Устройство для контроля чередования фаз трехфазной четырехпроводной сети переменного тока Советский патент 1983 года по МПК H02H7/09 

Устройство относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропривода, а также в других системах, где -необходим контроль правильности чередования фаз трехфазной сети. Известны устройства для контроля чередования фаз в трехфазной сети, содержащие пороговые элемеиты, расширители импульсов, логические элементы и выходной усилитель с исполнительным элементом. При наличии на входе трехфазного напряжения прямой последовательности чередования фаз на выходе триггера появляется последовательность импульсов, которая через выходной усилитель воздействует на исполнительный орган. Наличие на входе устройства трехфазного напряжения обратной последовательности чередования фаз приводит к несовпадению по времени импульсов на входе логического элемента И и,как следствие, к исчезновению последователдаости импульсов на выходе триггера 1. Недостатком таких устройств является их сложность и необходимость использования отдельного источника питания логических микросхем. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля чередования фаз, которое состоит из двух сигнальных ламп, включенных в первой и второй фазах и фазосдвигающего конденсатора, включенного в третьей фазе. Эти три элемента включены звездой, причем нейтраль сети к схеме не подключена. При прямом чередовании фаз ярко горит лампа, включенная в первой фазе,, а лампа, включенная во второй фазе, - тускло. При обратномчередовании фаз ярко горит лампа, включенная во второй фазе, а лампа, включенная в первой фазе - тускло (2. Недостаток.данного устройства - низкая, точность информации, т.е. лампы горят или ярко или тускло. Точность информации еще ухудшается при ярком внешнем Освещении и при асимметрии фазных напряжений. В таких условиях определить, какая из ламп горит ярко, а какая тускло, весьма затруднительно. Цель изобретения - повышение эффективности контроля правильности чередойания фаз,путем уменьшения влияния аснмметрии напряжения фаз на точность информации. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля чередования фаз трехфазной четырехпроводной сети переменного тока, содержащем фазосдвигающую цепочку нз фазосдвигающего конденсатора и двух ламп сигнализации о прямом и обратном чередовании фаз, в одну нз фаз д }полнительно включена первичная обмотка фазопереворачнвающего трансформатор.а, выполненного с коэффнцнентом трансформации 0,5, а в две другие -- фазоСдвигающне цепочки из последовательно соединенных Конденсатора и резистора с параметрами, удовлетворяющими соотношению , при этом конец первичной обмотки фазопереворачивающего т-рансформатора объединен с концом вторичной и конденсаторами фазосдвигающих цепочек и подключен к нейтрали сети, а начало вторичной обмотки указанного фазопереворачивающего трансформатора подключено через лампы сигнализации о прямом и обратном чередовании фаз к точкам соединения конденсатора и резистора фазосдвигающих цепочек. На фнг. изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство содержит фазопереворачивающий трансформатор 1, первичная обмотка которого включена между одним фазным проводом н нейтралью. Между вторым фазным проводом и нейтралью включена цепочка, состоящая из последовательно соединенного фазосдвигающего конденсатора 2 и резистора 3,, а между третьим фазным проводом и нейтралью - аналогичная цепочка, состоящая из фазосдвигающего конденсатора 4 и резистора 5. Один конец вторичцрд обмотки фазопереворачивающего трансформатора I соединен с нейтралью. Между вторым концом вторичной обмотки трансформатора и точкой соединения конденсатора 2 и резистора 3, а также между тем же концом вторичной обмОтки и точки; соединения конденсатора 4 и резистора 5 включены две аналогичные цепочки, состоящие из последовательно включенного гасящего резистора 6 и лампы 7 и соответственно гасящего резистора 8 и лампы Q. Принцип работы устройства для контроля чередования фаз трехфазной сети поясняется векторной диаграммой (фиг. 2), изображенной для случая, когда фазы подключены в прямой последовательности (фиг. 2а) т.е. фаза А - к точке А, фаза В - к точке В и фаза С - к точке С. Цепочка, состоящая из конденсатора 2 и резистора 3, создает опережающий сдвиг тока Jig в фазе В на 30° по отношению к Uj. Идентичная цепочка в фазе С (конденсатор 4 и резистор 5) создает опережающий сдвиг тоКа IB на 30° по отношению к Uc, т.е. тй ir Напряжение Up на вторичной обмотке фазопереворачивающего трансформатора 1 сдвинуто по отношению к Уд на 180° и .по величине равно 0,5 UA. . При симметрии фазных напряжений т.е. UA UB Uc напряжения U и Ua равны по величине н совпадают по фазе, следовательно, напряжение Uj, на цепочке, состоящей из гасящего резистора б и лампы 7, равна нулю и лампа 7 не горит. Лампа 9 торит н снгналнзирует о праильном чередовании фаз (ABC), так как

Напряжение 1/44 U| - U 2U|COs30

Если порядок чередования фаз изменить, например, к точке В подключить фазу С, а к точке С - фазу В, по векторной диаграмме (фиг. 26) можно определить, что загорится лампа 7 и погаснет лампа 9. о свидетельствует об обратном порядке чёредовання фаз (АСЕ).

Предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность информации о порядке чередования фаз по сравнению с прототипом, так как отпадает необходимость определять степень яркости свечення сигнальных ламп, т.е. сигиальная лампа горит или не горит.

Указанное повышение точности информации обеспечивается за счет того, что в схему введены фазрпереворачиваюший трансформатор с коэффициентом трансформации 0,5, включенный в одну из фаз трехфазной цепи, и две фазосдвигающие цепочки, включенные в две другие фазы сети. Причем п;арамётры каждой фазосдвигающей цепочки обеспечивают в них опережающий сдвиг по на 30° по сравнению с напряжением в этой фазе. Благсщаря этому в случае правильного; чередовання фаз и при условии симметричных напряжений НЗ пряжение Ue,7, прикладываемое к сигнальной лампе 7 (неправильное чередование фаз) равно разности напряжений на бторичНрй обмотке фазопереворачивающего трансформатора н на конденсаторе 2, а так как |U|I lUi) и совпадают по направлению (фиг. 2), эта разность равна цулю и лампа 7 не горит; Напряжение на лампе 9 (правильное чередование фаз), равное разности

напряжений Oi на вторичной овмьтке переворачивающего трансформатора и 0 на конденсаторе 4 (фиг. 2), отлично от нуля и равно 2 U( cos 30°. Следовательно,.лампа 9 горит, снгнализируя о правильном черело5 фаз и симметрии фазных напряжений, напряжение на лампе 9 равно нулю (фиг. 2$) и отлично от нуля на лампе 7. Последняя горит, снгнализируя о неправильном чередовании фаз.

Q Имеющая место в реальных сетях асимметрия составляет 15-20/о номинального уровня напряжения, следовательно, при условии неравенства напряжений напряжение на сигнальной лампе, которая не горит, отлично от нуля, но недостаточно для того, 5 чтобы вызвать свечение ее нити Накала, в отличие от прототипа, где на обенх сигнальных лампах постоянно присутствует на: пряжение, отличное от нуля н достаточное для того, чтобы вызвать свечение .нитей - накала.

Кроме того, асимметрия фазных напряжений нмеющая место в реальных трехфаэ: ных сетях, дополнительно снижает точность информации в схеме прототипа, так как более яркое свечение соответствующей сиг5 нальной лампы .может сигнализировать не о правильном (неправильном) чередовании фаз, а о том, что асимметрия в этой фазе превыщает допустимую норму.

Следовательно, предлагаемое устройство

улучшает условия эксплуатации систем, где

iтребуется контроль правильности чередова|ния фаз, путем исключения влияиия асим|метрии фаз на точность контроля чередова ния фаз. В результате уменьшается время

отыскания и устранения неисправности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ ТРЕХФАЗНОЙ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее фазосдвигающую цепочку из фазосдвигающего конденсатора и двух ламп сигнализации о прямом и обратном чередовании фаз, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности koнтpoля путеА уменьшения влияния асимметрии напряжений на точность информации о нарушении чередования фаз, в одну из фаз дополнительно включена первичная обмотка фазопереворачивающего тран сформатора, выполненного с коэффициентом трансформации 0,5, а в две другие - фазосдвигающие цепочки из последовательно соединенных конденсатора и резистора с параметрами, удовлетворяющими соотношению W i, при этом конец первичной обмотки фазопереворачивающего трансформатора объединен с концом вторичной и конденсаторами фазосдвнгающих цепочек и подключен к нейтрали сети, а начало вторичной обмотки указанного фазопереворачивающего трансформатора подключено через лампы сигнализации о прямом и обратном чередовании фаз к точкам соединения конденсатора и резистора фазосдвигающих цепочек.