Claims (3)
Так как промежуточный трансформатор тока используетс дл передачи мощности, необходимой дл питани устройства защити, то его габариты оказываютс соизмеримыми с габаритами основных трансформаторов тока. В св зи с зтим такое техническое решение затруднительно использовать дл малогабаритных устройств . Цель изобретени - уменьшить габариты устройства и повысить надежность функционировани . Это достигаетс тем, что в устройство , содержащее трансформаторы тока по числу фаз, во вторичные обмотки которых включены последовательно измерительные резисторы, при соединенные ко входу органа контрол тока, выход которого соединен с управл ющим.входом тиристора, включенного в цепь питани обмотки электромеханического исполнительног органа, блок питани , „состо щий из силового выпр мител , входы которог подключены последовательно ко втори ным обмоткам упом нутых трансформаторов тока, а выход - к емкостному накопителю энергии, введены симисто по числу фаз, выпр митель управлеНИН и два стабилитрона, при этом па раллельно цепи, состо щей из вторичной обмотки упом нутых трансформаторов тока с последовательно вклю ченным измерительным резистором, по ключены симисторы, управл ющие элек троды которых соединены с зажимами переменного тока выпр мител управлени , к зажимам посто нного тока которого подключены соединенные пос ледовательно согласно стабилитроны, а емкостный накопитель энергии состоит из двух последовательно соединенных конденсаторов, причем обща точка конденсаторов соединена с общей точкой соединени стабилитронов и с общей точкой соединени измерительных резисторов. Именно такое схемное решение поз вол ет существенно уменьшить габариты устройства за счет того, что симисторы одновременно .выполн ют функцию ключевых стабилизаторов напр жени на накопительных конденсаторах , а также за счет исключени промежуточных трансформаторов тока (в сравнении с прототипом) и тем самым повысить надежность функционировани . , . Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже. Устройство содержит трансформаторы тока 1, включенные в каждую фазу защищаемой сети. Начала вторич ных обмоток трансформаторов тока 1 через измерительные резисторы 2 вкл чены в звезду, концы через силовой выпр митель 3 подсоединены к накопит4льнь1м конденсаторам 4. Параллельно выходу выпр мител 3 подключ це.пь тиристор 5 - катушка б электро механического исполнительного органа . С каждого накопительного крнден ciaTopa снимаетс питание положитель ной и отрицательной, пол рности относительно общей точки дл органа 7 контрол тока. Симисторы 8 подклюены катодами к входным зажимам выр мител 3, управл ющими электродаи - к входным зажимам маломощного ыпр мител 9 управлени , анодами общей точке. Выходные зажимы выпр ител 9 подключены к общей точке ерез стабилитроны 10. Устройство работает следующим образом. Так как схема симметрична, то рассмотрим ее работу в один полупериод дл одной из фаз. В начале каждого полупериода вторичного тока происходит подзар д через выпр митель 3 соответствующего накопительного конденсатора 4 . При этом симистор 8 закрыт. Как только напр жение на конденсаторе 4 превысит напр жение стабилизации соответствующего стабилитрона 10, начинает протекать через выпр митель 9 ток управл ющего электрода симистора 8, который, включа сь, закорачивает вторичную обмотку трансформатора тока на измерительный резис|Тор 2. При изменении пол рности втоЬичного тока симистор 8 выключаетс , и вышеописанный процесс повтор етс дл другого накопительного конденсатора , зар женного до напр жени противоположной пол рности. Выключение симистора может также происходить и при насыщении трансформаторов тока/ характерно дл больших значений первичного тока. Ток по измерительному резистору 2 протекаем независимо от коммутационного состо ни симистора 8. Напр жение на измерительном резисторе 2, пропорциональное первичному току фазы, поступает на вход органа 7 контрол тока, который в аварийной ситуации, (перегрузке, междуфазном или однофазном коротком замыкании, обрыве фазы) подает по заданной программе команду на. включение тиристора 5, и оба конденсатора 4, включенные последовательно , разр жаютс на к.атушку б электромеханического исполнительного органа. Подсоединение симисторов катодами ко входным зажимам выпр мител 3 позвол ет относительно просто с помощью одного общего дл каждого полупериода опорного элемента (стабили1рона 10)- осуществить раздельное управление симисторами, что необходимо, дл .обеспечени симметричного режима работы трансформаторов тока. Таким образом, введение и соответствующее подсоединение симисторов, стабилизирующих напр жение на накопительных конденсаторах путем закорачивани вторичных обмоток трансформаторов тока на измерительные резисторы, позвол ет.исключить промежуточные трансформаторы тока и в св зи с этим уменьшить габариты устройства. Так как симисторы эффективно защищают вторичные цепи трансформаторов тока от действи сверхтоков, то предлагаемое устройство может работать в сет х с большими токами коротких.замыканий. Уменьшение напр жени на каждом накопительном конденсаторе 4 при со хранении неизменной суммарной запас мой энергии позвол ет значительно увеличить мощность, потребл емую от емкостного накопител энергии органом 7 контрол тока, что существенно облегчает конструирование устройства. Кроме того, вследствие симметричной работы трансформаторов тока удаетс существенно расширить зону первичных токов, внутри которой трансформаторы тока работают в ненасыщенном режиме. Последнее об сто тельство позвол ет расширить зонулинейности передаточной характ ристики трансформаторов тока и реагировать на однофазные короткие замыкани путем вы влени токов нулевой последовательиостн во вторичных цеп х трансформаторов тока. За вл емое устройство предназнач дл применени в качестве полупрово никового расцепител в новой перспективной серии малогабаритных низ козвольтных автоматических выключате лей. Его применение в сравнении с гголупроводниковыми расцепйтел ми выключателей А3700 позволит снизить трудоемкость изготовлени (за счет исключени калибровки устройствам по первичному току), ввести новые виды 3aiii.HT от однофазных замыканий и обрыва фазы, применить современну более надежную элементную базу, Формула изобретени Устройство дл токовой защиты от повреждени в сети переменного тока, содержащее трансформат оры тока по числу фаз, во вторичные обмоткк которых включены последовательно измерительные резисторы, присоединенные ко входу органа контрол тока, выход ко.торого соединен с управл ющим входом тиристора,включенного.в цепь питани обмотки электромеханического исполнительного органа, блок питани , состо щий из силового выпр мител , входы которого подключены последовательно ко вторичным обмоткам упом нутых трансформаторов тока, а выход подключен к емкостному накопителю энергии, отличающеес тет, что, с целью уменьшени габаритов и псэвышени надежности функционировани , в него введены симисторы по числу фаз, выпр митель управлени и два стабилитрона , при этом параллельно цепи,, состо щей из вторичной обмотки упом нутых трансформаторов тока с последовательно включенным измерительным резистором, подк.пючены симисторы, управл ющие электродаа которых соединены с зажимами переменного тока . выпр мител управлени , к зажимам посто нного тока которогоподключены соединенные последовательно согласно стабилитроны, а емкостный накопитель энергии состоит из двух последовательно соединенных конденсаторов , причем обща точка конденсаторов соединена с общей точкой соединени стабилитронов и с общей точкой соединени измерительных резисторов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 163252, кл. Н 02 Н 3/08, 1963. Since the intermediate current transformer is used to transfer the power required to supply the protection device, its dimensions are comparable with those of the main current transformers. In connection with this, this technical solution is difficult to use for small-sized devices. The purpose of the invention is to reduce the size of the device and improve the reliability of operation. This is achieved by the fact that the device containing current transformers has the number of phases, the secondary windings of which include measuring resistors in series, connected to the input of a current control body whose output is connected to the control input of the thyristor connected to the power supply circuit of the electromechanical actuator winding power supply unit consisting of a power rectifier, the inputs of which are connected in series to the secondary windings of the above-mentioned current transformers, and the output to the capacitive energy storage device, Simultaneous in terms of the number of phases, the rectifier of the control unit and two Zener diodes, in parallel with a circuit consisting of the secondary winding of the above-mentioned current transformers with a series-connected measuring resistor, are connected triacs, the control electrodes of which are connected to the AC terminals of the rectifier control motor, to the DC terminals of which the connected are connected successively according to the zener diodes, and the capacitive energy storage consists of two series-connected capacitors, with point capacitor connected to the common point of zener compounds and compounds with common point measuring resistors. It is this circuit solution that allows the device dimensions to be significantly reduced due to the fact that the triacs simultaneously perform the function of key voltage regulators on the storage capacitors, as well as by eliminating intermediate current transformers (in comparison with the prototype) and thereby increasing the reliability of operation . , The scheme of the proposed device shown in the drawing. The device contains current transformers 1, included in each phase of the protected network. The beginning of the secondary windings of current transformers 1 through measuring resistors 2 are connected to the star, the ends through the power rectifier 3 are connected to a storage capacitor 4. Parallel to the output of the rectifier 3 connect a tc thyristor 5 - coil b of the electro-mechanical actuator. With each ciaTopa cumulative battery, the power is removed from the positive and negative polarity relative to the common point for the current control authority 7. The triacs 8 are connected by cathodes to the input terminals of the amplifier 3, the control electrodes to the input terminals of the low-power control 9, anodes, a common point. The output terminals of the rectifier 9 are connected to a common point through zener diodes 10. The device operates as follows. Since the scheme is symmetric, we consider its operation in one half-period for one of the phases. At the beginning of each half-cycle of the secondary current, charging takes place through rectifier 3 of the corresponding storage capacitor 4. When this triac 8 is closed. As soon as the voltage on the capacitor 4 exceeds the stabilization voltage of the corresponding Zener diode 10, the current of the control electrode of the triac 8 begins to flow through the rectifier 9, which, including, short-circuits the secondary winding of the current transformer by the measuring resistor | Tor 2. When the polarity of the secondary changes, the current of the triac 8 is turned off, and the above process is repeated for another storage capacitor charged to a voltage of opposite polarity. Switching off the triac can also occur when the current transformers are saturated / characteristic of large values of the primary current. The current through the measuring resistor 2 flows regardless of the switching state of the triac 8. The voltage across the measuring resistor 2, proportional to the primary current of the phase, enters the input of the current control body 7, which in an emergency situation (overload, phase-to-phase or single-phase short circuit, phase failure ) gives the command on the given program. the switching on of the thyristor 5, and both capacitors 4, connected in series, are discharged onto a coil b of an electromechanical actuator. Connecting the triacs to the cathodes to the input terminals of the rectifier 3 allows relatively simply using one common for each half-period support element (stabilitron 10) to perform separate control of the triacs, which is necessary to ensure the symmetrical operating mode of the current transformers. Thus, the introduction and appropriate connection of triacs, which stabilize the voltage on the storage capacitors by shorting the secondary windings of current transformers on the measuring resistors, makes it possible to eliminate intermediate current transformers and therefore reduce the size of the device. Since the triacs effectively protect the secondary circuits of current transformers from the effects of overcurrents, the proposed device can operate in networks with large short-circuit currents. Reducing the voltage on each storage capacitor 4 while keeping the total energy reserve unchanged allows a significant increase in the power consumed from the capacitive energy storage by the current control body 7, which greatly simplifies the design of the device. In addition, due to the symmetrical operation of current transformers, it is possible to significantly expand the zone of primary currents, inside of which current transformers operate in an unsaturated mode. The latter circumstance allows to expand the zonularity of the transfer characteristic of current transformers and to respond to single-phase short circuits by detecting zero-sequence currents in the secondary circuits of current transformers. The device is intended to be used as a semi-conductor release in a new promising series of small-sized low-voltage circuit breakers. Its use in comparison with the A3700 switches golouprovodnikovy razpytiteli will reduce the complexity of manufacturing (due to the exclusion of the calibration device to the primary current), introduce new types of 3aiii.HT from single phase closures and phase failure, apply modern more reliable element base, Formula of the invention Current device protection from damage in the AC network containing current transformers according to the number of phases, in the secondary windings of which are connected in series measuring resistors connected to to the current control organ, the output of the second is connected to the control input of the thyristor connected to the power supply circuit of the winding of the electromechanical actuator, the power supply unit consisting of a power rectifier whose inputs are connected in series to the secondary windings of the above-mentioned current transformers, and the output Connected to a capacitive energy storage device, characterized in that, in order to reduce overall dimensions and pseudo-higher reliability of operation, triacs were introduced into it, a control rectifier and two zener diodes , The ,, parallel circuit consisting of the secondary winding of said transformer in series with a current measuring resistor included, podk.pyucheny triacs controlled elektrodaa guides which are connected to the AC terminals. control rectifier, to the DC terminals of which are connected connected in series according to Zener diodes, and the capacitive energy store consists of two series-connected capacitors, with the common point of the capacitors connected to the common connection point of the zener diodes and the common connection point of the measuring resistors. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 163252, cl. H 02 H 3/08, 1963.
2.Акцептованна за вка Японии № 43-109930, кл. 58 D 21, 1968. 2. Accepted for Japan No. 43-109930, cl. 58 D 21, 1968.
3.США Electrical Engineering № 11, 1961.3. United States Electrical Engineering No. 11, 1961.