Устройство для защиты трехфазной электроустановки от работы на двух фазах Советский патент 1991 года по МПК H02H7/09 

(/

С

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты трехфазных электроустановок от работы на двух фазах. Цель изобретения -упрощение и повышение надежности устройства. При обрыве фазы, не имеющей трансформатора тока, электроустановка питается линейным напряжением. В результате в одном из трансформаторов тока ток во вторичной обмотке изменяет фазу на 180° по сравнению с другим трансформатором тока, что приводит к запиранию транзисторных ключей 31, 32 При этом фототиристоры оптронов 26, 27 также запираются. Цепь питания обмотки 21 электромагнитного контактора разрывается и электроустановка 23 отключается от сети.1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты от работы на двух фазах трехфазных электроустановок, в частности асинхронных и синхронных электродвигателей, электромагнитов, преобразователей и т.п.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства для защиты трехфазной электроустановки от работы на двух фазах.

Устройство содержит фазные трансформаторы 1, 2 тока, концы вторичных обмоток которых соединены между собой и заземлены, к обмоткам подсоединены входы измерительных преобразователей 3, 4, выполненных каждый в виде двух встречно- параллельно включенных цепочек из последовательно соединенных диода 5, 6 (7, 8), резистора 9,10 (11, 12) и светоизлучающего диода транзисторного оптрона 13, 14 (15, 16), шунтированного стабилитроном 17, 18 (19,20), электромагнитный контактор 21, силовые контакты 22 которого включены в фазные провода трехфазной электроустановки 23, цепочку, подключенную к питающей сети и состоящую из кнопки Стоп 24, включенной последовательно с кнопкой Пуск 25 и обмоткой электромагнитного контактора 21, два встречно-параллельно включенных фототиристора оптронов 26, 27, соединенных одним из зажимов с общей точкой кнопок Пуск и Стоп, а другим - с замыкающим блок-контактом 28 электроконтактного контактора, подсоединенным к общей точке кнопки Пуск 25 и обмотки электромагнитного контактора 21, источник

XI

О О О х|

сл

29 оперативного тока, вход которого подсоединен -параллельно обмотке электромагнитного контактора,

Светодиоды тиристорных оптронов 26, 27 включены через резистор 30 последовательно однонаправленно с двумя оптотран- зисторными ключами 31, 32, состоящими из последовательно включенных фототранзи- сторов оптронов 13, 15 (14, 16), при этом катод светодиода тиристорного оптрона 26 подсоединен к минусовому зажиму источника 29 оперативного тока, а эмиттеры фототранзисторов оптро.нов 15, 16 - к плюсовому зажиму источника 29 оперативного тока. Между минусовым зажимом ис- точника 29 оперативного тока и коллекторами фототранзистора оптронов 13, 14 включен конденсатор 33.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии Пуск срабатывает электромагнитный контактор 21 и включает электроустановку 23 в трехфазную сеть. По фазным проводам протекают токи нагрузки, сдвинутые по фазе относительно напряжения на угол (рн при I 1Н, которые индуктируют пропорциональную им ЭДС во вторичных обмотках фазных трансформаторов 1, 2 тока. Напряжение вторичных обмоток фазных трансформаторов 1, 2 тока выпрямляется по однополупериодной схеме,, при этом в положительный полупериод ток проходит по последовательно соединенным диоду 5 (7), резистору 9 (11) и светоиз- лучающему диоду транзисторного оптрона 13 (15). В отрицательный полупериод ток проходит в обратном направлении по соответствующим цепям: диоду 6 (8), резистору. 10 (12) и светоизлучающему диоду транзисторного оптрона 14 (16). Таким образом, в каждый полупериод измерительные преобразователи 3, 4 формируют световые импульсы в соответствующих оптронах 13, 15 (14, 16) длительностью в полупериод ( -у или 180°) питающего напряжения. Амплитуда напряжения на светоизлучающих диодах оптронов 13-16 ограничивается стабилитронами 17-20. В результате для каждой фазы получаются сигналы прямоугольной формы, полярность которых совпадает с полярностью соответствующего тока.

Вследствие чередования тока в фазах в каждом полупериоде питающего напряже1Т

ния в течение -g периода ( -& или 60°)

происходит совпадение сигналов одинаковой полярности в двух фазах. В результате

на этот промежуток времени ( или 60°)

открывается один из параллельно включенных оптотранзисторных ключей 31 (32) и через фототранзисторы оптронов 14, 16 (13, 15) проходит ток от источника 29 оперативного тока и заряжается конденсатор 33. В результате через светоизлучающие диоды тиристорных оптронов 26, 27 проходит непрерывно ток, что обеспечивает надежное включение фототиристоров при любом способе подключения обмотки электромагнитного контактора 21 к фазным проводам питающей сети, т.е. не требуется строгая

фазировка питающего обмотку электромагнитного контактора напряжения с управляющими импульсами фототиристоров 26, 27. Фототиристоры оптронов 26, 27 открываются и совместно с последовательно включенным блок-контактом 28 электромагнитного контактора 21 шунтируют кнопку Пуск 25. При обрыве одной из фаз сети, в которой установлен трансформатор тока, исчезает ток в цепях соответствующего

измерительного преобразователя 3 (4), светоизлучающие диоды транзисторных оптронов 14, 16 (13, 15) не работают, и оба оптотранзисторных ключа 31, 32 закрываются, что вызывает запирание фототиристоров оптронов 26, 27. Цепь питания обмотки электромагнитного контактора 21 разрывается, и электроустановка 23 отключается от сети.

При обрыве фазы, не имеющей трансформатора тока, электроустановка питается линейным напряжением. В результате в одном из трансформаторов ток во вторичной обмотке изменяет фазу на 180° по сравнению с другим трансформатором тока, что

приводит к запиранию оптотранзисторных ключей 31, 32. При этом фототиристоры оптронов 26, 27 также запираются. Цепь питания обмотки электромагнитного контактора 21 разрывается и электроустановка 23 отключается от сети.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с прототипом является упрощение схемы, исключаются третий

трансформатор тока и связанные с ним измерительный преобразователь и транзисторный ключ, а также повышение электробезопасности его обслуживания, так как вторичные обмотки фазных трансформаторов тока можно заземлять, что не влияет на работу устройства и соответствует требованиям правил устройства электроустановок. У прототипа вторичные обмотки трансформаторов тока электрически не связаны между собой и не заземляются. При

заземлении обмоток ТТ известное устройство неработоспособно.

Форму ла изобретения Устройство для защиты трехфазной электроустановки от работы на двух фазах, содержащее два фазных трансформатора тока с выводами для включения в фазные провода, питающие электроустановку, два фазных измерительных преобразователя, два входа которых подсоединены соответст- венно к началам и концам вторичных обмоток фазных трансформаторов тока, электромагнитный контактор, силовые контакты которого одними выводами подключены к клеммам для соединения с проводами трехфазной се- ти, а другими - с фазными проводами трехфазной электроустановки, источник оперативного тока, входами включенный параллельно обмотке электромагнитного контактора, цепочку, подключенную к клеммам для соединения с фазами питающей сети и выполненную в виде последовательно включенных кнопок Стоп, Пуск и обмотки электромагнитного контактора, один вывод замыкающего блок-контакта которого под- соединен к общей точке кнопки Пуск и обмотки электромагнитного контактора, два встречно-параллельно включенных фототиристора оптронов, подсоединенных между собой общей точкой соединения кно- пок Пуск и Стоп и вторым выводом замыкающего блок-контакта электромагнитного контактора, светодиод одного тиристорного оптрона подсоединен катодом к минусовому

выводу источника оперативного тока, а анодом - к катоду светодиода другого тиристорного оптрона, два транзисторных ключа, входы которых соединены с выходами соответствующих, измерительных преобразователей, а коллекторные цепи транзисторных ключей подсоединены одними зажимами к плюсовому выводу источника оперативного тока, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, каждый фазный измерительный преобразователь выполнен в виде двух встречно-параллельно включенных цепочек из последовательно соединенных диода, резистора и сзетодиода, шунтированного стабилитроном, транзисторные ключи соединены параллельно между собой, каждый транзисторный ключ содержит два последовательно-согласно включенных фототранзистора диодно-транзисторных оптронов, эмиттерные выводы фототранзисторов транзисторных ключей через конденсатор соединены с минусовым выводом источника оперативного тока, а через ограничительный резистор - с анодом светоди- ода другого тиристорного оптрона, а к концам вторичных обмоток трансформаторов тока соединенных между собой и подключенных к клеммам для соединения с зажимами заземления общим проводом устройства подсоединены катоды двух све- тодиодов одного транзисторного ключа и аноды светодиодов другого транзисторного ключа.