SU649084A1

SU649084A1 - Automatic electric power consumer change-over switch

Info

Publication number: SU649084A1
Application number: SU752160864A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Медвецкий
Original assignee: Управление Гидрометеорологической Службы Казахской Сср Главного Управления Гидрометслужбы При См Ссср
Priority date: 1975-08-06
Filing date: 1975-08-06
Publication date: 1979-02-25

Description

Изобретение относитс к области электротехники и может быть использовано вустройствах дл контрол напр жени питающих цепей переменного или посто нного тока и переключени потребител с основной на резервную сеть при отключении электроэнергии в основной сети.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in devices for monitoring the voltage of AC or DC power supply circuits and switching a consumer from the main to the backup network during a power outage in the main network.

Известны автоматические устройства контрол и переключени потребител с основной сети на резервную при перекосе фаз или аварийном прекращении подачи электроэнергии по основной сети 1, 2.Automatic devices for monitoring and switching a consumer from the main network to the back-up one are known when the phases are skewed or the power supply is disconnected via the main network 1, 2.

Эти устройства имеют датчики тока, вырабатывающие определенный сигнал при изменении . напр жени основного источника электроснабжени , перекосе фаз или обрыве одной из фаз, и исполнительн.ые органы, производ щие переключение с основной сети на резервную при поступлении таких сигналов .These devices have current sensors that produce a specific signal as they change. voltage of the main power supply source, phase imbalance or breakage of one of the phases, and executive agencies that switch from the main network to the backup network when such signals arrive.

К недостаткам этих устройств относитс их значительна сложность и то, что переключающие- устройства схем или схемы управлени этих переключающих устройств посто нно подключены к резервным источникам электроснабжени при нормальной работе основной сети электроснабжени . Это снижаетThe disadvantages of these devices are their considerable complexity and the fact that the switching devices of the circuits or control circuits of these switching devices are permanently connected to the backup power supply sources during normal operation of the main power supply network. It reduces

надежность работы переключающих устройст особенно в тех случа х, когда по конструктивным или эксплуатационным особенност м потребител источником резервного или оперативного питани вл ютс сухие батареи. Снижение надежности в работе переключающих устройств объ сн етс необходимостью посто нного контрол за состо нием источников резервного и оперативного питани , а также тем, что многие элементы самих переключающих устройств посто нно наход тс под током при нормальном состо нии основной сети.reliability of the switching device, especially in those cases where, according to the design or operational features of the consumer, the source of backup or operational power is dry batteries. Reducing the reliability of the switching devices is due to the need to continuously monitor the state of the backup and operational power supply sources, as well as the fact that many elements of the switching devices themselves are constantly under current during the normal state of the main network.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс автоматический переключатель потребител электроэнергии , содержащий цепь контрол питающего напр жени , подключенную к входу ключевого элемента 3. В этом устройстве имеютс источник питани , обеспечивающий непрерывную подачу напр жени на нагрузку , и. резервный источник питани , к которому подключен инвертор, управл емый напр жением основного источника электроснабжени . При нормальной работе основного источника питани инвертор находитс в состо нии проводимости и сигнал на его выходе отсутствует. При отключении напр жени основного источника инвертор запираетс и на его выходе возникает сигнал, который приводит в действие устройство управлени , предназначенное дл стабилизации уровн выходного сигнала инвертора. При нормальной работе основного источника электроснабжени устройство управлени находитс во выключенном состо нии. Недостатком этого устройства вл етс значительна сложность схемы, потребление инвертором энергии резервного источника электроснабжени при нормальном электроснабжении от основного источника и св занна с этим невысока надежность устройства в работе. Целью изобретени вл етс повышение надежности автоматического переключател . Это достигаетс тем, что в переключателе потребител электроэнергии, содержащем цепь контрол питающего напр жени , подключенную к входу ключевого элемента, последн выполнена в виде RC-цепочки. .На фиг. 1 приведена принципиальна электрическа cxefta автоматического переключател потребител электроэнергии; на фиг. 2 - схема включени исполнительного элемента контактора. Предложенный автоматический переключатель потребител электроэнергии состоит из двухполупериодного выпр мител 1, делител напр жени 2, собранного по мостовой схеме, состо щего из резисторов 3, 4 и 5, цепи 6 контрол питающего напр жени , - выполненной в виде RC-цепочки, состо щей из резистора 7 и конденсатора 8, ключевого элемента 9, состо щего из транзистора 10, обмотки реле 11 с нормально разомкнутыми контактами 12, 13 и резистора 14, исполнительного элемента 15, представл ющего собой контактор с обмоткой 16 и контактами 17-22. Схема имеет основной 23, резервный 24, оперативный 25 источники питани и потребитель электроэнергии 26. Основной источник 23 через контакты 17-20 исполнительного элемента 15 подключен к потребителю электроэнергии 26 и через выпр митель 1 и делитель напр жени 2 к RC-цепочке 6 автоматического переключател . Выход RC-цепочки 6 подсоединен к входу ключевого элемента 9, транзистор 10 и реле 11 которого включены последовательно в цепь О1;1еративного источника питани 25. Напр жение резервного источника питани 24 подключено к контактам 21 и 22 и через выпр митель 27 и нормально разомкнутый контакт 13 реле 11 к обмотке контактора 16 исполнительного элемента 15. Устройство работает следующим образом . При нормальной работе основного источника электроснабжени 23 его напр жение через нормально замкнутые контакты 17-20 исполнительного элемента 15 (обмотка 16 контактора обесточена) поступает к потребителю электроэнергии 26. Одновременно это же напр жение поступает на выпр митель I и далее в виде выпр мленного напр жени на делитель 2. Часть выпр мленного напр жени , сн того с резистора 4, поступает на RC-цепочку 6. При первоначальном включении напр жени конденсатор 8 зар жаетс до напр жени , равного падению напр жени на резисторе 4. Когда конденсатор 8 зар дитс , ток через резистор 7 и падение напр жени на нем будут равны нулю, потенциалы эмиттера и базы транзистора 10 - равны, транзистор 10 - заперт. Это обеспечивает отсутствие тока через обмотку реле 11 ключевого элемента 9 (контакты 12, 13 этото реле разомкнуты). Таким образом достигаетс отсутствие тока оперативного источника питани 25 при нормальной работе основного канала 23. При отключении напр жени основного канала 23 прекращаетс подача напр жени на выпр митель 1 и делитель 2. Конденсатор 8 разр жаетс через резисторы 4 и 7. Ток разр да конденсатора 8 через резистор 7 вызывает падение напр жени , приложенное минусом к базе транзистора 10, а плюсом к его эмиттеру. Этим напр жением транзистор 10 на короткое врем разр да конденсатора 8 открываетс и через него, а следовательно, и через обмотку реле 11 протекает ток оперативного источника 25. Реле 11 срабатывает, контакты 12 замыкаютс и через них и резистор 14 на базу транзистора 10 подаетс отрицательное относительно эмиттера напр жение оперативного источника питани 25. Этим напр жением транзистор 10 поддерживаетс в токопровод щем состо нии после разр да конденсатора 8. Одновременно с контактами 12 замыкаютс контакты 13. Через эти контакты напр жение резервного источника 24, выпр мленное выпр мителем 27, подаетс на обмотку 16 контактора исполнительного элемента 15. Подвижные контакты 17 и 18 переключаютс на контакты 21, 22 и тем са.мым переключают потребитель электроэнергии 26 на резервный источник питани 24. Возобновление напр жени на основном источнике электроснабжени 23 приведет к возникновению падени напр жени на резисторе 4. Этим напр жением зар жаетс конденсатор 8, а ток зар да этого конденсатора приводит к падению напр жени на peзисторе . 7, приложенное плюсом, к базе транзистора 10, а минусом к его эмиттеру. Этим напр жением транзистор 10 запираетс и, следовательно, прекращаетс ток, через обмотку реле 11. Это приводит к размыканию контактов 12 и сн тию с базы транзистора 10 отрицательного напр жени оперативного источника питани 25. Одновременно с размыканием контактов 12 размыкаютс и контакты 13, что приводит к обесточиванию обThe closest in technical essence to the proposed is an automatic switch of the electric power consumer, containing a supply voltage control circuit connected to the input of the key element 3. In this device there is a power source providing a continuous supply of voltage to the load, and. a backup power source to which the inverter is connected, controlled by the voltage of the main power supply source. During normal operation of the main power source, the inverter is in the conduction state and there is no signal at its output. When the voltage of the main source is turned off, the inverter closes and a signal is generated at its output, which activates the control device designed to stabilize the level of the output signal of the inverter. During normal operation of the main power supply, the control device is in the off state. A disadvantage of this device is the considerable complexity of the circuit, the inverter’s energy consumption of the backup power supply source with normal power supply from the main source and the associated low reliability of the device in operation. The aim of the invention is to increase the reliability of the automatic switch. This is achieved by the fact that in the switch of the electricity consumer, which contains the control circuit of the supply voltage, connected to the input of the key element, the latter is made in the form of an RC-chain. .In FIG. 1 shows the principle electrical cxefta automatic switch of the consumer of electricity; in fig. 2 is a circuit for activating the contactor actuator. The proposed automatic switch of the electricity consumer consists of a full-wave rectifier 1, a voltage divider 2 assembled according to a bridge circuit consisting of resistors 3, 4 and 5, the supply voltage control circuit 6, made in the form of an RC-chain consisting of a resistor 7 and a capacitor 8, a key element 9 consisting of a transistor 10, a winding of a relay 11 with normally open contacts 12, 13 and a resistor 14, an actuator 15, which is a contactor with a winding 16 and contacts 17-22. The circuit has a primary 23, a backup 24, an operational 25 power sources and a power consumer 26. The main power source 23 is connected via the contacts 17-20 of the actuating element 15 to the electric power consumer 26 and through the rectifier 1 and the voltage divider 2 to the RC circuit 6 of the automatic switch . The output of the RC chain 6 is connected to the input of the key element 9, the transistor 10 and the relay 11 of which are connected in series to the O1; 1 operational power source 25. The voltage of the backup power source 24 is connected to the contacts 21 and 22 and through the rectifier 27 and the normally open contact 13 relay 11 to the winding of the contactor 16 of the actuator 15. The device operates as follows. During normal operation of the main power supply 23, its voltage through normally closed contacts 17-20 of the actuating element 15 (the contactor winding 16 is de-energized) is supplied to the electricity consumer 26. At the same time, the same voltage goes to the rectifier I and then as rectified voltage divider 2. A part of the rectified voltage, removed from resistor 4, goes to RC-chain 6. When the voltage is initially turned on, capacitor 8 is charged to a voltage equal to the voltage drop on resistor 4. When capacitor 8 is charged, the current through the resistor 7 and the voltage drop across it will be zero, the potentials of the emitter and the base of the transistor 10 are equal, the transistor 10 is locked. This ensures the absence of current through the winding of the relay 11 of the key element 9 (contacts 12, 13 of this relay are open). Thus, the absence of a current of the operating power supply 25 is achieved during normal operation of the main channel 23. When the voltage of the main channel 23 is disconnected, the supply voltage to the rectifier 1 and divider 2 stops. through the resistor 7 causes a voltage drop applied by the minus to the base of the transistor 10, and by a plus to its emitter. With this voltage, the transistor 10 for a short time discharges the capacitor 8 opens and through it, and consequently, the current of the operational source 25 flows through the winding of the relay 11. The relay 11 is activated, the contacts 12 are closed and through them the resistor 14 is fed to relative to the emitter, the voltage of the operational power supply 25. With this voltage, the transistor 10 is maintained in a conductive state after the discharge of the capacitor 8. At the same time as the contacts 12, contacts 13 are closed. Through these voltage contacts the backup source 24, rectified by the rectifier 27, is applied to the winding 16 of the contactor of the actuating element 15. The movable contacts 17 and 18 are switched to the contacts 21, 22 and the same they switch the electric power consumer 26 to the backup power source 24. The voltage is restored to the main The power supply 23 will cause a voltage drop across the resistor 4. This voltage will charge the capacitor 8, and the charge current of this capacitor will drop the voltage on the sensor. 7, applied plus, to the base of the transistor 10, and a minus to its emitter. By this voltage, the transistor 10 is closed and, therefore, the current is stopped through the winding of the relay 11. This leads to opening of the contacts 12 and removal from the base of the transistor 10 of the negative voltage of the operational power source 25. Simultaneously with the opening of the contacts 12, the contacts 13 open, leads to de-energizing about