Устройство для токовой защиты электроустановки в сети переменного тока Советский патент 1979 года по МПК H02H3/08 

;54) УСТРОЙСТВО дал токовой ЗАЩТЫ ЭЛЕИРОУСТАИОВКИ

в СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА подключенный ко вторичным обмоткам импульсного Трансформатора, блок защиты от перегрузки с обратнозависи мой токовременной характеристикой, подключенный к выходу датчика тока, блок управления, дополнительно введены электронный ключ, выполненный на транзисторе, датчик синхроимпульсов и синхронизатор, причем последни состоит из последовательно соедине,нны формирователя кратковременных импуль сов,выполненного на транзисторе,одновибратбра и усилителя мощности,на выход которого включена первичная обмот ка импульсного трансформатора,а датчи синхроимпульсов содержит цепь после.довательно включенных диодов по мост товой схеме и ограничительного резистора, зашунтированную стабилитроном, катод которого подсоединен к базе у транзистора формирователя кратковреме .ных импульсов, а блок защиты содержи интегратор на операционном усилителе и последовательно соединенный с Ним триггер Шмитта, подключенный к базе транзистора электронного ключа, а кол лекторы указанных транзисторов подсоё динены к блоку управления. Принципиальная предлагаемого устройства приведена на чертеже. Устройство состоит из блока управления 1, последовательно соединенног с ним синхронизатора 2, блока силовых тиристоров 3, датчика тока 4, выход которого подключен ко входу блока защиты от перегрузки 5, датчика синхроимпульсов 6. Выход блока защиты 5 подключен ко входу электронного ключа 7, выполненного на транзисторе. Синхронизатор 2 состоит из последовательно соединенных формирователя кратковременных импульсов, выполненного на транзисторе 8, одновибратора, включающего в себя транзисторы 9 и 10, и усилителя мощности на транзисторе 11. Вы;ход усилителя мощности через импульсный трансформатор 12 подключен к блоку силовых тиристоров 3, состоящему из тиристоров 13 и 14, соединенных с нагрузкой 15. Блок защиты от перегрузки 5 состоит из интегратора и триггера Шмитта, собранных на операционных усилителях 16 и 17. Пороговое напpяжeн e триггера Шмитта выставляется потенциометром 16. Датчик синхроимпульсов 6 содержит стабилитрон 19 и включенные по мостовой схеме диоды 20-23, причем катод стабилитрона 19 подключен к базе транзистора 8 формирователя кратковременных импульсов. Резисторами 24, 25 и конденсатором 26 определяется постоянная интегрирования и задается напряжение смёщения интегратора.

Устройство работает следующим образом.

Устройство для токовой защиты эл ектроустановки в сети переменного В исходном состоянии тиристоры закрыты, нагрузка отключена. На базу транзистора 8 формирователя кратковременных импульсов с датчика синхроимпульсов 6 поступает напряжение, выпрямленное по двухполупериодной схеме и ограниченное стабилитроном 19. При подключении нагрузки к сети переменного тока сигнал постоянного тока с блока управления подается на коллекторы транзисторов 7 и 8. На коллекторе транзистора 8 возникают импульсы в моменты перехода напряжения сети через ноль. Эти импульсы, длительность которых намного меньше длительности полупериода сетевого напр ения, поступают на базу транзистора 9, формируя прямоугольные импульсы, длительностью, практически равной полупериоду сетевого напряжени я. Для четкого включения тиристоров jjpjj нагрузке, имеющей индуктивный характер, применен одновибратор (транзисторы 9 и 10). Прямоугольные импульсы дальше подаются на усилитель, мощности на транзисторе 11, в коллекторную цепь .которого включен импульсный трансформатор 12. Напряжения, снимаемые со вторичных обмоток трансформатора, открывают тиристоры 13, 14, проводящие соответственно в разные полупериоды сетевого напряжения, подключая тем самым нагрузку 15 к сети, При возникновении перегрузки определенной величины сигнал с датчика тока 4 после двукполупериодного выпрямления поступает на интегратор 16. на выходе интегратора 16 включен триггер Шмитта 17, пороговое напряжение которого выставляется потенциометром 18. При достижении на выходе интегратора 16 напряжения срабатывания триггера, последний опрокидывается, подавая на базу транзистора 7 электронного ключа положительное напряжение с требуемой выдержкой времени, зависящей от величины тока перегрузки. Транзистор открывается, шунтируя сигнал управления. При этом импульсы перестают поступать на одновибратор и усилитель мощности, тиристоры не открываются, т.е. отключается нагрузка. Технико-экономическая эффективность устройства для токовой защиты электроустановки в сети переменного тока выражается в повышении точности и надежности работы: увеличивается срок безаварийной работы,что обеспечивает получение существенного экономического эффекта при использовании данного устройства, Формула изобретения