Устройство для сигнализации аварийных и неполнофазных режимов в электрических сетях Советский патент 1987 года по МПК H02H5/10 H02H3/16 

Изобретение относится к области автоматизации систем электроснабжения и может быть использовано в системах сигнализации распределительных устройств и щитов питания аппаратуры.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем регистрации времени перерыва электроснабжения при исчезновении напряжения в одной, двух или трех фазах.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блоки 1-3 преобразования входного сигнала, элементы И-НЕ 4-7, элементы ИЛИ 8 и 9, элементы И 10-13,исполнительные элементы, выполненные в виде счетчиков 14-17, элементы НЕ 18-21, триггер 22, генератор 23 счетных импульсов, электронный секундомер 24, развязывающие диоды 25-27.

Устройство содержит три блока I-3 преобразования входного сигнала, состоящие из выпрямительных мостов, резисторов деления выпрямленного напряжения и пороговых элементов в виде стабилитронов, с помощью которых выбирается величина входного сигнала, соответствующего логической «1. Выход преобразователей входного сигнала соединен с. входами первого элемента ИЛИ 8 и трех логических элементов И--НЕ 4-6, выходы которых подключены к второму элементу ИЛИ 9, четвертому элементу И - НЕ 7 и первому элементу И 10, а выход первого элемента ИЛИ 8 соединен с входами первого элемента И 10 и первого элемента НЕ 18, вы- ходь которых соединены с вторым и третьим счетчиками 15 и 16 учета исчезновения напряжения в двух и трех фазах соответственно.

Выход второго элемента ИЛИ 9 и четвертого элемента И - НЕ 7 соединен с входами второго элемента И 11, выход которого подключен к первому счетчику 14 однофазных коротких замыканий. Входы первого, второго и третьего счетчиков 14-16 через развязывающие диоды 25-27 соединены с четвертым счетчиком 17 общего числа аварийных режимов и с 1-входом IK- триггера 22, а через второй, третий и четвертый элементы НЕ 19-21 - с входами третьего элемента И 12, выход которого соединен с /(-входом триггера 22. Выход триггера подключен к первому входу элемента И 13, к второму входу которого подключен генератор 23 счетных импульсов. Выход элемента И 13 соединен с электронным секундомером 24, регистрирующим общее время исчезновения напряжения в одной, двух или трех фазах.

Применение электронного секундомера обеспечивает дистанционную передачу информации (передача импульсов на большие расстояния при высокой помехозащищенности), новыщение точности измерений в ши0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

роком диапазоне временных интервалов, расширение верхних пределов измерения при длительном исчезновении напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме, когда имеется напряжение на преобразователях I-3 входного сигнала, на вход логических элементов 4-8 подается логическая «1, что вызывает на выходе первого элемента ИЛИ 8 логическую «1., а на выходе элементов 4-6 - логический «О, к оторый одновременно подается на второй элемент ИЛИ 9, четвертый элемент И-НЕ 7, первый элемент И 10. На выходе второго эле.мента

ИЛИ 9 и четвертого элемента И-НЕ 7 появлятся соответственно логический «О и «1, которые поступают на вход второго элемента И 11, что соответствует на его выходе логическому «О. Логический «О будет и на выходе первого элемента И 10, так как на три его входа поступает логический «О. Логическая «1, иостуиаюшзя от первого элемента ИЛИ 8, инвертируется в логический «О первы.м элементом НЕ 18.

Поскольку на выходе элемента И 11, первого элемента И 10 и первого элемента НЕ 18 будет логический «О, то счетчики 14-17 не включаются. Кроме того, логический «О с выхода второго элемента И 11, первого элемента И 10, первого элемента НЕ 18 поступает на /-вход //(-триггера 22 и инвертируется вторым, третьим и четвертым элементами НЕ 19-21 в логическую «1, которая подается на вход третьего эле.мента И 12, а с его выхода на /(-вход //(-триггера 22, обеспечивая тем самым логический «О на выходе триггера 22 и на первом входе элемента И 13. Так как на второй вход И 13 постоянно поступают счетные импульсы от генератора 23 счетных импу/ ьсов, а на втором входе И 13 будет логический «О, то на выходе И 13 будет логический «О, т. е. электронный секундомер 24 не запускается.

При исчезновении напряжения в одной из фаз, например в фазе А, на вход первого и третьего элементов И - НЕ 4 и 6 подаются одновременно логический «О и «,а на второй элемент И - НЕ 5 - две логические «1, что на выходе этих элементов вызывает, соответственно появление логической «1 и «О, которые поступают на вход второго элемента ИЛИ 9 и четвертого элемента И-НЕ 7. На выходе элементов 9 и 7 появляется логическая «Ь, которая подается на вход второго элемента И 11, что соответствует появлению на его выходе логической «1, которая вызывает запуск только первого и четвертого счетчиков 14 и 17. Второй счетчик 15 не запускается, так как на одном из входов первого элемента И 10 имеется логический «О, и поэтому на его выходе будет логический «О. Логический «О 6yzieT и на третьем счетчике 16, так как логическая «1 с выхода первого элемента ИЛИ 8 инвертируется в логический «О первым элементом НЕ 18.

При появлении логической «I на входе счетчика 16 //(-триггер 22 изменяет свое состояние, так как одновременно с приходом этого сигнала на К-вход триггера 22 от третьего элемента И 12 подается логический «О. На входе триггера 22 и на перкий «О, который переводит триггер 22 в положение, при котором на его выходе будет логический «О.

При исчезновении напряжения одновременно в трех фазах сигнал на входах первого, второго и третьего элементов И-НЕ 4-6 и первого элемента ИЛИ 8 равен нулю, поэтому на выходе-элементов И - НЕ 4-6 появится логическая «1, которая подается на входы второго элемента ИЛИ 9,

вом входе элемента И 13 будет логичес- О четвертого элемента И-НЕ 7 и первого кая «1. Так как на второй вход эле-элемента И 10, а на выходе первого элемента И 13 постоянно подаются счетныемента ИЛИ 8 - логический «О, постуимпульсы от генератора 23 счетных им-пающий на вход первого элемента И 10 и первого элемента НЕ 18. Эти сигналы обеспульсов, то с появлением логической «1 на первом входе И 13 счетные импульсы будут . проходить на электронный секундомер 24 до тех пор пока на /(-вход триггера 22 не поступит логическая «1 и триггер не вернется в исходное состояние. В исходное состояние триггер 22 придет сразу же после восстановления напряжения в фазе А.

При исчезновении напряжения в двух фазах, например в фазах А и В, на вход первого элемента И-НЕ 4 подаются два логических «О, на входы второго и третьего элементов И-НЕ 5 и 6 - логипечивают появление логической «1 на выходе второго элемента ИЛИ 9 и первого элемента НЕ 18 и логического «О на выходе четвертого элемента И-НЕ 7 и первого элемента И 10. Подача на вход второго элемента И 11 логических «О и «1 вы- 20 зовет на его выходе логический «О, который запрещает работу первого счетчика 14. Второй счетчик 15 тоже не работает, поскольку на выходе первого элемента И 10 будет логический «О. Работает только третий и четвертый счетчики 16 и 17,

ческие «О и «1, на вход первого эле- 5 так как логический «О с выхода первого мента ИЛИ 8 - два логических «О и «I.элемента ИЛИ 8 инвертируется первым элементом НЕ 18 в логическую «I. Одновременно логическая «1 с выхода первого элемента НЕ 18 поступает на /-вход триггера 22, вызывая изменение его состояния.

Поступление указанных сигналов на входы данных элементов вызывает на выходе элементов И - НЕ 4-6 и ИЛИ 8 логическую «1, которая поступает на входы второго элемента ИЛИ 9, четвертого элемен- так как на/(-вход триггера подан логический та И-НЕ 7, первого элемента И 10, в результате чего на выходе элементов ИЛИ 9 и И 10 появляется логическая «1, а на выходе элемента И-НЕ 7 - логический «О. Поэтому на выходе второго элемента И 11

с выхода третьего элемента И 12. Изменив свое состояние, триггер 22 обеспечивает прохождение счетных импульсов через элемент И 13 на электронный секундомер 24, регистрирующий время исчезобразуется логический «О, который не за- новения напряжения в трех фазах. Прекра- пустит первый счетчик 14, на выходе пер-щение работы электронного секундомера 24

произойдет при восстановлении напряжения в трех фазах, т. е. когда на вход триггера 22 поступит логическая «1, и тригвого элемента И 10 - логическая «1, вызывающая запуск второго и четвертого счетчиков 15 и 17. Третий счетчик 16 не работает, так как поступающая на вход пер- 40 Р 22 вернется в исходное состояние и вы- вого элемента НЕ 18 логическая «1 от пер-даст логический «О на первый вход элевого элемента ИЛИ 8 инвертируется в ло-мента И 13.

гический «О.Таким образом, предлагаемое устройство

Появление на входе второго и четвертогопозволяет учитывать количество исчезновесчетчиков 15 и 17 и на /-входе триг-ний напряжения в одной, двух или трех

гера 22 логической «1 вызывает изме- 45 фазах, вызванных либо короткими замы- неНие состояния триггера, поскольку в то жеканиями, либо обрывом проводов, либо oneвремя на /(-вход триггера 22 подан логический «О с выхода третьего элемента И 12.

Так как на второй вход элемента И 13 постоянно подаются сигналы от генератора 23 счетных импульсов, то при изменении состояния триггера 22 на первом входе И 13 появится логическая «1, пропуская тем са50

ративными переключениями обслуживающего персонала, и регистрировать время отсутствия напряжения.

Техническое преимущество предложенного устройства по сравнению с известным заключается в возможности регистрации времени исчезновения напряжения в одной, двух или трех фазах, так как оно снабжено электронным секундомером и схемой его пуска и остановки.

мым счетные импульсы на электронный секундомер 24. Отсчет времени будет производиться до тех пор, пока не будет восстановлено напряжение на входе, т. е. когда схема возвратится в исходное состояние, на входе счетчиков 14-17 будет логический «О, который переводит триггер 22 в положение, при котором на его выходе будет логический «О.

При исчезновении напряжения одновременно в трех фазах сигнал на входах первого, второго и третьего элементов И-НЕ 4-6 и первого элемента ИЛИ 8 равен нулю, поэтому на выходе-элементов И - НЕ 4-6 появится логическая «1, которая подается на входы второго элемента ИЛИ 9,

четвертого элемента И-НЕ 7 и первого элемента И 10, а на выходе первого эле

печивают появление логической «1 на выходе второго элемента ИЛИ 9 и первого элемента НЕ 18 и логического «О на выходе четвертого элемента И-НЕ 7 и первого элемента И 10. Подача на вход второго элемента И 11 логических «О и «1 вы- зовет на его выходе логический «О, который запрещает работу первого счетчика 14. Второй счетчик 15 тоже не работает, поскольку на выходе первого элемента И 10 будет логический «О. Работает только третий и четвертый счетчики 16 и 17,

так как логический «О с выхода первого элемента ИЛИ 8 инвертируется первым элетак как на/(-вход триггера подан логический

с выхода третьего элемента И 12. Изменив свое состояние, триггер 22 обеспечивает прохождение счетных импульсов через элемент И 13 на электронный секундомер 24, регистрирующий время исчезновения напряжения в трех фазах. Прекра- щение работы электронного секундомера 24

произойдет при восстановлении напряжения в трех фазах, т. е. когда на вход триггера 22 поступит логическая «1, и триг Р 22 вернется в исходное состояние и вы- даст логический «О на первый вход элефазах, вызванных либо короткими замы- каниями, либо обрывом проводов, либо one

ративными переключениями обслуживающего персонала, и регистрировать время отсутствия напряжения.

Техническое преимущество предложенного устройства по сравнению с известным заключается в возможности регистрации времени исчезновения напряжения в одной, двух или трех фазах, так как оно снабжено электронным секундомером и схемой его пуска и остановки.

Ожидаемый положительный эффект предлагаемого изобретения заключается в автоматической регистрации времени перерыва

электроснабжения при исчезновении напряжения в одной, двух или трех фазах, что необходимо для сбора статистических данных при оценке надежности электроснабжения потребителей и обосновании требуемой мощности статических установок га- .рантированного питания.

Формула изобретения

Устройство для сигнализации аварийных и неполнофазных режимов в электрических сетях, содержащее три блока преобразования входного сигнала, предназначенные для подключения устройства к сети напряжения, с пороговыми элементами на выходе, четыре элемента И-НЕ, два элемента ИЛИ, три элемента И, три элемента НЕ, три развязывающих диода и четыре исполнительных элемента, выполненных в виде счетчика, предназначенных для воздействия на блок сигнализации, при этом выход каждого блока преобразования входного сигнала через пороговый элемент подключен к первому выходу элемента И-НЕ своей фазы, второму входу элемента И-НЕ опережающей фазы, к одному из трех входов первого элемента ИЛИ, а его выход подключен к входам первого элемента И и первого элемента НЕ, а выходы первых трех элементов И-НЕ подключены к входам второго элемента ИЛИ, четвертого элемента И-НЕ и первого элемента И, выходы второго элемента ИЛИ и четвертого элемента И-НЕ подключены к входам второго элемента И, выход которого подключен к входу первого счетчика, выход первого элемента И подключен.к входу второго счетчика, а выход первого элемента НЕ - к входу третьего счетчика, причем входы всех трех счетчиков через развязывающие диоды соединены с входом четвертого счетчика, отличающееся тем, что, с целью расщирения

функциональных возможностей путем регистрации времени перерыва электроснабжения при исчезновении напряжения в одной, двух или трех фазах, в него дополнительно введены четвертый элемент НЕ, четвертый элемент И, триггер, генератор счетных импульсов и электронный секундомер, при этом вход второго элемента НЕ подключен к входу первого счетчика, вход третьего элемента НЕ подключен к входу второго счетчика, а вход четвертого элемента НЕ - к входу третьего счетчика, выходы второго, третьего и четвертого элементов НЕ подключены к входам третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу триггера, второй вход которого соединен с входом четвертого счетчика, при этом прямой выход триггера подключен к первому входу четвертого элемента И, к второму входу которого подключен генератор счетных импульсов, а к выходу - электронный секундомер, предназначенный для измерения времени исчезновения напряжения.

0

5

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей нутем регистрации времени перерыва э.мектроснабжения цри исчезновении напряжения в одной, двух или трех фазах. При исчезновении напряжения, на- цример в фазе А, на вход элементов И - НЕ 4,6 подаются одновременно логической «О и «1, на элемент И-НЕ 5 две логические «1, на выходе этих элементов появляются соответственно «1 и «О, которые поступают на вход элемента ИЛИ 9 и элемента И-НЕ 7, на выходе которы.х появляется логическая «1, которая поступает на вход элемента И 11, в результате на его выходе появляется «1, которая вызывает запуск счетчиков 14 и 17. Нри появлении логической «1 на входе счетчика 16 Л -триггер 22 изменяет свое состояние, так как на /(-вход этого триггера от элемента И 12 подается логический «О. На входе триггера 22 и на нервом входе элемента И 13 будет логическая «I, так как на вход И 13 постоянно подаются счетные импульсы от генератора счетных импульсов 23, то с появлением логической «1 на первом входе И 13 счетные импульсы будут проходить па электронный секундомер ЭС 24 до тех пор, пока на /(-вход триггера 22 не поступит логическая «1 и триггер не вернется в исходное состояние сразу же после восстановления напряжения в фазе А. 1 ил. S Л со О ьо со О5 2f9-