Устройство для токовой защиты с зависимой выдержкой времени Советский патент 1980 года по МПК H02H3/08 

1

Изобретение относится к области релейной защиты, а именно к устройствам токовой защиты с зависимой от величины тока вьздержкой времени,

Известны устройства токовой защиты с характеристикой срабатывания, обратно зависимой от величины входного сигнала 111, содержащие датчик тока, формирователь сигнала, органы срабатывания и времязадающую РСтЦепк Эти устройства или сложны в исполнении или не обеспечивают необходимой характеристики срабатывания.

Известное устройство токовой защиты с зависимой выдержкой времени 2, которое принято за прототип, содержит датчики тока, источник стабилизированного напряжения, интегрирующий конденсате с транзисторами в цепях и разряда, цс оговый элемент и исполнительный сфган. В этом устройстве для согласования х актеристик защиты и защищаемого объекта, транзисторы включены по схеме с общей базой.

Наличие в устройстве транзисторов, не обладающих четким порогом срабатывания, циркуляция измеряемого тока через источник питания, имеющий неопределенное сопротивление, необходимость в высококачественном фильтре на выходе датчика тока снижают точность работы защиты. Интегрирующий конденсатор содержит цепи утечки тока через транзисторы, влияние которых особенно заметно

10 при больщих выдержках времени. Это обстоятельство сужает диапазон выдержек времени и снижает коэффициент возврата.

15

Целью изобрете1шя является повышение надежности функционирования уст ройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве токовой защиты с зависимой вьщержкой времени, содержа20щем датчик тока, цепь заряда интегрирующего конденсатора с времязадакядим резистором и входным пороговым элементом, цепь разряда интегрирующетг) конденсатора, выполненную в виде электронного ключа, управляющий вход которотго подключен параллельно стабилитрону, а выход электронного ключа подсоединен параллельно интегрирующему конденсатор и входу выходного порогового элемента с исполнительным органом и источником /стабилизированного напряжения, в пепь заряда интегрирующего конденсатора вве дены два последовательно соединенных разделйтел1з;ных диода, подключенных к времязадающему резистору, входной пороговый элемент выполнен в ввде динистора, который анодом подсоединён к прпожительному выводу датчика тока, а катбдом к аноду первого ра1зделительного диода в цепи-заряда йнтегрируквдег конденсатора и через резистор к отрицательному выводу датчика тока, электронный ключ вьшолнён в виде полевого .транзистора, причем управляющий вхрд элек1ронно(го ключд подсоединен к общей точке соединения разделительных дибдов и защунтирован вновь введэнйым допбЯнйтёльным конденсатором, а Выходной Пороговыйэлемент выполнен в виде однопереходного транзистор(а. Схема устройства представлена на чертеже. Устройство содержит датчик тока 1, цёзза заряда 2, цепь разряда 3, интегрирующий конденсатор 4, выходной порогов элемент 5, исполнительный орган 6, источник стабилизированного напряжения 7.Датчик тока 1 содержит трансрейктор 8,выпрямительный мост 9 и переменный резистор 1О, Межйу датчиком тока 1 интегрирующим конденсатором 4 включена цепь зарада 2, состоящая из последовательно соединённых входного порого вого элемента в виде динистора 11, разделительных диодов 12 и 13, времязадающего резистора 14. Резистор 15 цодклкЛбн между динистором и минусово шиной питания. Полевой транзистор 16 цепи разряда 3 подключен ст ж-нстоковыми выводами параллельно интегрирующему конденсатору 4, а затвором через резистор 17 - к точке соединения диодо 12 и 13. Между затвором и минусовой шиной питания подключены конденсатор 18 и стабилитрон 19. Выходной пороговый элемент 5 вьшолнён в виде однопереходного транйистора, подключенного эмиттером к интегрирующему конденсатору 4, а базами через резисторы к источнику стабилизированного напряжения Исполнительный орган 6 содержит тирис738031 .тор, цепь управления которого подключена к однопереходному транзистору. Устройство работает следующим образом.Преобразованны|1 входной сигнал поступает на переменный резистор 10 датчика тока 1. Пульсирующее выпрямленное напряжение с резистора 10 .в соответствии с задавивой уставкой поступает на динистор 11 цепи заряда 2. Динистор 11 открывается при достижении собтветствующехх) уровня напряжения и самотфоизвольно закрывается при снижении тока ниже уровня удержания. Oiv крытие и закрытие динистора 11 происходит два раза за период промышленной сети. Резистор 15 служит для восстановления нулевого потенциала на динисторе в закрытом состоянии и сохранения неизменным порога открытия. Для этой же цели служат разделительные диоды 12 и 13. Ток,заряда интегрирующего ковденсатора 4 зависит от уровня вход|НОГо сигнала и фазТы включения динист(а, что 1ФЙ нулевом сопротивлении динистора в открытом состоянии и при использовании полевого и однопереходного тран йсторов,, устраняющих токи утечки в цест заряда, позволяет получить гиперболическую времятоковую характеристику. При этом коэффициент возврата в цепи заряда равен .Гедишще. Полевой транзистор 16 в цепи разряда 3 при наличии входного сигнала закрыт за счет положительного смещения на затворе, создаваемого падением напряжения на, резисторе 17, ограниченного стабилитроном 19 и сглаженного конденсатором 18. Резистсф 17 и конденсатор 18 являются одновременно помехозащитной цепочкой. ; При Отсутствии входного сигнала напряжение на затворе т ранзистора 16 снижается за счёт разряда конденсатора 18 по цепи: резистор 17, диод 13, резистср 14, конденсатор 4. Транзистор в этом случае открывается и разряжает конденсатор 4 до нуля, т.к. сток-истоковый переход имеет линейную характеристику. Таким образом все устройство имеет коэффициент возврата равный единице. Исполнительный орган 6 срабатывает при достижейии на конденсаторе 4 напряжения срабатывания выходного порогового эле;ме1 та 5. Источш1к стабилизированного напряжения 7 служит для поБыщения точности срабатывания выход