Устройство для защиты трехфазных потребителей от неполнофазного режима Советский патент 1993 года по МПК H02H7/08 

Фиг. 1

Изобретение относится к электротехние и может быть использовано для защиты рехфазных потребителей электроэнергии т неполнофазного режима и превышения ока,

Цель изобретения - расширение функиональных возможностей путем обеспече- ия защиты от превышения тока.

На фиг.1 представлена схема предлагамого устройства; на фиг.2 - диаграмма, поясняющая работу устройства при наличии напряжения на всех фазах и включенном состоянии потребителя, работающего в номинальном режиме; на фиг.З - диаграмма, поясняющая работу устройства на потребиеля с подключенной нейтралью при пропадании одной фазы питающего напряжения или при превышении тока в одной из фаз; на фиг.4 - диаграмма, поясняющая работу устройства с потребителями без нейтрального провода при пропадании одной фазы питающего напряжения.

На схеме показаны клеммы 1-4 для подключения к питающей четырехпроводной сети, клеммы 5-8 для подключения потребителя, насыщающиеся трансформаторы тока 9,10,11, переменные подстроенные резисторы 12,13,14, диоды 15,16,17, нагрузочные резисторы 18,19,20, исполнительный элемент21 со своими контактами 21-1 и21-2 тиристорный ключ 22, ограничительный резистор 23, двойная кнопка включения 24, кнопка выключения 25, магнитный пускатель 26 с силовыми контактами 27, конденсатор 28.

В статическом состоянии на клеммах 1-4 отсутствует напряжение, элементы схемы находятся в обесточенном состоянии, подключенный к клеммам 5-8 потребитель не работает, контакты 21-1 и 21-2 разомкнуты.

При появлении питающего напряжения на клеммах 1-4 на верхние контакты двойной кнопки включения поступает напряжение. В момент нажатия двойной кнопки включения 24 замыкается цепь питания катушки, магнитного пускателя и замыкается цепь управления тиристором 22. Замыкание цепи питания катушки магнитного пускателя вызывает его срабатывание и замыкание силовых контактов 27. Питающий потребителя ток пропускает через первичные обмотки трансформаторов тока 9, 10, 11. Суммарное выпрямленное напряжение, наведенное во вторичных обмотках трансформаторов тока, поступает на тиристорный ключ 22 и исполнительный элемент 21 (фиг.2). Тиристор открывается в тот момент, когда ток управления превысит значение отпирающего тока управляющего электрода, и выключается при уменьшении тока че рез тиристор до величины, меньшем, чем ток удержания тиристора 22 (фиг.2 точка А). Через исполнительный элемент 21 протекает выпрямленный ток и он включается, замыкая свои контакты 21-1 и 21-2. Замыкание контактов осуществляет блокировку кнопки 24. Отпускание кнопки 24 не приводит к отключению, так как ток, протекающий

через тиристор 22, не снижается до нуля (тока удержания тиристора 22) (фиг.2).

В случае подключенной нейтрали при обрыве одной (двух) фаз или превышении тока в одной (двух) фазах, приводящих к

5 насыщению соответствующих трансформаторов тока пропадает один (два) полупериод (а) тока, проходящего через тиристрр, ток снижается до нуля, что приводит к отключению тиристора 22 в точке А (фиг.З) и обесто0 чиванию цепи питания исполнительного элемента 21. Исполнительный элемент 21 своими контактами 21-1 и 21-2. разрывает цепь питания катушки магнитного пускателя. Силовые контакты пускателя обесточи5 вают потребителя электроэнергии.

Переменные подстроечные резисторы 12, 13, 14 служат для регулировки уставок токовой защиты. Кроме того, степень защиты от превышения тока зависит от выбора

0 насыщающихся трансформаторов тока.

В случае подключения конденсатора 28 при использовании одинарной кнопки включения 24 исполнительный элемент 21 включается автоматически зарядным током

5 конденсатора. В остальном работа схемь не отличается. Использование конденсатора удобно при наличии одинарной кнопки ПУСК, обычно поставляемой в составе штатных элементов управления нагрузкой.

0 Автоматическое включение устройства в случае использования конденсатора 28 в цепи управления тиристора 22 возможно в случае подключения нагрузки, имеющей большую разницу пусковых и рабочих токов,

5 в связи с чем возможна регулировка тока управления резистором 23 до уровня, при котором включение тиристора 22 будет происходить только при пусковых токах.

При использовании предлагаемого уст0 ройства защиты в трехпроводной сети исполнительный элемент 21 будет отключаться при обрыве любой из фаз, так как в оставшихся неповрежденных фазах насыщающиеся трансформаторы тока обте5 каются токами, противоположными по фазе, поэтому в последовательной цепочке, состоящей из исполнительного элемента 21 и тиристора 22, будет приложено двухполупе- риодное напряжение (фиг.4) и тиристор отключится в точке А. При пропышении же

тока Е одной из фаз трехпроводной сети трансформатор входит в насыщение, во вторичной обмотке пропадает полупериод тока (фиг.З), что приводит к отключению исполнительного элемента. Таким образом, исполнительный элемент включается при наличии напряжения и тока во всех трех фазах и отключается при обрыве одной или двух фаз, или при превышении тока в одной или нескольких фазах в трех- и четырехпро- водной сети, обеспечивая быстродействие и надежности срабатывания защиты.

Устройство сочетает возможность защиты потребителя от неполнофазного режима с защитой от превышения тока.

Устройство универсально и может найти применение не только в схемах защиты электродвигателей, но и в схемах автоматики для выдачи упреждающего сигнала об отключении напряжения.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазных потребителей от неполнофазного режима, содержащее три трансформатора тока с

первичными обмотками, которые соединены с клеммами для включения в фазные провода питающей сети, и вторичными обмотками, тиристор, управляющая цепь и катод кбторого через резистор подключены параллельно кнопке Пуск магнитного пускателя, один выводобмотки которого непосредственно, а другой через кнопки Пуск и Стоп подключены к клеммам для соединения с фазами сети, три резистора и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты от превышения тока, в качестве датчиков

тоха использованы насыщающиеся трансформаторы тока, вторичные обмотки которых зашунтированы введенными переменными резисторами и через введенные диоды подключены к выводам трех резисторов, соединенных в последовательную цепочку, выход которой подключен к последовательно соединенным исполнительному органу и тиристору, катод которого подключен к выводу первого резистора.

Использование: в качестве контролирующего органа наличия напряжения во всех трех фазах питающей сети и защиты от превышения тока в фазах. Сущность изобретения: в устройстве содержатся три насыщающихся трансформатора тока 9, 10, 11, нагруженных на переменные резисторы 12, 13, 14 и через диоды 15, 16, 17 подключенные на цепочку постоянных резисторов 18, 19, 20. Применение последовательной цепочки позволило использовать тиристор 22 с упрощенной схемой управления в качестве датчика, реагирующего на нулевой ток. Независимо от схемы подключения нагрузки (с подключенной нейтралью или без нейтрального провода) при пропадании люоой из фаз ток тиристора 22 снижается до нуля, что приводит к срабатыванию исполнительного элемента 21. 4 ил.

Фиг.Ј

Фаг. д.

А

ФигЛ.