SU949750A1

SU949750A1 - Устройство дл защиты трехфазной электроустановки от изменени чередовани фаз питающей сети

Info

Publication number: SU949750A1
Application number: SU813237362A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Яковлевич Дружинин
Original assignee: Druzhinin Anatolij Y
Priority date: 1981-01-21
Filing date: 1981-01-21
Publication date: 1982-08-07

Description

Изобретение относится к элект¹ротехнике и может быть использовано в электроустановках, где по условиям работы недопустимо пропадание фазного напряжения и изменение чередования фаз.

Известно устройство для защиты трехфазной электроустановки, содержащее тиристор, электромагнитное реле, диоды, конденсатор и резисторы и срабатывающее при пропадании фазного напряжения[1).

Однако это устройство не обеспечивает защиты от изменения чередования фаз питающего источника.

Наиболее близким по технической сущности,является устройство для защиты трехфазной электроустановки . от изменения чередования фаз, которое содержит исполнительный орган в виде электромагнитного реле, обмотка которого подключена к коллектору транзистора, тиристор, диоды, конденсатор и резисторыГ2}.

Недостатком известного устройства является отсутствие защиты от пропадания фазного напряжения, неприменимость в электроустановках, питающихся от трехфазных источников без нулевого провода, что сущест10 венно сужает функциональные возможности устройства, недостаточная надежность защиты от изменения чередования фаз при существенных перекосах фаз питающей сети ( изменение угла сдвига между напряжениями фаз В и С ) , необходимость введения блока питания постоянного тока, что усложняет устройство.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства.

Для достижения поставленной цели устройство для защиты трехфазной электроустановки от изменения чередования Фаз питающей сети, содержащее тиристор, функционально с ним связанные два резистора, конденсатор и один транзистор, к коллектору 2θ которого подключен исполнительный элемент - обмотка электромагнитного реле, замыкающие контакты которого включены в питающие провода, дополнительно снабжено вторым транзистор ром, эмиттер которого соединен с первой фазой питающей сети, коллектор - с управляющим электродом тиристора через первый резистор, а база - с первым выводом второго ре_п зистора и базой первого транзистора, ’θ эмиттер которого -подключен к- второй фазе питающей сети, катод тиристора, соединен с третьей фазой питающей сети и вторым выводом второго резистора, а анод - с вторым выводом обмотки электромагнитного реле, параллельно которой включен конденсатор, 5 причем замыкающие контакты электромагнитного реле включены последовательно в питающие провода.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграм- 10 ма переключения транзисторов.

Устройство содержит исполнительный орган .1, включающий в себя электромагнитное реле 2 с замыкающими контактами группами 3 и конденсатор j 5 4, включенный параллельно обмотке реле 2 , которая подключена к коллек-. тору транзистора 5. Эмиттер транзистора 6 соединен с фазой А источника напряжения, коллектор - с управляющим электродом тиристора 7 через резистор 8, а база - с первым выводом резистора 9 й базой транзистора 5, эмиттер которого подключен к фазе В источника напряжения, катод тирисгора 7 соединен с фазой С источника, напряжения и вторым выводом резистора 9, а анод - со вторым выводом обмотки электромагнитного реле 2.

Принцип защиты электроустановки следующий. 30

Лишь при наличии всех фаз питающе-.

го напряжения и чередовании их в порядке А, В,С через обмотку реле 2 проходит ток и оно замыкает контактные группы-3, подавая трехфазное на- 35 пряжение на электроустановку. Это обеспечивается следующим образом.

В промежуток времени, когда напряжение и_Лс превышает напряжение U_ec, оказывается закрытым транзистор 5 и 40 открытым транзистор 6 за счет прохождения тока по цепи фаза С. При этом через открытый транзистор б и резистор 8 проходит импульс тока управления тиристором 7 (на фиг. 2 заштрихо-45 ван З_ь), однако анодный ток тиристора равен нулю, поскольку транзистор 5 закрыт. Когда напряжение превысит напряжение Ugo. транзистор б запирается, а транзистор 5 отпирается за счет прохождения тока по цепи фаз$ В_;переход эмиттер - база транзистора 5 - резистор 9 - фаза С. Смена состо яний транзисторов происходит практически мгновенно в момент t_n (фиг.2}, поэтому через тиристор 7 и обмотку реле 2 проходит импульс тока, форма которого при отсутствии конденсатора 4 и активном сопротивлении обмотки 2, существенно превышающем индуктивное, соответствует току Jr (фиг.2).

__ В следующий период питающего напряжения процесс повторяется. Им пульсный ток через обмотку сглаживается емкостью конденсатора 4, поэтому 65 реле 2 надежно замыкает контактные группы 3. При изменении чередования фаз источника напряжения с А,В,С ток через тиристор 7 и обмотку реле 2je проходит, поскольку транзистор 5 в этом случае открывается не сразу после запирания транзистора б, а через промежуток времени tg (фиг.2), существенно больший времени восстановления тиристора ,7.

При исчезновении напряжения любой из фаз обмотка реле также обесточивается и оно отключает электроустановку от сети. При появлении всех фаз и правильном их чередовании реле вновь включается. Ток через обмотку при наличии конденсатора 4 ( имеет существенно меньшую длительность че.рез транзистор 5 ) оказывается постоянным с переменной составляющей, равной частоте питающего источника.

Таким образом, в предлагаемом устройстве нет необходимости в дополнительном источнике' постоянного тока, как в прототипе, оно не требует введения нулевого провода источника трехразного напряжения.Высокая надежность’ устройства обеспечиается за счет того, что величина перекрытия по фазе напряжений Цд_с и (фиг.2) не йли'яет на работу устройства 7. При изменении сдвига фаз между и Ugc несколько смещается во времени только момент переключения транзисторов t_n .

В электроустановках или иных объектах, имеющих в составе трехфазный транзистор, например, для питания выпрямителя 12 + 27 В, предназначенного для элементов автоматики, клеммы А,В,С подключается к вторым обмоткам трансформатора, где напряжение не превышает указанных выше значений. При этом предлагаемое устройство обеспечивает защиту от пропадания фазы инеправильного чередования фаз не одной электроустановки, а нескольких сразу, входящих в состав объекта.

При этом вместо реле с тремя группами контактов может быть использовано маломощное реле с одной группой, которой включаются мощные контакты нескольких электроустановок, а само устройство может быть миниатюризировано с использованием выпускаемых промышленностью бескррпусного тиристора и сборка маломощных высоковольтных (если необходимо) или низковольтных транзисторов.

Благодаря указанному составу.и связям обеспе>чивается существенное расширение функциональных возможностей, .повышение надежности и упрощение устройства.

Claims

фазе питающей сети, катод тиристора, Соединен с третьей фазой питающей сети и вторым выводом второго резистора , а анод - с вторым выводом обмотки электромагнитного реле, параллельно КОТОРОЙ включен конденсатор, причем замыкаюшне контакты электромаг нитного реле включены последовательно в питающие провода. На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - временна диаграмма переключени транзисторов. Устройство содержит исполнительный орган .1, включающий в себ элект ромагнитное реле 2 с замыканицими контактами группами 3 и конденсатор 4, включенный параллельно обмотке реле 2 , котора подключена к коллек- , тору транзистора 5. Эмиттер транзистора 6 соединен с фазой А источника напр жени , коллектор - с управл ющим электродом тиристбра 7 через резистор 8, а база - с первым выводом резистора 9 и базой транзистора 5, эмиттер которого подключен к фазе В источника напр жени , катод тиристора 7 соединен с фазой С источника, Напр жени и вторым выводом резистора 9, а анод - со вторым выводом обмотки электромагнитного реле
2. Принцип защиты электроустановки следующий.. Лишь при наличии всех фаз питающе го напр жени и чередовании их в пор дке А, В,С через обмотку реле 2 проходит ток и оно замыкает контак ные группы-3, подава трехфазное напр жение на электроустановку. Это обеспечиваетс следующим образом. В промежуток времени, когда напр жение Од t-превышает на.пр жение UgC оказываетс закрытым транзистор 5 и открытым транзистор 6 за счет прохож дени тока по цепи фаза С. При этом через открытый транзистор 6 и резистор 8 проходит импульс тока управлени тиристором 7 (на фиг. 2 заштрихо ван 3(,), однако анодный ток тиристора равен нулю, поскольку транзистор 5 закрыт. Когда напр жение Uf превы сит напр жение Uac транзистор 6 запи раетс , а транзистор 5 отпираетс за счет прохождени тока по цепи фаз В переход эмиттер - база транзистора 5 - резистор 9 - фаза С. Смена состо ний транзисторов происходит практически мгновенно в момент tp (фиг.2), поэтому через тиристор 7 и обмотку реле 2 проходит импульс тока, которого при отсутствии конденсатора 4 и активном сопротивлении обмотки 2, существенно превышающем индуктивное, соответствует току 3 г (фиг.2). В следующий период питающего напр 1кени процесс повтор етс . Импульсный ток через обмотку сглажива: етс емкостью конденсатора 4, поэтом реле -2 надежно замыкает контактные группы
3. При изменении чередовани фаз источника напр жени с А,В,С ток через тиристор 7 и обмотку реле 2jie проходит, поскольку транзистор 5 в этом случае открываетс не сразу после запирани транзистора 6, а через промежуток времени tg (фиг.2, существенно больший времени восстановлени тиристора .7, При исчезновении напр жени любой из фаз обмотка реле также обесточиваетс и оно отключает электроустановку от сети. При по влении всех фаз и правильном их чередовании реле вновь включаетс . Ток через обмотку при наличии конденсатора 4 ( имеет суи ественно меньшую длительность че .рез транзистор 5) оказываетс посто нным с переменной составл ющей, равной частоте питающего источника. Таким образом, в предлагаемом устройстве нет необходимости в дополнительном источнике посто нного тока, как в прототипе, оно не требует введени нулевого провода источника трехфазного напр жени .Высока надежность устройства обеспечиаетс за счет того , что величина перекрыти по фазе напр жений V/ vi 13 (фиг.2) не ёли ет на работу устройства 7. При изменении сдвига фаз между U. и Ugc несколько смещаетс во времени только момент переключени транзисторов tp . В электроустановках или иных объектах , имеющих в составе трехфазный транзистор, например, дл питани выпр мител 12 + 27 В, предназначенного .дл элементов автоматики, клеммы А,В,С подключаетс к вторым обмоткам трансформатора , где напр жение не превышает указанных выше значений. При этом предлагаемое устройство обеспечивает защиту от пропадани фазы и неправильного чередовани фаз не одной электроустановки , а нескольких сразу, вход щих в состав объекта. При этом вместо реле с трем группами контактов может быть использовано маломощное реле с одной группой , которой включаютс мощные контакты нескольких электроустановок, а само устройство может быть миниатюризировано с использованием выпускаемых промышленностью бескррпусного тиристора и сборка маломощных высоковольтных (если необходимо) или низковольтных транзисторов. Благодар указанному составу,и св з м обеспечиваетс существенное расширение функциональных возможностей , .повышение надежности и упрощение устройства. Формула изобретени Устройство дл защиты трехфазной электроустановки от изменени чере