Устройство для контроля наличия и чередования фаз в трехфазной сети с нулевым проводом Советский патент 1991 года по МПК H02H3/24 H02H7/09 

N А

В С

О

О

ю о

CJ 00

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в схемах релейной защиты и автоматики.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных удобств путем упрощения со- пряжения с элементами индикации при подключенной нагрузке сети.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 и 3 - векторные диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для контроля наличия и чередования фаз в трехфазной сети с нулевым проводом содержит первый 1, второй 2 и третий 3 конденсаторы, первые выводы которых соединены соответственно с первым 4, вторым 5 и третьим 6 входными выводами устройства для подключения к фазам контролируемой сети.первый резистор 7, включенный параллельно первому конденсатору 1, и исполнительный элемент 8, первый вы- вод которого соединен с входным выводом

9устройства для подключения к нулевому проводу сети. В устройстве имеются второй

10и третий 11 резисторы и шесть диодов 12-17, причем второй 10 и третий 11 рези- сторы включены параллельно второму 2 и третьему 3 конденсаторам соответственно, первые выводы первого 12, второго 13 и третьего 14 диодов соединены с вторыми выводами первого 1, второго 2 и третьего 3 конденсаторов соответственно, а втооые выводы тех же диодов соединены с вторым 5, третьим 6 и первым 4 входными выводами устройства соответственно, первые выводы четвертого 15, пятого 16 и шестого 17 дио- дов соединены с вторыми выводами первого 1, второго 2 и третьего 3 конденсаторов соответственно, а вторые выводы тех же диодов соединены с вторым выводом исполнительного элемента 8.

Кроме того, в устройство могут быть введены три дополнительных элемента индикации (не показаны), включенные согласно-последовательно четвертому 15, пятому 16 и шестому 17 диодам соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Конденсаторы 1-3, подключенные одним выводом соответственно к фазам А,В и С, при наличии всех фаз сети и указанном порядке чередования заряжаются во время действия отрицательных полупериодов соответственно напряжений DBA, UCB, UAC через соответственно диоды 12-14. При этом диоды 15-17 заперты, и ток через исполни- тельный элемент 8 нагрузки отсутствует. Это объясняется тем, что напряжения DBA, UCB. UAC. как видно из векторной диаграммы на фиг.2, опережают на 30° фазные напряжения UNA, UNB. UNC и больше их по

амплитуде в 1,73 раза. После заряда конденсаторов 1-3 до амплитудного значения линейных напряжений через диоды 12-14, благодаря медленному разряду конденсаторов через резисторы 7, 10 и 11, амплитудные значения напряжений UNA, UNB, UNC оказываются меньше значения напряжений на конденсаторах, поэтому диоды 15-17 смещены в обратном направлении (заперты).

При изменении порядка чередования фаз, например сменой фаз A v В, фазные напряжения UNA, UNB, UNC, как следует из векторной диаграммы на фиг.З, опережают по фазе напряжения соответственно UCA. UAB, UBC на 30°. Поэтому после очередного разряда конденсаторы 1-3 вначале подзаряжаются от фазных напряжений через соответственно диоды 15-17, а затем от линейных напряжений UCA, UAB. UBC. Таким образом, при обратном порядке чередования фаз через элемент 8 каждый период проходят три импульса тока. Элементом 8 может быть как элемент индикации светоиз- лучающий, так и входная цепь мощного прибора, например тиристора.

При отсутствии напряжения одной из фаз сети, например фазы В, в каждый период сети заряд конденсатора 1 будет происходить от фазного напряжения UNA импульсом тока, проходящим через элемент 8 и диод 15. При отключении двух фаз сети, например А и В, диоды 15 и 16 будут заперты, а через элемент 8 нагрузки и диод 17 каждый период сети будет проходить импульс тока под воздействием фазного напряжения UNC.

Так как сопротивление нагрузки значительно меньше, чем сопротивление резисторов 7, 10 и 11, то амплитуда импульсов тока через элемент 8 может быть установлена больше, чем ток через резисторы, что позволяет уменьшить потери и одновременно обеспечить в элементе 8 достаточно большую амплитуду тока.

Последовательно с диодами 15-17 могут быть включены дополнительные элементы индикации. В этом случае будет осуществляться указание конкретной фазы, которая отсутствует. Например, свечение дополнительного элемента индикации, включенного последовательно с диодом 15. будет указывать на отсутствие фазы В, свечение дополнительного элемента индикации, включенного последовательно с диодом 17, - на отсутствие фазы А. При обратном порядке чередования фаз будут светиться все три дополнительных элемента индикации, например светодиода. Таким образом, введение, при необходимости, трех дополнительных элементов индикации

значительно повышает информативность, т.е. конкретизирует вид неисправности - обратное чередование или неполнофазный режим с указанием конкретной исчезнувшей фазы, что также расширяет функциональные возможности устройства.

Кроме того, устройство позволяет осуществлять контроль за ошибочным включением аппаратуры в сеть пониженной частоты, что наиболее опасно, так как при этом значительно возрастают токи через реактивные (индуктивные) нагрузки, например электродвигатели, трансформаторы и др. Если постоянная времени разряда конденсаторов 1-3 через резисторы 7. 10 и 11 выбрана для сети 400 Гц, то при включении в сеть 50 Гц при прямом порядке чередования фаз после заряда конденсаторов через диоды 12-14 от линейных напряжений разряд их происходит примерно за то же время, что и при 400 Гц, а амплитудные значения фазных напряжений воздействуют на диоды 15-17 через промежуток времени, примерно в 8 раз больший, поэтому напряжения на конденсаторах оказываются равными мгновенным значениям фазных напряжений, диоды 15-17 отпираются, и через элемент 8 проходят импульсы тока, сигнализирующие о подключении к сети пониженной частоты.

Формула изобретения 1. Устройство для контроля наличия и чередования фаз в трехфазной сети с нулевым проводом, содержащее первый, второй

и третий конденсаторы, первые выводы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим входными выводами устройства для подключения к фазам контролируемой сети, первый резистор, включенный параллельно первому конденсатору, и исполнительный элемент, первый вывод кото- рого соединен с входным выводом

устройства для подключения к нулевому проводу сети, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационных удобств путем упрощения сопряжения с элементами индикации при подключенной

нагрузке сети, в устройство введены второй и третий резисторы и шесть диодов, причем второй и третий резисторы включены параллельно второму и третьему конденсаторам соответственно, первые выводы первого,

второго и третьего диодов соединены с вторыми выводами первого, второго и третьего конденсаторов соответственно, а вторые выводы тех же диодов соединены с вторым, третьим и первым входными выводами устройства соответственно, первые выводы четвертого, пятого и шестого диодов соединены с вторыми выводами первого, второго и третьего конденсаторов соответственно, а вторые выводы тех же диодов соединены с

вторым выводом исполнительного элемента нагрузки.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что в него введены три дополнительные элемента индикации, которые включены согласно-последовательно четвертому, пятому и шестому диодам соответственно.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в схемах релейной защиты и автоматики. Цель изобретения - повышение эксплуатационных удобств путем упрощения сопряжения с элементами индикации при подключенной нагрузке сети. При наличии всех фаз сети и их прямом чередовании конденсаторы 1 - 3, одними выводами подключенные к фазам контролируемой сети, заряжаются до напряжений, равных амплитудам линейных напряжений сети. При этом диоды 15 - 17 заперты, и ток через исполнительный элемент 8 нагрузки отсутствует. При изменении порядка чередования и при отсутствии фаз сети через соответствующий из диодов 15 - 17 и элемент 8 нагрузки каждый период сети проходит импульс тока, под воздействием которого элемент 8 нагрузки срабатывает, сигнализируя о ненормальном режиме работы сети. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

U,

СВ

UAC Фиг. 2

Л.Гратилло

Составитель О.Орлов Техред М.Моргентал

&

вс

Корректор М.Пожо