Реле напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02H3/20 H01H83/10 

Изобретение относится к релейной технике и предназначено дпя защиты потребителей переменного тока от превытиания заданного уровня эффективного напряжения Известны реле напряжения, применяемые дпя защиты потребителей переменного тока от перенапряжений Ь-1, которые содержат выпрямительный блок, блок сравнения, нуль-орган, подключенный к блоку сравнения и исполнитепьньй орган. Из известных устройств наиболее бпиэким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному 5шпяется реле напряжения | содержащее двух полупериодный выпрямитель, подключенный к защищаемой сети, интегрирукяцую цепочку, состоящую из последовательно соединенных конденсатора и резистора, блок сравнения напряжений, нуль орган, и подключенный к нему исполнительный орган. Недостатком известного реле двляется то, что оно обладает помехоустойчивостью при кратковременных выбросах, капршкекия сети, длнтеттьность которых значительно меньше пблуперйода изменения напряжения, однако оно работаете достаточней точностью только в случае С1шусоидального напряжения, а при несшусоидапьной форме напряжения погрешность срабатывания реле увеличивается ci уввпичеаии.1.степени н&синусоидапьности. Цепь изобретения - повышение точности срабатывания рейве Поставленная иепь достигается тем, что в репе напр жения, содержащем двухполупериодный выпрямитель, подключенный к эашаца&мой сети, интегрирующую uenoitку, cocTosirayso из послейовательно соединенных конденсатора и резистора, блок сравнения, нyльf-o|н aн и подключенный к нему исполнительный орган, блок сравнения напряжения выполнен в виде нелинейного моста, два плеча которого составляет потенциометр, включенный параллельно конденсатору интегрирующей цепочк подключенной к двум другим выводам двук попупериодного выпрямителя. Два других / плеча нелинейного моста составляют рв3 V

748634

эйстор и стабИ1М рйнГт Чр ЬгШ ЙШйй 1йй«р1йпс и срвдйяя точка потен щюметра ТГбШш ены (К вкодам Hynfr-бргайа, при этом соотношение нсминатЛного аначШия сопротивления резистора интегрирующей цепочки и общего омического сопротивле,низ входной диагонали нелинейного моста, включенной в качестве нагрузки параллельно, конденсатору интегрирующей цепочки, равно 1; 2.10

Такое выполнение схемы позволило при соотношении сопротивления, резистора ййтегрирующей цепочки и сопротивления нелинейного моста, равном 1. : 2, получить Вольтамперную характеристику заряда кон- is денсатора в интегрирующей цепочке по виду близкую к параболе, при этом максимальные значения напряжения на конденсаторе будут пропорциональны суммарной величине заряда, переданного конденсатору 20 к концу заряда, а так как текущее значение величины заряда, передаваемого конденсатору, зависит от величины зарядного тока в этот момент, а зарящный ток изменяется приближенно по параболическому 25 ййкойу, ТО бчёвиднб; ч1го максимальное значение напряжения на конденсаторе будет пропорционально среднеквадратичному значению напряжения, т. е. его эффективному значению. Кроме того, в схеме осу- 30 щеСтвлено сравнение напряжений на;уров ншс, соизмеримых с уровнем контролируемого напряжения, и ia результате этого пОВЁМгена точность кОнтроля напряжения.

На фиг. 1 приведена электрическая35

Cjcetvta реле напрйжения, содержащего двухполупериодный выпрямитель 1, резистор 2 и конденсатор 3 интегрирующей цепочки, подключенные к выходной диагонали двухпопупериодного выпрямителя, пОтен- 40 циометр 4, подключенный параллельно конденсатору 3 и составляющий два плеча нелинейного моста блока сравнений, резистор 5 и опорный стабилитрон 6, составляющие два других «плеча нелинейногчэ 45 моста, нуль-орган 7 и исполнительный орган 8.

Схема работает следующим образом. Напряжение контролируемой сети подается на входную диагональ двухполупери-so однотю выпрямителя 1, а с выходной диа гонали ЭТ01ЧЭ ЪБтрШй|ёйй.; с Ша&гЬй ША; рямленное напряжение на измерительный блок реле напряжения. .

С начала первого полупериода через резистор 2 начинает заряжат эся конденсатор 3 и продолШет заряжаться до момента, когда напряжение на спадающей вети полупёрйОда станет равно напряжению а конденсаторе 3, после чего напряжение, одаваемое на измерительный блок продол-ает спадать до нуля, а конденсатор 3 азряжается на нелинейный мост, состояий из потенциометра 4, резистора 5 и табилитрона 6, со скоростью, определя.еой параметра и элементов схемы.

Зависимость мгновенного значения тока заряда конденсатора от абсолютного значения переменного напряжения U;, на входе измерительного блока будет иметь вид:

.. U l-Uco

- R,

где J vieLnpsriKeviKe на накопительном

Со.

конденсаторе к моменту начала заряда при последующем периоде-,

номинальное значение сопротиволения резистора в цепи заряда конденсатора.

Зависимсх;ть можно с известным приближением заменить параболой, для которой:

К а

График этой зависимости приведен на фиг. 2.

Вследствиитого, что после окончания каждого полупёриода конденсатор разряжается на определенное сопротивление нелинейого моста, к началу последующего полупериода конденсатор 3 оказывается не полностью разряженным, и поэтому заряд в последующем полупериоде начинается не сразу, а после того, как напряжение 0 переднего фронта полупериода достигает значения напряжения на кон-г Денсаторе 3.

При этом пропорционально напряжению на конденсаторе DC будет изменяться и напряжение ир, на средней точке потшциомётра 4, которое сравнивается с опорным напряжением ис, на стабилитроне. В случае, если напряжение и„ на средней точке потенциометра превысит уровень опорного напряжения, выдается сигнал

(входное напряжение нулъг-органа)

вх-н-о на вход нуль-органа, который вырабатывает команду на исполнительный орган.

Выбор параметров элементов измерительного блока производится из условия получения вольтампернрй характеристики зарада конденсатора, по виду приближающейся в параболе, и из условия обеспечения сравнения более высоких по уровню напряжений. Процесс выделения на нагрузке, в бло ке сравнения, напряжений, максимальные значения которых пропорциональны эффек тивному значению результирующей кривой контролируемого напряжения, показан на графиках фиг. 3 (а, б, в). Таким образом, введение в устройство нелинейного мостового блока сравнени51, включенного в качестве нагрузки накопительного конденсатора интегрирующей цепочки, позволило создать реле напряжения, реагирующее на эффективное значение напряжения контролируемой сети, и повысить тем самым точность срабатывания реле напряжения,Формула изобретения Репе напряжения, содержащее двухполупериодный выпрямитель, подключенны к защищаемо сети, интегрирующую цепочку, состоящую из последовательно соединенных конденсатора и резистора, блок сравнения, нуль-орган и подключенный к нему исполнительный орган, о т личающееся тем, что, с цепью повышения точности срабатывания реле, блок сравнения напряжения выполнен в виде нелинейного моста, два плеча которого составляет потенциометр, включенный параллельно конденсатору интегрирующей цепочки, подключенной к двум другтал выводам двухполупериодного выпрямителя, два других плеча нелинейного моста составляют резистор и стабилитрон, точка соединения которых и средняя точка потенциометра подключены к входам нульоргана, при этом соотношение номинального значения сопротивления резистора интегрирующей цепочки и общего омического сопротивления входной диагонали нелинейного моста, включенной в качестве нагрузки, параллельно конденсатору интегрирующей цепочки, равнб 1:2. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 530369, кп. Н 01 Н 83/1О, 1976. 2. Патент Франции № 2243542, кл. Н 02 Н 3/20, 1974. 3, Авторское свидетельство СССР № 233055, кл. Н 01 Н 47/32, 1967 (прототип).

ctoS

%.

MO.

-.

уиг.З

-/

MTS