БЛОК ВКЛЮЧЕНИЯ ФИДЕРА Российский патент 2007 года по МПК H02H3/06 H02H3/253 

Изобретение относится к области автоматизации устройств электроснабжения железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к устройствам включения фидера.

Из уровня техники известно устройство включения фидера, содержащее блок включения фидера БВФ и блок внешних реле. БВФ содержит три компаратора, служащие для контроля напряжения фаз трехфазного фидера питания, первую схему логического И, служащую для объединения выходных сигналов компараторов с целью получения единого сигнала нормируемого уровня фазных напряжений, схему логического ИЛИ, служащую для получения единого сигнала наличия напряжения на нагрузке, инверторы, вторую схему логического И, сигнал на выходе которой появляется при наличии фазных напряжений нормируемого уровня фидера и отсутствии напряжения на нагрузке, триггер, предназначенный для включения блока внешних реле, в том числе пускателя, который контактами подключает трехфазный фидер к нагрузке (см. Д.А.Коган, М.М.Молдавский, «Аппаратура электропитания железнодорожной автоматики», Москва, ИЦК «Академкнига», 2003).

Очевидно, что основной задачей при создании аналогичных устройств является повышение надежности подключения фидера к нагрузке.

Недостатком устройства является то, что при несрабатывании реле (например, случайном перекосе якоря пускателя при попытке срабатывания) возможно неконтролируемое неподключение фидера к нагрузке. Кроме того, при наличии кратковременного провала напряжения (приводящего к отключению пускателя) подключенного к нагрузке фидера возможна фиксация в выключенном состоянии пускателя, предназначенного для подключения нагрузки к фидеру.

Задача изобретения - повышение надежности подключения фидера к нагрузке. При решении данной задачи достигается технический результат, заключающийся в повышенной чувствительности блока включения фидера (БВФ) к кратковременным провалам напряжения и исключении неконтролируемого неподключения фидера к нагрузке при несрабатывании реле, что в целом повышает надежность подключения фидера к нагрузке.

Данный и иные технические результаты достигаются заявленным блоком включения фидера, который содержит три компаратора, подключенные к фазам фидера, первую схему логического И, объединяющую сигналы компараторов, схему логического ИЛИ, подключенную к фазам нагрузки, первый инвертор, подключенный к выходу схемы логического ИЛИ, второй инвертор, подключенный к выходу первой схемы логического И и к входу сброса триггера, вторую схему логического И, один вход которой подключен к выходу первой схемы логического И, другой вход - к выходу первого инвертора, а выход подключен к входу установки триггера, и триггер включения реле. При этом БВФ содержит формирователь ограниченного количества сигналов выключения и повторного включения реле, элемент временной задержки начала работы формирователя, предназначенный для обеспечения возможности срабатывания устройства без попыток повторного включения реле при первоначальном появлении нормируемых фазных напряжений фидера, третий инвертор, вход которого подключен к выходу элемента временной задержки, а выход - к входу формирователя, четвертый инвертор, вход которого подключен к выходу формирователя, третья схема логического И, один вход которой подключен к выходу четвертого инвертора, другой вход - к выходу триггера, а выход - к блоку внешних реле.

Далее изобретение будет описано со ссылками на чертеж, где изображена функциональная схема устройства включения фидера с повторным включением.

БВФ подключен к фазам A1, B1, C1 фидера, которые при помощи контактов 1 пускателя 24 подключаются к фазам А2, В2, С2 нагрузки. Фазы A1, B1, C1 фидера подключены, соответственно, к компараторам 3, 4, 5, выходы которых подключены к входам первой схемы логического И (7), выход которой подключен к одному из входов второй схемы логического И (8) и к входу второго инвертора 10, выход которого подключен к входу сброса триггера 12. Фазы А2, В2, С2 нагрузки подключены к схеме 2 логического ИЛИ, выход которой подключен к входу первого инвертора 6, выход которого подключен к входу элемента временной задержки 9, а также к другому входу схемы 8 логического И, выход которой подключен к входу установки триггера 12, выход которого подключен к одному из входов третьей схемы логического И (15) и к нормально разомкнутому контакту 17 реле Ф (16). Выход элемента 9 временной задержки подключен к входу третьего инвертора (11), выход которого подключен к входу сброса формирователя 13 сигналов повторного включения. Выход формирователя 13 подключен к входу четвертого инвертора (14), выход которого подключен к другому входу схемы 15 логического И, выход которой подключен к реле Ф (16) внешнего блока реле. Контакт 17 подключен к нормально разомкнутому контакту 18 реле КФ (19), который подключен к реле ВФ (22). Реле КФ (19) подключено к напряжению питания 24V через нормально разомкнутый контакт 25 пускателя 24, а также через переключающий контакт 26 реле Ф (16), нормально замкнутый контакт 23 реле ВФ (22) и нормально разомкнутый контакт 20 реле КФ. Пускатель КМ (24) подключен к фидеру через нормально разомкнутый контакт 21 реле ВФ (22).

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения нормируемого уровня на фазы A1, B1, C1 фидера на выходе компараторов 3, 4 и 5 появляются сигналы уровня логической «1», поступающие на входы схемы 7 логического И, с выхода которой сигнал логической «1» поступает на вход инвертора 10 и на один из входов схемы 8 логического И. Реле КФ (19) через контакт 26 выключенного реле Ф (16) включается напряжением питания 24V. Так как напряжение на фазах А2, В2 и С2 нагрузки еще отсутствует, то на выходе инвертора 6 присутствует сигнал логической «1», поступающий на другой вход схемы 8 логического И, с выхода которой сигнал логической «1» поступает на вход установки триггера 12. При этом на вход сброса триггера 12 поступает логический «0» с выхода инвертора 10. При этом сигнал логической «1» с выхода триггера 12 поступает на один из входов схемы 15 логического И и на нормально разомкнутый контакт 17. На другой вход схемы 15 поступает сигнал логической «1» с выхода инвертора 14, на вход которого сигнал логического «0» поступает с выхода формирователя 13. При этом сигнал с выхода схемы 15 включает реле Ф (16), которое замыкает контакт 17, включая реле ВФ (22), и переключает контакт 26. После включения реле ВФ (22) замыканием контакта 21 включает от одной из фаз фидера пускатель КМ (24), который замыканием контактов 1 подключает нагрузку к фидеру.

Если подключение нагрузки к фидеру произошло, то на выходе инвертора 6 появляется сигнал логического «0», поступающий на вход схемы И (8), запрещая прохождение сигнала установки на вход триггера 12. Теперь БВФ подготовлен к отключению фидера от нагрузки при понижении напряжения хотя бы одной фазы фидера до значения ниже нормируемого. При таком понижении напряжения на выходе схемы И (7) появляется сигнал логического «0», который, пройдя через инвертор 10, поступает на вход сброса триггера 12. На выходе триггера 12 появляется сигнал логического «0», который поступает на вход схемы И (15) и контакт 17. При этом сигнал с выхода схемы 15 выключает реле Ф (16), которое размыкает контакт 17 и переключает контакт 26, который шунтирует контакт 25. Так как контакт 17 размыкается, то реле ВФ (22) отключается, размыкая контакт 21. При этом пускатель КМ отключается, отключая размыканием контактов 1 нагрузку от фидера.

В том случае, если подключения фидера к нагрузке не произошло (например, из-за случайного перекоса якоря пускателя при попытке срабатывания), на выходе инвертора 6 остается сигнал логической «1», который после временной задержки элемента 9 разрешает формирователю 13 формировать сигналы логической «1». Такой сигнал, поступая на вход схемы И (15) через инвертор 14, приводит последовательно к выключению реле Ф (16), реле ВФ (22) и пускателя 24, что приводит к «отпусканию» якоря пускателя. После этого формирователь 13 формирует сигнал логического «0», приводящий к повторному включению пускателя. Формирователь 13 учитывает количество сигналов повторного включения и после окончания второго сигнала прекращает свою работу, удерживая на своем выходе сигнал логического «0». Таким образом, количество попыток повторного истечения ограничено двумя. Если же одна из попыток повторного включения завершилась успешно, т.е., нагрузка была подключена к фидеру, то на выходе инвертора 6 появляется сигнал логического «0», который устанавливает формирователь 13 в исходное состояние. При этом на выходе формирования 13 удерживается сигнал логического «0», что приводит к удержанию реле Ф (16) в состоянии подключения нагрузки к фидеру.

При наличии кратковременного провала напряжения подключенного к нагрузке фидера возможно отключение пускателя 24, что приведет к размыканию контактов 1, контакта 25 и выключению реле КФ (19). При провале напряжения фидера на выходе схемы И (7) появляется сигнал логического «0», который, пройдя через инвертор 10, триггер 12 и схему И (15), приводит к выключению реле Ф (16). Если реле КФ выключится и разомкнет контакт 20, а реле Ф не выключится к моменту восстановления нормируемого напряжения фидера, то размыкание контакта 18 и, соответственно, контакта 21 приведет к невозможности дальнейшего включения контактора 24 без сигналов выключения и повторного включения, вырабатываемых формирователем 13. При поступлении от формирователя 13 через инвертор 14 сигнала логического «0» на вход схемы И (15) выключается реле Ф (16), включая реле КФ (19). После этого подключение нагрузки к фидеру восстанавливается.

Изобретение относится к области автоматизации устройств электроснабжения железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к устройствам включения фидера. Технический результат заключается в повышении надежности. Устройство содержит три компаратора (К) (3-5), подключенные к фазам фидера, схему И (И) (7), объединяющую сигналы К (3-5), схему ИЛИ (2), подключенную к фазам нагрузки, инвертор (Инв) (6), подключенный к выходу ИЛИ (2), Инв (2), подключенный к выходу И (7) и к входу сброса триггера (Тг) (12), схема И (8), один вход которой подключен к выходу И (7), другой вход - к выходу Инв (6), а выход подключен к входу установки Тг (12). Ведены формирователь ограниченного количества сигналов выключения и повторного включения реле и пускателя (13), элемент временной задержки (9) начала работы формирователя (13), предназначенный для обеспечения возможности срабатывания устройства без попыток повторного включения реле при первоначальном появлении нормируемых фазных напряжений фидера, Инв (11), вход которого подключен к выходу элемента (9), а выход - к входу формирователя (13), Инв (14), вход которого подключен к выходу формирователя (13), схема И (15), один вход которой подключен к выходу Инв (14), другой вход - к выходу Тг (12), а выход - к блоку внешних реле. 1 ил.

Блок включения фидера, содержащий три компаратора, подключенные к фазам фидера, который контактами пускателя внешнего блока реле подключен к фазам нагрузки, подключенным к схеме логического ИЛИ, выход которой подключен к входу первого инвертора, первую схему логического И, объединяющую сигналы компараторов, выход которой подключен к одному из входов второй схемы логического И и к входу второго инвертора, выход которого подключен к входу сброса триггера, выход второй схемы логического И подключен к входу установки триггера, выход которого подключен к нормально разомкнутому контакту реле Ф, который подключен к нормально разомкнутому контакту реле КФ, который подключен к реле ВФ, реле КФ подключено к шине питания через нормально разомкнутый контакт пускателя, а также через нормально разомкнутый контакт реле КФ, нормально замкнутый контакт реле ВФ и переключающий контакт реле Ф, шунтирующий при переключении контакт пускателя, причем пускатель подключен к одной из фаз фидера через нормально разомкнутый контакт реле ВФ, отличающийся тем, что введены формирователь ограниченного количества сигналов выключения и повторного включения реле и пускателя, элемент временной задержки, предназначенный для обеспечения возможности срабатывания устройства без попыток повторного включения реле и пускателя при первоначальном появлении нормируемых фазных напряжений фидера, при этом выход первого инвертора подключен к входу элемента временной задержки, третий инвертор, вход которого подключен к выходу элемента временной задержки, а выход - к входу формирователя ограниченного количества сигналов выключения и повторного включения реле и пускателя, четвертый инвертор, вход которого подключен к выходу формирователя ограниченного количества сигналов выключения и повторного включения реле и пускателя, третья схема логического И, один вход которой подключен к выходу четвертого инвертора, другой вход - к выходу триггера, выход третьей схемы логического И подключен к реле Ф внешнего блока реле.