Устройство для токовой защиты Советский патент 1979 года по МПК H02H3/08 

1

Изобретение относится к электрическим устройствам, применяемым для защиты схем переменного тока.

Известны устройства для токовой защиты, в которых рабочая энергия для токовой информации и релейной схемы снимается с двух токовых трансформаторов. Приэтом по крайней мере один из трансформаторов конструируется, такцм образом, что насыщается в пределах ожидаемого диапазона токовых величин. Другие ранее известные устройства использовали токовый, трансформатор в сочетании с отдельные источником питания.

В ранее- известных статических релейных схемах задержки обычно использовадосБ устройство формирования кривой для получения характеристик реле аналогичных характеристикам шй зркр- использовавшихся ранее электромеханических устройств 1.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для токовой защиты, содержащее трансформатор тока, установленный в цепи переменного тока, к двум втЪричным обмоткам которого через выпрямитель присоединены блок управления и блок накопления энергии, причем один

из входов блока управления соединен с коммутирукяцим блоком 2 .

Целью изобретения являет;ся обеспечение линейности характеристик в широком диапазоне.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, для токовой защиты, содетржащем трансформатор тока, установленный в цепи переменного тока, к двум вторичньм обмоткам которого через

0 выпрямитель присоединены блок управления и блок накопления энергии, причем один из входов блока.управления соединён с коммутирукхцим блоком, блок

5 управления содержит две схемы переключения, первая схема переключения состоит из последовательно соединенных полупроводникового прибора, резистора и по меньшей мере одного переключа0теля, причем полупроводниковый прибор соединен.с входом .блока накопления энергии, а управляющий электрод переключателя присоединен к управляющему электроду второй схемы переключения,

5 причем вторая схема переключения присоединена к второй вторичной обмотке через резистор. Кроме того, вторичные обмотки Трансформатора тока. располог жены на сердечнике из насыщаемого магнитньлм потоком материала и число

витков первой вторичной обмотки- N меньше числа витков второй вторичной обмотки N .

Втораясхема переключения содержи переключатель, например тиристор. БЛОК накопления энергии содержит два конденсатора и два разделительных диода, причем анод первого диода подключен к первому конденсатору, а катод второго - к второму конденсатору Кроме того, устройство содержит детектирующий блок, вход которого соединен с вторым входом блока управления , а выход - с входом коммутирующего блока. Детектирующий блок содержит схему Запуска и импульсный генератор, подключенные к первому входу счетного, элемента, компаратор мгновеных значений., подключенный к второму входу счетного элемента. Коммутирующий блок содержит индикатор мгновенного действия,, индикатор с задержкой на срабатывание и блокируюгчий элемент. Устройство содержит блок ограничения, включенный между первым выходом блока управления и первым входом коммутирующего блока. Блок ограничения содержит шунтовую схему, состоящую из переключающего элемента и соединительного элемента, соединяющего переключающий элемент с резистором.

Переключающий элемент блока ограничения содержит стабилитрон, тирис.тор и соединительный элемент, соединяющий стабилитрон и тиристор. В детекторный блок введен элемент временной задержки, вход которого подключен к входу детектирующего блока, выход -.к- первому входу счетного элемента, а эапрещаклций вход - к выходу импульсного генератора. Импульсный т-енератор содержит соединенные последовательно триггер и мультивибратор с одним устойчивым состоянием.

Триггер содержит цепи RCy реле для мгновенного снятия возбуждения всех конденсатйров и соединительный .элемент,. соединяю14ий цепи RC с резистором и мультивибратором, причем цепи RC соединеныПараллельно между собой.

Счетный элемент содержит прецизи-онный элемент временного масштаба.

Кроме того, устройство ббдержит п трансформаторов тока по числу фаз, схему оценки, выделяющую наибольший фазный ток, соединенную с вторичными обмотками трансформаторов тока и схему преобразования тока в постоянное напряжение, подключенную к входу детектирующего блока. На фиг.1 дана блок-схема устройства для токовой защиты, защищаквдего трехфазную схему переменного Toka;

На фиг. 2 - .входная схема, устройства для токовой защиты; на фиг.З электрическая схема детектирующего блока; на фиг.4 - электрическая схема компаратора мгновенных значений..

Устройство для токовой защиты трехфазной схемы переменного тока работает при частоте 60 Гц. Линейные проводники 1-3 передают переменный ток от источника к на:грузке чере . коммутационный аппарат 4,, имеющий 5 катушку размыкания 5. .Коммутационный аппарат 4 содержит множество отдельньк линейных контактов, которые замкнуты тогда, когда коммутационный аппарат разомкнут. .

0 Возбуждение катушки размыкания 5, когда коммутационный аппарат. 4 замкнут приводит к отключению коймутационного аппарата. - . , . .v Изобретение может быть использовано для контроля общего тока в одно.фазной или в многофазной схеме в зависимости от составляющих тока, которые, образуют выход чувствительных обмоток токовых трансформаторбв.

() Токовое реле реагирует йа величины линейных токов, протекающих через линейные проводники 1-3 и срабатывает на наибольшее значение тока, протекающего в проводниках 1-3. В течение временного интервала, зависящего

от величины тока, реле возбуждает

размыкающую катушку 5 для отключения, коммутационного аппарата 4 мгновенно или после заранее заданного времени . задержки, зависящего от величины тока.

Входная схема б содержит множество аналогичных трансформаторов тока 7-9, причем первичные обмотки упомянутых трансформаторов индивидуально

5 возбуждаются линейными токами проводников 1-3. Каждый трансформатор тока имеет первую вторичную рбмотку 10, которая называется силовой обмоткой, и вторую вторичную 11,-котордя называется информационной обмоткой. Обе вторичные обмотки связаны одним и тем же магнитным потоком и число витков N в каждой первой вторичной bfeмотке меньше, чем число витков N в

каждой второй вторичной информационной обмотке.

Для простоты подробно будет описана тОлько работа .токового трансформатора 7 и его сопутствующих схем.

Все три трансформатора и их схемы работают аналогично для получения первого и второго выходных токов lo, и log, которые пропорциональны линейному току, возбуждающему соответствующий трансформатор.

5 Трансформатор тока 7 имеет первичную обмотку, возбуждаемую в соответствии с линейным током в линейном проводнике 1. Основная вторичная: обмотка 10 и дополнительная вторичная

0 информационная обмотка 11 подключаются к входным клеммам двухполупериодНых мостовых выпрямителей 12,13, один из выходов которых подключен к зазем. ленной общей шине, а другие - к первому и второму входам блока управления 14. Схема блока управления 14 элемент, активируемый напряжением, которое здесь показано в виде стабили трона 15 и резистора 16 первой схемы переключения,, которая показана в виде PNP транзистора 17,множество диодов второй схемы переключения 18,которая, показана в виде тиристора 19, конден.са.трры 20-22 и множество резисторов. Схемы блока управления 14 обеспечивают последовательную работу силовой вторичной обмотки 10 и информационной вторичной обмотки 11. . Переключающая схема будет находиться в состоянии проводимости да тех пор, пока ток, вызывающий анодное падение напряжения, будет протекать и останется ниже заранее заданного минимального времени отключения После каждого пересечения нулевой точки линейным током в проводнике остаток ампер-витков достигается сна чала потоком тока 1 через основную вторичную обмотку 10. В течение этого времени информационная вторичная обмотка 11 остается открытой и .неэффективной благодаря тому, что тиристор 19, который работает как открытый перек.гггэчатель, находится в непроводящем или невозбужденном состоянии. Ток Iq выпрямляется выпрямителем 12 и используется для заряда блока накопления энергии 23. Часть тока IQ протекает через диод 24 и блок накоп ления энергии или конденсатор 25 для получения положительного (по отношению к Эемле) напряжения и i и клемме 26. Вторая часть выг1рямленного тока через диод 27 и устройство накопления энергии или конденсатор 28 для получения второй схемы ис точника питания, имеющей свободное о пульсации регулируемое напряжение Уг между землей и выходной клеммой 29. Вторая схема питания исполь зуется для подачи энергии при низком потреб лении тока. Схема подачи опорного на пряжения включается параллельно с конденсатором 25 и содержит последовательно включённые резисторы 30 и потенциометр 31, включенные, параллельно конденсатору 28. Перемещаемое плечо потенциометра 31 подключается к клемме 29, фильтрующий конденсатор 32 включается между перемещаемым плечом потенциометра 31 и землей. Когда напряжение между клеммой конденсатора 28 и землей ниже напряжения размыкания стабилитрона 15 с . температурной компенсацией, ток IQJ не протекает в эмиттер транзистора 17 или через резистор 16. Так как выпрямленный ток Io,i заряжает конденс торы 25,28 и 32, напряжение на конденсаторах 25-и 28 увеличивается до тех пор,, пока не достигнет величины, равной l/jj- , которая является регулируемым выходным напряжением . Кро предотвращения разряда конденсаторов 25 и 28 диоды 24,27 обеспечиваюттемпературную компенсацию для регулируемых напряжений, так как диоды 24,27 .стремятся1 сбалансировать температурное злияние базово-эмиттерного перехода транзистора 17. КЬгда уровень напряжения на конденсаторах 25,28 достигает порогового .напряжения, стабилитрон 15 размыкается и ток проходит ч:ер ез ре истрр 16. Это снижает потенциал базы транзистора 17 и служит причиной протекания тока базы, который заставляет проводить ток резистора 17 через его эмиттер и коллектор, диод 33, резистор 18 для возбуждения управляющего электрода тиристора 19. Резистор 34 и конденсаторы 21 и 22 (фиг.2) включены так, чтобы предотвратить возбуждение тиристора 19 шунтовыми сигналами, которые могут иметь место на управляющем электроде, или температурным током утечки анода. Возбуждение управляющего электрода делает тиристор 19 проводящим и благодаря этому создается путь для выпрямленного тока j между выходными клеммами 35,36 через анод и катод тиристора 19, резистор 37 и земляную шину. Это будет выраЬатывать напряжение на резисторе 37, имеющем величину, равную 1в.г :R j-j Так как обе вторичные обмотки 10 и 11 связаны одним и тем же магнитным потоком, то относительные- величины напряжений обмоток 10, 11 и должны иметь такое же соотношение, какое сущеЬтвует между числом.витков обмоток, т.е. NJ и .Ыд. После того, как тиристор 19 стал проводящим напряжение на клеммах 35,-36 и 5удет таким же напряжением, которое имеется резисторе 37 и уровень напряжения на выходных клеммах 2ь, 29 будет отличаться от напряжения стабилитрона 15 плюс величина эмиттерно-базового напряжения транзистора 17 на величину, примерно равную о,Л Величины NJ, NJ, резистор 37 и максимально ожидаемой величины тока Т:о, должны быть такими, чтобы величина . для всех ожидаемых велиКгчин лийейного тока в проводнике никдгда не превышала напряжения Uf плюс напряжение база-эмиттер транзистора 17. Подходящим, но не критическим значением для показаний вг одной схемы устройства, токовой защиты, являетгся величина, в которой значение 1о,г ограничено соответствующей максимальной величиной линейного тока в проводниках 1-3, которая в сорок раз брльше величины мйнймально.го снятого 6 тока. Минимальный снятый ток определяется как минимальная величина лйнейн го тока,. которая вырабатывает снимаемое/ напряжение минимальной величины, -которое будет активировать компаратор мгновенных значений 38, Схема ограничения , которая будет более подробно описана далее, включена для ограничения величины при линейных токах, которые в 40 раз пре вышают снимаемое значение. . Когда тиристор 19 возбужден, величина напряжения на сопротивлении 37 будет больше, чем напряжениемежду выходными клеммами 26:29, вызывая таким образом обратное смещение диода 33. Величина напряжения между клеммами 26 и 29 упадет ниже, чем величина напряжения и ток через стабилитрон 15 пройдет на землю. Напряжение клемм 26, 29 упадет ниже напряжения на конденсаторах 25,28гОДнако,ток разряда протекать не будет из-за наличия обратного смещения на диодах 24 ,27. Таким образом, состояние проводимости тиристора 19 эффективно открывает обмотку 10. Управляющий электрод тиристора 19 теряет свое значение управления, когда выпрямленный ток 1, начинает протекать между анодом и катодом тиристора, и тиристор остается возбужденным до тех пор, пока линейный ток в проводнике 1 не пересечет следущей нулевой точки. При снятии воз буждения тиристора 19 информационная обмотка 11 открывается. В этот момен выравн ивание ампер-витков первичной обмртки достигается однозначно при помощи силовой обмотки 10 и величина напряжения на выходных клеммах 26, 29 возрастает до величины, определяе мой выравниванием ампер-витков первичной обмотки и вторичной обмотки 10. Втбричная о.бмотка 10 снова становится эффективной для перезарядки конденсаторов 25, 28 как это описывалосьвыше. Выпрямленный ток t пр ходящий через сопротивление 37, когд тиристор 19 возбужден, обеспечивает получение необходимого информационно го напряжения независимо от того, в какой форме обрабатывается сигнал в среднеквадратичной, пиковой или усредненной. Напряжение на српрбтивлениях 39,40 обеспечивает получение информационных напряжений, пропорцио нальных линейным токам в проводниках 2,3. ., Блок накопления энергии 23-перезаряжается во время каждого начального участка каждой половины цикла линейного тока и с этого времени обеспечивается получение инфррмацион ньЬс напряжений для остальной части полуцикла. Длительность времени в течение каждого полуцикла линейного тока в проводнике 1, во время кото8рого силовая, обмотка 10 и информационная, обмотка 11 эффективны, будет зависеть от времени, необходимого для напряжений конденсаторов 25,28 для перезаряда до напряжения, ра ного 17|5. Если информационные напряжения должны быть о6работаны в среднеквадратичной или средней форме, то точность упомянутых обработанных информационных напр|яжений будет изменяться инверсно с максимальныГЛ временем заряда конденсаторов 25,28 и схемные компоненты должны быть выбраны, чтобы обеспечивался перезаряд блока 23 такое короткое время, которое целесообразно, принимая во внимание ожидаемую вторичную нагрузку на схеме, которая подвергается контролю. Для детектирования пикового сигнала необходимо только ограничить время заряда до величины, меньшей 90 синусоидального ли 1ейного тока. Величины резисторов 37,39,40 должны быть выбраны как можноменьшими, принимая во внимание необходимую чувствительность для снижения вторичной нагрузки. Проходящей.величиной может быть сопротивление, равное 50 Ом. Многофазное реле.тока, показанное на фиг.2, срабатывает на наивысшую величину линейного тока в проводниках 1-3. Схема оценки 41 обеспечивает получение сих-нала первого оценочного напряжения и реагирует толь-ко ни наивысшую величину из tpex напряжений, развиваемых на сопротивлениях 37,39,40 и содержит диоды 42,43 и 44,которые включены,соответственно, между незазет шенными концами сопротивлений 37,39,40 и общим выходным проводником 45, который подключен к схеме 46 преобразования переменного тока в постоянный. Напряжение на одном из сопротивлений 37,39,40, которое является наибольшим, определяет величину напряжения провЪдника 45. При этом два из трех диодов 42, 43,44 будут заперты или блокированы обратным напряжением. Схема оценки 41 обеспечивает по- лучение второго оценочного напряжения, которое аналогично первому оценочному напряжению и содержит диоды 47, 48,49, которые, соответственно,подключают незаземленные концы сопротивлений 37,39,40 к общему выходному проводнику 50, который подключается к блоку ограничения 51. БЛОК ограничения 51 подключает проводник 50 к земле параллельно с резисторами 37,39,40. Регулятор напряжения 52, показанный в виде стабилитрона, отключается, когда второе оценочное напряжение имеет величину в сорок раз превышающую снимаемый ток. Когда стабилитрон 52 отк.гаочается, тиристор 53, катод которого подключен к общей шине, находящейся под

потенциалом земли, становится проводящим. Блок ограничения 51 будет таким рбразом делать неэффективной всю выходную 6, закорачивая по существу весь ток, нормально протекающий через сопротивление 37,39,40. Резистор 54 служит для ограничения тока, протекающего через управляющий электрод тиристора53, когда стабилитрон 52 находится в проводящем состоянии. Резистор 55 и конденсатор 56 включены так, чтобы предотвратить возбуждение тиристора 53 шумовыми сигналами на управляющем электроде. ,

Вторичные обмотки трансформаторов тока 7-9 расположены на сердечнике из насыщаемого магнитным потоком материала и число витков первой силовой вторичной обмотки NI меньше числа витков второй (информационной) обмотки N, чтобы происходило их насыщение при з,аранее заданном уровне линейного тока, при котором максимальная величина напряжения между клеммами 26,29 ограничивается величиной, крторая. меньше, чем напряжение плюс напряжение эмиттер-база транзистора 17, когда одна или более обмоток 11 возбуждают соответствующие сопротивления нагрузки 37,39.40.

Как показано На фиг.З, проводник 45 подает первое оценочное напряжение на схему 46 преобразования переменногд тока в постоянный усреднения пикового напряжения, которая должна содержать схему фильтрации, включающую фильтрующий конденсатор 57 и резистор 58, включенные параллельно. Схема 6 преобразования возбуждает выходной проводник 59 постоянным напряжением, величина которого пропорциональна средним величинам пиковых значений первого оценочного напряжения. Проводник 59 схемы 46 преобразования подключается к де тектирующему блоку 60 и к индикатору мгновенного действия 61.

Детектирующий блок 6 О содержит компаратор мгновенных значений 38, счетный элемент 62, элемент 63 временной задержки .возврата- в исходное состояние, триггер 64 и мультивибратор 65 с одним устойчивым состоянием. При заранее заданном временном интервале, после того как величина постоянного напряжения, из схемы 46 прёобразования превысит манимальную заранее заданную величину снимаемого н апряжения/счетный элемент 62 будетпо- давать управляющий сигнал для -возбуждения коммутирующего блока 66-или через детектирующий блок 60 или через индикатор мгновенного действия.61 в зависимости от величины снимаемого тока, подающегосигнал снимаемого напряжения. Длительность задержки, обеспечиваемая блоком 60, изменяется -инверсно с величиной поотоянного

снимаемого напряжения за исключением фиксированного минимального времени задержки, которое необходимо для изменения состояния мультивибратора с одним устойчивым состоянием 65., Элемент временной задержки может. 5 обеспечивать получение выходного напряжения, согласно любой необходимой -инверсной време.нной характеристике., в зависимости от значения сопротивлений и емкости используемых

0 в элементе временной задержки 63 и от установки счетного элемента 62.

Компаратор мгновенных значений 38 запрещает работу и возвращает в исходное состояние элемент задержки

5 63 всякий раз, когда величина снятого постоянного напряжения из схемы усреднения 46 меньше, чем заранее заданное снимаемое значение и будет разрешать работу детектирующего блоQ ка 60, когда снимаемое напряжение

превышает минимальную величину. Компаратор мгновенных значений 38содержит компаратор 67, отрицательная клемма которого подключена к входу ,

r схемы 46 преобразования и положительная клемма которого .подключена к клемме 29-схемы опорного напряжения . Напряжение Т/з определяет минимальное снимаемое напряжение и может регулироваться перемещаемым плечом

потенциометра 31. Когда выходное

напряжение схемы 46 меньше,чем величина Цэ, компаратор 67 не пропускает ток от клеммы 26 источника и выходной проводник 68 подцерживает5 ся под напряжением. Когда снятое напряжение превышает величину (/j.j, компаратор 67 подключаем проводник к зейле и счетчики 63,/0,71 приводятся в состояние подсчета цмпуль0 сов из мультивибратора 65.

Формирование инверсной временной характеристики прежде всего обеспечивается , элементом времени задержки 63, имеющей сопротивления и конденсаторы, триггером 64 и мультивибратором с одним устойчивым состоянием или ждущим мультивибратором 65.

С емкостных элементов снимается возбуждение всякий раз, когда выходное напряжение н клемме 72 превышает напряжение иjj .Транзисторы 73,74,75,76 закорочены по этим емкостным элементам, и их базы подключены к выходу мультивибратора 65

5 через транзистор 77. Каждый раз, когда на мультивибратор 615 подается импульс, транзисторы открываются, разряжают конденсаторы и позволяют образом элементу задержки 63

л. обеспечивать цикличную работу счетчиков 69,70,71.

Имеется две временных характеристики, получение которых обеспечивается импульсным Генератором: временная задержка, обеспечиваемая элементом

5

задержки 63,.является функцией величины линейного тока, и фиксированная временная Задержка обеспечивает ся ждущим мультивибратором 65. Возврай аемый в исходное состояни элемент временной задержки 65 содер жит множество параллельных.ветвей. Каждая ветзь. включает конденсаторы, заряжающиеся с различными скоростями заряда. V . : . : . Хотя на фиг.З показано четыре ве ви может использоваться любое .коли чество ветвей . Каждая ветвь показан ной .ЛС схемы содержит два сопротивления, последовательно включеннйе между входной клеммой и выходной . клеммой .78, - и конденсатор, включе ный параллельно, из точки между дву мя сопротивлениями к земле. Обозначив напряжение на клемме 7 как U(/ , напряжение на клемме 72, к Uj, напряжение на не зазег шенной клемме конденсатора, как Ue, сопротивление резистора, включенного меж ду конденсатором и клеммой 78, как R, сопротивление-резистора, включенного между конденсатором и клеммой 72, как Rj, величину тока, протекающего к конденсатору от клеммы 72, как Ijj|.g , и, используя направление потока к конденсатору от клемм 78 и 72, может быть либо вычислена непосредственно,либо с использованием преобразования Лапласса получе на нижеследующая математическая фо Myjja для тока , в зависимости от времени Слолсив вместе IRCB для каждой RC ветви и прира1вняв сумму к нулю, можно определить-время t. При котором де.тектчрующий блок 60 будет активировать операционный усилитель 79 триггера 64. Стабилитрон 80 контролирует лапря жение на выходной клемме 81 операционного усилителя 79 до величины, значительно превышающей напряжение Ujj для предотвращения работы мультивибратора. 65 с одним УСТОЙЧИВЬОМ состоянием в течение периода заряда , элемента временной задержки 63. Когда, усилитель 79 срабатывает на элемент 63, потенциал клеммы 81 будет почти мгновенно уменьшаться ло величййе для 1 6лучения .рабочего сигнала для активации муль.тйвибратора 65 с одним устойчивым состоянием, /. который ,по истечении фиксиров.анного временного интервала будет прд авать. положительный импульс, к счетчику .. 69-й к транзистору 77. Когда транзис 12 тЪр 77 открывается, начинают проводить транзисторы 73,74,75,76 и разряжаться конденсаторы схемы 63. Когда конденсаторы разрядятся, упадет потенциал отрицательной входной клеммы 81 и это.т потенциал будет поддерживаться на уровне напряжения Х/ц. В конце интервала временной.задержки мультивибратор 65 снова будет, возвращаться в состояние с низким уровнем сигнала.и транзисторы 73-77 зак роются, и элемент 63 будет, повторятъ операцию заряда конденсаторов. Мультивибратор 65 содним устойчивым состоянием обеспечивает также подачу положительно нарастающего импульса к счетному элементу 62, который, в свою очередь, обеспечивает лолучение сигнала выходного напряжения При получении заранее заданного числа сигналов ждущего мультивибратора .ч Как показано на фиг.З, счетный элемент 62 содержит счетчики 69,70,71 и компаратор 82 для подключения трех счетчиков в должной Последовательности. Большое число импульсов, получаемых с элемента задержки 63, имеющего относительно низкую постоянную времени RC, необходимо для обеспечения большей точности. Компаратор 82 имеет отрицательную входную клемму, которая подключена через селекторный переключатель 83 и имеет выход, который подключен к счетной входной клемме декадного счетчика 70. Двоичный счетчик 69 обеспечивает получение выходного импульса для каждого необходимого цикла операций мультивибратора. Это необходимое число различно для каждой из клемм переключателя 83. Счетчик 69 возвращается в свое первоначальное или стартовое положение положительным сигналом компаратора 67 и подсчет начинается тогда, когда выходной сигнал компаратора уменьшаемся. Счетчики 70,71 могут быть декадными счетчиками, при помощи них может быть выбрано необходимое определен- ное число выходных импульсов из двоичного счетчика 69 для запуска коммутирующего блока 66. Дёсятипозиционныё селекторШё переключа тели 8 4 подключаются к екадным счетчикам 70,71 так, что сто различных интервалов времени ожет быть -получено для точного выбора на базе опорной временной характеристик. Каждый из счетчиков 70,71 беспечивает получение положительноо выходного импульса на свой селек- . Орный переключатель 84, 85. Диоды 6,87 подключены в проводящем направении к компаратору 88. Схема индикатора мгновенных значеий 61 обеспечивает получение сигнаа выходного напряжения для размыкания оммутационного аппарата 4 немедленно после того, как величина тока в любо из проводников- 1,2,3 и, следовательн постоянного напряжения из схемы преобраэования 46 превысит заранее заданное значение. Индикатор мгновенного действия 61 состоит из делителя напряжения-, 89 реостата 90 фильтрующего конденсатора 91, сопротивления 92, компара тора 93 и дибда защиты от перенапряжений - стабилитрона 94. Когда уровень напряжения на конденсаторе 91 д6ст игает величины, равной величине напряжения ITjj, на выходе компаратора 93 появится отрицательно идущий сигнал, который подается на коммутирующий блок 66. Реостат 90 регулируёт величину постоянного напряжения, поступающего из схемы 46 преобразова ния, которое необходимо для срабатывания индикатора мгновенного действия 61. На фиг.4 показан пример выполнения коммутирующего блока 66 для возбуждения размыкающей катушки 5 комму тационного аппарата в ответ на отрицательно идущие выходные сигналы или от-счетного, элемента 62 или от индикатора мгновенного действия 61. Коммутирующий блок содержит индикатор мгновенного действия 61, индикатор с задержкой на срабатывание 95 и блокирующий элемент 96. Падение напряжения на выходе схемы индикатора мгновенного действия 61 служит причиной протекания управляющего базового тока через PNP тран зистор 9.7, стабилитрон 98, сопротив,ление 99 и компаратор 93. Протекание easoBoro тока служит причиной того, что транзистор 97 увеличивает потенциал в точке 100 до напряжения Ust Затем ток протекает через три раздельных проводника 101, 102, 103. Ток по проводнику 101 протекает через диод 104, сопротивление 105 икомпаратор 93 на землю. Эта петля обратной .связи удержива етвозбуждение :компаратора 93 до те пор, пока линейный ток в проводниках 1,2,3 не прерывается коммутирующим аппаратом 4.. Ток по проводнику 102 протекает через диск 106 и индикатор с задержкой на срабатывание 95, где он протекает через сопротивление 107 диод 108 управляющему электроду тиристтэра 109.. Когда.тиристор 109 находится в возбужденном состоянии, он .замыкает путь для .протекания тока между положительной клеммой 110 111 че рез диод 112, тиристор io9 / ДИод 113 нормально замкнутые контакты 114 ком мутационного аппарата 4, катушку раз мыкания 5 и отрицательной клеммой 115 батареи 111.. Конденсаторы 116,11 и сопротивление 118 служат для пре;дотвращения срабатывания тиристора 109 от шумовых токов или токов утечки.Контакты 114 расположены на коммутирующем аппарате 4 и открыты,когда коммутирующий аппарат 4 разомкнут и таким образом прерывается ток,.протекающий через катушку 5, тиристор 109. Индикатор с задержкой на срабатывание 95 содержит также сопротивление 119, имеющее отрицательную з.ависимость напряжения от сопротивления для поглощения переходных сигналов на клемме 110 батареи 111, а также схему разряда 120, содержащую сопротивление 121 и диод 122 для разряда индуцированной энергии, накопленной в катушке размыкания 5, если она не рассеялась при переключении коммутационнрго аппарата 4. . Индикатор мгновенного действия 94 будет работать только послб того, как будет возбужден тиристор 109. Индикатор гнoвeннoгo действия . обеспечивает протекание тока в проводнике 103 через диод 123, блок сигнализации 124, двухпозиционный переключатель 125, имеющий, положение возврата в исходное состояние блока сигнализации, диод 126, катушку 5, тарею 111, диод J.12, тиристор 109 и шину 127, подключенную к земле. Клок сигнализации 124 может быть выполнен в виде электромагнитного индикатора, имеющего собственную память. Поэтому блок сигнализации будет показывать отмеченный результат до тех пор, пока не будет возвращен в исходное состояние. Работа коммутирующего блока в ответ на отрицательно идущий , получаемый из детектирующего блока 60, аналогична. Падение напряжения на выходе компаратора мгновенных значений 38 служит причиной проте- . кания базового токавозбуждз.ения через транзистор 128, сопротивление 129 и стабилитрон 130. Ток базы заставляет транзистор проводить ток через транзистор Л28 и увеличивать потенциал точки 131 до напряжения Uet. Ток протекает через проводники 132, 133. Ток проводник.а 132 протекает через диод 134, сопротивление 107, диод 108 и заставляет тиристор 109 проводить и возбуждать катушку 5 способом, которьай был описан ранее.. Ток в проводнике 133 протекает между l/ji и земляной шиной 127 через диод 126, блок сигнализации 135, которое электрически возвращается- в исходное состояние, двухпозиционный переключ а те.ль 125, диод 126, контакты 114, катушку 5, батарею 111, диод 112 и тиристор 109. сигнализации . аналогичен устройству- Г24 и если он был однажды активирован, то он будет оставаться в этом состоянии д тех пор, пока не будет возвращен в исхходное состояние. Стабилитроны 98 и 130 включены для предотвращения- нежелаемых размы каний коммутирующего аппарата 4 во время начального периода работы рел когда напряжение на клемме 26 схемы блока 23 не достигло нормальной рабочей величины Ugt . Величины напряжения отклонения стабилитронов 98 и 130 должны быть достаточно велики для -предотвращения потока тока во время этого периода. Проводник 136 так подключаетсяк проводнику 132, что блок ограниче ния 51 и тиристор- 109, активирующий коммутирующий arffifapaT, возбужда ются одновременно. Блок ограничения 51 предотвращает повреждение высоки напряжением схемных компонентов, во время этого периода, прежде чем линейный ток- прерывается открытием ко .тактов коммутационного аппарата. То протекает между точкой 131 и землей через диод 134, проводник 132, провoдниJ -l36, сопротивление 137, диод 138 и управляющий электрод тиристор 53. Когда тиристор 53 находится в проводящем состоянии, он подключает проводник 50 к земле, шунтируя тем самым нагрузочные сопротивления 37, 39,40, Блокирующий элемент 96 для блок .сигнализации 124, 135 содержит сопр тивление 139 и конденсатор 140, который возбуждается от батареи 111 и служит для возврата в исходное сое-, тоянке, блоков сигнализации 124,135. Когда переключатель 125 находится в положении возврата в- исходное сос тояние, конденсатор 140 разряжается через блок сигнализации 124 и 135 сопротивления 141 и 142, стабилитрон 143 и общую шину, подключенную к зем ляному пбтенциалу, стабилитрон 143 имеет достаточно высокий уровень напряжения отключения для предотвращения проводимости через общую шину за исключением.операции возврата в исходное состояние коммутирующего блока. Возможно, что сигнал постоянного напряжения из схемы преобразования 46 будет продолжать расти после того, как приведет в активированное состояние - элемент временной задержки 63 до тех пор, пока он не достигнет величины для активации также схемы индикации мгновенного действия 61.- Для предотвращения этого между отрицательной входной клеммой индикатора мгновенного действия 61. и общей точкой вклю чения сопротивления 129 и стабилитрона 130 включается ди од 144. Когда компаратор 83 счетного элемента 62 обеспечивает наличие отрицательно идущего сигнала,.катод. йиода 144 имеет потенциал ниже потенциалу, который необходим ду1Я предотвращения работы кбмпаратора 93 индикатора мгновенного действия 61, делает проводящим транзистор .97 и возбуждает блок сигналй:зацйи 124 Мгновенных значений.. Формула изобретения 1.Устройство.для токовой защиты содержгицее Трансформатор тока, установленный в цепи переменного тока, к двум обмоткам которого через выпрямитель присоединены ъл куправления и блок накопления энергии, причем один из входов блока управле-ния соединен с коммутир ющим .блоком, отличающееся тем, что, с целью обеспечения линейности характеристики в широком диапаз эне, блок управления содержит две cxeiyffii переключения, пёрвая cxeiwia переключения состоит из последовательно соединенных полупроводникового прибора, резистора и по меньшей мере одного переклю ателя, причем полупроводниковый прибор соединен с входом блока накопления энергии,, а управляющий электрод переключателя присоединен к управляющему электроду второй схемы переключения, причем вторая схема переключения присоединена к второй вторичной обмотке через резисторi 2,Устройство по п.1, отличаю щ е е с я тем, что вторичные обмотки трансфор1 1атора тока расположены на сердечнике из насыщс1емого магнитным потоком материала и число витков первой вторичной обмотки N/ меньше чис:ла витков второй вторичной обмотки Na . 3.Устройство по п,1, о т л и т чаю щ е е с я тем, что вторая схема .переключения содержит переключатель, например тиристор, 4.Устройство non.l, отличающееся тем, что блок накопления энергии содержит два конденсатора и два раз делитель диода, причем анод первого диода подключен к первому конденсатору, а катод второго - к второму конденсатору, 5.Устройство поп,1, отли- . чающееся тем, что оно содержит детектирующий блок, вход которого соединен с вторым выходом блока уп равления, а выход - с входом коммутирук1щего блока. 6.Устройство по п,5,.о т л ич. а ю щ е. е с я тем, .что детектируюий блок содержит схему запуска и импульсный генератор, подключенные к первому входу счетного элемента, 7.Устройство по п,6, о т л и-ч а ю щ е е с я тем, что дете.ктирующий блок содержит компаратор мгновенных значений, подключенный входу счетного элемента. 8.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е-ес я тем, что коммутирующий блок -содержит индикатор мгновенного действия, индикатор с задержкой на срабатывание и блокирующий элемент 9.Устройство по п,1, о тл и ч.ающе е с я тем, что оно содерж блок ограничения, включенный между первым выходом блока управления и пе вым входом KOMf-iyтирующего блока. fO. Устройство по П.9, о т ЛИч аю ще ее я тем, что блок ограничения содержит шунтовую схему, сос тоящую из переключающего элемента и соединительного элемента, соединяю щего переключающий элемент с резисто ром. 11. Устройство по п.10, о .т л и ч ающе е ся тем, что переключающий элемент блока ограничения содержит стабилитрон, тиристор и соеди-нительный элемент, соединяющий стаб-ИЛИТрОН и тиристор. 12.-Устройство по пп.б,7, отли чающееся тем, что в детектирующий блок введен элемент временной задержки, вход которого подключен к входу детектирующего блока, выход к первому входу счетного элемента, а запрещающий вход - к выходу импульс ного генератора. 6 к второму 13. Устройство,по пп.6,12, от и ч а ю щ ё е с я тем, чт6 тлпульсный генератор содержит соединенные последовательно триггер и мультивибратор с одним устойчивым состоянием. - 14.Устройство по п. 13, о.,,л ичающееся Тем, что триггер содержит цепи RC, реле .для мгйовенного снятия возбулоденйя всех конденсаторов и соединительйый элемент, соединяющий цепи RC с резистором и мультивибратором, 15.Устройство по п;14, о т л ич а ю щ е ее я Тем, что цепи RC соединены параллельно между собой. 16.Устройство поп.6, от л и чающееся тем, что счетный элемент содержит прецизионный элемент временного масштаба. 17.Устройство по П.1, о т ли чающееся тем, что рно содержит п трансформаторов Тока по числу фаз, схему оценки, выделяющую наибольший фазный ток, соединенную с вторичныг и обмотками трансформаторов тока и схему преобразования тока в постоянное напряжение, подключенную к -входу детектирующего блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3496417 кл.317-33, 1970, 2.Патент США W 3544846 кл.317-33, 1970.

негодной WiL.I слеме тт:1 щ,iCi(eMg -г--- номпоро- S9 AfSf/o oefff/6/x } ffvef uu Н схеме рси/ б//га 1/я

Л схеме oepafiut ef/uft

Ксхеме rifleoSpo g, Ваций nepeMCMffoeo fnofia о noc/nvnfiH6/jj

1.

1

e