Устройство для сигнализации о поврежденных фазах в трехфазной сети Советский патент 1987 года по МПК H02H3/24 

сети. При-отсутствии короткого замыкания открывается динистор 12, и по резистору 7, светодиоду 5 и тиристору оптрона 13 протекает ток. После закрытия динистора 12 ток через тири стор превышает ток удержания тиристора. Постоянное горение светодиода 5 свидетельствует об отсутствии коротких замыканий в фазах сети. При возникновении короткого замыкания

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в высоковольтных электрических сетях для выявления фаз, на которых произошли короткие замыкания

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем фиксации и запоминания кратковременных сигналов о повреждениях фаз сети

На фиг. 1 представлена схема уст- ройства; на фиг. 2 - диаграммы напря- .жений и токов, поясняющие его работу

Устройство для сигнализавди о поврежденных фазах в трехфазной сети содержит три контрольные цепи 1-3, подсоединяемые к фазным проводам и нулевому токопроводу сети, каждая из которых включа ет в себя последовательно соединенные выпрямитель 4, светодиод 5, шунтированный встречно-па- параллельно подсоединенным стабилитроном 6, первый резистор 7 и вывод 8, служащий для подключения к фазному проводу контролируемой сети. В каждой контрольной цепи 1-3 имеются второй 9, третий 10 резисторы, регулировочный четвертый резистор 11 с вьшодом от подвижного контакта, динистор 12, тиристорный первый оптрон 13, первый 1А и второй 15 диоды, пер- вый конденсатор 16. В первой контрольной цепи 1 имеются пятый резистор 17 третий диод 18, второй конденсатор 19. Кроме того, в устройстве имеются шестой резистор 20 и кнопка 21 Сброс с замыкающим контактом, В каждой контрольной цепи 1-3 выпрямитель 4 выполнен по однофазной двухполупери- одной мостовой схеме выпрямления,

в фазе контролируемой сети тиристор оптрона 13 закрывается, и светодиод 5 гаснет. После отключения поврежденной линии напряжение фазы восстанавливается. Срабатывает оптрон 22, формирующий сигнал на включение общей сигнализации. Возврат устройства в исходное состояние осуществляется путем нажатия кнопки возврата. 1 з.п. ф-лы, 2 ил„

5

Ь

5

5

первый входной вывод которой служит для подключения к соответствующей фазе контролируемой сети, а второй входной вывод - для подключения к нулевому токопроводу сети. Между выходными выводами выпрямителя 4 включен крайними выводами регулировочный четвертый резистор 11, между вьшодом подвижного контакта которого и первым выходным выводом выпрямителя 4 включены последовательно соединенные динистор 12, первый резистор 7, светодиод 5 и фототиристор первого оптрона 13, причем динистор 12, светодиод 5 и фототиристор первого оптрона 13 включены согласно полярности выходного напряжения вьшрямителя 4, а стабилитрон 6 шунтирует участок цепи, включающий светодиод 5 и фототиристор первого оптрона 13. Первый вывод первого конденсатора 16 подсоединен к первому входному выводу выпрямителя 4, второй вьюод первого конденсатора 16 через второй резистор 9 соединен с вторым входным выводом вьшрямителя 4, через последовательно соединенные первый диод 14 и третий резистор 10 - с общей точкой первого резистора 7 и светодиода 5, а через второй диод 15 - с первым выходным выводом выпрямителя 4. Первый диод 14 включен согласно светодиоду 5, а второй диод 15 включен согласно первому диоду 14, В первой контрольной цепи 1 между первым и вторым выходными выводами выпрямителя 4 включены последовательно соединенные второй конденсатор 19, третий диод 18 и шестой резистор 20, Третий диод 18 включен согласно полярности напряжения выпрямителя 4, а общая точка второго конденсатора 19 и третьего диода 18 соединена с первым выходным выводом выпрямителя 4 первой контрольной цепи 1 через последовательно соединенные шестой резистор 20,светодиоды первьпс оптронов 13 трех контрольных цепей,включенные согласно полярности выходного напряжения выпрямителя 4 первой контрольной цепи, и замыкающий контакт кнопки 21 Сброс, В каждую контрольную цепь 1-3 введен второй оптрон 22, светодиод которого

интервале O-t существует напряжение

,,,,, ,

а на интервале t,, - t.

10

э н вызывает результирующий ток i . В момент времени t когда разность между напряжением на переменном резисторе 11 и падением напряжения на светодиоде 5 и тиристоре оптрона 13, вызванным током i,o . превышает уровень открытия динистора 12, последний открывается и по резистору 7 протекает ток i , Ток i сущеток

где ly. fc ул УА ток удерживания тиристора. По цепи

3

ствует в интервале t - t до момента очередного закрытия динистора 12.

включен встречно-последовательно шун- 15 По цепи со светодиодом 5 и тиристо- тирующему стабилитрону 6 данной конт- ром оптрона 13 непрерывно протекает рольной цепи, при этом вьшоды вторых оптронов .трех контрольных цепей соединены по схеме ИЛИ, Выпрямитель 4 вьтолнен на диодах 23-26,

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии короткого замыкания, например, в фазе А сети напряжениеТ

не равно О, Напряжение U- на резисто-25 крытия динистора 12, По сопротивле- ре 9 опережает по фазе напряжение U , нию 7 протекает ток. Через тиристор а напряжение U на конденсаторе 16 оптрона 13 протекает ток , . . отстает на 90 от напряжения U. К В момент времени t тиристор закры- резистору 11 в каждьм момент времени вается, светодиод 5 гаснет. После прикладывается наибольшее из выраже- зо отключения поврежденной линии напрясо светодиодом оптрона 22 ток не 20 протекает, так как стабилитрон 6 находится в закрытом состоянии.

При возникновении короткого замыкания на фазе А величина напряжения Vj(l становится недортаточнойдля от35

жение восстанавливается, и динис- тор 12 вновь открывается. Однако токи 1 и i.p протекает теперь через стабилитрон 6 и светодиод оптрона 22, Это вызывает отпирание выходной цепи оптрона 22 и срабатывание общей сигнализации,

На тех фазах,, где снижения напряжения не произошло, тиристоры оптро-

НИИ |U/,I, (Ugl,5 , IU,J,5, где lUgl,5 и напряжения, открывающие диод 15.

На резисторе 10 в каждый момент времени существует наибольшее из напряжений |Ugli. открывающих диод 14. В промежутке времени O-t на резисторе 11 существует напряжение . При этом в открытом состоянии находятся диоды 25 и 24. На ин- 4р ов 13 остаются открытыми и свето- тервале t - tj диод 24 закрьшается, диоды 5 непогашенными. Для возврата но открывается диод 15, так как здесь устройства в исходное состояние 7 IU;,f и «Поэто- кратновременно нажимается кнопка 21 му на резисторе 11 возникает напряже- возврата, вследствие чего через со- ние ( . На интервале tj - tj за- протн-влетге 20 и светодиоды оптронов

13 протекает ток разряда второго кон- :денсатора 19, Ток разряда вызывает

свечение светодиодов оптронов 13 и

что здесь lUg 15 и -ft rr открытие их тиристоров. Светодиод 5 На интервале tj - t диод 15 закрьша- gQ фазы А вновь зажигается. Стабилитрон ется, но открывается диод 23, что 6 закрьгаается и светодиод оптрона приводит к появлению на резисторе 11 22 гаснет, вызьшая запирание выходной напряжения , После момента вре- цепи этого оптрона. Постоянное го- мени t процесс повторяется. На ин- рение светодиода 5 при отсутствии

eg коротких замыканий свидетельствует

крьшается диод 25, но открывается диод 26 и на резисторе 11 появляется напряжение . Это связано с тем.

тервале 0-t кроме диодов 25 и 24 открьшается диод 14, Он остается открытым и на интервале tj t, когда пропускают ток диоды 23 и 26 вьптря- мителя. На втором резисторе 10 на

от исправности устройства.

По сравнению с известным предлагаемое устройство для сигнализации о поврежденных фазах в трехфазной сети

интервале O-t существует напряжение

,,,,, ,

а на интервале t,, - t.

э н вызывает результирующий ток i . В момент времени t когда разность между напряжением на переменном резисторе 11 и падением напряжения на светодиоде 5 и тиристоре оптрона 13, вызванным током i,o . превышает уровень открытия динистора 12, последний открывается и по резистору 7 протекает ток i , Ток i сущеток

где ly. fc ул УА ток удерживания тиристора. По цепи

3

По цепи со светодиодом 5 и тиристо- ром оптрона 13 непрерывно протекает

По цепи со светодиодом 5 и тиристо- ром оптрона 13 непрерывно протекает

со светодиодом оптрона 22 ток не протекает, так как стабилитрон 6 находится в закрытом состоянии.

При возникновении короткого замыкания на фазе А величина напряжения Vj(l становится недортаточнойдля от

ение восстанавливается, и динис- тор 12 вновь открывается. Однако токи 1 и i.p протекает теперь через стабилитрон 6 и светодиод оптрона 22, Это вызывает отпирание выходной цепи оптрона 22 и срабатывание общей сигнализации,

На тех фазах,, где снижения напряения не произошло, тиристоры оптро-

ов 13 остаются открытыми и свето- диоды 5 непогашенными. Для возврата устройства в исходное состояние кратновременно нажимается кнопка 21 возврата, вследствие чего через со- протн-влетге 20 и светодиоды оптронов

коротких замыканий свидетельствует

от исправности устройства.

По сравнению с известным предлагаемое устройство для сигнализации о поврежденных фазах в трехфазной сети

фиксирует кратковременные снижения напряжения, что позволяет использовать его в высоковольтных электрических сетях.

Формула изобретения

1. Устройство для сигнализации о поврежденньк фазах в трехфазной сети, содержащее три контрольные цепи с входами для подсоединения к фазным проводам -и нулевому токопроводу сети, каждая из которых включает в себя выпрямитель светодиод со встреч

НТО-параллельно подсоединенным стабилитроном и первый, резистор, о т л и- чающееся тем, , с целью расширения функциональных возможностей путем фиксации и запоминания кратковременньк сигналов о повреждениях фаз сети, в каждую контрольную цепь введены второй, третий резисторы, регулировочный четвертый резистор с выводом от подвижного контакта динистор, тиристорный первый оптрон, первый и второй диоды, первый конденсатор, в первую контрольную цепь введены пятый резистор, третий диод, второй конденсатор, кроме того, в устройство введены шестой резистор и кнопка Сброс с замыкающим контактом, в каждой контрольной цепи выпрямитель вьшолнен по однофазной двух- полупериодной мостовой схеме выпрямления, первый входной вывод которой служит для подключения к соответствующей фазе контролируемой сети, а второй входной вывод - для подключения к нулевому токопроводу сети, между вькодными выводами вьшрямителя включен крайними выводами регулировочный четвертый резистор, между выводом подвижного контакта которого и первым выходным вьшодом выдрямите

ля включены последовательно соединен- 45 при этом выходы вторых оптронов трех ные динистор, первый резистор, све- контрольных цепей соединены по схе- тодиод и фототиристор первого оптро- ме ИЛИ.

5

0

5 0

на, причем динистор, светодиод и фототиристор первого оптрона включены согласно полярности выходного напряжения выпрямителя, а стабилитрон подсоединен к участку цепи, включающему светодиод и фототиристор первого оптрона, первый вывод первого конден сатора подсоединен к первому входному выводу выпрямителя, второй вывод

О первого конденсатора через второй резистор соединен с вторым входным вьшодом вьшрямителя, через последовательно соединенные первый диод и третий резистор - с общей точкой первого резистора и светодиода, а через второй диод - с первым выходным выводом вьтрямителя, причем первый диод включен согласно светодиоду, а второй диод включен согласно первому диоду, при этом в первой контрольной цепи между первым и вторым выходными выводами выпрямителя включены последовательно соединенные второй конденсатор, третий диод и шестой резистор, третий диод включен согласно полярности напряжения выпрямителя, а общая точка второго конденсатора и третьего диода соединена с первым выходным выводом выпрямителя первой контрольной цепи через последовательно соединенные шестой резистор, све- тодиоды первых оптронов трех контрольных цепей, включенные согласно полярности выходного напряжения выпрямителя первой контрольной цепи, и замыкающий контакт кнопки Сброс.

2. Устройство по п.1,отличающееся тем, что, с целью обеспечения общей сигнализации и пов0 режденных фазах сети, в каждую конт- рольнзпо цепь введен второй оптрон, светодиод которого включен встречно- последовательно шунтирующему стабилитрону данной контрольной цепи.

5

%

/

/

Г

Изобретение относится к элект- ротехнике и предназначено для использования в высоковольтных электрических сетях для выявления фаз, на которых произошли короткие замыкания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем фиксации и запоминания кратковременных сигналов о повреждениях фаз со СП о ОО ел

Редактор С. Пекарь

Составитель О. Орлов Техред М Моргентал

Заказ 5291/52 Тираж 618Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушскйя наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

cpuz.Z

Корректор Л, Патай