Реле напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02H3/24 H01H83/12 

1

Изобретение относится к устройствам защиты и автоматики и может быть использовано для контроля напряжений питания ответственных потребителей при их питании от двух синфазных трехфазных источников переменного тока - основного и резервного.

Известно устройство, в котором переменное напряжение выпрямляют и преобразуют в импульсное, скважность которого пропорциональна амплитуде входного сигнала IJ

Его недостатком является низкое быстродействие, обусловленное инерционностью процессов преобразования.

Наиболее близким к изобретению по техническим средствам и достигаемым результатам является устройство C2J, в котором каждое напряжение основного источника измеряют путем сравнения длительности превышения мгновенного значения определенного уровня, в течение каждого полупериода колебаний, с длительностью опорного импульса, причем опорный импульс формируют с помощью реле времени, запуск которого синхронизирован с моментом перехода контролируемого напряжения через нулевое значение, а импульс реле времени задержан относительно данного момента на угол

ifsarcsinr- a- , (1)

с.

где Up - уровень контроля напряжения ;

HMHfi амплитуда минимально-допустимого напряжения основного IQисточника.

Недостатком устройства является сложность и недостаточная надежность, обусловленная наличием в устройстве реле времени, которое является ис|t точником дополнительной погрешности. Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается 20 тем, что, реле напряжения содержащее двухполупериодный выпрямитель на вход которого подается контролируемое напряжение, а к выходу подключены входы двух пороговых блоков, выходы которых соединены с входами первого и второго логических элементов И, снабжено четырьмя нульорганами, четырьмя логическими элементами И, четырьмя логическими 30 элементами НЕ и тремя логическими

элементами ИЛИ, причем ка входы нуль-органов подаются напряжения резервного источника питания, а выходы первого и второго нуль-органов подключены к входам, третьего элемента И, выход которого соединен с входом первого элемента И, второй вхор которого подключен к выходу четвертого элемента И, входы которого через элементы НЕ подключены к выходам первого и второго нуль-органов, выход упомянутого элемента ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента И, а выходы третьего и четвертого нуль-органов подключены к входам пятого элемента И, выход которого соединен с входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу зкесткого элемента И, входы которого через элементы НЕ подключены к выходам третьего и четвертого нуль-органов; выход второго элемента ИЛИ соединен со вТорым входом второго элемента И, причем выходы первого и второго эле ментов И подключены к входам третьего элемента ИЛИ,

На фиг.1 прелставлена блок-схема реле напряжения; на фиг.2 представлена диаграмма напряжений, действующих на входах-выходах функциональных узлов.

Устройство содерзкит нуль-органы 1-4J логические элементы И 5-10, логические элементы НН 11-14j логические элементы ИЛИ 15-17, двухполупериодный выпрямитель 18, пороговые блоки IS и 0,

Устройство работает следующим образом.

На входы нуль-органов 1 и 2передаются линейные напряжения резервного источника питания, соответственно UflBPwH Uecw э на входы нуль-, органов 3 и 4 подаются фазные напряжения .идр,;И срн- На выходах нуль-органов формиру.ются импульсы длительностью Т/2. Синхроннее с положительными . полупериодами входных напряжений. С выходов нуль-органов 1 и 2 сигналы поступают на два входа логического элемента И 5, на выходы которого формируются импульсы длительностью т/б, задержанные на время Т/6 относительно момента перехода через нулевое значение контролируемого линейного напряжения и основного источника питания время действия его положительного полупериода. Аналогичным образом на выходе логического элемента И 8 формируются импульсы длительностью задержанные на время Т/3, згщержанные на время Т/12 относительно перехода UACOW через нулевое значение. С выходоа нуль-органов 1-4 сигналы также поступают на входы логических элементов НЕ 11-14, на выходах которых формируются импульсы длительностью

т/2, синхронные с отрицательными полупериодами напряжений поступающих на входы нуль-органов 1-4, с выходов элементов НЕ 11,12 сигналы поступают на входы логического элемента И 6, на выходе которого формируются импульсы длительностью Т/б, задержанные на время Т/б относительно перехода и/, нулевое значение во время действия его отрицательного полупериода, И аналогичным образом на выходе элемента И 9 формируются импульсы длительностью Т/3, задержанные на время Т/12 относительно переходаУ/seiSiV через нулевое значение. Импульсы, сформированные в каждом полупериоде, объединяются с помощью логических элементов ИЛИ 15 и 16, выходные сигналы которых поступают на входы логических элементов И, соответственно 7 и 10. Контролируемое линейное напряжение основного источника питания ,выпрямляется с помощью двухполупериодного выпрямителя 18 и поступает на входы пороговых блоков 19 и 20, уставки которых выбираются в соответствии с выражением (1), Для порогового блока 19 его уставка и,/ рассчитывается для угла V а для порогового блока 20 берется угол У 30°. На выходах пороговых блоков 19 и 20 формируются импульсы уровня, длительность которых t определяется временем превышения мгновенного значения контролируемого напряжения над напряжением уставки . Выходные сигналы пороговых блоков 19 и 20 поступают на вторые входы логических элементов И, соответственно 7 и 10 выходные сигналы которых объединяются с помощью логического элемента ИЛИ 17, Срабатывание реле произойдет, если Г - длительность выходного импульса уровня блока 19, станет меньше Т/6 или 2 меньше Т/3, что соответствует снижению амплитуды контролируемого, напряжения V ниже допустимого уровня У2 ,,;,, т, е. в случае совпадения во времени сигналов с высоким потенциалом, действующих на выходах элементов соответственно 15,19 или 16,20, при этом на выходе элемента ИЛИ 17 появится сигнал.

Устройство обладает высоким быс, тродействием и низкой погрешностью, его достоинством является отсутствие хронирующих элементов.

Форглула изобретения

Реле напряжения, содержащее двухполупериодный выпрямитель, на вход которого подается контролируемое напряжение, а к выходу подключены входы двух пороговых блоков, выходы которых соединены с входами первого и второго логических элементов И, отличащееся тем,. что, с целью повьлаения надежности и быстродействия, оно снабжено четырьмя нуль-органами, четырьмя логическими элементами И, четырьмя логическими элементами НЕ и тремя логическими элементами ИЛИ, причем на входы нуль-органов подаются напряжения резервного источника питания, а выходы первого и второго нуль-органов подключены к входам третьего элемента И, выход которого соединен с входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, входы которого через элементы НЕ подключены к выходам первого и второго нуль-органа, выход упомянутого элемента ИЛИ соединен со вторым входом

i/,

U&cPi

l/APli

Г,

первого элемента И, а выходы третьего и четвертого нуль-органов подключены к входам пятого элемента И, выход которого соединен с входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И, входы которого через элементы НЕ подключены к выходам третьего и четвертого нуль-органов, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом второго элемента И, причем выходы первого и второго элементов И подключены к входам третьего элемента ИЛИ.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1,Патент США 3852731 НКИ 340-248В, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР 536556, Н 02 К 3/20, 1976.

i ACuf/

{i UACDH HUH

I Х2ГЖ1г

г

7-А

r/tf