Устройство для управления трехфазной электроустановкой и защиты ее от перегрузки и обрыва фаз Советский патент 1981 года по МПК H02H7/08 H02P1/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКОЙ И ЗАЩИТЫ ЕЕ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

1

Изобретение относится к электротехнике.

Известно устройство для защиты трехфазного электродвигателя от перегрузки и обрыва фазы, содержащее исполнительный орган с реле, включенный между нулевыми точками источника питания и электродвигателя, трансформатор, первичная обмотка которого включена в одну из фаз электродвигателя, и магнитный пускатель, в котором исполнительный орган выполнен в виде умножителя напряжения, на выход которого включен переменный резистор и обмотка упомянутого реле, последовательно с которой соединен стартер тлеющего разряда, а вторичная обмотка трансформатора через развязывающие диоды соединена с входом этого умножителя Г1.

Недостатком этого устройства является то, что оно требует вывода нулевой точки электроустановки. Это в ряде случаев затруднено, а в сетях с И ОБРЫВА ФАЗ

изолированной нейтралью устройство вообще не применимо. Кроме того, наличие сравнительно большого числа элементов схемы.усложняет устройство.

Известно также устройство, содержащее датчики сопротивления каждой фазы, выходы которых через логический элемент ИЛИ соединены с входом логического элемента И, осуществляю10щего от лючения выключателя при недопустимом изменении сопротивления фаз нагрузки Г2.

Недостаток устройства заключается в том, что оно защищает электроуста 5новку только от изменения величины сопротивления фаз и не защищает ее от перегрузки, а также не позволяет производить включение электроустановки, что ограничивает его функцио20нальные воз можно ст и.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления и защиты асинхронного электродвигателя, содержащее коммутационный аппарат, катушка управления которого через замы кающую и размыкающую кнопки подключена между двумя фазами сети, и цепь самоподхвата 3J. Недостатком устройства является то, что защита электродвигателя от перегрузки тепловыми элементами слишком грубая, что снижает надежность устройства. При обрыве одной из фаз, к которым подключена цепь катушки коммутационного аппарата, на оборванной фазе электродвигателя наводится напряжение, мало отличающееся от номинального и магнитный пускатель обычного промышленного изготовления при этом может не отключиться, что также снижает надежность устройства. Обрыв фазы, к которой не подключена цепь катушки магнитного пускателя, вообще не контролируется устройством, что снижает его функциональные возможности Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления трех фазной электроустановкой и защиты ее от перегрузки и обрыва фазы, содержащее коммутационный аппарат, цеп управления которого через замыкающий и размыкающий контакты кнопок Пуск и Стоп подключена к питающей сети дополнительно введены два симметрич ных тиристора, пороговый элемент и блок временной задержки, при этом первый симметричный тиристор подклю чен параллельно замыкающему контакт кнопки Пуск. Его управляющая цепь через блок временной задержки подключена к соединенным последователь но-согласно вторичным обмоткам быст ронасыщающихся трансформаторов тока параллельно которым подключен второ симметричный тиристор, управляющая цепь которого через пороговый элемент также подключена к соединенным последовательно вторичным обмоткам упомянутых быстронасыщающихся трансформаторов тока. На чертеже приведена принципиаль ная схема устройства. Устройство содержит коммутационн аппарат 1, цепь управления которого через замыкающую кнопку Пуск 2 и размыкающую кнопку Стоп 3 подключена к питающей сети цепи нагрузки. 4 Параллельно замыкающей кнопке Пуск 2 подключен симметричный тиристор t, цепь управления которого через блок 5 временной задержки импульсов, выполненный, например, в виде RC-цепи 6,7, подключена к выходу трехфазного импульсного датчика 8 тока, выполненного, например, в виде трех быстронасыщающихся трансформатороа 9 Ю и 11 , первичными обмотками которых являются токопроводы 12, 13 и 14 фаз цепи нагрузки 15, а вторичные обмотки 16, 17 и 18 трансформаторов 9, 10 и 11 соединены последовательно-согласно и шунтированы на выходе вторым симметричным тиристо.ром 19, цепь управления которого через симметричный стабилитрон .0 подключена параллельно выходу упомянутого датчика тока. Замыкающие контакты 21 коммутационного аппарата 1 подключены в цепь нагрузки 15. При амплитудных импульсов на выходе трехфазного измерительного органа 8 более 20 В вместо симметричного тиристора 19 и порогового элемента 20 может быть применен симметричный динистор, подключенный параллельно выходу трехфазного измерительного органа 8. Устройство работает следующим образом. При нажатии на замыкающую кнопку Пуск 2 коммутационный аппарат 1 подключается к питающей сети и срабатывает, включая своими контактами 21 нагрузку 15, причем время нажатия кнопки Пуск 2 должно быть несколько большим времени протекания пусковых токов нагрузки 15. При отпускании кнопки Пуск 2 коммутационный аппарат 1 берется на самоподхват по цепи через открытый симметричный тиристор Ц и размыкающую кнопку Стоп 3. Открытие симметричного тиристора 4 при этом осуществляется импульсами тока, поступающими через блок 5 временной задержки в его цепь управления с выхода трехфазного импульсного датчика 8 тока. Амплитуда импульсов напряжения на выходе трехфазного импульсного датчика 8 пропорциональна величине тока нагрузки 15. При определенной величине тока перегрузки электроустановки 15 напряжение импульсов на выходе трехфазного датчика 8 становится достаточным для пробоя стабилитрона 20, который при этом пропускает импульсы тока в цепь управления второго симметричного тиристора 19, .последний открывает и шунтирует выход трехфазного датчика 8. Блок 5 временной задержки задерживает прохождение импульсов тока в цепь управления симметричного тиристора на время открытия симметричного тиристора 19, при этом симметричный тиристор k не открывается и коммутационный аппарат 1 отпадает, отключая своими ключами 21 нагрузку 15.

Регулирование тока .уставки защиты от перегрузки в устройстве осуществляется путем изменения величины сопротивления цепи управления симметричного тиристора 19, например, путем подключения в рассечку этой цепи переменного резистора (на чертеже не показан) или изменением числа витков вторичных обмоток 16, 17 и 18.

При обрыве одной из фаз цепи питания нагрузки 15 по двум другим фазам протекают встречные токи и на выходе трехфазного датчика 8 тока импульсы исчезают, симметричный тиристор k закрывается и коммутационный аппарат 1 отпадает, включая контактами 21 нагрузку 15.

В рассечку цепи управления коммутационного аппарата могут быть подключены замыкающие контакты технологических блокировок электроустановки 15, размыкающие контакты которых могут быть подключены параллельно выходу трехфазного датчика 8 тока.

В качестве коммутационного аппарата 1 может быть использован, например, трехфазный тиристорный коммутатор.

Устройство может быть использовано для управления, например, асинхронных трехфазных электродвигателей.

92566 .6

и защиты от их перегрузки и обрыва фаз.

Формула изобретения

5 Устройство для управления трехфазной электроустановкой и защиты ее от перегрузки и .обрыва фазы, содержащее трансформаторы тока по числу фаз, коммутационный аппарат, цепь управления которого через замыкающий и размыкающий контакты кнопок Пуск и Стоп подключена к питающей сети, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены два симметричных тиристора, пороговый элемент и . . блок временной задержки, при этом симметричный тиристор подключен параллельно замыкающему контакту кнопки Пуск, его управляющая цепь через блок временной задержки подключена к соединенным последовательносогласно вторичным обмоткам быстро25 насыщающихся трансформаторов тока, параллельно которым подключен второй симметричный тиристор, управляющая цепь которого через пороговый элемент также подключена к соединенным последовательно вторичным обмоткам упомянутых быстронасьйцающихся трансформаторов тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 553709, кл. Н 02 Н 7/08, 1973.

2.Фабрикант В.Л, и др. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование. М., Высшая школа, 1968,

°c.it27, рис.6-2.

3. Чернобров Н.В.Релейная защита, М., 197, с.627, рис.18.