SU1663680A1 - Устройство дл защитного отключени в трехфазной сети с заземленной нейталью - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к аппаратуре защиты, и может быть использовано дл  защиты людей от поражени  электрическим током, а электропотребителей от анормальных режимов работы. Целью изобретени   вл етс  повышение температурной стабильности, помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей путем контрол  целостности фаз питающей сети. При подаче на устройство напр жени  питани  за счет фиксации уровн  напр жени  смещени  неинвертирующего входа усилител  3 цепь запуска исполнительного органа 5 будет запертой и катушка коммутационного аппарата 27 подключаетс  к сети. При по влении тока утечки выше уставки, определ емой параметрами цепи резисторов 7, 8, 9, усилитель 3 переходит в другое устойчивое состо ние и исполнительный орган 5 открываетс , тем самым отключаетс  катушка 27 коммутационного аппарата. Аналогичное отключение произойдет при обрыве в цепи термистора 6 или значительном перегреве термисторов, защита от обрыва фаз питающей сети осуществл етс  с помощью элементов 18 - 23, а также включением катушки коммутационного аппарата 27 между двум  фазами питающей сети. Температурна  стабильность усилител  3 обеспечиваетс  элементами 6, 11, 18 - 23, а помехоустойчивость устройства обеспечиваетс  RC-фильтром на элементах 9, 10. 1 ил.

Description

провода на выход усилител . Резистор 9 за- шунтирован конденсатором 10 и образует фильтр высших гармоник сети. Резистор 11 включен между средней точкой источника питани  и неинвертирующим входом усилител . Диод 12 катодом подключен к выходу усилител  3, а анодом соединен с точкой соединени  резистора 13, конденсатора 14 и входом порогового элемента 5. Другим своим выводом резистор 13 соединен с плюсом , а конденсатор 14 с общим проводом источника питани . Выход порогового элемента 15 соединен с общим проводом источника питани , цепью из параллельно соединенных конденсатора 16 и резистора

17и соединен с управл ющим электродом исполнительного органа 5. Катоды диодов

18и 19 присоединены к неинвертирующему входу усилител  3. Анод диода 18 присоединен к точке соединени  резистора 20, конденсатора 21 и резистора 22. Другим своим выводом резистор 20 соединен с плюсом, конденсатор 21 - с общим проводом источника питани , а резистор 22 - с анодом диода 23,-Соединенного катодом с третьей фазой электрической сети. Анод диода 19 соединен с одним выводом резистора 24 и цепью из последовательно соединенных термисторов 6 и резистора 25. Второй вывод резистора 24 соединен с плюсом, а резистора 25 - с общим проводом источника питани . Устройство содержит также ключ 26 и катушку коммутационного аппарата 27.

Устройство работает следующим образом .

При подаче на него трехфазного напр жени  сети благодар  наличию цепей фиксации уровн  напр жени  смещени  неинвертирующего входа усилител  3, выполненных на элементах 6,11,18-23, цепь запуска исполнительного органа 5 оказываетс  запертой. Катушка силового коммутационного аппарата 27 подключаетс  к сети по цепи фаза-фаза через тиристорный (си- мисторный) ключ 26 с цепью самозапуска. Защищаемый электропотребитель подключаетс  к трехфазной сети.

При по влении тока утечки, вследствие прикосновени  человека или повреждени  изол ции токоведущих частей в зоне защиты и превышении этим током уставки срабатывани , определ емой параметрами цепи резисторов 7,8,9, усилитель 3 переходит в другое устойчивое состо ние, при котором на его выходе устанавливаетс  уровень 0. Цепь, состо ща  из элементов 12-17, формирует запускающее напр жение на управл ющий электродiисполнительного органа 5. Исполнительный орган открываетс , шунтиру  импульсы цепи запуска тиристорного

(симисторного) ключа 26 на общий провод. Происходит отключение силового коммутационного аппарата 27 электропотребител  от сети. Аналогично происходит отключение

при обрыве в цепи термисторов 6 или значительном изменении их сопротивлени  из- за перегрева той среды, где они размещены. Общее сопротивление цепи термисторов 6 и резистора 25, включенных последователь0 но, как правило не превышает 1-2 кОм, и на катоде диода 23 напр жение, определ емое делителем 24,6,25, не превышает дес тых долей вольта. Диоды 18,19 выполн ют функцию термокомпенсирующих элементов по

5 неинвертирующему входу усилител  3 за счет обратного тока, значение которого зависит от температуры среды.

При достижении температуры срабатывани  термистора 6 происходит резкое уве0 личение сопротивлени  термистора (одного или нескольких) с 45-80 Ом до 8-12 кОм. Потенциал катода диода 19 возрастает, происходит его пробой, повышение потенциала неинвертирующего входа усилител  3, пере5 ход его в устойчивое состо ние с уровнем выхода 0, включение исполнительного органа 5 и отключение коммутационного аппарата 27. Две фазы питающей сети наход тс  под контролем катушки управлени  ком0 мутационным аппаратом 27 и при обрыве любой из них происходит отключение потребител  от сети. Защита от обрыва третьей фазы осуществл етс  с помощью элементов 18-23.

5 Устройство питаетс  от бестрансформаторного источника питани  4 от двух фаз cefu. Через элементы 20, 22 и 23 напр жение с источника питани  4 стекает в третью фазу сети и на катоде диода 18 на0 пр жение ниже порога пробо . При обрыве в цепи третьей фазы напр жение на катоде диода 18 повышаетс , происходит его пробой с посто нной времени, определ емой соотношением параметров RC-цепи (20,21).

5 Потенциал инвертирующего входа усилител  3 повышаетс , происходит отключение потребител  от сети.

Температурна  стабильность усилител  3 обеспечиваетс  элементами 6,11,18-35 по

0 неинвертирующему входу за счет термозависимого изменени  сопротивлени , причем резисторы с повышением температуры увеличивают сопротивление линейно, а диоды снижают обратное сопротивление

5 переходов нелинейно. Конденсатор 10 включен с инвертирующего входа усилител  3 на выход. Вместе с резистором 9 он образует параллельный широкополосный RC- фильтр с равномерным затуханием от 150 Гц и выше и включенный в цепь отрицательной

обратной св зи. При поступлении на вход помехи сигнал этой частоты, усиленный усилителем 3, в противофазе складываетс  с пришедшим на выход через цепь 9, 10 и ослабл етс . Резистор 13 и конденсатор 14 формируют на эмиттере порогового элемента 15 импульс дл  управлени  тиристором 5 и одновременно создают посто нную времени нарастани  этого импульса, исключа  открытие тиристора при возникновении на выходе усилител  3 импульса помехи, длительностью от долей до 1,5-2 мс. Конденсатор 16 и резистор 17 формируют импульс открыти  тиристора и с посто нной времени накапливают энергию дл  этого импульса после пробо  порогового элемента 15, исключающую кратковременное открытие тиристора 5.

При использовании предлагаемого устройства одновременно с повышением температурной стабильности и помехоустойчивости обеспечиваетс  возможность (при необходимости) контролировать температуру внешнего объекта с помощью встраиваемого в него датчика-термистора (позистора), контроль целостности всех фаз питающей сети, уменьшаетс  энергопотребление электрической схемы устройства защитного отключени , так как источник питани  с параллельно к нему подключенным усилителем включен последовательно с катушкой коммутационного аппарата 27, выполн ющей роль гас щего резистора.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  защитного отключени  в трехфазной сети с заземленной нейтралью , содержащее трансформатор тока утечки со вторичной обмоткой, усилитель с инвертирующим и неинвертирующими входами , пороговый орган, исполнительный орган с катушкой расцепител  в силовой цепи, источник питани , термодатчик, а также диоды , резисторы, конденсаторы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  температурной стабильности, помехоустойчивости и расширени  функциональных

   возможностей путем контрол  целостности фаз питающей сети, первый вывод вторичной обмотки трансформатора тока утечки соединен с общей точкой соединени  пер- вого и второго резисторов, а второй вы вод - со средней точкой источника питани  и через третий резистор с точкой соединени  катодов первого, второго диодов и неинэер- тирующего входа усилител , инвертирующий вход которого соединен с общей точкой соединени  второго вывода первого резистора и первого вывода четвертого резистора , зашунтированного первым конденсатором, второй вывод четвертого

   резистора соединен с выходом усилител  и катодом третьего диода, анод которого соединен с входом порогового элемента, первым выводом второго конденсатора и первым выводом п того резистора, второй

   вывод которого соединен с положительной шиной источника питани  и первыми выводами шестого и седьмого резисторов, вторым выводом шестого резистора соединен с анодом первого диода, с первым выводом

   третьего конденсатора и первым выводом восьмого резистора, второй вывод которого соединен через анод-катод четвертого диода с клеммой дл  подключени  к первой фазе питающей сети, а второй вывод седьмого резистора соединен с анодом второго диода и через термистор с первым выводом дев того резистора, второй вывод которого соединен с вторыми выводами второго, третьего конденсаторов и второго резистора , первым выводом четвертого конденсатора , первым выводом дес того резистора и отрицательной шиной источника питани , имеющего клемму дл  подключени  к второй фазе питающей сети, вторые выводы

   четвертого конденсатора и дес того резистора соединены с выходом порогового органа и входом исполнительного органа, включенного в цепь управлени  катушкой расцепител , включенной между положительной

   шиной источника питани  и клеммой дл  подключени  к третьей фазе питающей сети.