УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ от ДУГОВЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ Советский патент 1971 года по МПК H02H3/38 

Известны устройства для защиты от Дуговых коротких замыканий в низковольтных сетях перемеипого тока, содержащие трансформаторы, формирователи прямоугольных импульсов и реагирующий орган.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что выход одного из формирователей импульсов, образующих импульсы постоянной длительности и амплитуды в моменты перехода через нуль второй производной тока по времени, подсоединен через диод к конденсатору, включенному параллельно входу реагирующего органа и эмиттер-базовому переходу двухбазового диода, другая база которого подсоединена к выходу другого формирователя прямоугольных импульсов, включенного на напряжение, пропорциональное первой производной тока по времени.

Такое выполнение устройства позволяет повысить его чувствительность и быстродействие.

На чертеже представлена принципиальная схема описываемого устройства.

Оно состоит из двух трансреакторов 1 и 2, двух формирователей 3 п 4 прямоугольных импульсов, выполненных на транзисторах 5 и 6, активно-емкостного дифференцирующего звена 7, релейного элемента 8 (транзисторов 9 и 10), емкостного накопителя 11 импульсов (конденсатора 12, диода 13 и сопротивления

14), разрядного двухбазового диода 15 и реагирующего органа 16 (двухбазового диода 17). Формирователь 3 импульсов, дифференцирующее звено 7, релейный элемент 8 и транзистор 18 образуют формирователь 19 импульсов постоянной длительности и амплитуды в моменты перехода через нуль второй производной тока но времени.

Срабатывание реагирующего органа 16 происходит под действием напряжения на конденсаторе 12, определяемого числом импульсов, выделяемых на выходе формирователя 19 импульсов за время, задаваемое формирователем 4 импульсов.

В режиме металлического короткого замыкания ток петли короткого замыкания обтекает первичную обмотку трансреактора 1, ток на выходе которого пропорц110нален производной тока короткого замыкания за счет большой величины согласующего сопротивления 20. Аналогично на выходе трансформатора 2 напряжение пропорционально второй производной тока по времени. При этом на выходе формирователя 3 прямоугольных импульсов имеют место прямоугольные однополярные импульсы постоянной амплитуды, длительность которых равна длительности полол ительных полуволн второй производной тока короткого замыкания по времени. Активно-емкостное дифференцирующее звено 7 совместно с релейным элементом 8 производит формирование прямоугольных импульсов постоянной амплитуды и длительности. В рассматриваемом режиме за время, равное половине периода промышленной частоты It Юм/сек, формируется один импульс, который после усиления транзистором 18 поступает на заряд конденсатора 12. При этом напряжение на емкости меньше уставки срабатывания реагируюш,его органа 16. Диод 13 предотвращает разряд конденсатора 12 в том случае, когда импульс отсутствует и транзистор 18 открыт. При дуговом коротком замыкании за счет нестабильного горения дуги, особенно в моменты перехода тока короткого замыкания через нуль появляется большое количество изломов кривой тока, которые обусловливают появление в напряжении, пропорциональном второй производной тока по времени, дополнительных положительных полуволн. Соответственно увеличивается число импульсов, поступающих на заряд конденсатора 12, по сравнению с числом импульсов при металлическом коротком замыкании за одно и то же время. В результате напряжение на емкости достигает уровня срабатывания реагирующего органа 16, который срабатывает и фиксирует наличие дугового короткого замыкания. В предлагаемом устройстве время, в течение которого возможен заряд конденсатора 12, ограничено, что обеспечивается формирователем 4 импульсов и разрядным двухбазовым диодом 15, который осуществляет разряд конденсатора 12 при положительных полуволнах первой производной тока. Заряд же происходит при отрицательных полуволнах первой производной тока. Использование первой производной тока в качестве сигнала, управляющего режимом заряда накопительной емкости, позволяет осуществлять его в момент нестабильного горения дуги (в моменты близкие к моментам переходов тока через нуль), чем достигается высокая чувствительность устройства. Предмет изобретения Устройство для защиты от дуговых коротких замыканий в низковольтных сетях переменного тока, содержащее трансреакторы, формирователи прямоугольных импульсов и реагирующий орган, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и чувствительности, выход одного из формирователей импульсов, образующих импульсы постоянной длительности и амплитуды в моменты перехода через нуль второй производной тока по времени, подсоединен через диод к конденсатору, включенному параллельно входу реагирующего органа и эмиттер-базовому переходу двухбазового диода, другая база которого подсоединена к выходу двухбазового диода, другая база которого подсоединена к выходу другого формирователя прямоугольных импульсов, включенного на напряжение, пропорпиональное первой производной тока по времени.