Устройство защиты от возникновения дуги и нелинейных искажений в электрических системах с активной нагрузкой Советский патент 1991 года по МПК H02H3/38 

Ј

ч о

CJ IsQ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в установках, имеющих силовые разъемные соединения.

Целью изобретения является повышение быстродействия защиты.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства защиты от возникновения дуги и нелинейных искажений в электрических системах с активной нагрузкой; на .2 - принципиальная схема безынерци- онного фильтра; на фиг.З - схема первичной сети с клеммами для подключения устройства защиты; на фиг.4 - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие работу устройства в характерных режимах.

Устройство (фиг. 1} содержит преобразователь 1 переменного тока, преобразователь 2 напряжения дуги, преобразователь 3 постоянной составляющей тока, первый 4, второй 5 и третий 6 пороговые элементы, подключенные входами к выходам соответствующих преобразователей 1-3, первый инвертор, подключенный входом к выходу первого порогового элемента 4, а выходом к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 8, к вто- рому и третьему входам которого подключены оыходы второго 5 и третьего 6 пороговых элементов, второй инвертор 9, подключенный входом к выходу элемента ИЛИ-НЕ 8, а выходом через усилитель 10 - к входу исполнительного органа 11.

Преобразователи 1 и 2 могут быть выполнены в виде промежуточного трансформатора 12, выход которого выпрямительный мост подключен к входу сглаживающего фильтра 13, а преобразователь 3 может быть выполнен в виде безынерционного фильтра (фиг.2), содержащего диоды 14-17, резисторы 18 и 19, конденсаторы 20 и 21 и выпрямительный мост 22.

Преобразователь 1 подключается к клеммам 23 и 24 (фиг.З). преобразователь 2 - к клеммам 24 и 25, а преобразователь 3 - к клеммам 23 и 26 первичной сети, содержащей питающий трансформатор 27. шиноп- роооды 28 и 29 и активную нагрузку 30.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме при отсутствии нарушения контактных соединений, интер- вал времени ti (фиг.4), на выходе преобразователя 1 имеется сигнал 31, приводящий к срабатыванию порогового элемента 4 и появлению на его выходе сигнала логической единицы, поступающего на вход.инвертора 7, сигнал логического нуля с выхода которого поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 8, на второй и третий входы которого поступают сигналы логического нуля с выходов пороговых элементов-5 и 6, находящихся в состоянии несрабатывания, поскольку поступающие на их входы сигналы 32 и 33 с выходов преобразователей 2 и 3 на интервале времени ti не превосходит заданных порогов срабатывания. Таким образом, в рассматриваемом режиме на все три входа элемента ИЛИ-НЕ 8 поступают сигналы логического нуля, поэтому на его выходе имеет место сигнал логической единицы, который инвертором 9 преобразуется в сигнал логического нуля, поступающий через усилитель 10 на вход исполнительного органа 11, находящегося в состоянии несрабатывания.

При нарушении контактного соединения (клеммы 24 и 25 на фиг.З) возникает период ионизации дугового процесса (интервал времени 12 на фиг.4), в результате чего сигнал 31 на выходе преобразователя 1 снижается, а сигналы 32 и 33 на выходах преобразователей 2 и 3 возрастают. Поэтому на выходе порогового элемента 4 после его возврата появляется сигнал логического нуля, а на выходах сработавших пороговых элементов 5 и 6 - сигналы логической единицы. Таким образом, в данном режиме работы как минимум на один из входов элемента ИЛИ-НЕ 8 поступает сигнал логической единицы, обуславливающий появление на его выходе сигнала логического нуля, преобразуемого инвертором 9 в сигнал логической единицы, который через усилитель 10 поступает на вход исполнительного органа 11, вызывая его срабатывание и отключение установки от источника питания.

Таким образом, устройство защиты срабатывает до момента наступления стадии устойчивого дугового разряда (интервал времени 1з на фиг.4), что практически исключает термическое разрушение контактного соединения. При появлении нелинейных искажений в токе срабатывает пороговый элемент 6, далее устройство функционирует аналогично рассмотренному.

Формула изобретения

Устройство защиты от возникновения дуги и нелинейных искажений в электрических системах с активной нагрузкой, содержащее преобразователь переменного тока, первый пороговый элемент и усилитель, подключенный выходом к входу исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия защиты, дополнительно введены преобразователь напряжения дуги, преобразователь постоянной составляющей тока, второй и третий пороговые элементы, первый и второй инверторы и элемент ИЛИ-НЕ, при этом выход преобразователя переменного тока подключен через последовательно соединенные первый пороговый элемент и первый инвертор к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, к второму и третьему входам которого подключены выходы второго и третьего пороговых элементов, подключенных входами к

выходам соответственно преобразователя напряжения дуги и преобразователя постоянной составляющей тока, а выход элемента ИЛИ-НЕ подключен через второй инвертор к входу усилителя.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в установках, имеющих силовые разъемные соединения. Целью изобретения является повышение быстродействия защиты. При нарушении контактного соединения возникает период ионизации дугового процесса, в результате чего сигнал на выходе преобразователя 1 переменного тока снижается, а сигналы на выходах преобразователей напряжения дуги 2 и постоянной составляющей тока 3 возрастают, вследствие чего происходят возврат порогового элемента 4 и срабатывание пороговых элементов 5 и 6, сигналы с выходов которых поступают на входы элемента ИЛИ - НЕ 8, обусловливая на его выходе сигнал логического нуля, преобразуемого инвертором 9 в сигнал логической единицы, поступающий через усилитель 10 на вход исполнительного органа 11, который срабатывает и отключает установку от источника питания. 4 ил.

/

Фиг.З

О

-ii.

- 2 L 3

я

Фиг.Ь