Реле напряжения Советский патент 1981 года по МПК H02H3/20 

I Изобретение относится к устройствам защиты по максимальному переменному напряжению и может быть и пользовано в качестве порогового элемента по напряжению, Известны устройства защиты по ма симальному напряжению, обладающие высокими чувствительностью и скоростью контроля уровня напряжения Однако указанные устройст.ва защиты срабатывают по максимально допустимому уровню контролируемого напряжения, что накладывает ограничения на величину быстродействия реле и повышает вероятность прохождения сигнала недопустимой величины к объекту защиты. Наиболее близким к изобретению является быстродействующее устройст защиты, в основе которого лежит способ амплитудно-временного контро уровня напряжения, что позволяет выявить тенденцию к повьшению напря жения значительно раньше, чем велич на входного напряжения достигнет недопустимого уровня, а это особенно важно при быстрых изменениях амплитуды переменного напряжения. Устройство содержит двухполупериодный выпрямитель, состоящий из трансформатора и выпрямителя, пороговое устройство, два элемента И, нуль-орган, исполнительное устройство (реагирующий орган), реле времени Г2. Недостатком устройства является большая сложность, связанная с тем, что в устройстве должны формироваться импульсы постоянной Тс/4 с. задержкой на Тс/8 и импульсы длительностью Тс/4 при но№1нальном входном сигнале (Тс - период переменного сигнала). Причём изменение хотя бы одного из перечисленных интервалов времени при-; водит к изменению порога срабатывания реле. Цель изобретения - повьшение точности и быстродействия защиты.

Поставленная цель достигается тем что реле напряжения, содержащее двухполупериодный выпрямитель, включенный на контролируемое напряжение, к выходу которого подключен пороговый элеме;нт и нуль-органа, выход которого подключен к формирователю интервала времени, один выход которого подключен к одному из входов первого элемента И , а другой выход формирователя подключен к одному из входов второго элемента И , при этом выходыпервого и второго элементов И под.ключены к исполнительному органу, дополнительно снабжено дифференцирующей цепочкой, а формирователь интервала времени выполнен в виде ждущего мультивибратора, при этом вход дифференцирующей цепочки подключен к выходу, порогового элемента, а выход подключен к дpyгo ry входу второго элемента И и другому входу первого элемента И .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства;на фиг.2 изображены эпюры, поясняю111;ие р эботу устройства. Эпюры построены в координатах напряжения (и) - время (t).

Устройство состоит-из двухполу периодного выпрямителя i, нуль-органа 2, ждущего мультивибратора 3., первого элемента И 4, порогового элемнта 5, дифференцирующей цепочки 6, второго элемента И 7, исполнительного органа 8.

Входное напряжение выпрямляется двухполупериодным выпрямителем {фиг.2а). Далее напряжение поступает на входы нуль-органа 2 к порогового элемента 5, где сравнивается с опорным напряжением- Don О- Импульсы нуль-органа 2 запускают ждущий мультивибратор 3, длительность импульсов которого равна То (фиг.2 б). На выходе порогового элемента 5, при Превышении входного напряжения величины опорного напряжения l/on формируется импульс (фиг.2 г).Дифференцирующая цепочка 6 выделяет передний фронт импульса на выходе порогового элемента 5 (фиг.2 д). Если крутизна входного сирнала завышена, т.е. его величина превышает предельно допустимое значение, то импульс на выходе дифференцирующей цепочки 6 совпадает с импульсом на прямом выходе ждущего мультивибратора 3 (фиг.2 е) , а в случае нормального уровня входного сигнала - с импульсом на инверсном

выходе ждущего мультивибратора 3. Это значит, что импульсы с выхода дифференцирующей цепочки 6 проходят через первый элемент И 4(фиг.2, в случае сигнала повьшенного уровня и переводят исполнительный орган 8 в состояние Превышение (см. напряжение и вых. фиг. 2,з), ичерез второй элементы 7 (фиг. 2,ж) при номиналь ной величине входного сигнала. Импульс со второго элемента И 7 сбрасывают испонительный орган в исходное состояние, соответствующее номинальной величине входного сигнала (фиг. 2, з).

UQJ и макс Si ПСА То,

где Uman максимально допустимое знчение входного сигнала; Тд - длительность импульса ждущего мультивибратора; - круговая частота входного сигнала.

Быстродействие схемы определяется выбором времени Т, которое можно задать достаточно малым, учитывая при этом время срабатывания исполнительного органа. Уровень срабатывания реле определяется значительно меньшим числом параметров схемы (VQP , TQ ), что повышает точность срабатывания.

Введение ждущего мультивибратора и дифф-еренцирующей цепочки значительно упрощает устройство и повьш1ает его точность и быстродействие, так как обеспечить точност ь формирования длительности одного импульса, например мультивибратора, значительно проще чем обеспечить точность формирования взаимно влияющих на точность временных интервалов Тс/8 и То/4. В предлагаемом устройстве, в отличие от известного, есть возможность повышения быстродействия за счет уменьшения длительности импульсов ждущего мультивибратора. Предлагаемое реле напряжения обладает, также высокой технологичностью при изготовлении, так как при неизменной длительности импульсов мультивибратора требуется установка только уровня внешнего источника опорного напряжения.

Кроме того, предлагаемое реле напряжения обладает универсальностью по частоте, так как при изменении частоты Контролируемого напряжения требуется только изменение уровня опорного напряжения, тогда как в известных устройствах требуется изменение собственных параметров.

Формула изо.бретения

Реле напряжения, содержащее двух- полулериодный выпрямитель, включен ный на контролируемое напряжение,: к выходу которого подключен пороговы элемент и нуль-орган, выход которого подключен к формирователю интервала времени, один выход которого подключен к одному из входов первого элемента И , а другой выход формирователя подключен к одному из входов второго элемента И , при этом выходы первого и второго элементов И подключены к исполнитель ному органу,о тли чающееся тем, что, с целью повышения точ-. ности и быстродействия, оно дополнительно сцабжено дифференцирующей цепочкой, а формирователь интервала времени, выполнен в виде ждущего мультивибратора, при этом вход дифференцирующей цепочки подключен к выходу, порогового элемента, а выход подключен к другому входу второго элемента И и другому входу первого элемента И .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 497678, кл. Н 02 Н 3/20, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 536556, кл. Н 02 Н 3/20, 1976,

-3

W

Ж

„ Превышение

Фиг. 2