Реле напряжения Советский патент 1981 года по МПК H02H3/24 

(54) РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам защиты и автоматики, в частности к устройстве бесперебойного пита ния ответственных потребителей, не допускающих длительного перерыва питания. Известны реле напряжения, используемые в устройствах защиты от пропа дания питанедего напряжения или снижения последнего ниже установленного значения. Известно устройство контроля, содержащее выпрямитель и преобразователь выпрямленного напряжения в импульсное, в котором переменное напря жеиие сначгша выпрямляют, а затем пр образуют в импульсное, сквгокность ко торого пропорциональна амплитуде вхо ного сигнала 1. Недостатком данного устройства является низкое быстродействие, обус ловленное инерционностью процессов преобразования переменного напряжения в постоянное и последующего преобразовгшия постоянного в импульсное. Нсшбрлее близким к предлагаемому по технической сущности является рел напряжения, содержащее трансформатор двухполупериодный выпрямитель,емкост ной фильтр, компаратор, в котором конт ролируемое напряжение через двухполупериодный выпрямитель и емкостной фильтр поступает на вход компаратора, где сравнивается с заданным напряжением (или измеряется стабилитроном) 2,. Недостатком данного реле является низкое быстродействие при контроле переменного напряжения в составе устройства бесперебойного питания потребителя от двух синхронных источников, обусловлен1«ре инерционностью емкостного фильтра. Цель изобретения - повьииение быстродействия . Поставленная цель достигается тем, что в реле нгшряжения, содержгицее трансформатор напряжения, выход которого подключен через двухполупериодный выпрямитель ко входу компаратора, и выходной орган, дополнительно введены трансформатор напряжения, двухполупериодный выпрямитель, преобразователь переменного, напряжения в постоянное/ компаратор и элемент И так, что выход введенного трансформатора напряжения через двухполупериодный выпрямитель подключен ко входам первого компаратора и преобразователя переменного напряжения в постоянное, выход последнего соединен со вх дом второго компаратора, выход которого соединен со входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, а выход по ключен к выходному органу. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого реле напряже ния.. Реле содержит трансформаторы 1 и 2 напряжения, двухполупериодные выпрямители 3 и 4, компараторы 5 и б, преобразователь 7 переменного напряжения в постоянное и элемент И 8. . Реле напряжения работает следующим образом. Контролируемое напряжение U через трансформатор 1 напряжения, двухполупериодный выпрямитель 3 пос тупает на первый вход компаратора 5. Напряжение резервной сети Upw (работа реле напряжения рассматривается в составе устройства бесперебойного питания) через трансформатор 2, двухполупериодный выпрямитель 4 подается на второй вход компаратора 5 и на вход преобразова теля 7 переменного напряжения в пос тоянное, с выхода которого последне подается на вход компаратора 6, на второй вход которого подано постоян ное напряжение Uoj,. При превышении величиной напряжения резервной сети уставки на включение (обычно равной 0,9 U} ) на выходе компаратора 6 фор мируется сигнал логической 1, который поступает на вход элемента И 8. Компаратор 5 сравнивает два синфазных пульсирующих напряжения, пропорциональных соответственно UQ,, и Црн. На вход I компаратор 5 поступает напряжение U , равное t / У ои1-Г/Ки-S («t4.1) |-., где и - амплитуда синусоидального напряжения основной сети; руговая частота напряжения сети;, начальная фаза; коэффициент трансформации трансформатора 1. На вход и компаратора 5 поступает напряжение.U2 , равное U2- IUp«frf|Ui l« sin(Bt4oL)|.fjj где Црц- амплитуда синусоидальног напряжения резервной сети: коэффициент трансформаци трансформатора 2. При л 2 ВЕвсоде компаратора 5 формируется сигнал логической 1 и, следовательно, на выходе элемент И 8 формируется сигнал переключения на резервную сеть (если на входе У элемента И 8 - сиюнгш логической 1 Такимобразом, на выходе реле напряжения формируется сигнал переключения на резервную сеть, если напряжение резервной сети больше уставки на включение (контроль производится медленно действующим устройством: преобразователем 7 напряжения и комnapatopoM 6), а напряжение основной сети снижается ниже опорного напря- жения, формируемого из напряжения резервной сети с помощью трансформатора 2 и выпрямителя 4. Уставка на переключение с основной сети на резервную определяется коэффициентом трансформации К. Время реагирования реле практически равно нулю, так как в предлагаемом- устройстве проводится HenpejftiBHoe слежение (сравнение) за величиной переменного напряжения основной сети. Таким образом, предлагаемое выполнение реле напряжения позволяет уменьшить время реагирования на снижение контролируемого напряжения практически до нуля, что позволяет выполнить устройство бесперебойного питания ответственных потребителей от двух синхронных сетей с минимальным временем перерыва электроснабжения и обеспечить бесперебойную работу ответственных потребителей. Формула изобретения Реле напряжения, содержгицее трансформатор напряжения, выход которого подключен через двухполупериодный выпрямитель ко входу компаратора, и выходной орган, отличающееся тем, что, с цельн, повышения быстродействия, в него дополнительно введены трансформатор напряжения, двухполупериодный выпрямитель, преобразователь переменного напряжения в постоянное, компаратор и элемент И, при этом выход введенного трансформатора напряжения через двухполупериодный выпрямитель подключен ко входам первого компаратору и преобразователя переменного напряжения в постоянное , выход последнего соединен со входом второго компаратора, выход которого соединен со входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, а выход подключен к выходному органу. Источники информации, принятые во внимение при экспертизе 1.Патент США 3852731, кл. 340-248 В, 1974. 2.Грейвулис Я.П. и др. Полупроводниковые реле тока и напряжения, м., Энергия, 1970, с.12-41.

Uan l#-

PH rv- 0

BMO