Устройство для контроля сетевого напряжения Советский патент 1985 года по МПК H02H3/24 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для выявлекия отклонений сетевого напряжения, превьппающих допустимые значения, Известно устройство для контроля трехфазной сети,содержащее выпряттель, положительный вывод ко рого соединен с анодом диода, а отриц тельный - с отрицательньЛ выводом конденсатора- и первым выводом делителя напряжения, выход которого подключен к базе транзистора, резис тор, стабилитрон и тиристорный оптрои, анод светодиода которого соеди ней с первым выводом ограничительно резистора, а фототиристор включен в цепь сигнализации .tl. Недостатком данного устройства является то, что оно реагирует толь ко на значительное снижение напряже ния какой-либо из фаз (обрыв фазы). Известно устройство для защиты электроустановок, содержащее подключенный к фазам сети одиополупери одный выпрямитель, к выходу которог через балластный резистор подключена первичная обмотка насыщающегося трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с выпрямителем, подключенным через интегрирующую цепочку к реагирующему элементу 2.. Недостатком этого устройства является то, что оно реагирует только на исчезновение напряжения одной фазы и содержит дополнительный источник питания. Известно устройство для контроля сетевого напряжения, содержащее из- меритель, к выходу которого подключен делитель, к делителю через пороговый элемент подключен первьй транзисторный ключ с емкостью, к которому, через дополнительный пороговый элемент подключен второй транзисторный ключ 3j. Недостатком данного устройства является то, что оно реагирует только на по11ижение напряжения и обрыв фазы или только на повьшение напряжения, характеризуется значительными потерями энергии в делителе и требует применения дополнитель ного источника питания,. Наиболее близким к изобретению по техничеккой сущности является устройство для контрЪля сетевого напряжения, содержащее компаратор напряжения на операционном усилителе, исполнительный элемент, первый вывод которого соединен с выходом компаратора,двухполупериодный выпрямитель, подключенный к фазам сети через балластные элементы, к выходу которого подключен измерительный мост, два смежных плеча которого выполнены на последовательно соединенных первом и втором стабилитронах, подключенных к плюсовой шине выпрямителя через первйй резистор и к минусовой шине выпрямителя непосредственно, а два других смежных плеча выполнены на последовательно соединенных втором и третьем резисторах, включенных между плюсовой и минусовой шинами выпрямителя, причем общая точка первого и второго стабилитронов соединена с инвертирующим входом компаратора, общая точка второго и третьего резисторов - с прямым входом компаратора, а общая точка первого резистора и первого стабилитрона - с положительной шиной питания компаратора, отрицательная шина питания которого непосредственно соединена с минусовой шиной выпрямителя, а также конденсатор, включенный между плюсовой и минусовой шинами выпрямителя, и четвертый резистор, включенный между выходом компаратора и его положительной шиной питания Недостатком известного устройства является то, что оно срабатьгоа- ет только при снижении сетевого напряжения и не реагирует на повышение напряженности вьш1е допустимого уровня. Цель изобретения - обеспечение надежного контроля при повьшении сетевого напряжения выще допустимого уровня. Цель достигается тем, что в устройство введены пятый, шестой, седьмой резисторы и второй компаратор на операционном усилителе, у которот го выход соединен с вторым выводом исполнительного элемента, а инвертирующий вход, положительная и отрицательная шина питания соединены соответственно с инвертирующим входом, положительной и отрицательной шинами питания первого компаратора, пятый и шестой резисторы со.единены последовательно и подключен параллельно плечу измерительного моста, состоящему из последовательн соединенных второго и третьего рез торов , при этом общая точка пятого и шестого резисторов соединена с пр мым входом второго компаратора, меж ду выходом и отрицательной шиной питания которого включен седьмой резистор. На чертеже представлена схема устройства для контроля сетевого напряжения. Устройство содержит выпрямитель 1, подключенньй- через балластные элементы (конценсаторы) 2 к зажимам 3 фаз А,В 1 С сети, измерительный мост 4, два смежных плеча которого выполнены на последовательно соединенных стабилитронах 5 и 6, подключенных., к плюсовой шине выпрямителя 1 через резистор 7 и к минусовой шине выпрямителя 1 непосредственно. Два других смежных плеча измерительного моста 4 выполнены на последовательно соединенных рези сторах 8 и 9, включенных между плюсовой и минусовой шинами выпрямителя J. Параллельно этому плечу измерительного моста подключены последовательно соединенные резисторы 10 и 11, Общая точка стабилитронов 5 и 6 соединена с инвертирующим входом компаратора 12, к котороьцг подключен инвертирующий вход компарато ра 13. Общая точка резисторов 8 и 9 соединена с прямым входом компа ратора 12..Общая точка резистора 7 и стабилитрона 5 соединена с поло жительной шиной питания компаратора 12, к которой подключена положитель ная шина питания компаратора 13, Ми |совая шина выпрямителя соединена с отрицательной шиной питания компаратора 12 и к ней подключена от.рицательн Ш шина питания компараjTopa 13. Резисторные делители 8,9 и 10,11 подключены к минусовой шин выпрямителя 1 через резистор 14, а :Общая точка резисторов 9,I1 и 14 соединена с вькодом компаратора 12 через резистор 15 и с выходом коммпаратора 13 через резистор 16. Между выходом компаратора I2 и его положительной шиной питания включен резистор 17, а между выходом компаратора 13 и его отрицательной шиной питания включен резистор 18. Исполнительный элемент .19 первым ВЫ водом подключен к выходу компарато ра 12, а вторым выводом - к выходу компаратора 13, Устройство работает следующим образом. Ксли напряжение контролируемой сети находится в пределах допустимых значений, по потенциал точки соединения резисторов 8 и 9 вышв,ча потенциал точки соединения резисторов 10 и 1.1 ниже потенциала точки соединения стабилитронов 5 и 6, Напряжение на выходе операционного усилителя 12 близко к напряжению питания, а напряжение на выходе операционного усилителя (компаратора) 13 близко к нулю. Исполнительный элемент I9, подключенный к выходам операционных усилителей, находится под напряжением питания и формирует сигнал исправности контролируемой сети. При снижении сетевого напряжения ниже минимального допустимого уровня потенциал точки соединения резисторов 8 и 9 становится нижепотенциала точки соединения стабилитронов 5 и 6, и напряжение на выходе операционного усилителя (компаратора ) 12 становится близким к нулю. Близко к нулю и выходное напряжение операционного усилителя 13, В результате напряжение на исполнительном элементе 19, подключанном к выходам операционных усилителей, также близко к нулю. Исполнительный элемент I9 отключается и формирует сипсал неисправности сети, а вместо исполнительного элемента 19 к положительной шине питания подключается резистор 17, В результате, суммарное сопротивле-. ние устройства при срабатывании и отпускании исполнительного элемента 19 остается неизменным,, что исключает возможность возникновения режима генерации в зоне минимального напряжения срабатывания, При повышении напряжения конт- poлиpveмoй сети вьшге максимально допустимого уровня потенциал в точке соединения резисторов 10 и II, как и в точке соединения резисторов 8 и 9, становится выше потенциала в точке соединения стабилитронов 5 и 6, и напряжения на выходах операционных усилителей 12 и 13 становятся близкими к напряжению питания, а разность потенциалов, приложенная к обмотке исполнительного элемента, близка к нулю. Исполнительный элемент находи ся в отключенном состоянии и формирует сигнал неисправности сети, а вместо исполнительного элемента 19 под напряжением находится резистор 18, исключающий возможность возникновения режима генерации в зоне максимального напряжения срабатывания устройства. При обрьше одной из фаз.контролируемой сети происходит резкое (по ти в 2 раза) уменьшение тока, отдаваемого сетью через балластные элементы 2. Напряжение на выходе выпрямителя 1 уменьшается, стабилит 66 роны закрьшаются. Выходные напряжения компараторов 12 и 13 близки к нулю, и исполнительный элемент 19 обесточен. Резисторы 14-16 обеспечивают формирование зоны гистерезиса, улучшающей четкость срабатывания устройства в зонах напряжений срабатьшания. Защита устройства от ложных срабатываний, которые могут быть вызваны кратковременными отклонениями напряжения контролируемой сети, осуществляется конденсатором 20. Положительный эффект изобретения закгаочается в том, что оно обеспечивает надежный контроль сетевого напряжения как при его снижении, так и при повьшении вьше допустимого уровня.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее компаратор напряжения на операционном усилителе, исполнительный элемент, первый вывод которого соединен с выходом компаратора, двухполупериодный выпрямитель, подключенный к фазам сети через балластные элементы, к выходу которого подключен измерительный мост, два смежных плеча которого выполнены на последовательно сЬединенных первом и втором стабилитронах, подключенных к плюсовой шине выпрямителя через первый резистор и к минусовой шине выпрямителя непосредственно, а два других смежных плеча выполнены на последовательно соединенных втором и третьем резисторах, включенных между плюсовой и минусовой шинами вьшрямите;ля, причем общая точка первого и второго стабилитронов соединена с инвертирующим входом компаратора, общая точка второго и третьего резисторов - с прямым входом компаратора, общая точка первого резистора и первого стаб1№итрона - с положительной шиной питания компаратора, отрицательная шина питания которого непосредственно соединена с минусовой шиной выпрямителя, а также конденсатир, включенный между плюсовой и минусовой шинами выпрямителя, и четвертьш резистор, включенньш между выходом компаратора и его положительной шиной питания, отличающееся тем, что,с целью обеспечения надежного контроля при повышении сетевого напряжения вьш1е допустимого уровня,в него введены пятый, шестой, седьмой резисторы и второй компаратор на операционном усилителе, у которого выход соединен с вторым выводом исполнительного элемента, а инвертирующий вход, положительная и отрицательная шины питания соединены соответственно с инвертирующим дом, положительной и отрицательной 4;; 4 шинаьш питания первого компаратора, пятый и шестой резисторы соединены последовательно: и подключены паСО раллельно плечу измерительного мосCf та, состоящему из последовательно соединенных второго и третьего резисторов, при этом общая то-.а пятого и шестого резисторов соединена с прямым входом второго компаратора, между выходом и отрицательной шиной питания которого иключен седьмой резистор.