Устройство для защиты электроустановки от неправильного чередования и обрыва фаз Советский патент 1988 года по МПК H02H7/00 

(Л

со

Од

00

вые коммутаторы на оптронных модулях 13,14,16,17 с реверсом фаз, переключаемые в зависимости от порядка чередования фаз на входе устройства. Для этого в него введен дополнительньй нелинейный мост 10, подключенный на выход выпрямителя 8, подключенного к одному из плеч фазоуказателя 1-4. Ключи коммутатора включаются, в зависимости от полярности напряжения на выходе нелинейного моста 10, Устройство отключает электроустановку в

случае выпадения одной из фаз на входе устройства. Для этого в него введен полупроводниковый модуль 7, включенный в цепь вьтрямителя 8. Цепь управления полупроводникового модуля 7 питается с вьтрямителя 5, подключенного к двум фазам питающей сети. При обрыве одной из фаз питающей сети снимается напряжение управления с цепей управления коммутатором и электроустановка отключается, что предотвращает ее работу на двух фазах. 1 ил.

Изобретение относится к.электротехнике, в частности релейной защите. .Целью изобретения является повьтение надежности и быстродействия. В устройстве использованы полупроводнико

1

Изобретение относится к устройствам автоматики и релейной защиты и может применяться для защиты электроустановок, потребляющих трехфазный ток от обрыва одной из фаз питающей сети и от неправильного чередования фаз трехфазной сети.

Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия.

На чертеже представлена схема устройства для защиты электроустановки от выпадания фазы и от неправильного чередования фаз (А,В,С - входные выводы устройства; а,в,с - выходные выводы устройства).

Устройство содержит соединенные по схеме звезда резисторы 1-3 и конденсатор 4, причем конденсатор 4 размещен в одном плече звезды, резистор 1 - во втором плече, а резисторы 2 и 3, соединенные последовательно, - в третьем плече, к входным выводам А и С подключен выпрямитель 5,. к которому через резистор 6 подключена цепь управления оптронного модуля 7. К резистору 3 через оптрон- ный модуль 7 подключен вьтрямитель 8, к которому через резистор 9 подключен блок 10 управления в виде нелинейного моста, на выход которого через диод 11 и симметричный стабилитрон 12 подключены цепи управления оптронных модулей 13 и 14, включенные последовательно, а через диод 15 - цепи управления оптронных модулей 16 и 17, также включенные последовательно. Оптронные модули 13 и 14

включены между одноименными выводами фаз А и В устройства, оптронные модули 16 и 17 включены между теми же.

выводами устройства с реверсом фаз. Конденсатор 18 .включен на выход нелинейного моста 10.

Устройство работает следующим образом .

В случае, когда на входе устройства присутствуют все три фазы питающей сети, оптронный модуль 7 включен, так как по его цепи управления проходит ток с выхода выпрямителя 5. При

этом при правильной последовательности чередования фаз питающей сети на резисторе 1 выделяется напряжение . большее, чем напряжение на резисторах 2 и 3, а напряжение с резистора

3 через оптронный .модуль 7 поступает на вьшрямитель 8 и нелинейный мост 10. При этом элементы нелинейного моста 10 подбирают так, чтобы его стабилитроны были заперты. Ток управления оптронных модулей 13 и 14 протекает при этом через резисторы нелинейного моста, диод 11 и стабилитрон 12. Протеканию тока по цепям управления оптронных модулей 16 и 17 препятствует диод 15. В результате отпираются оптронные модули 13 и 14 и н а выход устройства проходит напряжение питающей сети. В случае, когда на выходные выводы устройства подано напряжение с неправильной последовательностью чередования фаз, на выходе выпрямителя 8, питаемого с резистора 3, выделяется напряжение, достаточное для пробоя стабилитронов нелиней ного моста 10. Регулировка момента пробоя стабилитронов осуществляется резистором 9 При этом полярность напряжения на выходе нелинейного мое та меняется на обратную и через стабилитрон 12 и диод 15 протекает ток управления по цепям управления опт- ронных модулей 16 и 17, Протеканию тока по цепям управления оптронных модулей 13 и 1А предпятствует диод 11. При этом отпираются оптронные мо дули 16 и 17 и на выходе устройства по-прежнему остается напряжение с правильной последовательностью чередования фаз. Если смена порядка чере дования фаз питающей сети произошла в процессе работы устройства, например при его питании от устройства бесперебойного питания, то в момент смены полярности на выходе нелинейного моста 10 начинает перезаряжаться конденсатор 18, благодаря чему создается задержка на открытие неработающих оптронных модулей, так как напряжение в момент перезаряда конденсатора недостаточно для пробоя стабилитрона 12. При этом ранее открытые оптронные модули успевают зак рыться в момент перехода тока питающей сети через ноль, а другие оптрон ные модули, создающие реверс питающей сети, открываются с небольшой за держкой только после перезаряда конденсатора 18. Этим самым исключается возможность одновременного отпирания модулей прямой и реверсивной групп коммутатора, что могло бы привести к короткому замыканию в момент переключения сети с изменением порядка чередования фаз. При обрыве фаз А или С питающей сети напряжение на вы ходе выпрямителя 5 отсутствует. При этом оптронный модуль 7 запирается, в результате чего прекращается подача напряжения на нелинейный мост 10, вследствие чего обеспечиваются цепи управления оптронных модулей 13 и 14 или 16 и 17, которые запираются и потребитель отключается от питающей сети. В случае обрыва фазы В также запираются оптронные модули 13 и 14 или 16 и 17 вследствие отсутствия напряжения на входе моста 8, так как резистор 3 в этом случае обесточен.

Таким образом при наличии на входе устройства трехфазного напряжения при любой последовательности чередо„

10

15

20

25

-30

35

40

45

50

55

вания фаз питающей сети на выходных выводах устройства устанавливается правильная последовательность чередования фаз. В то же время при обрыве любой из фаз питающей сети устройство отключает потребитель от питающей сети, чем исключается работа потребителя на двух фазах. Это особенно важно как для потребителей, работа которых при неправильной последовательности чередования фаз либо невозможна, либо может привести к аварийным ситуациям, так и для потребителей, работа которых при обрыве любой из фаз недопустима. При этом повьппается надежность и быстродействие устройства по сравнению с релейной схемой, так как бесконтактные полупроводниковые реверсивные коммутаторы могут быть выполнены на довольно большой ток нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для защиты электроустановки от неправильного чередования и обрыва фаз, содержащее фазочувстви- тельный элемент, выполненный в виде звезды, в одно из плеч которой включен конденсатор с входной клеммой для подключения к третьей фазе сети, в два другие плеча - резисторы, первый из которых снабжен входной клеммой для подключения к первой фазе сети, второй и третий резисторы включены последовательно, третий резистор снабжен выходной клеммой для подключения к второй фазе сети, а общая точка второго и третьего резисторов присоединена к одному входу первого выпрямителя, к выходу которого подключен блок управления фазными коммутаторами, второй вьтрямитель с входными клеммами, одна из которых предназначена для подключения к первой фазе сети, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, фазные коммутаторы выполнены в виде четырех оптрок- ных модулей и дополнительно введен пятый оптронный модуль, при этом первый и второй оптронный модули включены своими входными клеммами соответственно последовательно в первый и второй фазные провода, а их цепи управления через введенные диод и двунаправленный стабилитрон - к выходу блока управления фазными коммутаторами у ВЕаШолненного в виде нелинейного

513761736

моста, при этом третий оптронный мо-ного модуля, общая цепь управления дуль соединен с выходными клеммами,указанными модулями подключена к вы- предназначенными для включения междуходу упомянутого блока управления, первой фазой сети и общей точкой вто- спри этом пятый оптронный модуль подрой фазы и выходной клеммой второгоключен между второй выходной клеммой оптронного модуля со стороны злектро-третьего резистора и вторым входом установки, четвертый оптронный мо-первого выпрямителя, а его цепь уп- дуль соединен выходными клеммами,равления подключена к выходу второго предназначенными для подключения меж-ювыпрямителя, вторая входная клемма ду второй фазой сети, общей точкойкоторого предназначена для подключе- первой фазы и выводом первого оптрон-ния к третьей фазе сети.