SU1582252A1 - Устройство дл защиты электроустановки от аварийных режимов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  защиты рудничных электроустановок от ненормальных режимов. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости защиты электроустановки с частыми коммутаци ми. При по влении бросков тока в измерительной цепи на потенциометре 1 по в тс  броски напр жени , которые могут превышать напр жение отпирани  порогового элемента 3. Однако посто нна  времени зар да конденсатора 5 через резистор 4 такова, что в течение одного импульса помехи конденсатор 5 не успевает зар дитьс  до напр жени  отпирани  порогового элемента 3. Во врем  паузы между импульсами конденсатор 5 разр жаетс  через эмиттер-базовый переход транзистора 10, резистор 4 и потенциометр 1. Транзистор 10 открываетс , и конденсатор разр жаетс  через его эмиттер-коллекторный переход и резистор 11, сопротивление которого выбирают таким, чтобы конденсатор 5 разр жалс  практически мгновенно через него во врем  паузы между импульсами помех. При возникновении аварийной ситуации напр жение на выходе измерительной цепи превысит напр жение отпирани  порогового элемента 3, в результате чего последний откроетс  и усилитель 2 включит реле 6, которое подаст команду на отключение электроустановки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты рудничных электроустановок от ненормальных режимов (например , дл  защиты от токов утечки при повреждени х изол ции элементов электроустановок ) .

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости защиты электроуста- HOBKVi с частыми коммутаци ми.

На чертеже изображена принципиапь- (на,  электрическа  схема предлагаемого ,устройства.

Устройство содержит измерительную ,цепь с выходом на потенциометре 1, усилитель 2 на транзисторе, пороговый элемент 3 на стабилитроне, включенный на входе усилител  2. RC-цепь (интегрирующее звено), состо щую из резистора k и конденсатора 5S включенную между входом измерительной цепи (потенциометром ) и пороговым элементом 3, исполнительное реле 6, включенное в цепь нагрузки усилител  2 и зашун- тированное диодом 7, источник 8 питани , первый диод 9, включенный последовательно с резистором А RC-цепи в провод щем направлении, транзистор 1 эмиттер-базовым переходом которого зашунтирован в обратном направлении диод 9, а эмиттер-коллекторный переход этого транзистора с последоеа- тельно соединенным с ним резистором 11 присоединен к конденсатору 5 КС- фильтра, второй диод 12, включенный между конденсатором 5 и пороговым элементом 3, делитель напр жени  на резисторах 13 и 14Э присоединенный к выходу измерительной цепи, с которым св зана, например, через резистор 15 точка соединени  диода 12 и порогвого элемента 39 эмиттерный повторитель , состо щий из транзистора 16 и резистора 17, вход которого соединен с исполнительным реле 6, а выход св зан со входом усилител  2, стабилитр 18, резисторы 19-21, включенные в цепи усилител  2, диод 22, включенны между базой транзистора 16 и исполни тельным реле 6, диод 23, включенный между выходом измерительной цепи и резистором k, конденсатор 23 и резне тор 25, соединенные параллельно и присоединенные к входу RC-фильтра.

Устройство работает следующим образом .

В нормальном режиме напр жение, снимаемое с выхода измерительной це

to

15

22524

пи (движок потенциометра 1) меньше напр жени  отпирани  порогового элемента 3, в результате чего пороговый элемент 3 заперт, усилитель 2 закрыт, а реле 6 отключено.

Когда напр жение на выходе измерительной цепи при возникновении аварийной ситуации превысит напр жение отпирани  порогового элемента 3 то пороговый элемент 3 откроетс  и усилитель 2 включит реле 6, которое своими контактами (не показаны) подаст команду на отключение электроустановки .

0

i

0

5

40

SO

55

При по влении бросков тока I у в измерительной цепи на ее выходе (потенциометре 1) по в тс  броски напр жени , которые могут превышать напр жение отпирани  порогового элемента 3. Однако посто нную времени зар да конденсатора 5 через резистор b выбирают такой, чтобы в течение одного импульса помехи конденсатор 5 -не успевал зар дитьс  до напр жени  отпирани  порогового элемента 3- Во врем  паузы между указанным и последующим импульсами помех конденсатор 5 разр жаетс  через эмиттер-базовый переход транзистора 10, резистор 4 и потенциометр 1. Транзистор 1Q открыва- етс  и конденсатор 5 разр жаетс  через его эмиттер-коллекторный переход и резистор 11, который необходим лишь дл  предохранени  от повреждени  транзистора 10 током разр да конденсатора 5. Сопротивление резистора И выбирают таким, чтобы конденсатор 5 разр жалс  практически мгновенно через него во врем  паузы между импульсами помех. В этом случае напр жение на конденсаторе 5 не достигает напр жени  отпирани  стабилитрона при любой суммарной длительности серии бросков тока в измерительной цепи„ В то же врем  посто нна  времени RC-цепи может быть выбрана минимальной , рассчитанной на задержку

лишь одного броска тока в измерительi

ной цепи. Это позвол ет повысить быстродействие устройства, снизить его габариты за счет уменьшени  емкости конденсатора 5 и одновременно повысить помехоустойчивость устройства за счет повышени  устойчивости его к воздействию серии бросков тока в измерительной цепи.

Недостатком известных устройств защиты  вл етс  то, что выдержка времени на срабатывание за смет действи  RC-цепи осуществл етс  независимо от уровн  сигнала на выходе измерительной цепи.

В то же врем  при определенных и, как правило, наиболее опасных аварийных режимах уровень сигнала в из- мерительной цепи в несколько раз выше бросков тока или напр жени  в измерительной цепи при переходных процессах.

Например, броски тока при повтор- ных пусках и реверсе электродвигателей достигают значений 1,6-1,9 пускового тока. Броски тока в измери- /гельной цепи устройства защиты от утечек достигают 2-2,5-кратного зна- чени  тока при сопротивлении изол ции равном уставке,. Ток же короткого замыкани  может превышать значение пускового тока электродвигател  в 5 10 и более раз. Так же намного больше и ток в измерительной цепи устройства защиты от токов утечки, например, при глухом замыкании фазы сети на землю и др

В этих услови х особенно сущест- венно повышение быстродействи  устройства защиты, Эта цель достигаетс  в предлагаемом устройстве тем, что между конденсатором 5 и пороговым элементом 3 в провод щем направлении включен диод 12, а точка его соединени  с пороговым элементом 3 св зана с делителем напр жени  на резисторах 13 и Ц, присоединенным к выходу измерительной цепи. Эта св зь может быть произведена непосредственно или через резистор 15. При превышении напр жени  на резисторе ТА делител  напр жени  значени , при котором от- крываетс  пороговый элемент 3, усили- тель 2 открываетс  и устройство срабатывает без выдержки времени, так как отпирающий сигнал мгновенно поступает на вход усилител , мину  RC- фильтр. Необходимое соотношение меж- ду уставкой устройства и значением сигнала в измерительной цепи, при котором устройство срабатывает без выдержки времени, автоматически обеспечиваетс  тем, что делитель напр жени  присоедин етс  к выходу измерительной цепи после регулировочного элемента - потенциометра 1. При таком соединении изменение уставки устройства переме

д

$ 0 5

0 5 0 .

5

0

щением движка потенциометра 1 не вли ет на кратность между токами в измерительной цепи, соответствующими уставке устройства и току, при котором устройство срабатывает без выдержки времени, так как на делитель напр жени  на резисторах 13 и 1 попадает напр жение, подаваемое далее через RC-цепь на пороговый элемент, а установленна  часть его, определ ема  соотношением между сопротивлени ми резисторов 13 и И, подаетс  на тот же пороговый элемент, мину  RC-цепь.

В случае, если в измерительной цепи течет пульсирующий (например, выпр мленный синусоидальный) или переменный ток, рассматриваема  цепь обеспечивает срабатывание устройства, а затем его отключение, когда мгновенное значение измерительного тока окажетс  меньшим значени , при котором открываетс  пороговый элемент 3- Дл  обеспечени  четкой работы устройства в этом случае параллельно исполнительному элементу включен вход эмиттерного повторител  на транзисторе 16 и резисторе 17, который имеет высокое входное сопротивление и потому не оказывает вли ни  на ток в исполнительном элементе. При открывании (хот  бы кратковременном) усилител  2 эмиттерный повторитель на транзисторе 16 также открываетс  и через вход усилител  течет дополнительный ток, удерживающий усилитель во включенном положении.

Поскол&ку исполнительное реле 6 может иметь высокое напр жение срабатывани  и усилитель 2 должен быть рассчитан также на это напр жение, то и транзистор 16 должен выдерживать полное напр жение питани , что приводит к удорожанию устройства и к снижение его надежности. Дл  обеспечени  возможности применени  транзистора 16, рассчитанного на низкое напр жение , эмиттер транзистора 16 соединен с источником питани  через стабилитрон 18. а база св зана с исполнительным элементом через диод 22, предотвращающим пробой переходов транзистора 16 при закрытом усилителе 2.

Напр жение на конденсаторе 5 практически мгновенно принимает значение, соответствующее минимальному значению напр жени  на выходе измерительной цепи. Поэтому при пульсирующем токе

7 1582252

в измерительной цепи должно быть предусмотрено сглаживание напр жени  на входе RC-цепи, например, с помощью диода 23 и конденсатора 2. Разр д конденсатора 24 обеспечиваетс  включенным параллельно ему резистором 25. Посто нна  времени этой цепи должна быть достаточной дл  сгпаживани 

пульсаций напр жени  на конденсате- Q ре , а не дл  среза бросков тока в измерительной цепи. Поэтому посто нна  времени рассматриваемой цепи значительно меньше посто нной времени RC-цепи и не вли ет на устой- чивость устройства против ложных срабатываний.

Таким образом, в предлагаемом

устройстве за счет повышени  устойчивости работы при многократных TQ бросках тока в измерительной цепи без увеличени  посто нной времени RC-цепи до значений, равных суммарному времени всех бросков, повышены быстродействие и помехоустойчивость, 25 а также снижены его габариты.

формула изобретени 

Claims (1)

1, Устройство дл  зашиты электро- зо установки от аварийных режимов, содер

8

жащее датчик контролируемого сигнала, к выходу которого подключен резистор- ный делитель напр жени , соединенный через первый диод с входом интегрирующего звена в виде НС-цепи, выход которого через второй диод и пороговый элемент соединен с входом усилина обмотка,исполнительное реле, причем параллельно конденсатору интегрирующего звена включена цепь разр да , включающа  в себ  ключевой элемент и резистор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости защиты электроустановки с частыми коммутаци ми , ключевой элемент цепи разр да выполнен на транзисторе, эмиттер-базовый переход которого подключен параллельно первому диоду, а эмиттер-коллекторный переход включен в упом нутую цепь разр да.

2, Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что параллельно обмотке исполнительного ре ле включен база-эмиттерный переход транзистора вновь введенного эмиттерного повторител , а коллектор указанного транзистора соединен с входом усилител .