БЕСКОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО МАКСИМАЛЬНО-ТОКОВОЙЗАЩИТЫ Советский патент 1970 года по МПК H02H3/08 

Известны бесконтактные ycrpoiiCTBa максим альнотоковой защнты электроустановок от токов перегрузки, содержащие датчик тока, реле иерегрузки, генератор коммутирующ,1гх импульсов, реле времени, счетчик импульсов, блок совпадения и выходной каскад. Недостатком применения магннтных накопительных счетчиков в таких устройствах является трудность распознавания выходного импульса счетчика, возникающего в момент его переполнения, и так называемого импульса «c6poca i возникающего на выходе счетчика после окончания перегрузки, время существования которой меньше времени, определяющего токовую характеристику защиты. Обычно для этого применяют транзисторное реле перегрузки, на вход которого подается сигнал, пропорциональный току защищаемой сети.

В нредложенном устройстве с целью повыщения надежности и упрощения схемы один вход блока совпадения подключен к счетчику импульсов, другой вход - к выходу реле времени, а в качестве реле перегрузкн применона диодная схема, сравнения, подключенная своими входами соответственно к датчику тока, генератору коммутирующих импульсов и базе триода счетчика импульсов.

мь1 сравнения 2, генератора ком 1утирующкх импульсов , реле времени (время задающего блока) 4, магнитного накопительного счетчика импульсов 5; имеющего узел загшси 6 li узел сброса 7, схемы совпадения 8 и выходного каскада 9.

Выходное напряжение Датчика тока /, пропорциональное току защни.1,аемой сети, а также коммутирующие импульсы, вырабатываемые генератором 3, поступают на диодную (диод /0) схему сравнения 2 и на реле времени 4. Реле времени выполнено по схеме о.дновибратора на триодах разной проводимости и служит для задаиия выдержки времени, обратно зависимой от выходного напряжения датчика тока. Реле времени имеет два выхода // и 12. С выхода // снимается сигнал для схемы совпадения 8, а сигнал с выхоДа 12 запускает узел записи 6 Счетчика импульсов 5. Счетчнк 5 выполнен на трансформаторе 13 с магнитоироводом из материала с прямоугольной нетлей гистерезиса, а узел записи 6 - на триоде 14 и представляет собой заторможенный блокнвг-генератор со стабилизацией длительности импульса. Он нормирует вольт-секундную площадь импульса запнсн н посылает снгнал обратной связи во времязаДаюЩ1н | блок 4. Таким образом, времязадаюши блок н узел записи 6 образуют схему релакслционного .генератора с управляемым периодом повторения.

Узел сброса 7 выполнен на триоде 15 по схеме затормолчснного блокинг-генератора без ;рО)1ирующей емкости. На базу триода 15 лоступает сигнал или от схемы сравнения 2 {при отсутствии перегрузки) или от узла записи 6 (при переполнении счетчика по окончании отсчета выдержки времени в режиме перегрузки). Переполнение счетчика 5 (насыишие в условном положительном направлении магнитопровода трансформатора 13) фиксируется по резкому увеличению выброса напряжения на обмотках трансформатора, в результате чего триод 15 регенеративно отпирается, формируя выходной импульс счетчика, когорын так же, как и импульс сброса выделяется на резисторе 16 схемы совпадения 8. Схема совпадения выполнена на резисторах 16-13, конденсаторе 19 и диоде 20. Выходной сигнал схемы совпадения поступает на выходной каскад 9.

Устройство рабогает следующим образом.

Если ток в сети ниже уставки пограничного тока, то диод 10 открыт и коммутирующие импульсы поступают -иа базу триода 15, возбуждая блокинг-процесс в узле сброса 7, в результате чего магнитопровод трансформатора 13 находится в исходном состоянии условной отрицательной намагниченности. При иревытении током защищаемой сети уставки пограничного TOka диод 10 запирается, ксброс счетчика ирекран ается и начинается отсчет выдержки времеии в режиме перегрузки.

Длительность периода релаксационною генератора, образуемого времязадающим блоком 4 и узлом записи 6, обратно зависит от выходного наиряжения датчика тока У.Один период работы генератора состоит из двух тактов: рабочего и такта восстановления. В рабочем такте времязадающий блок вырабатывает экспоненциальное напряжение, на которое накладываются коммутирующие импульсы. В момент равенства этого напряжения и выходного напряжения датчика тока / на выходе 12 времязадающего блока ноявляются коммутирующие импульсы, запускающие узел записи 6, а на выходе // напряжение отсутствует. Выходной импульс узла записи пополняет счетчик 5 и в виде сигнала обратной связи поступает во вре.мязадающий блок, начиная такт восстановления, в течение которого конденсаторы времязадающего блока быстро перезаряжаются до исходного состояния, после чего начинается следующий рабочий такт. В течение такта восстановления , на выходе 11 времязадающего блока существует напряжение, практически равное напряжению питания схемы. По окончании отсчета определенного числа импульсов наступает переполнение счетчика, т. е, непосредственно за импульсом записи отпирается триод 15, и возникает выходной импульс счетчика, соответствующий перемагничиванию магнитопровода в условном отрицательном направлении. Появление выходного импульса должно, нриводить к срабатыванию выходного каскада 9. Если же перегрузка в защищаемой сети оканчивается раньще, чем заполияется счетчик 5, то иосле отпирания диода W коммутирующие импульсы поступают на базу триода 15 и вызывают появление импульса «сброса, в течение которого магнитонровод трансформатора 13 также перемагиичивается в отрицательном направлении, а вследствие магнитной связи между узлами сброса и записи счетчика 5 после очередного импульса «сброса возникает одиночный импульс записи.

Таким образом, ири отсутствии перегрузки импульс «сброса предществует импульсу записи счетчика, а в момент переполнения счетчика в режиме иерегрузки выходиому им нульсу счетчика обязательно предшествует импульс записи. Эта особенность во временной носледовательности импульсов и используется в предлагаемом устройстве для распознавания выходного импульса .счетчика от пмиульса «сброса.

Следовательно, если на один из входов схемы совпадения 8 подавать напряжение с выхода // времязадающего блока 4, а на другой - выходной импульс узла сброса 7, то, учитывая особенность во временной последовательности импульсов, на выходе схемы совпадения сигнал должен появляться только при переполнении счетчика.

П р е д м е т и з о б р о т е и и я

Бесконтактное устройство максимальнотоковой защиты электроустановок от токов перегрузки, содержащее датчик тока, реле перегрузки, генератор коммутирующих импульсов, реле времени, счетчик импульсов, блок совпадения и выходной каскад, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения схемы, один вход блока совпадения подключен к счетчику импульсов, другой вход - к выходу реле времени, а в качестве реле перегрузки применена диодная схема сразнения, подключенная своими входами соответственно к датчику тока, генератору коммутирующих импульсов и базе триода счетчика имПУЛЬСОВ.

I,

J