Устройство для защиты коммутационного оборудования от электрической дуги короткого замыкания Советский патент 1987 года по МПК H02H7/22 

20

25

Изобретение о гносится к устройствам для защиты и сигнализации о возникновении короткого замыкания и может быть использовано в судовых распределительных щитах, имеющих корпус- с ную конструкцию.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.10

Устройство содержит источник 1 пи- .танин, фотодатчики 2, формирователь 3 импульса и реагирующий орган 4,элемент 5 памяти, выполненный в виде транзистора 6 и подключенного параллельно его базовому переходу резистора 7, помехозащищающий злемент 8, выполненный в виде дифференцирующей RC-цепочки (конденсатор 9 и резистор 10), ключевой элемент 11 и выходной транзистор 12 с исполнительным реле 13. Формирователь импульсов выполнен в виде транзистора 14, эмиттер которого через резистор 15 соединен с . вторым полюсом источника питания, а база через фотодатчики соединена с его коллектором и первым полюсом источника питания, реагирующий орган 4 выполнен в виде триггера Шмидта,вход дифференцирующей КС-цепочки 8 соединен с эмиттером транзистора 14 формирователя импульсов, а выход этой RC-цепочки соединен с входом триггера Шмидта 4 и коллектором транзистора 6 элемента памяти, эмиттер которого, в свою очередь, подключен к первому полюсу источника питания. При этом триггер Шмидта подключен к источнику питания и выходом соединен с входом, ключевого элемента 11, который выполнен в виде транзистора 16, соединенного своим эмиттером через резистор 17с вторым полюсом источника питания, а коллектор этого транзистора соединен

тора 6 и резистора элемента 7 памяти эмиттер ключевого элемента через дополнительный резистор 18 соединен с базой выходного транзистора 12,эмиттер которого подключен к второму полюсу источника питания, а коллектор через исполнительное реле 13 - к его первому полюсу.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда сопротивление фотодатчиков 2 велико, транзистор 14 формирователя 3 импульсов закрыт,на выходах дифференцирующей RC-цепочки 8,триггера Шмидта 4 напряжение близко к нулю,ключевой элемент 11 закрыт, также закрыт выходчой транзистор 12 и транзистор 6 элемента 5 памяти,исполнительное реле 13 обесточено.

При возникновении электрической дуги короткого замыкания сопротивление ф| тодатчиков 2 уменьшается и транзистор 14 формирователя 3 импульсов открывается, создавая на резисторе 15 формирователя импульс напряжения, поступающий на вход дифференцирующей RC-цепочки 8. С выхода RC- 15 цепочки импульс напряжения поступает на вход триггера Шмидта 4, переводя

де триггера формируется сигнал, открывающий транзистор 16 ключевого элемента 11. Появляющееся на резисторе 17 этого ключевого элемента напряжение через дополнительный резистор 18 поступает на базу выходного транзистора 12, который, открываясь, подключает исполнительное реле 13 к источнику 1 питания.

Одновременно происходит следующее. При открываний транзистора 16 ключевого элемента 11 ток, проходя через резистор 7 элемента 5 памяти, создает на этом резисторе падение напряжения, открывающее транзистор 6 элемента 5 памяти. Этот транзистор, открываясь, поддерживает падение напряже- 35 ния на выходе дифференцирующей RC- цепочки 8, а значит триггер Шмидта 4 остается в сработанном состоянии независимо от состояния фотодатчиков 2 и формирователя 3 импульса. Таким об30

40

разом, обеспечивается память срабатывания устройства.

Помехозащищенность устройства от срабатывания обеспечивается включенис общей точкой базы транзис- 45 между формирователем 3 импульсов и

триггером Шмидта 4 дифференцирующей RC-цепочки 8. При этом, когда во время плавного увели 1ения освещенности транзистор 14 формирователя импульса

50 открывается, сигнал на резисторе 15 формирователя и входе RC-цепочки 8 также плавно увеличивается, однако на выходе RC-цепочки сигнал по-прежнему будет близок к нулю, так как для плав55 ноизменяющего сигнала емкость RC-цепочки представляет собой большое сопротивление, и поэтому триггер Шмидта остается в исходном состоянии.При резком освещении фотодатчика, как

1302373

цирующей RC-цепочки 8,триггера Шмидта 4 напряжение близко к нулю,ключевой элемент 11 закрыт, также закрыт выходчой транзистор 12 и транзистор 6 элемента 5 памяти,исполнительное реле 13 обесточено.

При возникновении электрической дуги короткого замыкания сопротивление ф| тодатчиков 2 уменьшается и транзистор 14 формирователя 3 импульсов открывается, создавая на резисторе 15 формирователя импульс напряжения, поступающий на вход дифференцирующей RC-цепочки 8. С выхода RC- цепочки импульс напряжения поступает на вход триггера Шмидта 4, переводя

0

5

де триггера формируется сигнал, открывающий транзистор 16 ключевого элемента 11. Появляющееся на резисторе 17 этого ключевого элемента напряжение через дополнительный резистор 18 поступает на базу выходного транзистора 12, который, открываясь, подключает исполнительное реле 13 к источнику 1 питания.

Одновременно происходит следующее. При открываний транзистора 16 ключевого элемента 11 ток, проходя через резистор 7 элемента 5 памяти, создает на этом резисторе падение напряжения, открывающее транзистор 6 элемента 5 памяти. Этот транзистор, открываясь, поддерживает падение напряже- 5 ния на выходе дифференцирующей RC- цепочки 8, а значит триггер Шмидта 4 остается в сработанном состоянии независимо от состояния фотодатчиков 2 и формирователя 3 импульса. Таким об0

40

разом, обеспечивается память срабатывания устройства.

это происходит только от дуги 7СОРОТ

кого замыкания, импульс напряжения свободно проходит через RC-цепочку на вход триггера Шмидта, так как емкость конденсатора 9 этой цепочки представляет собой в этом случае малое сопротивление. Включение помехо- заищщающего элемента, выполненного в виде дифференцирующей RC-цепочки, не снижает чувствительности устрой- ства, даже в сильно освещенном помещении, так как сигнал, вызванный резким уменьшением сопротивления фотодатчиков при дуге короткого замыкания свободно проходит на вход триггера Шмидта, порог срабатывания последнего остается постоянным.

Таким образом, использование в известном устройстве формирователя импульсов, выполненного в виде тран- зистора и резистора в его эмиттерной цепи, а также введение элемента памяти (дифференцирующей RC-цепочки), триггера Шмидта, ключевого элемента.

выходного транзистора с исполнитель- 25 резистора, второй вывод первого ре- ным реле позволяет увеличить надеж- зистора, второй вывод третьего резис- ность работы устройства, так как по тора и эмиттер третьего транзистора сравнению с известным устройством оно подключены к второму выводу источни- обладает памятью после окончания ка питания, а эмиттер первого тран- горения дуги короткого замыкания и незо зистора и второй вывод второго резис- реагирует на плавное повышение осве- тора соединены с первым выводом ис- щенности, например, при открытии дверей распределительного щита.

точника питания.

2.Устройство по п.1, о т л и- чающееся тем, что формирователь импульсов состоит из четвертого транзистора, к эмиттеру которого подключен первый вывод пятого резистора, при этом коллектор упомянутого транзистора является первым выводом формирователя импульсов, его база является третьим выводом формирователя импульсов, второй вывод пятого резистора является вторым выводом формирователя импульсов, а первый вывод упомянутого резистора является четвертым выводом формирователя импульсов.

Формула изобретения

1-Устройство для защиты коммутационного оборудования от электрической дуги KopoTKOi o замыкания, содержащее источник питания, к первому выводу Q которого подключены первые выводы фотодатчиков и первый вывод формирователя импульсов, вторые выводы фотодатчиков соединены с третьим выводом формирователя импульсов, второй вывод которого соединен с вторым выводом источника питания, реагирующий орган, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены времяза- дающая КС-цепочка, состоящая из пер45

50

2.Устройство по п.1, чающееся тем, что тель импульсов состоит из транзистора, к эмиттеру к ключен первый вывод пятог при этом коллектор упомян зистора является первым в мирователя импульсов, его ется третьим выводом форм импульсов, второй вывод п тора является вторым выво вателя импульсов, а первы мянутого резистора являет выводом формирователя имп

3.Устройство по п.1, чающееся тем, что щий орган выполнен а виде

Редактор Г. Волкова

Шмидта. Составитель К. Шилан Техред Л. Олейник Корректор С. Шекмар

Заказ 1220/53 . Тираж 619 Подписное

ВНИНГШ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

-113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Д

вого резистора и конденсатора, первые выводы которых соединены между собой, элемент памяти, состоящий из второго резистора и подключенного к его первому выводу своей базой первого транзистора, ключевой элемент, состоящий из третьего резистора и подключенного к его первому выводу своим эмиттером второго транзистора, четвертый резистор, первый вывод третьего резистора через четвертый резистор соединен с базой вновь введенного третьего транзистора, коллектор которого через катушку исполнительного реле подключен к первому выводу источника питания, при этом четвертый вывод формирователя импульсов соединен с вторым выводом конденсатора, первый вывод конденсатора соединен с коллектором первого транзистора и входом реагирующего органа, выход которого подключен к базе второго транзистора, коллектором подсоединенным к первому выводу второго

резистора, второй зистора, второй в тора и эмиттер тр подключены к втор ка питания, а эми зистора и второй тора соединены с

точника питания.

резистора, второй вывод первого ре- зистора, второй вывод третьего резис- тора и эмиттер третьего транзистора подключены к второму выводу источни- ка питания, а эмиттер первого тран- зистора и второй вывод второго резис- тора соединены с первым выводом ис-

2.Устройство по п.1, о т л и- чающееся тем, что формирователь импульсов состоит из четвертого транзистора, к эмиттеру которого подключен первый вывод пятого резистора, при этом коллектор упомянутого транзистора является первым выводом формирователя импульсов, его база является третьим выводом формирователя импульсов, второй вывод пятого резистора является вторым выводом формирователя импульсов, а первый вывод упомянутого резистора является четвертым выводом формирователя импульсов.

3.Устройство по п.1, о т л и- чающееся тем, что реагирующий орган выполнен а виде триггера

Шмидта. Шилан ик Корректор С. Шекмар

Изобретение относится к устройствам для защиты и сигнализации о возникновении короткого замыкания и может быть использовано в судовых распределительных щитах, имеющих корпусную конструкцию. Целью изобретения является повьшение надежности работы устройства.Цель достигается введением в устройство элемента 5 па- мяти, дифференцирующей RC-цепочки 8, что позволяет устройству после окончания горения дуги короткого замыкания не возвращаться в исходное состояние. Оно также не реагирует на плавное повьгаение освещенности,например, при открытии дверей распределительного щита. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л со о to со -vj со