Устройство для защиты маломощной трехфазной цепи от перегрузки по току Советский патент 1990 года по МПК H02H7/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты генера- оров, преобразователей, электродвиг гателей и других потребителей электроэнергии малой мощности от перегрузки по току.

Цель изобрете ния - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты от обрыва и короткого замыкания.

На чертеже изображена блочно-прин- ципиальная схема устройства для защиты маломощной трехфазной цепи от перегрузки по току.

Устройство содержит датчики 1 и 2 тока, включенные в разрыв двух фаз защищаемой цепи, выводы датчиков 1 и 2 тока со стороны нагрузки подключены к соответствующим эмиттерам самозапирающихся транзисторных ключей 3 и 4, коллекторы которых подключены к соответствующим анодным выводам диодов выпрямителя 5, катодные выводы

дающая цепь 21 формирует на выходе R триггера 18 импульс напряжения, длительность которого определяет время вводимой задержки.

с При отсутствии перегрузки по току или обрыва любой фазы цепи со стороны генератора выпрямитель 5, в два плеча которого включены транзисторные ключи 3 и 4, открывающиеся синхронно с соответствующими диодами выпрямителя 5, обеспечивает через

10 входы оптоэлектронного коммутатора 6 непрерывный постоянный ток, удерживающий выход оптоэлектронного коммутатора 6 в открытом состоянии и формируя при этом на входе С триггера 18 низкий уровень напря15 жения.

При возникновении перегрузки по току транзисторный ключ 3 (4) в моменты времени, когда соответствующий транзисторный ключ должен пропускать полуволну тока через входы оптоэлектронного коммутатора

дам диодов выпрямители о, К.а1идно1С oraDUADi-1 р,о и/ччу л X.. .-v..x.

которых объединены и подключены к анод- 2° 6, входит в режим ограничения тока, поеному входу оптоэлектронного коммутатора- 6, катодный вход которого через токоогра- ничивающий резистор 7 подключен к точке, разветвляющейся через диод 8 на фазу без датчика тока, и через диоды 9 и 10, шунтирующие соответственно базовый резистор 1 и база-эмиттерный переход транзисторного ключа 3, и через диоды 12 и 13, шунтирующие соответственно базовый резистор 14 и база-эмиттерный переход транзисторного ключа 4, на соответствующие фазы цепи со стороны нагрузки. Каждая база транзисторных ключей 3 и 4 подключена соответственно через резисторы 15 и 16 к соответствующей фазе цепи со стороны генератора. Первый выход оптоэлектронного коммутатора 6 подключен к общей шине 17 питания, второй его выход подключен к входу С триггера 18 и через токоограничивающий резистор 19 - к плюсовой шине 20 питания, входы S и К триггера 18 подключены к общей шине 17 питания, вход / - к плюсовой шине 20 питания, вход R - K времязадающей цепи 21, представляющей собой выход одно- вибратора, таймера или счетчика импульсов в режиме однократного счета импульсов. Выход Q триггера 18 подключен к входу исполнительного элемента 22, включающего в себя контактор 23, обмотка которого за- шунтирована диодом 24 и подключена одним выводом к плюсовой шине питания, другим выводом - к коллектору транзистора 25, эмиттер которого подключен к общей шине 17 питания, а базовый вывод через резистор 26 подключен к выходу Q триггера 18. База-эмиттерный переход транзистора 25 зашунтирован резистором 27. Устройство работает слеующим образом.

Для включения исполнительного элемента 22 или для его удержания во включенном состоянии с целью пропускания кратковременной перегрузки по току времязакольку суммарное напряжение на датчике 1 и 2 тока и на база-эмиттерном переходе транзисторного ключа 3 (4) ограничивается делителем напряжения на резисторах

25 15 и 11 (16 и 14). При этом выход оптоэлектронного коммутатора 6 на время перегрузки переводится в высокоомное состояние, на вхо де С триггера 18 формируется положительный импульс напряжения, переключающий выход Q триггера 18 из единичного состоя30 ния в нулевое при отсутствии импульса задержки на входе R триггера 18, при этом нулевое состояние на выходе Q триггера 18 сохраняется при последующих перепадах напряжения на его входе С.

Исполнительный элемент 22 отключает

35 цепь нагрузки при нулевом уровне напряжения на выходе Q триггера 18.

При обрыве любой фазы со стороны генератора также нарушается непрерывность постоянного тока через входы оптоэлектрон- ного коммутатора 6, что приводит к отклю- чению цепи нагрузки исполнительным эле ментом 22.

Настройка порогов срабатывания защиты осуществляется изменением номиналов ре зисторов 15 и 16.

45

Формула изобретения

Устройство для защиты маломощной трех фазной цепи от перегрузки по току, содер жащее исполнительный элемент, выпрями

50 т.ль, пороговый элемент, два токоограничи вающих резистора, времязадающую цепь разделительный диод, два датчика тока предназначенные для включения в разры двух фаз защищаемой цепи, отличающее ся тем, что, с целью расширения функцио

55 нальных возможностей путем обеспечени

защиты от обрыва и короткого замыкания

дополнительно введены оптоэлектронны

коммутатор, //(-триггер, второй пороговы

дающая цепь 21 формирует на выходе R триггера 18 импульс напряжения, длительность которого определяет время вводимой задержки.

При отсутствии перегрузки по току или обрыва любой фазы цепи со стороны генератора выпрямитель 5, в два плеча которого включены транзисторные ключи 3 и 4, открывающиеся синхронно с соответствующими диодами выпрямителя 5, обеспечивает через

входы оптоэлектронного коммутатора 6 непрерывный постоянный ток, удерживающий выход оптоэлектронного коммутатора 6 в открытом состоянии и формируя при этом на входе С триггера 18 низкий уровень напряжения.

При возникновении перегрузки по току транзисторный ключ 3 (4) в моменты времени, когда соответствующий транзисторный ключ должен пропускать полуволну тока через входы оптоэлектронного коммутатора

,о и/ччу л X.. .-v..x.

6, входит в режим ограничения тока, пое° 6, входит в режим ограничения тока, поекольку суммарное напряжение на датчике 1 и 2 тока и на база-эмиттерном переходе транзисторного ключа 3 (4) ограничивается делителем напряжения на резисторах

5 15 и 11 (16 и 14). При этом выход оптоэлектронного коммутатора 6 на время перегрузки переводится в высокоомное состояние, на входе С триггера 18 формируется положительный импульс напряжения, переключающий выход Q триггера 18 из единичного состоя0 ния в нулевое при отсутствии импульса задержки на входе R триггера 18, при этом нулевое состояние на выходе Q триггера 18 сохраняется при последующих перепадах напряжения на его входе С.

Исполнительный элемент 22 отключает

5 цепь нагрузки при нулевом уровне напряжения на выходе Q триггера 18.

При обрыве любой фазы со стороны генератора также нарушается непрерывность постоянного тока через входы оптоэлектрон- ного коммутатора 6, что приводит к отклю- чению цепи нагрузки исполнительным элементом 22.

Настройка порогов срабатывания защиты осуществляется изменением номиналов резисторов 15 и 16.

45

Формула изобретения

Устройство для защиты маломощной трехфазной цепи от перегрузки по току, содержащее исполнительный элемент, выпрями50 т.ль, пороговый элемент, два токоограничи- вающих резистора, времязадающую цепь, разделительный диод, два датчика тока, предназначенные для включения в разрыв двух фаз защищаемой цепи, отличающееся тем, что, с целью расширения функцио55 нальных возможностей путем обеспечения

защиты от обрыва и короткого замыкания,

дополнительно введены оптоэлектронный

коммутатор, //(-триггер, второй пороговый

элемент, при этом пороговые элементы выполнены в виде самозапирающихся при токе перегрузки транзисторных ключей, первые два входа каждого порогового элемента подсоединены к соответствующему датчику тока, а выход каждого из них подключен к анодам первых двух соответствующих диодов выпрямителя, анод третьего диода которого подключен к клемме для соединения с фазой питающей сети без датчика тока, катоды диодов выпрямителя объединены и подключены к первому выводу оптоэлект- ронного коммутатора, второй вывод которого через первый токоограничивающий резистор подключен к аноду разделительного диода, катод которого подключен к клемме

для соединения с фазой питающей сети без датчика тока, третьи входы пороговых элементов объединены и подключены к аноду разделительного диода, третий вывод опто- электронного коммутатора пдключен к С-входу //С-триггера и через второй токоограничивающий резистор - к клемме для соединения с плюсовой щиной питания и /-входу триггера, / -вход триггера подключен к времязадающей цепи К- и 5-входы и четвертый вывод оптоэлектронного коммутатора объединены и соединены с клеммами подключения к общей щине питания, Q-skt- ход триггера соединен с входом исполнительного элемента, при этом датчики тока выполнены на резисторах.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите потребителей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты от обрыва и короткого замыкания. Устройство содержит датчики тока 1 и 2, пороговые элементы, выполненные в виде самозапирающихся при токе перегрузки транзисторных ключей 3 и 4, выпрямителя 5, оптоэлектронный коммутатор 6, триггер 18 и исполнительный элемент 22. При отсутствии перегрузок по току или обрыва любой фазы цепи со стороны генератора выпрямитель 5, в два плеча которого включены транзисторные ключи 3 и 4, открывающиеся синхронно с соответствующими диодами выпрямителя 5, обеспечивает через входы оптоэлектронного коммутатора 6 непрерывный постоянный ток, удерживающий выход оптоэлектронного коммутатора 6 в открытом состоянии, и формирует при этом на входе C триггера 18 низкий уровень напряжения. При возникновении неисправности на выходе выпрямителя 5 ток пульсирует, спадая до нуля. Выходное сопротивление оптоэлектронного коммутатора 6, пульсируя, достигает высокоомного состояния, на входе C формируется положительный импульс напряжения, переключающий выход триггера 18 из единичного состояния в нулевое при отсутствии импульса задержки на входе Q, при этом нулевое состояние на выходе Q сохраняется при последующих перепадах напряжения на его входе C. Исполнительный элемент 22 отключает нагрузку. 1 ил.