Устройство для токовой защиты сети переменного тока Советский патент 1990 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты сети переменного тока.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит трансформаторы 1.тока, включенные в каждую фазу защищаемой сети, блок выпрямителей 2, к входу каждого выпрямительного моста подключена вторичная обмотка трансформатора 1 тока, .а выходы выпрямительных мостов соединены последовательно и согласно, измеритель- : ный резистор 3, стабилизатор 4 напряжения, блокирующий диод 5, накопительный конденсатор 6, исполнительный блок 7 заг1иты, включающий орган 8 контроля тока, обмотку 9 электромеханического исполнительного элемента, полупроводниковый ключ, выполненньй в виде тиристора 10, управляющий вход которого подключен к выходу органа 8 контроля тока.

Стабилизатор 4 напряжения содер- иит два транзистора 11 и 12 разноименной проводимости, три диода 13 - 15, два конденсатора 16 и 17, три резистора 18 - 20 и стабилитрон 21..

Устройство работает следующим образом.

; За каждьй полупериод вторичного тока трансформатора происходит под- заряд через выпрямители 2 и блокирующий диод 5 накопительного конденсатора 6. При этом сначала выпрямительный ток с выходов блока выпрямителей 2 поступает к зажийам стабилизатора 4 напряжения. По мере нарастания

сд

со

со со

со

гновенного значения тока выпрямитеей заряжается первый конденсатор 6 через первый диод 13, затем накоительный конденсатор 6, при этом j овышается напряжение на базе первоо транзистора 11, Когда это напряение превысит уровень стабилизации табилитрона 21, через переход эмитер - база первого транзистора 11 10 потечет ток, что приведет к лавино- образному открыванию и насыщению транзисторов 11 и 12, в результате первый конденсатор 16 окажется закороченным через первый резистор 18 15 на низкоомную цепь транзисторных переходов, поэтому первый конденсатор 16 будет стремиться разрядиться до нуля. При этом блок вьтрямителей 2 через измерительный резистор 3 закора-20 чивается вторым транзистором 12. По мере разряда первого конденсатора 16 ток базы второго транзистора 12 стремится к нулю, что приводит к выходу из насыщения второго транзистора 12, 25 в результате транзисторы 11 и 12 закрываются. Затем начинается повторный заряд первого конденсатора 16. По мере заряда первого конденсатора 16 повышается напряжение на базе пер-зо вого транзистора 11..Когда это напряжение превысит уровень стабилизации стабилитрона 21, снова откроются транзисторы 11 и 12. Далее процесс генерации импульсов повторяется до 35 тех пор, пока мгновенное значение тока полуволны станет меньше тока разряда накопительного конденсатора 6, при этом процесс генерации прекращается, транзисторы 11 и 12 закрыва- 40 ются. В следующий полупериод процесс генерации повторяется.

При большем токе трансформатора 1 первый конденсатор 16 заряжается быстрей до заданного уровня, а при ДЗ меньшем токе - медленнее, поэтому в лервом случае частота следования импульсов стабилизатора 4 напряжения

выше, а во втором ниже.

Таким образом, частота следования 50 импульсов находится в,прямой зависимости от величины протекающего тока через обмотки трансформатора 1

тока.

В процессе стабилизации напряже- jj ния при изменении вторичного тока трансформатора 1 изменяется, соответственно, частота следования импульсов, в результате второй транзистор

12 с соответствующей частотой закора- чивает выход блока выпрямителей 2 и- тем самым поддерживает на заданном уровне напряжение на накопительном конденсаторе 6,

Для обеспечения минимальных пульсаций напряжения на накопительном конденсаторе 6 частота следования импульсов выбирается значительно выше частоты сети. Например, для частоты сети 50 Гц следует выбирать частоту 3 - 5 кГц.

Напряжение на измерительном резисторе 3, пропорциональное первичному току фазы, прикладывается к входу органа 8 контроля тока, который в аварийной ситуации (перегрузка, меж- дуфазноё или однофазное короткое замыкание, обрыв фазы) подает по заданной программе команду на включение тиристора 10, и накопительный конденсатор 6 разряжается на обмотку 9 электромеханического исполнительного элемента.

Данное техническое решение позволяет повысить надежность работы устройства для токовой завлиты сети переменного тока.

Формула изобретения

Устройство для токовой защиты сети переменного тока, содержащее трансформаторы тока по числу фаз, к выходным обмоткам которых подключен блок выпрямителей, последовательно соединенные измерительный резистор и накопительный конденсатор, стабилизатор напряжения, включенный между плюсовьм выводом блока выпрямителей и первым выводом измерительного резистора, к последнему также подключен первый вывод исполнительного блока защиты, второй вывод которого соединен с вторым выводом измерительного резистора отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него дополнительно введен блокирующий диод, анод которого подключен к плюсовому выводу блока выпрямителей, а катод - к объединенным третьему выводу исполнительного блока защиты и выводу второй обкладки накопительного конденсатора, второй вывод измерительного резистора подключен к минусовому выводу блока выпрямителей стабилизатор напряжения вьтолнен в виде двух транзисторов, между эмиттерами которых включены последовательно соединенные первый конденсатор и первый диод в прямом направлении, последний зашунтирован первым резистором, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, базоэмиттерные переходы первого и второго транзисторов зашунтированы вторым и третьим резисторами соответственно, между базой первого и коллектором второго.транзисторов включен второй диод в прямом направлении, за

шунтированный вторым конденсатором, база первого транзистора также подключена через стабилитрон к змиттеру второго транзистора, подключенного к первому выводу измерительного резистора, с зниттером первого транзистора через третий диод в обратном направлении соединен коллектор второго транзистора, последний подключен к плюсовому выводу блока выпрямителей.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты электрической сети от повреждений. Целью изобретения является повышение надежности работы. В устройстве осуществляется импульсная стабилизация напряжения и контроль аварийной ситуации в сети в процессе следования каждой положительной и отрицательной полуволн переменного тока. 1 ил.