Измерительный орган максимального тока Советский патент 1980 года по МПК H02H3/08 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как измерительный орган для релейной защиты максимального тока.

Известны измерительные органы максимального тока, выполненные в виде электромеханических реле максимального тока 1.

Недостатками этих органов являются высокое потребление мощности, сложность регулировки и недостаточная надежность при работе в установках, подвергающихся ускорениям и вибрации.

Известны также измерительные органы максимального тока, содержащие датчики тока и пороговый элемент 2.

Недостатками таких органов являются наличие погрешностей из-за нелинейности датчиков тока и недостаточно высокая чувствительность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее датчик тока, выполненный в виде щунта, пороговый элемент, усилитель на трансзиторе и исполнительный элемент, шунтирующий нагрузку при ее перегрузке 3

Недостатки устройства состоят в невысоких точности и чувствительности, определяемых разбросом параметров транзисторов и их зависимостью от температуры, напряжения сети и др.

, Цель изобретения - повышение точности и чувствительности.

Цель дос1игается тем, что измерительный орган максимального тока, содержащий преобразователь тока в напряжение, включенный последовательно в цепь нагрузки,

10 усилитель, вход которого подключен к выходу указанного преобразователя, а выход к исполнительному органу, источник питания, дополнительно снабжен элементом контроля и сумматором, входы которого присоединены к выходам указанных преобразова15телей тока в напряжение, усилитель выполнен в виде дифференциального усилителя с нелинейной обратной связью, образованной цепочкой из двух последовательно соединенных резисторов, средняя точка которых через

20 резистор и диод присоединена к точке нулевого потенциала, к инвертирующему входу усилителя через резистор подключен регулируемый делитель напряжения, присоединенный к источнику питания, к неинвертирующему входу усилителя присоединен выход сумматора, и элемент контроля, выполненный в виде последовательно соединенных резистора и диода.

С целью обеспечения возможности использования органа в цепи переменного тока, в него дополнительно введен демодулятор, подключенный между выходами преобразователей тока в напряжение, выполненный в виде последовательно соединенных резистора и индуктивности, и входам сумматора.

Схема устройства представлена на фиг. 1.

Преобразователи 1 тока в напряжение включены последовательно в цепи нагрузки. К выходам преобразователей подключен сумматор на резисторах 2. Усилитель 3 своим выходом подключен к исполнительному органу на транзисторе 4. Входы усилителя присоединены к выходу сумматора. К инвертирующему входу усилителя через резистор подключен регулируемый делитель 5 напряжения, присоединенный к источнику питания. Цепь нелинейной положительной обратной связи образована резисторами 6, 7 и диодом 8. Между входами усилителя и шиной нулевого потенциала подключены резисторы 9 утечки и помехозащищающие конденсаторы 10. Элемент контроля состоит из резистора 11 и диода 12.

Устройство работает следующим образом,

В нормальном режиме, при котором сумма токов не превышает допустимой, напряжение на выходе сумматора 2 меньше, чем напряжение на выходе делителя 5 и сигнал на выходе усилителя 3 равен нулю. При увеличении суммы токов появляется сигнал на выходе усилителя, каждый вызывает срабатывание исполнительного органа,4. Цепь нелинейной положительной обратной связи обеспечивает разную крутизну входной характеристики органа в положение до срабатывания и после срабатывания и дает возможность выбирать коэффициент возврата. Через элемент контроля может быть подан сигнал, приводящий орган в положение срабатывания, и осуществлена его проверка.

Пример выполнения органа для цепей переменного тока показан на фиг. 2. В качестве преобразователя тока в напряжение используется последовательно соединенные резисторы 13 и индуктивность 14, к которым подключен вход демодулятора на диодах 15. Выход демодулятора присоединен к входам усилителя.

Шина нулевого потенциала присоединена к шине контролируемой цепи. В остальном схема аналогична схеме показанной на фиг. 1. Наличие индуктивности в преобразователе тока в напряжение обеспечивает ра6orv демодулятора при любых углах между током и напряжением контролируемой цепи.

Формула изобретения

1. Измерительный орган максимального тока,содержащий преобразователь тока в напряжение, включенный последовательно в цепь нагрузки, усилитель, вход которого подключен к выходу указанного преобразователя, а выход к исполнительному органу, источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, он дополнительно снабжен элементом контроля и сумматором, входы которого присоединены к выходам указанных преобразователей тока в напряжение, усилитель выполнен в виде дифференциального усилителя с нелинейной обратной связью, образованной цепочкой из двух последовательно соединенных резисторов, средняя точка которых через резистор и диод присоединена к точке нулевого потенциала, к инвертирующему входу усилителя через резистор подключен регулируемый делитель напряжения, присоединенный к источнику питания, к неинвертирующему входу усилителя присоедиO нен выход сумматора, и элемент контроля, выполненный в виде последовательно соединенных резистора и диода.

2. Измерительный орган по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности использования его в цепи переменного тока, в него дополнительно введен демодулятор, подключенный между выходами преобразователей тока в напряжение, выполненный в виде последовательно соединенных резисторов и индуктивности, и входом

.. сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Чериобравов Н. В. Релейная защита. J М., «Энергия, 1967, с. 575.

2.Авторское свидетельство СССР № 271622, кл. Н 02 Н 7/09, 1968.

3.Авторское свидетельство СССР № 438114, кл. Н 03 К 17/08, 1973.