Программное реле времени Советский патент 1980 года по МПК H01H47/18 

I

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в релейной защите и автоматике энергосистем.

Известны полупроводниковые реле времени, построенные на Принципе пересчета, импульсов и содержащие генератор импульгов, пересчетную схему и дешифратор с блоком переключателей и исполнительными элементами l . Однако они сложны по конструкции. Электромеханические же реле времени недостаточно точны 2.

Наиболее близким к предложенному реле является многоступенчатое (программное)реле времени, содержащее одну врем;язадающую RC-цепь, к которой чер.ёз разделительные диоды подключены, по числу CTyneHsAj компараторы со своими источниками опорного напряжения и исполнительными элементами 3.

Такое реле времени характеризуется сравнительно низкой надежностью из-за сложности схемы, а большое количество компараторов, подключенных одновременно к времязадающей КС-цепи, увеличивает утечки и тем самым снижает точность работы реле и уменьшает коэфф циент использования емкости времязадаю- щей цепи.

Кроме того, при небольшой разнице в установках сосед шх ступеней из-за дополнительных погрешностей и разброса выдержек времени может наблюдаться нарушение последовательности их срабатывания.

Цель изобретения - повышение надежности работы реле за счет упрощения схемы, а также повышение точности выдержки времени и расширение функциональных возможностей реле.

Это достигается тем, что в программное реле времени, содержащее времязадающую RC-цепь, подключенную на один выход компаратора, резисторы по числу ступеней,образующие источники опорного напряжения, подключенные к второму входу компаратора, источник питания и исполнительные элементы, дополнитель- но введены элементы И и ИЛИ, при этом каждый иа резисторов источников опорного напряжения подключен к источнику питания через цепь иа аовательно соединенных контактов исполнительных элементов предыдущих, сту пеней, замыкающихся при их срабатывании, и контакта исполнительного элемента своей ступени, размыкающегося при его срабатывании, вход каждого из исполнительных элементов подключен к выходу элемента ИЛИ своей ступени, а выход - к его первому входу, второй вход элемента ИЛИ первой ступени подключен к выходу компаратора, а ка :каый из вторьис входов элементов ИЛИ последующих ступеней - к выходу элемента И своей ступени, каждый из первых ахо доа которых подключен к выходу компаратора, а каждый иа вторых входов к выходу исполнительного элемента предыдущей ступени. Кроме того, каждый из упомянутых элементов И снабжен задержкой на поя& ление выходного сигнала. На чертеже представлена функциональ НИИ схема программного реле для. четы ех ст тхеней. К входу компаратора 1 подключены вpe lязaдaiOlцaя RC-цепь, состоящая из резистора 2 и конденсатора 3, и один из источников опорного напряжения, cioc- тоящи: из постоянного резистора 4 и пе ременных резисторов 5, 6, 7 и 8 ре гулировашга выдержки времени ступеней Выход компаратора 1 подключен к первым .входам эшментов ИЛИ 9, И 10, И 11 и И12, а выходы элементов И lOt И 11 н И 12 подключены к первым аходам элементов ИЛИ 13, ИЛИ 14, и ИЛИ 15. Выходы элементов ИЛИ 9„ ИЛИ 13, ИЛИ 14 и ИЛИ 15 подключен к аходам исполнительных элементов ступеней: 16 (первая ступень), 17 (вторая ступень), 18 (третья ступень) и 19 (четвертая ступень), выходы которых подключены соответственно к вторьал вх дам элементов ИЛИ своей ступени и элементов И последующей ступени, а та к входам управлешш переключателями 2О-22 опорньи напряжений, подключшо- щих тот или иной источник опорных- напряжений (резисторы 5, 6, 7 и 8 ) и источнику питания. Схема работает след тощим образом. При подйче питания начинается набор выдержки времени. Когда напряжени на ко1шенса1Ч)ре 3 времязадаюшей RC- епи сравняется с опорным иаиряжением ервой ступени, определяемым величиной езистора 5, подключенного в это врея к источнику питания, компаратор 1 срабатывает и через элемент И/Б1 9 включает исполнительный элемент 16 первой ступени. Последний сигналом, проходящим по второму нходу элемента ИЛИ 9, становится на самоблокировку, а также подготавливает элемент И 1О к прохождению команды управления па исполнительный элемент второй ступени 17, Кроме того, переключателем 20 к, компаратору 1 вместо источника опорного напряжения первой ступени подключается источник опорного напряжения второй ступени. При этом сигнал на оьцходе компаратора 1 исчезает. Когда напряжение на конденсаторе 3 сравняется с новым значением опорного напряжения, снимаемого с резистора 6, компа ратор 1 срабатывает вновь и через подготовленный элемент И 10 включает исполнительный элемент второй ступени 17, который через элемент ИЛИ 13 самозаблокируется, а переключатхэлем 21 отключит от компаратора 1 источник опорного напряжения второй ступени (резистор 6),и подключит источник опорного напряжения следующей ступени (резистор 7). При этом сигнал на выходе компаратора 1 опять исчезает и появляется вновь при сравнении уровня напряжения на времязадающем конденсаторе 3 с уровнем нового значения опорного напряжения на резисторе 7. Далее процесс повторяется. Для исключения возможности одновременного срабатывания исполнительных элементов сосед Х ступеней элементы И 10, И 11 иИ 12 снабжены задержкой на появление выходного сигнала, величина которой определяется временем исчезновения сигнала на выходе компаратора после срабатывания исполнительного элемента соответствующей ступени. В предлагаемом реле времени подключение только одного компаратора к времяаадающей RC-цепи значительно повьшает точность работы и коэффициент использования емкости (удельную выдержку времени); последовательность срабатывания ступеней не нарушается даже при ошибке в установке выдержек времени: последующая ступень может сработать только после срабатывания прешлД5ще11, что в ряде случаев необходимо в релейной защите.