SU945936A1 - Устройство дл защиты электроустановки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты электроустановок от анормальных режимов работы.

Известно устройство защиты, содержащее терморезисторы или RC-цепочку , триггерное устройство и исполнительный элементi включенный на выход триггера f1.

Однако устройство- характеризуетс  низкой надеи ностью и точностью работы . Это вызвано тем, что с помощью простых RC-цепочекнельз  получить большой диапазон выдержки времени, а с помощью терморезисторов - малый, вследствие чего устройство не обеспечивает наиболее полного согласовани  с тепловой перегрузочной характеристикой защищаемой электроустановки. Кроме того, известное устройство защищает электроустановку только по одному параметру - току, температуре или напр жению. В промышленности эле троустановки работают в различных

температурных услови х и режимах нагрузки , поэтому дл  них следует примен ть одновременно два типа защиты токовую и тепловую. Это во многих случа х не оправдано, так как ведет к усложнению схем автоматики и защиты .

Наиболее близким техническим решением- к изобретению  вл етс  устройство , которое обеспечивает как раздельную , так и комплексную защиту электроустановки . Это устройство содержит аналог однопереходного.транзистора, первый вход которого через диод сое (5 динен с выходом первой RC-.цепочки, а выход - с управл ющим переходом тиристора , исполнительный элемент, управл ющий работой коммутирующего узла , делитель напр жени , подключенный

20 к параметрическому стабилизатору, вторую RC-цеопцку и источник питaии f2J,

Однако известное устройство также rte обладает достаточной надежностью . Это вызванотем, что обмотка

исполнительного элемента  вл етс  балластным сопротивлением стабилизатора и при пуске электроустановки в работу исполнительный элемент может включитьс  и ложно отключить коммутирующий узел. Отключение происходит при длительном пусковом режиме, так как посто нна  времени цепи конденсатора, включенного параллельно параметрическому стабилизатору, мала. Кроме того, не обеспечиваетс  подстройка устройства по. сопротивлени м терморезисторов, значени  которых могут сильно измен ть с  от образца к образцу, а соединение второй RC-цепочки через стабилитрон с управл ющим переходом тиристора и через потенциометр с источником питани  усложн ет устройство и технически не оправдано. Недостатком устройства  вл етс также возможность его включени  на неполнофазный режим питающей сети и его неработоспособность при обрыве проводов цепи термосопротивлений или их коротком замыкании. Это вызвано тем, ито исполнительный элемент не св зан с напр жением питающей сети в начальный момент пуска электроустановки, а обрыв термосопротивлений приводит к тому, что второй вход аналога однопереходного транзистора подключаетс  к минусово1% шине источника питаний. Аналог открываетс , но так как сопротивление потенциометров первой RC-цепочки велико, то тиристор по управл ющему переходу не от крываетс  и при возр/1кновении анормального режима во врем  -пуска электроустановка не отключаетс . При коротком же замыкании термосопротивлений напр жение переключени  аналога однопереходного транзистора увеличиваетс  и последний может быть открь1т только при больших перегрузках. Эти недостат ки присущи устройству при использовании его дл  температурной или комплек ной защиты.

Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве защиты электроустановки , содержащем аналог однопереходного транзистора, первый вход которого через первый диод соединен с выходом первой RC-цепочки, а выход - с управл ющим переходом тиристора, исполнительный элемент, управл ющий работой коммутирующего узла, делитель напр жени , псздключенный к параметрическому стабилизатору, вторую RCцепочку и источник питани , исполнительный элемент подключен к источнику питани  через второй диод и балластный резистор и шунтирован тиристором параллельно которому включены через второй диод параметрический стабилизатор и обе RC-цепочки, выход второй из которых через третий диод соединен с первым входом аналога, однопереходного транзистора, при этом делитель напр жени  подключен к параметрическому стабилизатору через четвертый диод, а в его цепь включен потенциометр , .средний вывод которого соединен с вторым входом аналога однопереходного транзистора.

При использовании устройства дл  температурной защиты параллельно первому делителю напр жени  включен второй делитель, выход которого через п тый диод соединен с общей точкой соединени  термосопротивлени  и потенциометра первого делител  напр жени 

Кроме того, катод четвертого диода через резистор, шестой диод и кнопку управлени  подключен к одному из фазных проводов питающей сети, а катод п того диода через седьмой диод соединен с анодом тиристора и первым зажиМом исполнительного элемента, второй зажим которого подключен через источник питани  к нулевому проводу питающей сети.

При использовании устройства дл  токовой защиты анод тиристора и исполнительный элемент подключены к фазному проводу питающей сети через резистор, шестой диод и кнопку управлени  .

При использовании устройства дл  температурной или комплексной защиты в него дополнительно введен транзистор , эмиттер которого соединен с катодом п того диода, база - со средним выводом одного из потенциометров второго делител  напр жени , а коллектор через резистор - с выходом аналога однопереходного транзистора.

На чертеже представлена схема устройства .

Устройство защиты электроустановки содержит аналог однопереходного транзистора 1, первый вход которого через диод 2 соединен с выходом RCцепочки на потенциометрах 3 и 4, конденсаторе 5 и диоде 6 и через диод 7 с выходом второй RC-цепочки на потенциометре 8 и .конденсаторе 9, а выход - с управл ющим переходом тиристора 10, исполнительный элемент 11, управл ющий работой коммутирующе го узла 12, делитель напр жени  на резисторах 13 и потенциометре 1, средний выход которого соединен с вторым выходом аналога однопереходно го транзистора, параметрический стабилизатор 15, параллельно которому через диод 16 подключен делитель напр жени  и источник 17 питани . Исполнительный элемент 11 и тиристор 10 через диод 18 и балластный резист 19 подключены к источнику 17 питани  Второй делитель на потенциометре 20 и ;.резисторе 21 подключен параллельно первому делителю, при этом его выход через диод 22 соединен с.общей точкой позисторов 13 и потенциометра It. Катод диода 16 через резистор 23 диод 2k и кнопку 25 управлени , подключен к фазе питающей сети, а катод диода 22 через диод 26 соединен с анодом тиристора 10 и одним зажимом исполнительного элемента 11, второй зажим которого через источник 17 питани  подключен к нулевому проводу питающей сети. При токовой защите ре зистор 23, диод 2 и кнопка 25 управ лени  подключены к аноду тиристора 10. При необходимости в схему включе ны транзистор 27, эмиттер которого соединен с катодом диода 22, база со средним выводом потенциометра 20 второго делител  напр жени , а колле тор через резистор 28 - с выходом аналога однопереходного транзистора 1 . При использовании устройства дл  токовой или комплексной защиты электроустановки в качестве источника 17 питани  используютс  трансформаторы тока, первичные обмотки которых вклю чены в силовую цепь электроустановки а вторичные через выпр митель нагружены на устройство и сглаживающий фильтр. При температурной защите электроустановки в качестве источника 17 питани  используетс  трансформатор или питающа  сеть. Исполнительный элемент 11 и коммутирующий, узел 12 могут быть выполнены на бесконтактной или контактной основе. При использовании устройства дл  то ковой защиты с помощью позистора 13 осуществл етс  коррекци  устройства по окружающей температуре воздуха, а при температурной или комплексной контроль за температурой элементов электроустановки, при этом коррекци  по окружающей температуре осуществл етс  с помощью второго термосопротивлени ; например терморезистора 29При необходимости коррекции может не осуществл тьс , когда термосопротивлени  позистора 13 и терморезистора 29 закорачиваютс . Устройство при осуществлении комплексной защиты электроустановки работает следующим образом. В исходном состо нии исполнительный элемент 11 и коммутирующий узел 12 обесточен. Тиристор 10 и аналог однопереходного транзистора 1 закрыты, конденсаторы 5 -и 9 разр жены. Позисторы I3 установлены на элементах электроустановки, котора  отключена от питающей сети. При замыкании кнопки 23 управлени  фазное напр жение через диоды 2k и 26, резистор 23 и резисторы 13 поступает на исполнительный элемент 11. Если температура элементов электроустановки не превышает предельно допустимого значени  и цепь резисторов 13 не оборвана, то при наличии всех фаз питающей сети включаютс  в работу .исполнительный элемент 11 и коммутирующий узел 12. На электроустановку поступает напр жение питающей сети. На выходе источника 17 питани  по вл етс  напр жение. Зар ды конденсатора 9 через потенциометр 8 обеспечивают отстройку устройства от ударных токов переходного режима элект-, роустановки, а зарпды конденсатора 5 - от пусковых токов. Врем  зар да конденсатора 5 с помощью потенциометров 3 и 4 выбираетс  в несколько раз большим длительности переходного процесса , по окончании которого конденсаторы 5 и 9 разр жаютс  до установившегос  значени . Устройство настроено таким образом, что при перегрузке электроустановки до 1,3-1,5 номинального значени  осуществл етс  температурна  защита, при больших перегрузках - токова . Это дЬстигаетс  с помощью потенциометров 3, , 8 и 1. Если длительность перегрузки превышает врем  пуска электроустановки или перегрузки более 1,3-1.5 номинального значени , а также при обрыве одной из фаз питающей сети при 7. Э этой п1ерегрузке электроустановки конденсатор 5 через определенное врем  зар жаетс  до напр жени  переключени  аналога однопереходного транзистора 1 . Последний открываетс  и разр дный ток конденсатора 5 открывает тиристор 10. Исполнительный элемент 11 и коммутирующий узел 12 отключают электроустановку от питающей сети. При возникновении короткого замы- О жим

кани  в силовой цепи электроустановки напр жение на выходе источника 17 питани  и потенциометра 8 резко возрастает . Конденсатор 9 через несколько миллисекунд зар жаетс  до напр жени  15 переключени  аналога однопереходного транзистора 1. Электроустановка обесточиваетс . .

В случае возникновени  перегрузки электроустановки менее 1., номи- 20 нального значени  конденсатор 5 зар  жаетс  до нового установившегос  значени , но аналог однопереходного тран зистора 1 остаетс  в закрытом состо нии так как напр жение на конденсаторе 5 меньше напр жени  переключени . Перегрузка электроустановки приводит к перегреву ее элементов. При достижении температурной предельно допустимого значени  сопротивление позисторов 13 резко возрастает. Это приводит к уменьшению напр жени  переключени  аналога однопере; одного транзистора, а так как напр жение на конденсаторе 5 превышает новое значение напр жени  переключени , то аналог однопереходного транзистора 1 открываетс . Электроустановка обесточиваетс . Ее повторное включение в работу возможно только при остывании ее элементов до номинальной тем пературы. При обрыве позисторов 13 в момент пуска электроустановки диод 22, включенный на выходе делител  20 и 21 на пр жени  открываетс  и напр жение переключени  аналога однопереходного транзистора 1 автоматически устанавли ваетс  минимальным, но достаточным дл  надежного открывани  тиристора 1 О. При закорачивании позисторов 13 открываетс  транзистор 27 и тиристор 10, поэтому электроустановка отключа етс  от питающей сети. При использовании устройства дл  частных видов защит процессы в схеме аналогичны описанному. Разница заключаетс  у юм, что при токовой

Claims (3)

1. Использование в предлагаемом устройстве одновременно двух принципов контрол  за работающей электроустановкой позвол ет унифицировать известные устройства защиты, снизить их номенклатуру , затраты на изготовление, эксплуатацию и ремонт и обеспечить самоконтроль устройства. При использовании устройства дл  комплексной ( защите не используютс  позисторы, а цепочка из резистора 23, Диода 2k и кнопки 25 управлени  подключаетс  к тиристору 10 и исполнительному элементу 11. При температурной защите электроустановки не используютс  трансформаторы тока. С помощью потенциометров 3, , 8, И и 20 устанавливаетс  в этих услови х требуемый реработы элементов устройства. защиты достигаетс  наиболее полное согласование защитной характеристики с тепловой перегрузочной характеристикой электроустановки. Формула изобретени  1. Устройство дл  защиты электроустановки , содержащее аналог однопереходного транзистора, первый вход которого через первый диод соединен с выходом первой RC-цепочки, а выход с управл ющим переходом тиристора, исполнительный элемент, .управл ющий работой коммутирующего у-зла, делитель напр жени , подключенный к параметрическому стабилизатору, вторую RC-цепочку и источник питани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства, исполнительный элемент подключен к источнику питани  через второй диод и балластный резистор и шунтирован тиристором, параллельно которому включены через второй диод параметрический стабилизатор и обе RC-цепочки, выход второй из которых через третий диод соединен с первым входом аналога однопереходного транзистора, при этом делитель напр жени  подключен к параметрическому стабилизатору через четвертый диод, а в его цепь включен потенциометр, средний вывод которого соединен с вторым входом аналога однопереходного транзистора.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей

   при использовании устройства дл  температурной защиты, параллельно первому делителю напр жени  включен второй делитель, выход которого через п тый диод соединен с общей точкой соединени  термосопротивлени  и потенциометра первого делител  напр жени .

   3. Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что катод четвертого диода через резистор, шестой диод и кнопку управлени  подключен к одному из фазных проводов питающей сети , а катод п того диода через седьмой диод соединен с анодом тиристора и первым зажимом исполнительного элемента , второй зажим которого подключен через источник питани  к нулевому проводу питающей сети.
3. . Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е .е с   тем, что, с целью

   использовани  устройства дл  токовой защиты, анод тиристора и исполнительный элемент подключены к фазному проводу питающей сети через резистор, шестой диод и кнопку управлени .

   5. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в него дополнительно введен транзистор, эмиттер которого соединен с катодом п того диода, база - со средним выводом одного из потенциометров второго делител  напр жени , а коллектор через резистор - с выходом аналога однопереходного транзистора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 Н 7/08, 1972. 2 .Авторское свидетельство СССР по за вке № 2 97208/2 -07,

   кл. Н 02 Н 7/08, 1978.