Устройство для защиты Советский патент 1982 года по МПК H02H7/12 H02M1/18 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

I

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты от токов перегрузки и коротких замыканий вторичных источников электропитания.

Известно устройство для защиты от перегрузок по току и коротких замыканий, содержащее резисторный датчик тока, пороговый элемент - туннельный диод, транзистор, выход которого подключается к испольнительному элементу lj.

Основным недостатком устройства является наличие гальванической связи между исполнительным органом и защищаемой цепью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты, содержащее резисторный датчик тока, балластный резистор, туннельный диод, подключенный к база-эмиттерному переходу транзистора, элемент гальванической развязки, исполнительный орган 2}.

к недостатком устройства следует отнести ограниченные функциональные возможности, поскольку выходное напря хение, подаваемое на исполнительный орган, не содержит информации о степени перегрузки цепи. Устройство невозможно использовать для защиты цепей переменного тока. Кроме того, схема достаточно сложна, так как для коллекторной цепи тран10зистора необходимо иметь источник питания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства защиты и упрощение его констtsрукции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты коллектор транзистора через первичную цепь элемента гальванической развязки подключен к первому выводу резисторного датчика тока, к этому же выводу через балластный резистор подключена точка соединения туннельного диода и базы тран зистора, другой вывод туннельного диода и эмиттер транзистора присоединены к второму выводу резисторного датчика тока, а исполнительный орган подключен к вторичной цепи элемента гальванической развязки. На чертеже изображена электрическая схема устройства защиты. Устройство для защиты содержит резисторный датчик 1 тока, к которому через балластный резистор 2 подключен пороговый элемент - туннельный диод 3, транзистор k, элемент 5 гальванической развязки, исполнительный орган 6, . Если устройство .используется для защиты цепи переменного тока, то по следовательно с коллектором транзистора следует включить защитный диод (не п оказан) . Каким образом выполнен элемент ; гальванической развязки 5 принципиального знамения не имеет. Им может быть оптоэлектронная пара или трансформатор, как показано на чертеже . Величина сопротивления балластно го резистора 2 выбирается из условия работы туннельного диода 3 в релейном режиме. Сопротивление резисторного датчика 1 тока рассчитывается так, чтобы при протекании по нему т ка, равного току срабатывания защиты, происходило включение туннельного диода 3 (выключенному состоянию туннельного диода соответствует малое падение напряжения на нем, включенному большее) . Устройство для защиты работает следующим образом/ При протекании по защищаемой цепи тока, не превышающего по величин тока срабатывания, падение напряжения на резисторном датчике 1 тока H велико и туннельный диод 3 выключен В этом состоянии падение напряжения на нем мало, поэтому транзистор з крыт и коллекторный ток 9сутствует напряжения на первичной и вторичной обмотках трансформатора 5 равны нул Исполнительный орган 6 находится в режиме ожидания. Если в цепи произойдет увеличени тока сверх допустимого, то произойдет включение туннельного диода 3 и напряжение на нем скачкообразно возрастает. Транзистор k из закрытого состояния перейдет в режим наЬыщения и к первичной обмотке трансформатора 5 будет приложено напряжение, пропорциональное величине тока в защищаемой цепи. Появление напряжения на рторичной обмотке трансформатора 5 приведет исполнительный орган 6 в действие. Благодаря тому, что напряжение вторичной обмотки также пропорционально току в защищаемой цепи, работа исполнительного органа 6 моиет быть поставлена в зависимость от степени перегрузки и направлена на мгновенное отключение цепи, на отключение с задержкой, или на изменение цикла автомата повторного включения и т.д. Предлагаемое устройство защиты содержит меньшее число компонентов чем известное, в нем не требуется специальный источник для питания коллекторной цепи транзистора. Простота конструкции позволяет изготавливать их в виде отдельных блоков, конструктивно объединенных с резисторными датчиками тока, устанавливать их непосредственно в шине защищаемых цепей. Формула изобретения Устройство для защиты от перегру зок по току, содержащее резисторный датчик тока, балластный резистор, туннельный диод, подключенный к база-эмиттерному переходу транзистора, элемент гальванической развязки, исполнительный орган, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, коллектор транзистора через первичную цепь эле/ мента гальванической развязки подключен к первому выводу резисторного датчика тока, к этому же выводу через балластный резистор подключена точка соединения туннельного диода и базы транзистора, другой вывод туннельного диода и эмиттер транзистора присоединены к второму выводу резисторного датчика тока, а исполнительный орган подключен к вторичной цепи элемента гальванической развязки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Баум А, К. и др. Туннельные диоды в схемах промышленной электроники. Л., ,Энергия, -1965, с., рис. На, 2.Электрические машины переменного тока.Вып.2. Л., Энергия, 197,с.42-.

4