Устройство для указания состояния предохранителей в трехфазной сети Советский патент 1988 года по МПК H01H85/30 

4

о

ОО

ю

Изобретение относится к защитным устройствам в электрических цепях, а именно к устройствам для указания состояния предохранителей, и может быть использовано в различных электротехнических устройствах, имеющих трехфазные сети.

Цель изобретения - упрощение устройства, повыщение надежности и обеспечение информации о чередовании фаз питающей сети.

На фиг. 1 изображена схема устройства для указания состояния предохранителей в трехфазной сети; на фиг. 2 - графики зависимости напряжения на резисторе от емкости конденсатора при различных состояниях предохранителя и нагрузки.

Устройство содержит трехфазный делитель напряжения, состоящий из резисторов I и 2 и конденсатора 3, соединенных по схеме звезда. Плечи делителя подключены к предохранителям 4-6 со стороны нагрузки. В цепь резистора I со стороны нулевой точки включен пороговый элемент, состоящий из диодов 7 и 8, резистора 9 и оптрона 10. Анод диода 7 соединен с катодом диода 8 и резистором 1. Катод диода 7 соединен с анодом свето- диода оптропа 10 и резистором 9. Другой конец резистора 9 соединен с катодом светодиода онтрона 10, анодом диода 8 и нулевой точкой делителя.

На фиг. 2 кривая 11 изображает зависимость напряжения Ui на резисторе 1 от емкости C:i конденсатора 3 при исправных предохранителях и прямой последовательности фаз. Работа устройства основана на том, что при возникновении любой неисправности напряжение на резисторе 1 уменьщается. Из всех возможных случаев сгорания одного из предохранителей наихудшим, т. е. таким, при котором на резисторе 1 возникает наибольшее напряжение, является случай, когда сгорает предохранитель 6.

На фиг. 2 кривая 12 изображает зависимость папряжения на резисторе 1 от емкости конденсатора 3 для этого случая. Из всех возможных случаев сгорания одного из предохранителей и замыкания его вывода, например, через нагрузку с други.м предохранителем, наихудшим является случай, когда сгорает предохранитель 6 и резистор 2 замыкается на конденсатор 3.

На фиг. 2 кривая 13 изображает зависимость напряжения на резисторе 1 от емкости конденсатора 3 для этого случая. Из графика следует, что существует некоторая емкость конденсатора 3, равная Сх, при которой кривые 12 и 13 пересекаются. Этой емкости соответствует максимальное снижение напряжения, которое происходит на резисторе 1 при возникновении любой неисправности.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, при исправных предохранителях и при прямой последовательности фаз, напряжение на резисторе

составляет 0,8 U (Ui - линейное напряжение сети). Это напряжение больще выбранного порога срабатывания 0,68 Jj, поэтому пороговый элемент срабатывает. Нри сгорании одного или нескольких предохранителей или при изменении после довательности фаз, максимальная величина напряжения, которое может возникнуть на резисторе 1, составляет 0,56 Uj, что .меньще выбранного порога срабатывания 0,68 U.i, поэтому пороговый элемент в данном слу5 чае срабатывать не будет. Фототиристор оптрона может быть включен в цепь переменного или постоянного тока.

Работа фототиристора оптрона в цепи переменного тока следующая. При совпаде0 НИИ фазы сигнала на светодиоде оптрона с фазой папряжения на фототиристоре оптрона последний включается. В отрицательный полупериод напряжения на фототиристоре оптрона, последний за счет естест венной коммутации выключается.

При возникновении любой указанной неисправности фототиристор оптрона включаться не будет. Эти его состояния используются для указания состояния предохраQ нителей. Однако необходимо иметь в виду, что если контролируемая и питающа.я сети имеют близкие по значению частоты и они не синхронизированы по фазе, то за счет скольжения будут наблюдаться периоды, когда сигналы на светодиоде оптро5 на появляются в то время, когда на фототиристоре оптрона отрицательная полуволна напряжения. Это приводит к ложному периодическому пропаданию выходного сигнала. Поэтому, для устойчивой работы устройства частота контролируе.мой сети

должна быть ли бо значительно больще, либо значительно меньще частоты сети питания.

Фототиристор оптрона может быть включен в цепь постоянного тока. При этом

с применяют известные способы ко.ммутации тиристоров, например, с по.мощью последовательного колебательного LC-контура, включенного параллельно тиристору. В этом случае, когда тиристор заперт, конденсатор заряжается. При включении тиристора про0 исходит перезаряд конденсатора. Через полпериода собственной частоты LC-контура полярность конденсатора изменяется на обратную, и в следующий полупериод собственных колебаний нарастающий ток перезаряда конденсатора, протекая навстречу току

5 нагрузки, выключает тиристор (в момент равенств,а нулю суммарного тока через него). Изменяя начальное значение магнитной индукции сердечника дросселя, можно регулировать длительность открытого состояния тиристора.

Напряжение на резисторе 2 при исправных предохранителях составляет 0,25 Ыл Эта же величина напряжения возникает на резисторе 1 при исправных предохранителях, но при обратной последовательности фаз. Поскольку указанная величина меньше выбранного напряжения срабатывания порогового элемента, то последний н,е срабатывает как при сгорании любого предохранителя, так и при исправных предохранителях, но при обратной последовательности фаз. Тем самым расширяются функциональные возможности устройства.

Предлагаемое устройство проще и состоит из 10 элементов против 14 в известном, обладаюпдем меньшими функциональными возможностями. Предлагаемое устройство надежно работает при изменении питаюшего напряжения в пределах ±5%, частоты ±2,5%, температуры окружающего воздуха от -10 до - -50°С, при контроле мощной или маломощной нагрузки с преобладанием активного характера нагрузки. Ранее для получения , аналогичных характеристик и выполняемых функций необходимо было применять два устройства:

0

для контроля предохранителей и для контроля чередования фаз.

Формула изобретения

Устройство для указания состояния предохранителей в трехфазной сети, содержащее трехфазный делитель напряжения, имеющий клеммы для подключения к выводам предохранителей со стороны нагрузки, в двух плечах которого включены резисторы, первый диод, пороговый элемент в виде оптрона, отличающееся тем, что, с целью упрощения, повышения надежности и обеспечения информации о чередовании фаз питающей сети, в третье плечо делителя напряжения включен конденсатор, катод диода подключен непосредственно к аноду светодиода оптрона и первому выводу вновь введенного дополнительного резистора, другой вывод которого подключен к точке соединения свободных выводов первого резистора трехфазного делителя напряжения и конденсатора, а также с анодом вновь введенного дополнительного диода, катод которого подключен к свободному выводу вто- 5 рого резистора трехфазного делителя напряжения и к аноду первого диода.

5

0

Изобретение относится к защитным устройствам в электрических сетях. Целью изобретения является упрощение и повыще- ние надежности. Цель достигается за счет использования зависимости напряжения на одном из плеч трехфазного делителя напряжения от состояния предохранителей путем введения в одно из плеч трехфазного делителя напряжения конденсатора 3, диода 8 и резистора 9 и соединения анода светодиода оптрона 10 с катодом диода 7 непосредственно. Кроме того, устройство позволяет контролировать последовательность чередования фаз, что свойственно подобным фазочувствительным схемам. При возникновении любой неисправности напряжение на резисторе 1 уменьщается. При одинаковых сопротивлениях резисторов 1 и 2 существует некоторая емкость конденсатора 3, при которой минимально возможное снижение напряжения на резисторе 1 составляет 24% линейного напряжения сети. Этот перепад обеспечивает надежную работу порогового элемента. Включающееся или невключающееся состояние фототиристора оптрона используется для указания состояния предохранителей и защиты от инверсии фаз. 2 ил. с S сл

,5.