Устройство для защиты электроустановки от снижения питающего напряжения трехфазной сети Советский патент 1988 года по МПК H02H3/24 

со to

4 4

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электроустановок, запитываемых от трехфазных и однофазных сетей пере- манного тока.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты электроустановки от повьшения питающего напряжения и использования устройства для защиты электроустановки, запитываемой от однофазной сети, и повьшение надежнрстн путем упрощения схемы защиты.

На фиг. 1 представлена схема уст- ройства; на фиг. 2 - диаграмма напряжений на выходе выпрямителя при нормальном режиме питания от трехфазной сети; на фиг. 3 - диаграмма напряжений на выходе выпрямителя при об- рыве фазы трехфазной сети и при питании электроустановки от однофазной сети.

Устройство для защиты электроустановки 1 от снижения питающего на- пряжения трехфазной сети содержит трехфазный однополупериодный выпрямитель 2, шесть резисторов 3-8, два стабилитрона 9 и 10, первый конденсатор 11, тиристор 12, транзистор 13 и исполнительный орган 14, замыкающие контакты 15 - 17 которого имеют выводы, предназначенные для включения каждого контакта последовательно в линию питания соответствующей фазы электроустановки 1 от контролируемой сети. Выход выпрямителя 2 соединен с первым выводом первого резистора 3, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора 4. Первый вывод третьего резистора 5 соединен с анодом первого стабилитрона 9, а второй вывод этого резистора - с управляющим электродом тиристора 12, катод которого имеет вывод, предна- знаменный для подключения к нулевому токопроводу сети. Катод второго стабилитрона 10 соединен с первым выводом четвертого резистора 6, а анод этого стабилитрона - с первым выводом пятого .резистора 7, второй вывод кото рого соединен с катодом тиристора 12 В устройстве имеются второй конденсатор 18, включенный между первым и вторым управляющими выводами исполнительного органа 14, и трехфазный трансформатор 19, первичные обмотки которого соединены по схеме треугольника и имеют выводы, предназначенные

-

5 0

5 0 j о -

0

5

для подключения треугольника первичных обмоток трансформатора 19 к контролируемой сети, а вторичные обмотки этого трансформатора соединены по схеме звезды, нейтральная точка которой имеет вывод, предназначенный для подключения к нулевому токопроводу питающей сети. Выходные выводы звезды вторичных обмоток трансформатора 19 предназначены для подсоединения к входам выпрямителя 2. Второй вывод второго резистора 4 соединен с катодом первого стабилитрона 9 и коллектором транзистора 13, выполненного п - р - п-типа, эмиттер которого соединен с катодом тиристора 12, а база - с анодом второго стабилитрона 10. Второй вывод четвертого резистора 6 соединен с вторым выводом первого резистора 3 и с первым выводом первого конденсатора 1 1, второй вывод которого соединен с катодом тиристора 12. Первый управляющий вывод исполнительного органа 14 соединен с первым входом выпрямителя 2, а второй управляющий

вывод исполнительного органа 14 через шестой резистор 8 соединен с анодом тиристора 12.

Устройство работает следующим образом.

При питании от трехфазной сети при подаче на электроустановку 1 напряжения питания, лежащего в заданных пределах, на входах выпрямителя 2 трансформатором 19 формируются синусоидальные напряжения, которые выпрямляются выпрямителем 2. Диаграмма напряжения на выходе выпрямителя 2 при нормальном режиме питания электроустановки представлена на фиг. 2. Конденсатор 11 через резистор 3 заряжается до установившегося значения напряжения, соответствующего нормальному режиму питания. В тот момент, когда напряжение на конденсаторе 11 превышает напряжение, необходимое для срабатьшания стабилитрона 9, последний срабатывает, включается тиристор 12, срабатывает исполнительный орган 14, контактами 15 - 17 подключающий электроустановку к сети. При отрицательной полуволне напряжения на первом входе выпрямителя 2 тиристор 12 выключается., однако исполнительный орган 14 удерживается в сработанном состоянии за счет энергии, накопленной в конденсаторе 18. При снижении питающего напряжения ниже

допустимого уровня напряжение на конденсаторе 11 уменьшается, стабилитрон 9 не срабатывает, тиристор 12 н включается, исполнительный орган 14 после разряда конденсатора 18 выключается, размыкая контакты 15 - 17, отключая электроустановку от сети. При повышении питающего напряжения вьше допустимого уровня конденсатор 11 заряжается до напряжения, достаточного для срабатьшания стабилитрона 9, последний срабатьшает, открывается транзистор 13, закорачивая цепь управляющего электрода тиристо- ра 12. При отрицательной полуволне напряжения на первом входе выпрямителя 2 тиристор 12 закрывается, исполнительный орган 14 размыкает контакты 15 - 17, отключая электроуста- новку от сети.

При обрыве фазы питающей сети на выходе выпрямителя 2 формируется напряжение, диаграмма которого представлена на фиг. 3. В этом случае ко денсатор 11 разряжается до такого напряжения, при котором тиристор 12 не включается, исполнительный орган 14 не срабатывает, и электроустановка к сети не подключается.

При работе устройства с электроустановкой, запитываемой от однофазной сети, диаграмма напряжений на вы соде выпрямителя 2 имеет вид, представленный на фиг. 3. При напряжении питания однофазной сети, лежащем в заданных пределах, тиристор 12 включается в начале каждого периода сети (как описано выше) и удерживается во включенном состоянии за счет энергии накопленной в конденсаторе 18. При снижении питающего напряжения ниже допустимого уровня тиристор 12 не срабатывает и электроустановка отключается от сети. При повьш1ении питаю- щего напряжения выше допустимого уровня срабатьшает транзистор 13 (как описано выше) тиристор 12 не включается, электроустановка отключается от питающей сети.

Положительный эффект, создаваемый изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей устройства, так как оно обеспечивает защиту электроустановки не только от снижения, но и от повышения питающег напряжения сети, и может быть использовано для контроля напряжений как трехфазных, так и однофазных сетей.

g

Q Q

5

5

Кроме того, упрощается схема устройства и повышается надежность защиты.

Формула изобретения

Устройство для защиты электроустановки от снижения питающего напряжения трехфазной сети, содержащее трехфазный однополупериодный выпрямитель, шесть резисторов, два стабилитрона, первый конденсатор, тиристор, транзистор и исполнительный орган, замыкающие контакты которого имеют выводы, предназначенные для включения каждого контакта последовательно в линию питания соответствующей фазы электроустановки от контролируемой сети, причем выход выпрямителя соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора, первый вывод третьего резистора соединен с анодом первого стабилитрона, а второй вывод этого резистора - с управляющим электродом тиристора, катод которого имеет вывод, предназначенный для подключения к нулевому токопроводу сети, катод второго стабилитрона соединен с первым выводом четвертого резистора, а анод этого стабилитрона - с первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с катодом тиристора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты электроустановки от повышения питающего напряжения и использования устройства для защиты электроустановки, запитываемой от однофазной сети, и повышения надежности путем упрощения схемы защиты, в него введены второй конденсатор, включенный между первым и вторым управляющими выводами исполнительного органа, и трехфазный трансформатор, первичные, обмотки которого соединены по схеме треугольника и имеют выводы, предназначенные для подключения треугольника первичных обмоток трансформатора к контролируемой сети, а вторичные обмотки этого трансформатора соединены по схеме звезды, нейтральная точка которой имеет вывод, предназначенный для подключения к нулевому токопроводу питающей сети, а выходные выводы звезды вторичных обмоток трансформатора предназначены для подсоединения к входам упомянутого выпрямителя, причем второй вывод второго резистора соединен с катодом первого стабилитрона и коллектором транзистора, вьтолненного п - р - п- типа, эмиттер которого соединен с катодом тиристора, а база - с анодом второго стабилитрона, второй вывод четвертого резистора соединен с вторым выводом первого резистора и с

первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с катодом тиристора, при этом первый управляющий вывод исполнительного органа соединен с первым входом выпрямителя, а второй управляющий вывод исполнительного органу через шестой резистор - с анодом тиристора.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электроустановок, запитываемых от трехфазных и однофазных сетей переменного тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты электроустановки от повышения питающего напряжения и использования устройства для защиты электроустановки, запиты- ваемой от однофазной сети, и повышение надежности путем упрощения схемы защиты. При нормальном режиме питания электроустановки 1 от сети на выходе выпрямителя 2 формируется напряжение, достаточное для срабатывания стабилитрона 9. Последний срабатывает, включается тиристор 12, срабатьшает исполнительный орган 14, подключающий электроустановку 1 к сети. При снижении питающего напряжения стабилитрон 9 не срабатывает, тиристор 12 и исполнительный орган 14 не срабатывают, электроустановка 1 отключается от сети. При повышении питающего напряжения срабатывает стабилитрон 10, открывается транзистор 13, закорачивающий цепь управляющего электрода тиристора 12. Последний выключается, и исполнительный орган 14 отключает электроустановку от сети. 3 ил. (Л

иг 2

.З