Устройство для автоматической компенсации емкостной составляющей тока утечки Советский патент 1985 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к устройсвам для автоматической компенсации емкостного тока утечки в шахтной электрической сети и предназначено для повьшения безопасности эксплуатации этой сети.

Известно устройство для автоматической компенсации токов утечки, содержащее фазочувствитеЛьный дететор, делитель тока, компенсирующий дроссель и усилитель постоянного тока 1.

:Однако устройство имеет низкую точность компенсации, большую потребляемую мощность, чувствительность к параметрам элементов схемы

Наиболее близким к данному является устройство для автоматической компенсации емкостной составля ощей тока утечки, состоящее из генератора оперативного синусоидального напряжения повьппенной частоты, усилителя неизменного тока, согласующих элементов, усилителя постоянного тока, компенсирующего звена С2 I

Однако устройство имеет невысокую чувствительность к параметрам элементов схемы и сложно.

Цель изобретения - повышение точности компенсации и упрощение схемы.

Цель достигается тем, что в устройстве для автоматической компенсации тока утечки, содержащем измеритель емкости сети относительно земли, компенсирующий дроссель с подмагничивающей обмоткой управления, включенной в цепь нагрузки усилителя постоянного тока, транзисторы, резисторы и диоды, параллельно обмотке подмагкичивания компенсирующего дросселя включен делитель тока, выполненный из двух вкЛюченнь х параллельно друг другу цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных резистора и диода, одна из этих цепей последовательно с диодом, шунтирующим транзистор, вход которого соединен с измерителем емкости сети, а выход транзистора соединен с входом транзисторного усилителя постоянного тока, причем транзистор зашунтиронан диодом, включенным встречно полярности .напряжения подмагничивания.

На чертеже показана ггринципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Измеритель емкости сети 1, содержащий генератор синусоидального напряжения, присоединен через блок присоединения 2 к фазам контролируемой сети 3. К выходу измерителя 1 через ограничивающий резистор А

присоединен транзистор 5, вход которого зашунтирован диодом 6. К коллектору дополнительного транзистора через ограничивающий резистор 7 присоединен вход усилителя постоянного тока на транзисторе 8. В цепь нагрузки транзистора 8 включена обмотка управления 9 компенсирующего дросселя 10, присоединенного между искусственной Нейтралью 11

сети 3 и землей 12. Параллельно обмотке управления 9 включен делитель тока на резисторах 13, 14 и диодах 15, 16, причем цепь с резистором 1А и диодом 16 включена

последовательно с диодом 6, щунтирующим вход транзистора 5.

Устройство работает следующим образом.

Содержащийся ч блоке 1 генератор вьфабатывает сигнал такой частоты и амплитуды, чтобы в положительный его полупериом транзисторы 5 и 8 через резисторы А и 7 открывались лишь на такое время, какое необходимо для поддержания в обмотке 9 дросселя 10 достаточного подмагничивающего тока с заданной точностью. В отрицательный полупериод входного сигнала транзисторы 5 и 8 закрыты. Ток, обусловленный ЭДС самоиндукции обмотки 9, протекает в отрицательньй полупериод входного сигнала по этим цепям делителя тока: по цепи с резистором 13 и диодом 15 и.по другой цепи с резистором 14, диодом 16 и шунтирующим диодом 6. в положительньй полупериод входного сигнала в диоде 6 происходит сравнение двух

токов: тока ЭДС самоиндукции обмотки 9 и тока измерителя емкости 1. Если ток измерителя 1 меньше тока ЭДС самоиндукции обмотки 9 транзисторы 5 и 8 остаются закрытыMUf а ток измерителя замыкается

через резистор 4 и открытый диод 6. Как только ток измерителя 1 в положительный полупериод станет больше

тока, обусловленного ЭДС самоиндукции во втором плече делителя,диод 6 закрьгаается и все напряжение измерителя 1 прикладывается к дополнительному транзистору 5, который почти мгновенно открывается и открьшает транзистор 8. Обмотка 9 получает новую порцию энерги: от источника подмагничивания,

В данном устройстве транзисторы работают в ключевом режиме. Следовательно, в них выделяется значительно меньшая мощность, чем в известной схеме, где транзисторы работают в усилительном режиме. Поэтому предложенное устройство более надежно и стабильно в работе,, чем известное.

1591064

Параметры полупроводниковых элементов не влияют на работу схемы, так как момент открьгеания дополнительного транзистора 5 зависит только от соотношения блока сопротивлений плеч делителя и величины ЭДС самоиндукции обмотки 9.Благодаря уменьшению нагрева транзисторов в процессе работы устройства

0 и сравнению с током измерителя 1 не обсалютного тока подмагничивания обмотки 9, а соотношения двух то. ков делителя, обусловленных ЭДС самоиндукции зтой обмотки, повьппается точность настройки индуктивности компенсирующего дросселя 10 на емкости сети 3 относительно земли 12.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОШЕНСАЦИИ ЕМКОСТНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА УТЕЧШ в сети с изолированной нейтралью, содержащее иэмеритель ёмкости сети относительно земли, компенсирующий дроссель с подмагничивающей обмоткой управления, включенной в цепь нагрузки I lCr---v ;4HS ii 13 :) i ..,,,,;...,;,..., 1 B;S BIiMi Ie;;;A транзисторного усилителя постоянного тока, транзистор, резисторы и диоды, отличающееся тем, что, с целью повышения точности компенсации и упрощения, параллельно обмотке подмагничивания компенсирующего дросселя включен делитель тока, вьтолненный из двух включенных параллельно друг другу цепей, каждая из которых сострит из последовательно соединенных резистора и диода, одна из этих цепей включена последовательно с диодом, шунтирующим транзистор, вход которого соединен с измерителем емкости сети, а выход транзистора сл соединен с входом транзисторного усилителя постоянного тока, причем транзистор зашунтирован диодом, .включенным встречно полярности надряжения подмагничивания. О1 со о: