Автоматический переключатель потребителя электроэнергии Советский патент 1979 года по МПК H02H3/24 H02J9/06 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано вустройствах для контроля напряжения питающих цепей переменного или постоянного тока и переключения потребителя с основной на резервную сеть при отключении электроэнергии в основной сети.

Известны автоматические устройства контроля и переключения потребителя с основной сети на резервную при перекосе фаз или аварийном прекращении подачи электроэнергии по основной сети 1, 2.

Эти устройства имеют датчики тока, вырабатывающие определенный сигнал при изменении . напряжения основного источника электроснабжения, перекосе фаз или обрыве одной из фаз, и исполнительн.ые органы, производящие переключение с основной сети на резервную при поступлении таких сигналов.

К недостаткам этих устройств относится их значительная сложность и то, что переключающие- устройства схем или схемы управления этих переключающих устройств постоянно подключены к резервным источникам электроснабжения при нормальной работе основной сети электроснабжения. Это снижает

надежность работы переключающих устройст особенно в тех случаях, когда по конструктивным или эксплуатационным особенностям потребителя источником резервного или оперативного питания являются сухие батареи. Снижение надежности в работе переключающих устройств объясняется необходимостью постоянного контроля за состоянием источников резервного и оперативного питания, а также тем, что многие элементы самих переключающих устройств постоянно находятся под током при нормальном состоянии основной сети.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является автоматический переключатель потребителя электроэнергии, содержащий цепь контроля питающего напряжения, подключенную к входу ключевого элемента 3. В этом устройстве имеются источник питания, обеспечивающий непрерывную подачу напряжения на нагрузку, и. резервный источник питания, к которому подключен инвертор, управляемый напряжением основного источника электроснабжения. При нормальной работе основного источника питания инвертор находится в состоянии проводимости и сигнал на его выходе отсутствует. При отключении напряжения основного источника инвертор запирается и на его выходе возникает сигнал, который приводит в действие устройство управления, предназначенное для стабилизации уровня выходного сигнала инвертора. При нормальной работе основного источника электроснабжения устройство управления находится во выключенном состоянии. Недостатком этого устройства является значительная сложность схемы, потребление инвертором энергии резервного источника электроснабжения при нормальном электроснабжении от основного источника и связанная с этим невысокая надежность устройства в работе. Целью изобретения является повышение надежности автоматического переключателя. Это достигается тем, что в переключателе потребителя электроэнергии, содержащем цепь контроля питающего напряжения, подключенную к входу ключевого элемента, последняя выполнена в виде RC-цепочки. .На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая cxefta автоматического переключателя потребителя электроэнергии; на фиг. 2 - схема включения исполнительного элемента контактора. Предложенный автоматический переключатель потребителя электроэнергии состоит из двухполупериодного выпрямителя 1, делителя напряжения 2, собранного по мостовой схеме, состоящего из резисторов 3, 4 и 5, цепи 6 контроля питающего напряжения, - выполненной в виде RC-цепочки, состоящей из резистора 7 и конденсатора 8, ключевого элемента 9, состоящего из транзистора 10, обмотки реле 11 с нормально разомкнутыми контактами 12, 13 и резистора 14, исполнительного элемента 15, представляющего собой контактор с обмоткой 16 и контактами 17-22. Схема имеет основной 23, резервный 24, оперативный 25 источники питания и потребитель электроэнергии 26. Основной источник 23 через контакты 17-20 исполнительного элемента 15 подключен к потребителю электроэнергии 26 и через выпрямитель 1 и делитель напряжения 2 к RC-цепочке 6 автоматического переключателя. Выход RC-цепочки 6 подсоединен к входу ключевого элемента 9, транзистор 10 и реле 11 которого включены последовательно в цепь О1;1еративного источника питания 25. Напряжение резервного источника питания 24 подключено к контактам 21 и 22 и через выпрямитель 27 и нормально разомкнутый контакт 13 реле 11 к обмотке контактора 16 исполнительного элемента 15. Устройство работает следующим образом. При нормальной работе основного источника электроснабжения 23 его напряжение через нормально замкнутые контакты 17-20 исполнительного элемента 15 (обмотка 16 контактора обесточена) поступает к потребителю электроэнергии 26. Одновременно это же напряжение поступает на выпрямитель I и далее в виде выпрямленного напряжения на делитель 2. Часть выпрямленного напряжения, снятого с резистора 4, поступает на RC-цепочку 6. При первоначальном включении напряжения конденсатор 8 заряжается до напряжения, равного падению напряжения на резисторе 4. Когда конденсатор 8 зарядится, ток через резистор 7 и падение напряжения на нем будут равны нулю, потенциалы эмиттера и базы транзистора 10 - равны, транзистор 10 - заперт. Это обеспечивает отсутствие тока через обмотку реле 11 ключевого элемента 9 (контакты 12, 13 этото реле разомкнуты). Таким образом достигается отсутствие тока оперативного источника питания 25 при нормальной работе основного канала 23. При отключении напряжения основного канала 23 прекращается подача напряжения на выпрямитель 1 и делитель 2. Конденсатор 8 разряжается через резисторы 4 и 7. Ток разряда конденсатора 8 через резистор 7 вызывает падение напряжения, приложенное минусом к базе транзистора 10, а плюсом к его эмиттеру. Этим напряжением транзистор 10 на короткое время разряда конденсатора 8 открывается и через него, а следовательно, и через обмотку реле 11 протекает ток оперативного источника 25. Реле 11 срабатывает, контакты 12 замыкаются и через них и резистор 14 на базу транзистора 10 подается отрицательное относительно эмиттера напряжение оперативного источника питания 25. Этим напряжением транзистор 10 поддерживается в токопроводящем состоянии после разряда конденсатора 8. Одновременно с контактами 12 замыкаются контакты 13. Через эти контакты напряжение резервного источника 24, выпрямленное выпрямителем 27, подается на обмотку 16 контактора исполнительного элемента 15. Подвижные контакты 17 и 18 переключаются на контакты 21, 22 и тем са.мым переключают потребитель электроэнергии 26 на резервный источник питания 24. Возобновление напряжения на основном источнике электроснабжения 23 приведет к возникновению падения напряжения на резисторе 4. Этим напряжением заряжается конденсатор 8, а ток заряда этого конденсатора приводит к падению напряжения на peзисторе. 7, приложенное плюсом, к базе транзистора 10, а минусом к его эмиттеру. Этим напряжением транзистор 10 запирается и, следовательно, прекращается ток, через обмотку реле 11. Это приводит к размыканию контактов 12 и снятию с базы транзистора 10 отрицательного напряжения оперативного источника питания 25. Одновременно с размыканием контактов 12 размыкаются и контакты 13, что приводит к обесточиванию об