transformer windings by mechanical contacts of electromagnetic relays. A scope - stabilizers of alternating voltage of a network of alternating current 220 V, 50-60 Hz.

При отклонении переменного напряжения электрической сети на входе стабилизатора от номинального напряжения в стабилизаторе вырабатываются сигналы управления электромагнитными реле, контакты которых коммутируют выводы обмоток трансформатора с целью получения на выходе требуемого напряжения.When the alternating voltage of the electric network at the input of the stabilizer deviates from the nominal voltage in the stabilizer, control signals of electromagnetic relays are generated, the contacts of which switch the terminals of the transformer windings in order to obtain the required voltage at the output.

Известны устройства дискретного регулирования переменного напряжения посредством коммутации выводов обмоток трансформатора тиристорами. В частности, регулятор переменного напряжения дискретного действия, который содержит трансформатор с секционированной обмоткой, секции которой соединены последовательно между собой и с входными выводами через прямые и шунтирующие полупроводниковые ключи с устройством их управления, обеспечивающим коммутацию выводов в моменты перехода напряжения сети через нулевой уровень 1.Known devices for discrete control of AC voltage by switching the terminals of the transformer windings with thyristors. In particular, a variable voltage regulator of discrete action, which contains a transformer with a partitioned winding, the sections of which are connected in series with each other and with the input terminals through direct and shunt semiconductor switches with their control device that provides switching of the terminals at the moments when the voltage of the network passes through zero level 1.

Недостатком такого устройства является низкая надежность в условиях перенапряжений в сети, риск выхода из строя тиристоров.The disadvantage of this device is the low reliability under conditions of overvoltage in the network, the risk of failure of the thyristors.

Этими же недостатками обладают и другие стабилизаторы 2, 3.Other stabilizers 2, 3 have the same disadvantages.

контактами электромагнитных реле 4, 5. Недостатками таких устройств является риск выхода из строя при перенапряжениях электронных схем, сваривание контактов реле. Это объясняется тем, что они выполнены без применения специальных схемотехнических решений для их защиты при больших значениях амплитуды сетевого напряжения.contacts of electromagnetic relays 4, 5. The disadvantages of such devices are the risk of failure during overvoltage of electronic circuits, welding of relay contacts. This is due to the fact that they are made without the use of special circuitry solutions for their protection at large values of the amplitude of the mains voltage.

Наиболее близким аналогом является стабилизатор переменного напряжения 6.The closest analogue is an AC voltage stabilizer 6.

В трансформаторно-ключевом регулирующем органе, ключи которого выполнены в виде механических контактов реле, определяют моменты переход тока через ноль и результаты используют для управления электромагнитными реле.In the transformer-key regulatory body, the keys of which are made in the form of mechanical contacts of the relay, the moments of the passage of current through zero are determined and the results are used to control electromagnetic relays.

Недостатком такого устройства, наиболее близкого к предлагаемому, является прохождение электрических помех в сети питания на выход стабилизатора, и опасность выхода стабилизатора из строя при перенапряжениях, возникающих при грозовых разрядах и иных аномальных явлениях на линиях электропередачи или подстанциях.The disadvantage of such a device, which is closest to the proposed one, is the passage of electrical noise in the power supply to the output of the stabilizer, and the danger of the stabilizer failing during overvoltages arising from lightning discharges and other abnormal phenomena on power lines or substations.

Задача, на решение которой направлено данное техническое решение, заключается в устранении указанных недостатков, в защите самого стабилизатора и подключаемой к нему нагрузки от перенапряжений и помех.The task to which this technical solution is directed is to eliminate the indicated drawbacks, to protect the stabilizer itself and the load connected to it from overvoltage and interference.

Технический результат, достигаемый при этом, заключается в повышении надежности стабилизатора и подключаемого к нему оборудования за счет предотвращения сбоев и выхода из строя в процессе эксплуатации.The technical result achieved in this case is to increase the reliability of the stabilizer and the equipment connected to it by preventing malfunctions and failure during operation.

Для этого применены следующие решения.For this, the following solutions are applied.

,////f/, //// f /

источнику нестабилизированного напряжения;unstabilized voltage source;

выходные выводы стабилизированного напряжения для подсоединения нагрузки;stabilized voltage output terminals for load connection;

вывод для подключения заземления;an output for grounding;

средство контроля входного напряжения;input voltage control means;

регулирующий трансформатор, имеющий несколько обмоток;a control transformer having several windings;

электромагнитные реле регулирования выходного напряжения, контакты которыхelectromagnetic relay for regulating the output voltage, the contacts of which

подсоединены к коммутируемым выводам обмоток трансформатора;connected to the switched terminals of the transformer windings;

средства коммутации цепей питания обмоток этих реле регулирования выходногоmeans for switching the power circuits of the windings of these output control relays

напряжения;voltage;

микропроцессорное устройство управления средствами коммутации цепей питанияmicroprocessor control device for switching power supply circuits

обмоток упомянутых реле регулирования выходного напряжения, которое содержитwindings of said output voltage regulation relay, which contains

входные выводы, соединенные со средством контроля входного напряжения, иinput terminals connected to input voltage control means, and

выходные выводы, соединенные с входами упомянутых средств коммутации цепейoutput pins connected to the inputs of said circuit switching means

питания обмоток указанных реле регулирования выходного напряжения.power windings of said output voltage regulation relay.

Признаки, отличающие данный стабилизатор от наиболее близкого к нему известного 6 по полезной модели РФ № 8847 (прототип), оледующие.The signs distinguishing this stabilizer from the closest known to it 6 according to the utility model of the Russian Federation No. 8847 (prototype), are icing.

Параллельно входным выводам стабилизатора подсоединен варисторныйVaristor connected in parallel with stabilizer input

ограничитель напряжения;voltage limiter;

введены два одинаковых узла защиты, образованных последовательно соединенными варисторами и разрядниками, и первые выводы каждого из этих узлов защиты соединены с выводом для подключения заземления, а вторые выводы каждого из этих узлов защиты соединены с первым и вторым входными выводами стабилизатора;two identical protection nodes are introduced, formed by series-connected varistors and arresters, and the first conclusions of each of these protection nodes are connected to the ground connection, and the second conclusions of each of these protection nodes are connected to the first and second input terminals of the stabilizer;

кроме того, введены: помехоподавляющий фильтр, выполненный в виде содержащего индуктивности и конденсаторы фильтра верхних частот с частотой среза выше частоты стабилизируемого переменного напряжения, и дополнительное электромагнитное реле защиты от перенапряжений с нормально разомкнутыми контактами и со средством коммутации цепи питания обмотки этого реле; при этом входные цепи регулировочного трансформатора электрически связаны с входными выводами стабилизатора через последовательно соединенные помехоподавляющий фильтр и нормально разомкнутые конта1сты электромагнитного реле защиты от перенапряжений, причем при наличии напряжения сети и при отсутствии перенапряжений эти контакты замкнуты;In addition, the following are introduced: an interference suppression filter made in the form of a high-pass filter containing inductors and capacitors with a cutoff frequency higher than the frequency of the stabilized alternating voltage, and an additional electromagnetic overvoltage protection relay with normally open contacts and with means for switching the power supply circuit of this relay; the input circuits of the regulating transformer are electrically connected to the input terminals of the stabilizer through a series-connected noise suppression filter and normally open contacts of the electromagnetic surge protection relay, and in the presence of mains voltage and in the absence of overvoltage, these contacts are closed;

д/////d /////

при этом выводы по меньшей мере двух помехоподавляющих конденсаторовthe findings of at least two noise-suppressing capacitors

упомянутого помехоподавляющего фильтра соединены с выводом для подключенияsaid interference suppression filter connected to a terminal for connection

заземления;grounding;

а микропроцессорное устройство помимо схемы управления коммутацией питанияand a microprocessor device in addition to the power switching control circuit

обмоток реле регулирования выходного напряжения, контакты которых коммутируютwindings of the output voltage regulation relay, the contacts of which commute

выводы регулировочного трансформатора, дополнительно содержит следующиеterminals of the control transformer, further comprises the following

схемы:schemes:

схему обнаружения возникновения опасного перенапряжения, характеризующегосяhazardous overvoltage detection circuit characterized by

увеличением действующего значения входного напряжения сети до предельногоincreasing the effective value of the input voltage to the limit

допустимого уровня;acceptable level;

и схему управления цепями коммутации питания обмоток реле защиты отand circuit management circuit switching power windings protection relay against

перенапряжений, обеспечивающую замкнутое состояние контактов этого реле иovervoltage, providing a closed state of the contacts of this relay and

подсоединение входа регулировочного трансформатора через упомянутый фильтр кconnecting the input of the control transformer through the mentioned filter to

входным выводам стабилизатора при нормальном режиме работы стабилизатора, иstabilizer input pins during normal stabilizer operation, and

размыкание этих контактов для аварийного отключения от сети регулировочногоopening of these contacts for emergency disconnection from the mains

трансформатора при опасном перенапряжении и последующего автоматическогоtransformer during hazardous overvoltage and subsequent automatic

восстановления включенного состояния регулировочного трансформатора послеrestoration of the on state of the control transformer after

прекращения воздействия опасного перенапряжения.termination of exposure to hazardous overvoltage.

На чертеже приведена электрическая схема стабилизатора.The drawing shows the electrical circuit of the stabilizer.

1,2- выводы для подсоединения входного напряжения сети;1,2- conclusions for connecting the input voltage;

3 - вывод для подключения заземления;3 - output for grounding;

4, 5 - выводы выходного напряжения стабилизатора для подсоединения нагрузки;4, 5 - terminals of the output voltage of the stabilizer for connecting the load;

6- регулировочный трансформатор;6- adjusting transformer;

7- обмотка выходного напряжения стабилизатора;7- winding of the output voltage of the stabilizer;

8- коммутируемая регулировочная обмотка;8-switched adjusting winding;

11- микропроцессорное устройство управления средствами11- microprocessor-based funds management device

коммутации цепей питания обмоток всех реле;switching power circuits of the windings of all relays;

12- средство контроля входного напряжения и формирования12- means of input voltage control and formation

нормированного сигнала;normalized signal;

13-датчик тока и средство формирования нормированного сигнала;13-current sensor and means for generating a normalized signal;

14- функциональный узел защиты от перенапряжений и помех; 15-варистор;14-functional node surge protection and interference; 15-varistor;

16, 17-разрядники; 18, 19-варисторы;16, 17-arrester; 18, 19-varistors;

20- помехоподавляющий фильтр;20 - anti-interference filter;

21- варистор;21- varistor;

22- электромагнитное реле со средствами коммутации цепей питания обмотки.22 - electromagnetic relay with means for switching winding power circuits.

Стабилизатор переменного напряжения с защитой от перенапряжений и помех содержит 5 выводов для подсоединения к внешним электрическим цепям. Выводы 1,2- входные, предназначены для подсоединения стабилизатора к напряжению сети; вывод 3 предназначен для подключения заземления; выводы 4, 5 - выходное напряжение стабилизатора, предназначены для подсоединения нагрузки.The AC voltage stabilizer with protection against overvoltage and interference contains 5 pins for connection to external electrical circuits. Conclusions 1,2-input, designed to connect the stabilizer to the mains voltage; pin 3 is for grounding; conclusions 4, 5 - the output voltage of the stabilizer, designed to connect the load.

Регулировочный трансформатор 6 предназначен для дискретного регулирования выходного напряжения путем переключения выводов дополнительной обмотки. Обмотка 7 соединена с выходными выводами 4, 5 выходного напряжения стабилизатора. Регулировочная обмотка 8 соединена с переключающими контактами электромагнитного реле 9. Переключаемые контакты реле 9 соединены с подключенным к выводу 4 выходом стабилизатора, соединенным также с выводом обмотки 7, и сRegulating transformer 6 is designed for discrete regulation of the output voltage by switching the terminals of the additional winding. The winding 7 is connected to the output terminals 4, 5 of the output voltage of the stabilizer. The adjustment winding 8 is connected to the switching contacts of the electromagnetic relay 9. The switched contacts of the relay 9 are connected to the stabilizer output connected to the output 4, also connected to the output of the winding 7, and

переключаемым нормально разомкнутым контактом реле 10. Реле 9, 10 включают в себя также средства коммутации цепей питания их обмоток, например, транзисторные ключи, управляющие входы которых подсоединены к выходу микропроцессорного устройства 11, предназначенного для управления средствами коммутации цепей питания обмоток всех реле. Два входа устройства 11 соединены со средством контроля входного напряжения и формирования нормированного сигнала 12, совместимого по уровню с входом устройства 11, и соединены также с датчиком тока и средством формирования нормированного сигнала 13. Входы средств контроля напряжения и тока 12,13 через функциональный узел защиты от перенапряжений и помех 14 соединены с входом стабилизатора - выводами 1, 2.switchable normally open contact of relay 10. Relays 9, 10 also include means for switching the power circuits of their windings, for example, transistor switches, the control inputs of which are connected to the output of a microprocessor device 11 designed to control the means of switching the power circuits of the windings of all relays. Two inputs of device 11 are connected to means for monitoring the input voltage and generating a normalized signal 12, compatible in level with the input of device 11, and are also connected to current sensors and means for generating normalized signal 13. Inputs of means for monitoring voltage and current 12.13 through a protective function from overvoltage and interference 14 are connected to the input of the stabilizer - conclusions 1, 2.

Узел защиты от перенапряжений и помех 14 выполнен следующим образом. Варисторный ограничитель напряжения 15 подсоединен параллельно входным выводам 1, 2.The node surge protection 14 is made as follows. A varistor voltage limiter 15 is connected in parallel with the input terminals 1, 2.

Разрядники 16, 17 и варисторы 18, 19 образуют два одинаковых узла защиты из последовательно соединенных варисторов и разрядников, и каждый из этих узлов защиты одним выводом соединен с одним из входных выводов 1, 2 стабилизатора, а вторым выводом соединен с выводом 3 для подключения заземления.Arrears 16, 17 and varistors 18, 19 form two identical protection nodes from series-connected varistors and arresters, and each of these protection nodes is connected with one output to one of the input terminals 1, 2 of the stabilizer, and the second terminal is connected to terminal 3 for grounding .

Помехоподавляющий фильтр 20 выполнен в виде содержащего индуктивности и конденсаторы фильтра верхних частот, преимущественно LC - фильтра, с частотой среза выше частоты стабилизируемого переменного напряжения, причем выводы по меньшей мере двух помехоподавляющих конденсаторов соединены с выводом 3 для подключения заземления. Кроме того, на выходе фильтра 20 подсоединен второй варисторный ограничитель напряжения 21.The interference suppression filter 20 is made in the form of a high-pass filter containing inductors and capacitors, mainly an LC filter, with a cutoff frequency higher than the frequency of the stabilized alternating voltage, and the terminals of at least two noise suppressing capacitors are connected to terminal 3 for grounding. In addition, at the output of filter 20, a second varistor voltage limiter 21 is connected.

Помехоподавляющий фильтр 20 соединен входом с входными выводами 1, 2 стабилизатора. Дополнительное электромагнитное реле 22 со средствами коммутации цепей питания обмотки для защиты от перенапряжений имеет нормально разомкнутые контакты, и выходные выводы контактов этого реле 22 соединены с входными цепями регулировочного трансформатора 6, а входные выводы коммутирующих контактов этого реле соединены с выходом фильтра 20.The interference suppression filter 20 is connected by an input to the input terminals 1, 2 of the stabilizer. An additional electromagnetic relay 22 with means for switching the power supply circuits of the winding for overvoltage protection has normally open contacts, and the output terminals of the contacts of this relay 22 are connected to the input circuits of the control transformer 6, and the input terminals of the switching contacts of this relay are connected to the output of the filter 20.

Стабилизатор работает следующим образом.The stabilizer works as follows.

При напряжении, поступающем на вход 1, 2 стабилизатора, не превышающем допустимого, контакты реле 22 замкнуты. Входное напряжение поступает на регулировочный трансформатор 6 и элементы контроля и управления 9-13.When the voltage supplied to the input 1, 2 of the stabilizer, not exceeding the permissible, the contacts of the relay 22 are closed. The input voltage is supplied to the control transformer 6 and the control elements 9-13.

Регулирование выходного напряжения осуществляется коммутацией выводов обмотки 8 контактами реле 9 после замыкания в реле 10 переключающего контакта с нормально разомкнутым контактом, и при необходимости осуществляется повышение или снижение выходного напряжения на выходе стабилизатора - выводах 4, 5.The regulation of the output voltage is carried out by switching the terminals of the winding 8 by the contacts of the relay 9 after closing the switching contact with the normally open contact in the relay 10, and, if necessary, the output voltage is increased or decreased at the output of the stabilizer - terminals 4, 5.

При номинальном напряжении сети обмотка 8 трансформатора 6 не задействована, реле 9, 10 обесточены.At a rated voltage of the network, the winding 8 of the transformer 6 is not involved, the relays 9, 10 are de-energized.

При отклонении напряжения сети от номинального по аналоговым сигналам со средства контроля входного напряжения 12 и средства контроля тока 13 в микропроцессорном устройстве 11 вырабатывается сигнал управления средствами коммутации цепей питания обмоток реле 9, 10. Аналого-цифровые преобразователи микропроцессорного устройства управления 11 преобразуют сигналы, пропорциональные току и напряжению в цифровую форму. В мифопроцессорном устройстве 11 программным путем определяются действующие значения тока и напряжения, результатWhen the mains voltage deviates from the nominal voltage by analog signals from the input voltage control means 12 and the current control means 13, the microprocessor device 11 generates a control signal for switching the power supply circuits of the relay windings 9, 10. Analog-to-digital converters of the microprocessor control device 11 convert signals proportional to the current and digitally energized. In the myth-processing device 11, the effective values of current and voltage are determined programmatically, the result

сравнивается с величиной соответствующей уставки, и вырабатываются сигналы управления электромагнитными реле.is compared with the value of the corresponding setting, and control signals of electromagnetic relays are generated.

Далее соответствующие реле со средствами коммутации цепей питания их обмоток переключают необходимые выводы обмоток трансформатора. В результате этого напряжение на выходных выводах 4, 5, соединенных с обмоткой 7 трансформатора 6, дискретно изменяется до необходимой величины, в пределах допустимых погрешностей. Переключающими контактами реле 9 обмотка 8 соединяется с обмоткой 6 синфазно или в противофазе, создавая на выходе пониженное или повышенное относительно входа напряжение.Next, the corresponding relays with means for switching the power circuits of their windings switch the necessary conclusions of the transformer windings. As a result, the voltage at the output terminals 4, 5 connected to the winding 7 of the transformer 6, discretely changes to the required value, within the margin of error. By the switching contacts of the relay 9, the winding 8 is connected to the winding 6 in phase or out of phase, creating a voltage lower or higher relative to the input.

При восстановлении номинального напряжения сети процесс повторяется и завершается обратным переключением контактов.When the nominal voltage of the network is restored, the process is repeated and completed by reverse contact switching.

В исходном состоянии, при номинальном напряжении, через нормально замкнутые контакты реле 9, 10 напряжение на выход 4, 5 поступает со входа 1, 2 без использования обмотки 8.In the initial state, at rated voltage, through normally closed contacts of the relay 9, 10, voltage 4, 5 is output from input 1, 2 without using winding 8.

При повышении входного напряжения микропроцессорным устройством 11 осуществляется регулирование выходного напряжения посредством замыкания в реле 10 переключающего контакта с нормально разомкнутым контактом, и через нормально замкнутые контакты реле 9, к обмотке 7 подключается обмотка 8. При этом ток протекает по обмоткам 7, 8, соединенным в данном случае по схеме понижающего автотрансформатора, через датчик тока в средстве формирования нормированного сигнала 13, замкнутые контакты реле 22, фильтр 20, контакты реле 10 соединены с входом 1, 2 и осуществляется снижение напряжения на выходе стабилизатора 4, 5 до допустимого уровня.When the input voltage is increased by the microprocessor device 11, the output voltage is regulated by closing the switching contact with the normally open contact in relay 10, and through the normally closed contacts of relay 9, winding 8 is connected to winding 7. In this case, current flows through windings 7, 8 connected to In this case, according to the scheme of the step-down autotransformer, through the current sensor in the means of generating the normalized signal 13, the relay contacts 22 are closed, the filter 20, the relay contacts 10 are connected to the input 1, 2 and There is a decrease in voltage at the output of the stabilizer 4, 5 to an acceptable level.

//////////

При понижении входного напряжения микропроцессорным устройством 11 осуществляется регулирование выходного напряжения посредством замыкания в реле 10 переключающего контакта с нормально разомкнутым контактом, и посредством замыкания в реле 9 переключающих контактов с нормально разомкнутыми контактами, через эти контакты реле 9, к обмотке 7 подключается обмотка 8 в противоположной полярности. При этом ток протекает по обмоткам 7, 8, соединенным в данном случае по схеме понижающего автотрансформатора, и через датчик тока и средство 13 формирования нормированного сигнала, пропорционального току, замкнутые контакты реле 22, фильтр 20, контакты реле 10 с входом 1, 2. При этом напряжение на выходе стабилизатора - выводах 4,5- повышается до необходимого уровня. Сигналы датчика тока и средства формирования нормированного сигнала 13 обрабатываются микропроцессорным устройством 11, которое обеспечивает управление электромагнитными реле таким образом, что коммутация цепей контактами этих реле происходит в моменты перехода переменного тока практически через нулевое значение, без дугообразования и обгорания контактов.When the input voltage is reduced by the microprocessor device 11, the output voltage is regulated by closing the switching contact with the normally open contact in the relay 10, and by switching the switching contacts with the normally open contacts to the relay 9, through these contacts of the relay 9, the winding 8 is connected to the winding 7 in the opposite polarity. In this case, the current flows through the windings 7, 8, connected in this case according to the step-down autotransformer circuit, and through the current sensor and means 13 for generating a normalized signal proportional to the current, closed relay contacts 22, filter 20, relay contacts 10 with input 1, 2. In this case, the voltage at the output of the stabilizer - terminals 4,5- rises to the required level. The signals of the current sensor and the means for generating a normalized signal 13 are processed by a microprocessor device 11, which controls the electromagnetic relays in such a way that the switching of the contacts by the contacts of these relays occurs at the instant of transition of the alternating current almost through zero, without arcing and burning of the contacts.

Количество коммутируемых ступеней регулирования, регулировочных обмоток трансформатора и, соответственно, реле, коммутирующих выводы обмоток трансформатора, а также необходимых для этого средств коммутации цепей питания обмоток этих реле, может быть любым. Дополнительные обмотки трансформатора могут быть как изолированными, так и соединенными между собой, образуя автотрансформатор с отводами.The number of switched control steps, regulating windings of the transformer and, accordingly, relays, switching outputs of the transformer windings, as well as the necessary means for switching the power circuits of the windings of these relays, can be any. Additional transformer windings can be either insulated or interconnected, forming an autotransformer with taps.

При значительных перенапряжениях между выводом заземления 3 и выводами 1, 2 срабатывают разрядники 16, 17 и варисторы 18, 19.With significant overvoltages between the ground terminal 3 and terminals 1, 2, the arresters 16, 17 and the varistors 18, 19 are triggered.

МГMG

При значительных перенапряжениях непосредственно между самими выводами 1, 2 срабатывают варисторы 15, 21.With significant overvoltages directly between the terminals 1, 2, the varistors 15, 21 are triggered.

При длительном превышении действующего значения входного напряжения допустимого уровня микропроцессорное устройство 11 отключает питание обмотки реле защиты от перенапряжений 22, контакты которого размыкаются и отключают от сети регулировочный трансформатор. После прекращения воздействия опасного перенапряжения микропроцессорное устройство 11 вновь включает питание обмотки реле защиты от перенапряжений 22, контакты которого замыкаются и подключают к сети регулировочный трансформатор, автоматически восстанавливая включенное состояние регулировочного трансформатора.If the current value of the input voltage of the acceptable level is exceeded for a long time, the microprocessor device 11 turns off the power of the winding of the overvoltage protection relay 22, the contacts of which open and the regulating transformer is disconnected from the network. After the termination of the hazardous overvoltage exposure, the microprocessor device 11 again turns on the power of the winding of the overvoltage protection relay 22, the contacts of which close and connect the regulation transformer to the network, automatically restoring the on state of the regulation transformer.

Электрические помехи ослабляются помехоподавляющим фильтром 20, который ослабляет помехи с частотами выше частоты среза фильтра.Electrical interference is attenuated by an interference suppression filter 20, which attenuates interference at frequencies above the cutoff frequency of the filter.

Микропроцессорное устройство 11 может иметь автономное питание или средство накопления энергии, обеспечивающее его питания при разомкнутых контактах реле 22.The microprocessor device 11 may have an autonomous power supply or energy storage means, providing it with power when the contacts of the relay 22 are open.

Достигаемый технический результат заключается в повышении надежности стабилизатора переменного напряжения за счет снижения вероятности отказов при перенапряжениях, обусловленных следующими причинами: грозовыми разрядами, бросками напряжения на линиях электропередачи или подстанциях, электрическим транспортом и другими причинами; а также уменьшается влияние кратковременных и длительных электрических помех на работу стабилизатора и подключенной к нему нагрузки. ст коThe technical result achieved is to increase the reliability of the AC voltage stabilizer by reducing the likelihood of failures during overvoltages due to the following reasons: lightning discharges, voltage surges on power lines or substations, electric vehicles and other reasons; and also reduces the effect of short-term and long-term electrical interference on the operation of the stabilizer and the load connected to it. st to

анное техническое решение может быть использовано в заторах переменного напряжения для аппаратуры связи, терной техники, для бытовых и промышленных установок. Источники информации. 1.Гельман М. В., Лохов С. П. Тиристорные регуляторы переменного напряжения, с. 97, рис. 39. 2.Патент РФ № 2119229, МПК6 Н02М 5/12, G05F 1/253. Способ регулирования напряжения под нагрузкой и устройство для его осуществления. 3.Патент РФ № 2133977, МПК6 G05F 1/20. Способ переключения ответвлений обмотки трансформатора и устройство для его осуществления. 4.Полезная модель № 18810, МПК7 Н02М 2/22, 5/12. Устройство для ступенчатого регулирования переменного напряжения. 5.Патент РФ № 2188496, МПК7 Н02М 5/12, G05F 1/30. Устройство для ступенчатого регулирования переменного напряжения. 6.Полезная модель № 8847, МПК6 Н02М, 5/22. Стабилизатор переменного напряжения.This technical solution can be used in AC voltage jams for communication equipment, hardened equipment, for domestic and industrial installations. Sources of information. 1. Gelman M.V., Lokhov S.P. Thyristor AC voltage regulators, p. 97, fig. 39. 2. Patent of the Russian Federation No. 2119229, IPC6 Н02М 5/12, G05F 1/253. A method of regulating voltage under load and a device for its implementation. 3. RF patent No. 2133977, IPC6 G05F 1/20. The method of switching branches of the transformer winding and a device for its implementation. 4.Useful model No. 18810, MPK7 Н02М 2/22, 5/12. Device for stepwise regulation of alternating voltage. 5. RF patent No. 2188496, IPC7 Н02М 5/12, G05F 1/30. Device for stepwise regulation of alternating voltage. 6.Useful model No. 8847, MPK6 Н02М, 5/22. AC voltage stabilizer.

Claims (1)

Стабилизатор переменного напряжения с защитой от перенапряжений и помех, содержащий: первый и второй входные выводы для подсоединения к источнику нестабилизированного напряжения; выходные выводы стабилизированного напряжения для подсоединения нагрузки; вывод для подключения заземления; средство контроля входного напряжения; регулирующий трансформатор, имеющий несколько обмоток; электромагнитные реле регулирования выходного напряжения, контакты которых подсоединены к коммутируемым выводам обмоток трансформатора; средства коммутации цепей питания обмоток этих реле регулирования выходного напряжения; микропроцессорное устройство управления средствами коммутации цепей питания обмоток упомянутых реле регулирования выходного напряжения, которое содержит входные выводы, соединенные со средством контроля входного напряжения, и выходные выводы, соединенные с входами упомянутых средств коммутации цепей питания обмоток указанных реле регулирования выходного напряжения, отличающийся тем, что параллельно входным выводам стабилизатора подсоединен варисторный ограничитель напряжения; введены два одинаковых узла защиты, образованных последовательно соединенными варисторами и разрядниками, и первые выводы каждого из этих узлов защиты соединены с выводом для подключения заземления, а вторые выводы каждого из этих узлов защиты соединены с первым и вторым входными выводами стабилизатора; кроме того, введены помехоподавляющий фильтр, выполненный в виде содержащего индуктивности и конденсаторы фильтра верхних частот с частотой среза выше частоты стабилизируемого переменного напряжения, и дополнительное электромагнитное реле защиты от перенапряжений с нормально разомкнутыми контактами и со средством коммутации цепи питания обмотки этого реле; при этом входные цепи регулировочного трансформатора электрически связаны с входными выводами стабилизатора через последовательно соединенные помехоподавляющий фильтр и нормально разомкнутые контакты электромагнитного реле защиты от перенапряжений; при этом выводы, по меньшей мере, двух помехоподавляющих конденсаторов упомянутого помехоподавляющего фильтра соединены с выводом для подключения заземления; а микропроцессорное устройство помимо схемы управления коммутацией питания обмоток реле регулирования выходного напряжения, контакты которых коммутируют выводы регулировочного трансформатора, дополнительно содержит следующие схемы: схему обнаружения возникновения опасного перенапряжения, характеризующегося увеличением действующего значения входного напряжения сети до предельного допустимого уровня; и схему управления цепями коммутации питания обмоток реле защиты от перенапряжений, обеспечивающую замкнутое состояние контактов этого реле и подсоединение входа регулировочного трансформатора через упомянутый фильтр к входным выводам стабилизатора при нормальном режиме работы стабилизатора, и размыкание этих контактов для аварийного отключения от сети регулировочного трансформатора при опасном перенапряжении и последующего автоматического восстановления включенного состояния регулировочного трансформатора после прекращения воздействия опасного перенапряжения.An AC voltage stabilizer with surge protection and interference, comprising: first and second input terminals for connecting to an unstabilized voltage source; stabilized voltage output terminals for load connection; an output for grounding; input voltage control means; a control transformer having several windings; electromagnetic relays for regulating the output voltage, the contacts of which are connected to the switched terminals of the transformer windings; means for switching the power circuits of the windings of these output voltage regulation relays; a microprocessor control device for switching the power circuits of the windings of said output voltage control relays, which contains input terminals connected to means for controlling the input voltage, and output terminals connected to inputs of said means of switching power circuits of the windings of said output voltage control relays, characterized in that the input terminals of the stabilizer is connected to a varistor voltage limiter; two identical protection nodes are introduced, formed by series-connected varistors and arresters, and the first conclusions of each of these protection nodes are connected to the ground connection, and the second conclusions of each of these protection nodes are connected to the first and second input terminals of the stabilizer; in addition, an interference suppression filter is introduced, made in the form of a high-pass filter containing inductors and capacitors with a cutoff frequency higher than the frequency of the stabilized alternating voltage, and an additional electromagnetic overvoltage protection relay with normally open contacts and with means for switching the power supply circuit of this relay; the input circuits of the regulating transformer are electrically connected to the input terminals of the stabilizer through a series-connected noise suppression filter and normally open contacts of the electromagnetic surge protection relay; wherein the terminals of at least two noise suppressing capacitors of said noise suppression filter are connected to a terminal for connecting ground; and the microprocessor device, in addition to the power switching circuit of the windings of the output voltage regulation relay, the contacts of which switch the terminals of the regulating transformer, additionally contains the following schemes: a circuit for detecting the occurrence of dangerous overvoltage, characterized by an increase in the effective value of the input voltage to the maximum permissible level; and a control circuit for the power supply circuits of the windings of the overvoltage protection relay, providing a closed state of the contacts of this relay and connecting the input of the regulating transformer through the mentioned filter to the input terminals of the stabilizer during normal operation of the stabilizer, and opening these contacts for emergency disconnection of the regulating transformer from the network during dangerous overvoltage and subsequent automatic restoration of the on state of the regulating transformer after termination exposure to hazardous overvoltage.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003112854/20U 2003-05-05 2003-05-05 Surge Protector with Surge and Surge Protection RU33275U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003112854/20U RU33275U1 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Surge Protector with Surge and Surge Protection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003112854/20U RU33275U1 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Surge Protector with Surge and Surge Protection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU33275U1 true RU33275U1 (en) 2003-10-10

Family

ID=48239753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003112854/20U RU33275U1 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Surge Protector with Surge and Surge Protection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU33275U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812647C1 (en) * 2022-11-10 2024-01-31 Общество с ограниченной ответственностью "Ледел" Power supply for electronic equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812647C1 (en) * 2022-11-10 2024-01-31 Общество с ограниченной ответственностью "Ледел" Power supply for electronic equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7511934B2 (en) System and method for conditioning a power supply transmission for supply to a load circuit
EP2469554B1 (en) Hybrid switch circuit
US8482885B2 (en) Hybrid switch circuit
US5440441A (en) Apparatus for protecting, monitoring, and managing an AC/DC electrical line or a telecommunication line using a microprocessor
TWI651908B (en) Fast switching fault current limiter
RU2454769C1 (en) Grounding device of three-phase electrical network neutral
US10530144B2 (en) Apparatus for mitigation of adverse effects of geomagnetically induced currents on transformers
US9979312B2 (en) Energy saving high frequency series buck AC voltage regulator system
JP7273813B2 (en) A circuit arrangement to protect the load from both temporary and transient overvoltages
US20160087431A1 (en) Power supply with surge voltage protection
CN110088707B (en) Power electronic tap changer module for transformer
GB2073919A (en) High-power ac voltage stabilizer
US3731148A (en) High-sensitivity differential relay protected against disturbances
KR20070083976A (en) Additional device in a current limiter for limiting current in the event of a fault
RU33275U1 (en) Surge Protector with Surge and Surge Protection
RU33676U1 (en) Surge Protector
RU2245574C1 (en) Variable voltage stabilizer with protection from overloading
Kumar et al. Double relay based sag, swell, over and under voltage protection and detection scheme
RU36588U1 (en) AC voltage stabilizer with comprehensive protection against overvoltage and overheating
RU108232U1 (en) DEVICE FOR INCREASING AN ACTIVE SINGLE-PHASE CIRCUIT TO EARTH IN COMPENSATED ELECTRIC NETWORKS WITH NEUTRAL EARTHED THROUGH AN ARC EXTING REACTOR
RU2657233C2 (en) Line filter
RU2818292C1 (en) Device for independent phase-by-phase compensation of reactive power
CN210898509U (en) IC controlled surge backup protector with high-speed identification function
SU1372450A1 (en) Arrangement for protecting humans from electric shocks
RU43108U1 (en) DEVICE FOR PROTECTION AGAINST PULSE SWITCHING OVERVOLTAGE

Legal Events

Date Code Title Description
ND1K Extending utility model patent duration
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110506