SU834814A1 - Устройство дл токовой защитыэлЕКТРОуСТАНОВКи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области защиты электроустановок от перегрузок и коротких замыканий и может примен тьс  дл  защиты электрообору довани  летательных аппаратов (ЛА) и обслуживающих их аэродромных электр установок. Известны многочисленные устройства , предназначенные дл  защиты потребител  от перегрузок и короткого замыкани  П. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее трансформатор тока, подключенные через выпр митель к сглаживающему конденсатору и нагру зочному резистору, к которому чере зар дную цепь,представл ющую собой стабилизатор тока, выполненный на полевом транзисторе, подсоединен накопительный конденсатор, подключенный параллельно входу порогового элемента, выходное реле которого отключает потребитель от сети f2j. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает защиту от перемежающегос  короткого замыкани  (типа электрической дуги, .которое характеризуетс  хаотическими и резкими изменени ми величины тока от нулевого до. максимального значени . Следует отметить,что такой вид замыканий наиболее характерен дл  аэродромных электроустановок, так как одна така  установка обслуживает несколько летательньпс аппаратов OlA) . При этом производитс  многократное подключение к силовым штепсельным разъемам ЛА ответной части разъема электроустановки , что приводит к интенсивному механическому износу последнего . Следствием этого  вл етс  ухудшение контакта между клеммами обоих разъемов, а зто в конечном счете вызьшает по вление искрени , переход щего со временем в перемежающеес  короткое замыкание, которое может привести к пожару на борту ЛА.

Кроме того, указанное устройство не обеспечивает быстрого отключени  при устойчивом коротком замыкании, поскольку вьщержка времени отключени остаетс  посто нной независимо от величины тока короткого замыкани  из-за наличи  стабилизатора тока в зар дной цепи.

Цель изобретени  - повышение надежности и расширение функциональных возможностей защиты путем увелични  видов повреждений, на которые она реагирует.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  защиты электроустановки, содержащем трансформаторы тока, йыпр митель с нагрузочным резистором, который соединен через зар дную цепь с накопительным конденсатором, параллельно которому подключен пороговый элемент и исполнительный орган, упом нута  зар дна  цепь выполнена в виде двух транзисторных ключей, база транзистора первого ключа подсоединена к выпрмителю через соединенные параллельно конденсатор и стабилитрон, база транзистора второго ключа подключена к движку нагрузочного резистора, выполненного в виде потенциометра, при этом коллекторы транзисторов .ключей подключены через резисторы к накопительному конденсатору, а эмиттеры соединены с анодом дополнительного стабилитрона, катод которого подсоединен к плюсовой шине питани  устройства,, при этом минусова  шина питани  соединена через замыкающий контакт кнопки с точкой соединени  минусового выходного зажима и параллельно соединенных конденсатора и стабилитрона выпр мител .

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из трансформаторов 1,2 и 3, выпр мител  4, кнопки 5, стабилитрона 6, конденсатора 7, нагрузочного резистора 8, выполненного в виде потенциометра, резисторов 9, 10 и 11, первого транзистора 12, дополнительного стабилитрона 13, накопительного конденсатора 14, резистора 15, второго транзистора 16, порогового элемента 17 и сигнальной лампочки 18.

Устройство работает следующим образом.

Когда ток в трехфазной сети не превышает допустимого значени , переменное напр жение на вторичных обмотках трансформаторов тока, и, следовательно, посто нное напр жение на выходе выпр мител  4 также не превышают заданного значени . Напр жение, подаваемое на базу второго транзисторного ключа 16 с помощью потенциометра 8, устанавливаетс  несколько меньшим напр жени  пробо  дополнительного стабилитрона 13. Необходимо учитывать еще и напр жение база-эмиттер транзисторного ключа 16,но так как оно намного меньш напр жени  на дополнительном стабилироне 13, то им можно пренебречь.Напр жение пробо  стабилитрона 6 выбираетс  таким, чтобы в сумме с напржением пробо  дополнительного стабилитрона 13 оно в 2-3 раза превьшало напр жение на выходе выпр мител  4 в нормальном режиме работы. В этом случае конденсатор 7 зар жен до величины напр жени  на выходе выпр мител  4, оба транзисторных ключа 12 и 16 закрыты, накопительный конденсато 14 разр жен, пороговый элемент закрыт Резистор 9 вместе с резистором 8 образует-цепь зар д-разр д конденсатора -7, резистор 10 служит дл  разр да накопительного конденсатора 14 в случае, если в сети трехфазного тока имеет место бросок тока (например, при пуске авиационного двигател ).

Claims (2)

1. В случае перегрузки, когда ток в трехфазной сети превышает на 15-20% допустимый, переменное напр жение на вторичных обмотках трансформаторов тока 1,2 и 3 и посто нное напр жение на выходе выпр мител  4 превьшает заранее заданное значение. Напр жение, поступающее на базу второго транзистора 16, становитс  больше напр жени  пробо  дополнительно го стабилитрона 13. Второй транзистор 16 открываетс , и начинаетс  процесс зар да накопительного конденсатора 14. Врем , за которое он зар жаетс  до величины срабатьгоани  порогового .элемента 17, зависит в основном от величины сопротивлени  резистора 15 (дл  предлагаемого устройства оноравно 3 с). Если за это врем  перегрузка не сниметс  то срабатьшает пороговый элемент 17 контакты его реле разрывают цепь пи тани  силового контактора в трёхфазной цепи (не показан) . Одновреме но загораетс  сигнальна  лампочка 1 В случае перемежающегос  коротко го замыкани  (типа электрической дуги) ток в трехфазной сети имеет вид отдельных хаотичных и резко измен ющихс  по величине, длительност и частоте следовани  импульсов. Так же вид имеет и напр жение навыходе выпр мител  4. Этот вид замыкани  наиболее веро тен и опасен, поэтому дл  обеспечени  быстрейшего срабатыв ни  устройства импульсное напр жение на базу транзистора 12 подаетс  дополнительно через стабилитрон 6, сопротивление резистора I1 выбираетс минимальным (около 1 кОм), т.е. таКИМ , чтобы только предотвратить ложн зар д накопительного конденсатора 14 до большого напр жени  от одиночного броска тока в трехфазной сети, возникающего, например, при пуске авиационного двигател .При таком замыкании работает практически только первый транзистор 12, так как зар д накопительного конденсатора 14 через второй транзистор 16 в силу большой величины сопротивлени  резистора 15 (около 75 кОм) незначителен. После зар да накопительного конденсатора 14 до величины срабаты . вани  порогового элемента 17 -реле последнего разрывает цепь питани  силового Контактора в трехфазной сети. Одновременно загораетс  сигнал на  лампочка 18. В режиме установившегос  коротко го замыкани  ток в цепи резко увели чиваетс  до величины, в 4-6 раз пре вышающей допустимую. В этом случае напр жение на выходе вьшр мител  4 достигает величины пробо  стабилитр нов 6 и 13 и открываютс  оба транзистора 12 и 16. Но поскольку величина сопротивлени  резистора 11 .выбрана намного меньше величины сопротивлени  резистора 15, то и зар д накопительного конденсатора 1 до величины срабатьшани  порогового элемента 17 происходит за очень малое врем  по цепи первого транзисто ра 12. Пороговый элемент 17 срабатьгеает и его реле разрьшает цепь питани  силового контактора в трехфазной сети. Одновременно загораетс  сигнальна  лампочка 18, Замыканием кнопки 5 можно проверить исправность защиты. При этом минус питани  подаетс  на входы транзисторов ключей, они открьшаютс  зар жаетс  накопительный конденсатор 14 и срабатывают пороговый элемент и исполнительный орган. . Такое схемное решение устррйства позвол ет осуществл ть эффективную защиту летательного аппарата и энергоустановки как при перегрузках и установившихс  коротких замыкани х, так и при перемежающихс  коротких замыкани х. Формула изобретени  1.Устройство дл  .токовой защиты электроустановки, содержащее трансформаторы тока, выпр митель с нагрузочным резистором,который соединен через зар дную цепь с накопительным конденсатором, параллельно которому подключен пороговый элемент и исполнительный орган, о, т л ичающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и расширени  функциональньпс возможностей, упом нута  зар дна  цепь выполнена в виде двух транзисторных ключей,база транзистора первого ключа подсоединена к выпр мителю через соединенные параллельно конденсатор и стабилитрон , база транзистора второго ключа подключена к движку нагрузочного ре зистора , выполненного в виде потенциометра , коллекторы транзисторов .ключей подключены через резисторы к накопительному конденсатору, а эмиттеры соединены с анодом дополнительного стабилитрона, катод которого подсоединен к плюсовой шине питани . 2.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что, с целью контрол  исправности, минусова  шина питани  соединена через замыкающие контакты кнопки с точкой соединени  шнycoвoгo вьгеодного зажима выпр мител  и параллельно соединенных конденсатора и стабилитрона. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Чернобровов Н. В. Релейна  защиты.тМ.. Энерги  , 1971, рис.11-54, с. 11-55.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 543084, кл. Н 02 Н 7/08, 1975.