Устройство для защиты электроустановки переменного тока от тока короткого замыкания Советский патент 1980 года по МПК H02H3/08 H02H7/08 

(с блоком питания), презназначенная для подачи сигналов управления на исполнительные органы защиты в случае возникновения в защищаемой сети аварийной ситуации. Блок питания схемы управления защиты (СУЗ) представ,яяет собой параллельно включенные фильтрую щий конденсатор и стабилитрон, осущест вляющий стабилизацию напряжения на фильтрующем конденсаторе. Последователь- ю но со стабилитроном включен токострани- чивающий резистор. В другой полупериод (накопительный) происходит подзаряд накопительного ко}щенсатора. Основными недостатками данного устройства являются значительные тепловые потери в измерительном резисторе за счет протекания ток в течение всего измерительного полупериода и малая выход ная мощность блока питания СУЗ. Это обусловлено тем, что для правильной ра боты устройства (для обеспечения необходимой крутизны измерительной характеристики) необходимо выбирать сопротив ление измерительного резистора гораздо меньщим (приблизительно в 5 раз) по сравнению с эквивалентным сопротивлением блока питания СУЗ. Цель изобретения - повысить надежность устройства путем уменьщения потерь в измерительном резисторе и повысить выходную мощность блока питания. Это достигается тем, что в устройство для защиты электроустановки переменного тока от тока короткого замыкания, содержащее трансформаторы тока, включенные в каждую фазу питающей сети, вт ричные обмотки которых соединены в звезду и подключены к двум однополупе- риодным трехфазным выпрямителям, к нулевому выводу звезды подключены изме рительный резистор и блок управления защитой с блоком питания в виде стабили трона и конденсатора, а между нулевым выводом звезды и выходом одного выпря- мителя включен накопительный конденсатор и стабилитрон, дополнительно введены транзистор и ключ с управляющим генератором, включенным между объединен- ными анодами второго выпрямителя и нулевым проводом вторичных обмоток трансформаторов тока, выход которого присое динен к ключу,, один вывод последнего под подключен к эмиттеру транзистора, присоединенного к анодам диодов второго выпрямителя, другой вывод ключа подклю чен через резистор к базе транзистора и блоку питания уп;. авления защитой, кол- 84. лектор указанного транзистора подключен к измерительному резистору и блоку управления защитой. Эффект снижения тепловык потерь в измерительном резисторе и одновременно повышения выкодной мощности блока питания СУЗ достигается за счет рационального перераспределения энергии ТТ в измерительный полупериод между из- мерительным резистором и блоком пита- ния С„3 вследствие импульсной работы ТТ на измерительный резистор. На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - осциллогамма напряжения на измерительном резисторе при работе схемы в однофазном режиме. Устройство содержит трансформаторы 1 тока включенные в каждую фазу защищаемой сети, выход которых соединен с выпрямителем 2. К анодной группе выпрямителя через транзистор 3 подключен измерительный резистор 4. Накопительный конденсатор 5, напряжение на котором стабилизируется стабилитронами 6, включен между общей точкой трансформаторов 1 тока (к которой поключен также измерительный резистор 4) и катодной группой выпрямителя 2. К базе ,транзистора 3 через резистор 7 подключен блок 8 питания, состоящий из фильтрующего конденсатора. 9 и стабилитрона 10. ВыхЬд блока 8 питания соединен со схемой 11 управления защитой и ключом 12, управление которым осуществляется от генератора 13. Кроме того, ключ 12 и генератор 13 соединены с эмиттером транзистора 3 и анодной группой выпрямителя 2. Схема работает следующим образом. Трансформаторы 1 в накопительный полупериод через выпрямитель 2 подзаряжают накопительный конденсатор 5. В измерительный полупериод в течение паузы между импульсами управляющего генератора 13, когда ключ 12 замкнут и транзистор 3 закрыт, трансформаторы 1 через выпрямитель 2 и ключ 12 нагружены на блок 8 питания и вклк ченную параллельно ему схему 11 управления защитой. В течение импульса управляющего генератора, подающего команду на размыкание ключа 12, включается транзистор 3 и ток ТТ протекает через базовую и коллекторную цепи транзистора 3, Поскольку последний работает в усилительном режиме, его коллекторный ток, протекающий через измерительный резистор 4, практически равен эмиттерному току, т, е. вторичному току ГГ. Напряжение на измерительном резисторе служит информационным сигналом для схемы 11 управления защитой, Для правильной работы схемы необходи МО, чтобы частота генератора на 2-3 порядка превышала частоту сети, а скважность импульров генератора была более 10. Тогда предлагаемое техническое ре- шение позволяет значительно снизить тепловые потери в измерительном резисторе и одновремено повысить выходную мощность блока питания на порядок по сравнению с устройством, принятым за прото- тип, что особенно важно для малогабарит ных устройств защиты. Увеличение выходной мощности блока питания позволяет расширить функциональ ные возможности устройства за счет вве- дения новых видов защит и уменьшить мощность трансформаторов тока. Формула изобретения Устройство для защиты электроустановки переменного тока от тока короткого замыкания, содержащее трансформаторы тока, включенные в каждую фазу питающей сети, вторичные обмотки которых соединены в звезду и подключены к двум однополупер;:одным трехфазным Бып 5ями- телям, к нулевому выводу звезды подклю чены измерительный резистор и блок управления защитой с блоком питания в виде стабилитрона и конденсатора, а между нулевым выводом звезды и выходом одного выпрямителя включен накопительный конденсатор и стабилитрон, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения потерь и повышения выходной мощности блока питания, дополнительно введены транзистор и ключ с управляющим генератором, включенным между объединенными анодами второго выпрямителя и нулевым проводом вторичных обмоток трансформаторов тока, выход которого присоединен к ключу, один вывод последнего подключен к эмиттеру транзистора, присоединенного к анодам диодов второго выпрямителя, другой вывод ключа подключен через резистор к базе транаистс а и блоку питания управления защитой, коллектор указанного транзистора подключен к измерительному резистору и блоку управления защитой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3656О26, кл. 317-36, 1972. 2.Акцептованная заявка Японии NO 43-1О93О, кл. 58 Д 21, 1973. 3.Могилевский Г. В. и др. Бесконтактные устройства защиты для низковольтных электрических аппаратов, М., Энергия; 1971, с. 12.

- V -iSSt-.,J7tUrT ri - l4..