Устройство для защиты от несимметриифАзНыХ НАпРяжЕНий ТРЕХфАзНОй СЕТи Советский патент 1981 года по МПК H02H7/09 H02H3/34 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТБ ОТ НЕСИММЕТРИИ ФАЗНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ ся на вхоА дифференциального усилителя , на второй вход которого подается напряжение с выпрямител;., но смещенное на величину напряжения источника опорного напряжения. При понижении напряжения одной из фаз ниже порогового значения, напряжение второговхода дифференциально,го усилителя на.некоторые моменты времени, относящиеся кпрохождению этой фазы, будет становиться меньшим напряжения первого входа, которое, естественно, определяясь преобладающей фазой, остается постоянным, и дифференциальный.усилитель будет выдавать в эти моменты импульсы на исполнительный элемент, который выполнит окончательную функцию защиты - выключение защищаемой аппаратур индикацию, сигнализацию и пр, З. Однако в устройстве используется источгак опорного напряжения, который, как уже было показано, усложняе устройство. Другим недостатком известного устройства является то, что для питания его схемы сравнения и исполнительного органа требуется дополнительный источник питания, отдел ный от источника опорного напряжения Использовать для этого саму сеть, вы прямленную и сглаженную конденсаторо в общем случае невозможно, так как при работе с п О1 Ы11шенной сетью 220/380 В напряжение после выпрямите ля (на этом конденсаторе) будет боле чем 300 В, что недопустимо для большинства типов транзисторов. Кроме того, при подаче на негр напряжения трехфазной.сети возможно срабатывани защиты из-за неодновременности включ ния всех трех фаз, что всегда имеет место на практике, так как рубильники, .контактоЕал и другие коммутационные устройства для подключения к трехфазной сети обычно подают все три фазы на потребитель не одновременно, а с некоторым разрывом во времени. В устройстве это приводи к тому, что дифференциальный усилитель его схемы сравнения выдает на исполнительный элемент сигнал о неис правности на время неиол-ного включения фаз, и если быстродействие исполнительного элемента достаточно,т произойдет срабатывание, зайшты. Целью изобретения .является повышение надежности заишты и расширение функциональных возможностей применения путем снижения напряжения на переходе коллектор-эмиттер схемы сра нения, а также исключение срабатывания при включении за счет- неодновр менного появления всех фаз КонтролиР емой сети. Поставленная .цель достигается тем что устройство для защиты от несимметрии фазньгх н.апряжёний трехфазной сети, содержащее трехфазный выпрямитель, выход которого через диод соединен с параллельно включенными между собой конденсатором и резистор-, ным делителем напряжения, блок сравг нения, база транзистора которого подключена к выходу делителя, дополнительно снабжено тремя резисторами, вторым конденсатором, стабилизатором и оптроном, причем коллектор транзистора блока сравнения через светодиод оптрона, выполняющего роль элемента связи с исполнительным органом, и два последовательно включенных резистора подключены к общей точке диода, конденсатора-и делителя, а средняя точка первых двух резисторов через стабилитрон и параллельно ему включенный конденсатор соединена с эмиттером транзистора, подключенным к общей точке диода и трехфазного выпряг мителя, параллельно выходу которого включен третий резистор. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и фиг. 3 - эпюры напряжений на характерных точках схемы устройства соответственно при отсутствии асимметрии фаз и при ее наличии. Вход трехфазного выпрямителя 1 подключен к контролируемой сети, а выходк резистору 2 и через диод 3 к ре.зистивному делителю 4 и конденсатору 5. База транзистора 6 подключена к выходу делителя 4, коллектор через светодиод оптрона 7, резисторы 8 и 9 подключен к общей точке диода 3, делителя напряжения 4- и конденсатора 5, а эмиттер соединен с общей точкой выпрямителя 1, резистора 2 и диода 3. При этом между общей точкой резисторов 8 и 9 и эмиттерОм транзистора б включен стабилитрон 10. Параллельно последнему подключен конденсатор 11. На фиг. 2 и 3 кривая 12 показывает форму выходного напряжения выпрямителя, а прямые 13 и 14 - напряжения соответственно на конденсаторе 5и на базе тр-анзистора 6. Несглаженное напряжение (кривая 12 на.фиг. 2 и 3) выпрямителя 1 прикладыва.ется к эмиттеру транзистора 6и через диод 3 к конденсатору 5, напряжение которого (прямая 13 на фиг. 2 и 3) после деления делителем 4 (прямая 14 на фиг. 2 и 3) при отсутствии недопустимой асимметрии фаз (фиг 2) всегда меньше напряжения на эьшттере транзистора, что получается, соответствующим выбором коэффициента деления резистивного делителя напряжения 4. Этот коэффициент можно изменять средним резистором .делителя- (потенциометром) при,регулировании устройства на нужный порог срабатывания. Вследствие этого транзистор закрыт, и ток его коллектора, в цепь которого установлен оптрон 7, отсутствует. Как только напряжение одной из фаз понизится

до такой степени, что относящийся к ней участок кривой 12 начнетпересекать линию 14 (фиг. 3), транзистор б в моменты времени, когда напряжение на его базе станет большим, чем на эмиттере, будет открываться, а оптрон 7 будет выдавать на выход устройства сигнал о факте недопустимой асимметрии фаз. Если оптрон 7 - тиристорный-, то такой сигнал появится при первом же открывании транзисгора и будет продолжаться из-за срабатывания тиристора оптрона до снятия тока через тиристор.

Чтобы исключить большие колебания коллекторного тока транзистора, а знчит , и тока светодиода оптрона 7 в зависимости от того, на какую ве-личину уменьшилось напряжение одной из фаз - только до порога срабатывания защиты или до -нуля, резистор коллекторной нагрузки разделен на два резистора 8 и 9, и между их общей точкой и эмиттером включен стабилитрон 10, в результате чего налряжение на участке резистор 8светодиод оптрона 7 г транзистор -б не может стать выше напряжения стабилизации стабилитрона 10, и таким образом получается ограниченным..

При отсутствии асимметрии фаз и при номинальном уровне сети напряжение на переходе коллектор-эмиттер сравнивающего транзистора может иметь величину даже меньшую напряжения стабилизации стабилитрона, например, при использовании в выпрямителе схемы Ларионова оно будет порядка 30 В, при работе в сети 220/380 В50 Гц (определяется величиной пульсации первой гармоники, равной для данного случая 5-7% от среднего значения выпрямленного напряжения).

подключении к стабилитрону конденсатора 11 после пуска устройства оно начинает работать не сразу, а после заряда конденсатора через

резистор 9, что исключает срабатывание из-за неодновременного появления всех фаз. Характерно, что быстродействие устройства при дашьнейшей работе не ухудшается, так как после заряда конденсатора все процессы в схеме протекают так же,как и при отсутствии конденсатора.

Формула изобретения

10

Устройство для защиты от несимметрии фазных напряжений трехфазной сети, содержащее трехфазный выпрямитель, выход которого через диод соединен

с параллельно включенными между собой конденсатором и резисторным делителем напряжения, лок сравнения, база транзистора которого подключена к выходу делителя, отличаю1Д е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей устройства, оно дополнительно снабжено тремя резисторами, вторым конденсатором, стаг

билитроном и оптроном, причем коллектор транзистора блока сравнения через светодиод оптрона и два последовательно включенных резистора подключены к- общей точке диода, конденсатора и делителя, а средняя точка первых двух резисторов через стабилитрон и параллельно ему включенный -конденсатор соединена с эмиттером транзистора, подключенным к общей точке диода и выпрямителя, параллельно выходу которого включен третий резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 616678, кл. Н 02 Н 3/24, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 546984, кл. Н 02 Н 3/24, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР № 434532, кл. Н 02 Н 3/34, 1971.