РЕЛЕ ТОКА Российский патент 2002 года по МПК H02H3/06 H02H3/08 

Описание патента на изобретение RU2192084C1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электронного реле тока.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик импульсов, дешифратор, формирователь импульсов и исполнительный элемент, выполненный в виде транзистора [1].

Недостатками устройства являются относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его в качестве реле тока.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство, содержащее последовательно соединенные промежуточный трансформатор тока, выпрямитель, сглаживающий фильтр, пороговый блок и исполнительный элемент [2].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая помехоустойчивость.

Требуемый технический результат заключается в повышении помехоустойчивости.

Этот технический результат достигается тем, что в реле тока, содержащее исполнительный элемент и последовательно соединенные промежуточный трансформатор тока, выпрямитель и первый пороговый блок, при этом вход промежуточного трансформатора тока является информационным входом реле тока, отличающееся тем, что введены первый и второй элементы И, реверсивный счетчик, одновибратор, второй и третий пороговые блоки и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и делитель частоты, при этом входы сложения и вычитания реверсивного счетчика соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, первый прямой вход первого элемента И соединен с выходом "меньше" первого порогового блока, с выходом "больше" которого соединен первый прямой вход второго элемента И, второй прямой вход первого элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй прямой вход второго элемента И соединен с выходом делителя частоты, выход реверсивного счетчика соединен со входом исполнительного элемента и с входами второго и третьего пороговых блоков, выход "больше" второго порогового блока и выход "меньше" третьего порогового блока соединены с инверсными входами первого и второго элементов И соответственно, выход одновибратора соединен с входом установки в начальное состояние реверсивного счетчика и с входом запуска генератора тактовых импульсов, вход одновибратора является входом запуска генератора тактовых импульсов. Кроме того, исполнительный элемент содержит пороговый блок, вход которого является входом исполнительного элемента, а выход непосредственно или через усилительный элемент соединен со входом реле с замыкающими контактами.

На фиг.1 представлена электрическая структурная схема реле тока; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Реле тока содержит последовательно соединенные промежуточный трансформатор 1 тока, вход которого является информационным входом реле, выпрямитель 2 и первый пороговый блок 3, первый 4 и второй 5 элементы И, первые входы которых соединены соответственно с выходом "меньше" и выходом "больше" первого порогового блока 3, реверсивный счетчик 6, вход сложения и вход вычитания которого соединены с выходом первого 4 и второго 5 элементов И соответственно, второй 7 и третий 8 пороговые блоки, выходы которых соединены с инверсными входами первого 4 и второго 5 элементов И соответственно, и исполнительный элемент 9, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика 6. Устройство также содержит последовательно соединенные генератор 10 тактовых импульсов (ГТИ), выход которого соединен со вторым входом первого элемента И 4, и делитель 11 частоты импульсов, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И 5, а также одновибратор 12, вход которого является входом запуска реле тока, а выход соединен с входом установки в начальное состояние реверсивного счетчика 6 и с входом запуска ГТИ 10, при этом исполнительный элемент 9 может быть выполнен в виде порогового блока 13, вход которого является входом исполнительного элемента, а выход непосредственно или через усилительный элемент соединен со входом реле с замыкающими контактами.

Первый 3, второй 7 и третий 8 пороговые блоки, а также пороговый блок 13 могут быть выполнены в виде стандартных компараторов, реверсивный счетчик - по схеме, представленной в [3, стр. 177, 187], промежуточный трансформатор 1 тока и выпрямитель - по схеме, приведенной в [2, стр. 113], делитель 11 - в виде двоичного счетчика. Остальные элементы являются стандартными элементами электронной техники.

Вход промежуточного трансформатора 1 тока является информационным входом реле, а вход одновибратора 12 является входом запуска реле тока.

На фиг.2 представлены следующие временные диаграммы: на фиг.2,а - сигнал U2 на выходе выпрямителя 2; на фиг.2,б - сигнал Е6 на выходе реверсивного счетчика 6 в аналоговом виде; на фиг.2,в - сигнал U13 на выходе порогового блока 13.

Реле тока работает следующим образом.

При включении устройства питание подается на все его элементы, в том числе на вход запуска одновибратора 12, который вырабатывает импульс, поступающий на вход установки в начальное состояние реверсивного счетчика 6 и на вход запуска ГТИ 10. Начальное состояние счетчика целесообразно устанавливать равным или несколько выше порогового уровня исполнительного элемента Uиэ (фиг. 2,б). На вход промежуточного трансформатора 1 тока, который является информационным входом реле тока, поступает входной сигнал, поэтому на выходе выпрямительного блока 2 формируется двухполупериодное выпрямленное и несглаженное напряжение (фиг.2,а). Это напряжение сравнивается в первом пороговым блоке 3 с опорным уровнем Uоп. Если напряжение больше опорного уровня, то уровень логической единицы формируется на выходе "больше" первого порогового блока 3, в противном случае - на его выходе "меньше". В первом случае импульсы ГТИ 10 через второй элемент И 5 поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 6 после снижения частоты импульсов в делителе 11 частоты импульсов, во втором случае - импульсы ГТИ 10 через первый элемент И 4 поступают на его вход сложения (фиг.2,б). В результате этого при значительном увеличении амплитуды входного тока сигнал на выходе реверсивного счетчика 6 относительно быстро станет ниже порогового уровня исполнительного элемента Uиэ, что приведет к формированию на выходе порогового блока 13 уровня логической единицы - сигнала короткого замыкания КЗ (фиг.2,в) и срабатыванию замыкающего контакта реле тока.

Второй 7 и третий 8 пороговые блоки обеспечивают устойчивость работы реле тока. При длительной работе в нормальном режиме, когда входной ток находится в допустимых пределах, они не позволяют превысить максимально заданный уровень сигнала Uп+ реверсивного счетчика, при недопустимо большом уровне входного сигнала не позволяют стать меньше минимально заданного уровня сигнала Uп-.

Тем самым повышается помехоустойчивость реле тока и обеспечивается быстрая реакция реле на изменения входного сигнала.

Источники информации
1. Электротехнический справочник, в 4-х томах, т.2. Электротехнические изделия и устройства. Под общей редакцией В.Г. Герасимова и др. - М.: Издательство МЭИ, 1998 г., с. 390, рис. 35.10.

2. Ченобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. - М.: Энергоатомиздат, 1998, с. 112, рис. 2.66 (прототип).

3. Букреев и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. -М.: Советское ради, 1975.

Похожие патенты RU2192084C1

название год авторы номер документа
РЕЛЕ ТОКА 2001
  • Борисов Э.В.
RU2192085C1
РЕЛЕ ТОКА 2010
  • Анисимов Владимир Юрьевич
  • Борисов Эдуард Васильевич
  • Явтушенко Руслан Сергеевич
  • Молоканов Геннадий Геннадиевич
RU2417497C1
РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ 2001
  • Борисов Э.В.
RU2195000C1
РЕЛЕ ТОКА 2003
  • Варганов Г.П.
  • Розенблюм Р.З.
RU2231884C1
РЕЛЕ ТОКА 2003
  • Варганов Г.П.
  • Розенблюм Р.З.
RU2234782C1
РЕЛЕ ТОКА 2003
  • Варганов Г.П.
  • Розенблюм Р.З.
RU2248653C2
РЕЛЕ ТОКА 2003
  • Варганов Г.П.
  • Розенблюм Р.З.
RU2244991C1
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ 2001
  • Борисов Э.В.
RU2195735C1
Реле тока 2016
  • Кириллов Николай Петрович
  • Бахарев Алексей Петрович
  • Ботев Игорь Олегович
RU2628090C1
РЕЛЕ ТОКА 2014
  • Борисова Алевтина Владимировна
  • Платонова Наталья Александровна
  • Плужников Юрий Иванович
  • Цвелодуб Наталья Борисовна
RU2563959C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 192 084 C1

Реферат патента 2002 года РЕЛЕ ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания электронных реле. Сущность изобретения: реле тока содержит последовательно соединенные промежуточный трансформатор тока, выпрямитель и первый пороговый блок, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены соответственно с выходом "меньше" и выходом "больше" первого порогового блока, реверсивный счетчик, вход сложения и вход вычитания которого соединены с выходом первого и второго элементов И соответственно, второй и третий пороговые блоки, выходы которых соединены с инверсными входами первого и второго элементов И соответственно, исполнительный элемент, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, делитель частоты импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а также одновибратор, выход которого соединен с входом установки в начальное состояние реверсивного счетчика и с входом запуска ГТИ, при этом исполнительный элемент может быть выполнен в виде порогового блока, на выходе которого непосредственно или через усилитель включено реле с замыкающим контактом. Технический результат - повышение помехоустойчивости. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 192 084 C1

1. Реле тока, содержащее исполнительный элемент и последовательно соединенные промежуточный трансформатор тока, выпрямитель и первый пороговый блок, при этом вход промежуточного трансформатора тока является информационным входом реле тока, отличающееся тем, что введены первый и второй элементы И, реверсивный счетчик, одновибратор, второй и третий пороговые блоки и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и делитель частоты, при этом входы сложения и вычитания реверсивного счетчика соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, первый прямой вход первого элемента И соединен с выходом "меньше" первого порогового блока, с выходом "больше" которого соединен первый прямой вход второго элемента И, второй прямой вход первого элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй прямой вход второго элемента И соединен с выходом делителя частоты, выход реверсивного счетчика соединен с входом исполнительного элемента и с входами второго и третьего пороговых блоков, выход "больше" второго порогового блока и выход "меньше" третьего порогового блока соединены с инверсными входами первого и второго элементов И соответственно, выход одновибратора соединен с входом установки в начальное состояние реверсивного счетчика и с входом запуска генератора тактовых импульсов, вход одновибратора является входом запуска реле тока. 2. Реле тока по п.1, отличающееся тем, что исполнительный элемент содержит пороговый блок, вход которого является входом исполнительного элемента, а выход непосредственно или через усилительный элемент соединен с входом реле с замыкающими контактами.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2192084C1

РЕЛЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1994
  • Пастухов В.С.
RU2097892C1
АДАПТИВНОЕ РЕЛЕ ТОКА 1992
  • Фигурнов Евгений Петрович
  • Петрова Татьяна Евгеньевна
  • Осетинский Сергей Юрьевич
  • Лаврушко Владимир Васильевич
RU2024142C1
ПОЛЯРИЗОВАННОЕ РЕЛЕ С МАГНИТНОЙ СИСТЕМОЙ, РЕАГИРУЮЩЕЙ НА ТОК ОДНОЙ ПОЛЯРНОСТИ 1994
  • Гозун Леонид Андреевич
  • Колюжный Константин Овшеевич
  • Офенгейм Ханан Григорьевич
RU2076377C1
Устройство для сдвига информации 1983
  • Лысиков Борис Григорьевич
  • Седаускас Стяпас Юозович
  • Яковлев Анатолий Викторович
SU1188783A2

RU 2 192 084 C1

Авторы

Борисов Э.В.

Даты

2002-10-27Публикация

2001-12-06Подача