Датчик напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02H3/24 

(54) ДАТЧИК НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты потребителей элек троэнергии от воздействия всплесков или провалов напряжения. Известен датчик напряжения содержащий два трансформатора (входной и питающий), источник стабильного опорного напряжения, выпрямите со сглаживающим фильтром и пороговый элемент, включенный последовательно с отфильтрованной ЭДС выпрямителя и ЭДС источника опорного напряжения. Такой датчик позволяет с высокой точ ностью обнаружить отклонения контролируемого напряжения от величины уставки, определяемой источником опорного напряжения. Однако акой датчик не позволяет обнаружить подводи1 ые через входной трансформатор всплески или провалы напряжения относительно медленно менякхцегося во времени его номинального уровня; имеет значительные габариты вследствие наличия двух трансформаторов, а следовательно, и низку технологичность. Наиболее близким к описываемому является датчик напряжения, содержащий входной трансформатор, включенны на контролируемое напряжение, к вторичной обмотке которого подключен выпрямительный мост, связанный через КС-цепь с пороговым элементом,выход которого соединён с исполнительным органом 2. Однако данное устройство довольно сложно, так как имеет два выпрямительных моста, трансформатор с двумя вторичными обмотками и, кроме того, это устройство предназначено только для обнаружения провалов напряжений в контролируемой сети. Целью изобретения является упрощение устройства, а также расширение функциональных возможностей путем обнаружения всплесков напряжения в сетях с медленно изменяющимся уровнем номинального значения. Цель достигается тем, что в известном датчике напряжения потенциальный вход порогового элемента и вывод резистора RC-цепи подключены к плюсовому выводу выпрямительного моста, нулевой вход порогового элемента подключен к общей точке резистора и конденсатора RC-цепи, а вывод конденсатора подключен к минусовому выводу выпрямительного моста.

На фиг.1 приведена схема описываемого датчика напряжения, где вторичные обмотки входного трансформатора 1 подключены к вьтрямительному мосту С2 . На выход выпрямителя 2 подключен фильтр, состоящий из резисторов 3,4 и емкости 5. Пороговый элемент 6 подключен параллельно последовательному резистору 4 фильтра, при этом потенциальный вход порогового элемента 6 подключен к плюсовому выводу выпрямителя 2 и общей точке резисторов фильтра, а нулевой вход порогового устройства б подключен к положительной обкладке конденсатора 5.

На фиг.2 - приведены графики изменения напряжения.

Работа датчика осуществляется следующим образом.

На вход трансформатора 1 подается напряжение, пропорциональное напряжению, в контролируемой цепи. В установившемся режиме постоянное напряжение на конденсаторе 5 равно среднему значению контролируемого напряжения, а напряжение, поступающее на вход порогового элемента 6 d i/д , равно разности между мгновенным выпрямленным напряжением с выхода выпрямителя 2 и отфильтрованным:напряжением на конденсаторе 5, т.е. оно представляет собой пульсации выпрямленного напряжения. Порог срабатывания порогового элемента U/ выбирается большим, чем амплитуда пульсаций (фиг.2а и равным принятой уставке. При возникновении в контролируемой цепи всплеска напряжения напряжение на конденсаторе 5 практически не изменяется (иэ-за большой постоянной времени фильтра), а мгновенное выпрямленное напряжение на выходе выпрямителя 2 будет содержать этот всплеск, следовательно он попадает и на вход порогового элемента 6, вызывая его срабатывание (фиг.26). При медленных изменениях установившегося значения напряжения в контролируемой цепи напряжение на конденсаторе 5фильтра успевает принять новое значение, таким образом последующие йсплески будут отсчитываться уже от нового значения уставки датчика, определяемой напряжением на конденсаторе 5.- Указанное обстоятельство и определяет основное пpeи tyI ecтвo предлагаемого датчика. При необходимости обнаружения провалов напряжения в контролируемой цепи полярност подключения порогового элемента б в датчике изменяется: его потенциальный вход подключают к положительной обкладке с конденсатора 5, а нулевой вход подключается к плюсовому вводу выпрямителя 2, Эпюры напряжений, иллюстрирующие работу датчика в этом случае, приведены на фиг.2 в и 2 г. Роль резистора 3 состоит в том, чтобы обеспечить своевременный разряд конденсатора 5 до нового среднего значения контролируемого напряжения при его медленных уменьшениях.

Применение датчика позволяет получить не только схемное упрощение и уменьшение габаритов, но и позволяет расширить область применения устройства для обнаружения всплесков (провалов) напряжения в сети с медленно изменяющимся уровнем его номинального значения.

Формула изобретения

Датчик напряжения, содержащий входной трансформатор, включенный . на контролируемое напряжение, к вторичной обмотке которого подключен выпрямительный мост, связанный через RC-цепь с пороговым элементом, выход которого соединен с исполнительным органом, отличающийс я тем, что, с целью упрощения устройства, а также расширения функциональных возможностей путем обнаружения всплесков напряжения в сетях с медленно изменяющимся уровнем номинального значения, потенциальный вход порогового элемента и вывод резистора RC-цепи подключены к плюсовому выводу выпрямительного моста, нулевой вход порогового элемента подключен к общей точке резистора и конденсатора RC-цепи, а вывод конденсатора подключен к минусовому выводу выпрямительного моста.

Источники информации, принХтые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2097289/24-07, кл. Н 02 Н 3/24, 1975.