Устройство для защиты электропотребителя от минимального напряжения с выдержкой времени Советский патент 1982 года по МПК H02H3/24 

(5t) УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЯ ОТ МИНИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ВЫДЕРЖКОЙ

1

Изобретение относится к релейной защите и предназначено для обеспечения автоматического повторного включения электропотребителей при кратковременном исчезновении или глубокой поездке напряжения в распределительной сети энергоснабжения с целью предотвращения останова и отключения ответственных потребителей.

Известно устройство для защиты электропотребителей от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее элемент пуска и элемент отключения электропотребителя, включенные последовательно с катушкой силового реле, последовательно включенные резистор и времязадающий конденсатор, параллельно которому включен стабилитрон и обмотка удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует элемент пуска, а между обмоткой удерживающего реле и времязадающим конденсатором дополнительно включен размыкающий блокВРЕМЕНИ

контакт силового реле, параллельно которому подключен удерживающий конденсатор и кнопка контроля, а также тиристор, подключенный параллельно стабилитрону, управляющий электрод которого соединен с коллектором транзистора, а его базо-эмиттерный переход подключен параллельно элементу отключения электропотре,0 бителя 1 J.

Известное устройство обладает малой надежностью в работе из-за использования в цепи разряда времязадающего конденсатора маломощного

,5 тиристора, срабатывающего от внешних наводок по цепям питания при включении различного рода агрегатов большой мощности, а также из-за того, что переход коллектор-эмиттер

го транзистора в цепи управления тиристора постоянно находится под напряжением.

Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты электропотребителей от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее кнопки Пуск и Стоп, включенные последовательно с катушкой магнитного пускателя, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку Пуск, времязадающий конден сатор, подключенный через зарядную цепь параллельно катушке пускателя и включенную параллельно времязадаю щему конденсатору через удерживающий конденсатор обмотку удерживающе -го реле, замыкающий контакт которог шунтирует кнопку Пуск, причем раз ,мыкающий контакт пускателя шунтируе удерживающий конденсатор, а второй контакт (замыкающий) кнопки Стоп включен параллельно времязадающему конденсатору fzj. Недостатком известного устройств является его малая надежность в работе из-за использования в кнопке Стоп второго контакта (замыкающего) для разряда времязадающего конденсатора. Из-за большой величины разрядного тока контакты подгорают и нормальная работа устройства нару шается. Введение в разрядную цепь дополнительного резистора для ограничения разрядного тока приводит к увеличению времени оперативного отключения электропотребителя, поскол ку при кратковременном нажатии кнопки Стоп возможен только части ный разряд времязадающего конденсатора, что также приводит к нарушению нормальной работы устройства, в результате чего электропотребитель не отключается от напряжения питания. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в режиме оперативного отключения. Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты элек ропотребителя от минимального напря жения с выдержкой времени, содержащее кнопки Пуск и Стоп, включен ные последовательно с катушкой ма| нитного пускателя, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку Пуск, времязадающий конденсатор, подключенныйчерез зарядную цепь параллельно клушке пускателя, и включенную параллельно времязадающе му конденсатору через удерживающий конденсатор обмотку удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку Пуск, причем размыкающий контакт пускателя шунтирует удерживающий конденсатор, снабжено двумя реле, обмотка первого из которых включена параллельно кнопке Стоп, а обмотка второго через параллельно соединенные замыкающие контакты обоих реле - параллельно времязадающему .конденсатору, причем размыкающий контакт второго реле включен последовательно с обмоткой удерживающего реле. На чертеже приведена принципиальная схема устройства для защиты от минимального напряжения электропотребителей с выдержкой времени. Кнопка 1 Стоп включена последовательно с кнопкой 2 Пуск и катушкой магнитного пускателя 3) подключенной к источнику 4 напряжения сети. Магнитный пускатель имеет замыкающий контакт 5 и размыкающий контакт 6. Параллельно катушке 3 через зарядную цепь 7 включен времязадающий конденсатор 8, Зарядная цепь 7 состоит, например, из диода 9, резистора 10 и ограничителя на стабилитроне 11. Удерживающее реле 12 имеет замыкающий выходной контакт 13 и размыкарщий контакт 1, соединенный через сигнальную лампу 15 с резистором 16. Параллельно кнопке 1 Стоп через резистор 17 подключена обмотка реле 18. Замыкающий контакт 19 этого реле подключен параллельно замыкающему контакту 20 реле 21, размыкающий контакт 22 которого включен последовательно с обмоткой реле 12 через размыкающий контакт 6 магнитного пускателя, замыкающий контакт 5 которого шунтирует кнопку 2 Пуск. Контроль работоспособности устройства осуществляется нажатием кнопки 23, параллельно которой подключен резистор 2 и удерживающий конденсатор 25. Устройство работает следующим образом. В состоянии, когда магнитный пускатель 3 отключен, устройство обесточено. При этом обмотка реле 12 через размыкающий контакт 6 магнитного пускателя 3 и размыкающий контакт 22 реле 21 шунтирована большой по величине емкостью времязадающего конденсатрра 8, который делает невозможным включение удерживающего реле 12 при любом уровне электрических наводок во внешних цепях и нажа тии кнопки 23. Это обстоятельство обеспечивает отсутствие ложных включений удержиBatiu.eго реле 12, а следовательно, и всего устройства в рассматриваемом режиме работы. Кроме того, рассматриваемый режим работы характеризуется тем, что все элементы, входящие в схему устройства, обесточены, В момент нажатия кнопки 2 Пуск через катушку магнитного пускателя 3 протекает ток. При этом магнитный пускатель срабатывает и его контакт 6 размыкается, а контакт 5 замыкается и шунтирует кнопку 2 Пуск, и далее происходит самоудержание магнитного пускателя во включенном состоянии. При этом напряжением с обмотки магнитного пускателя 3 через резистор 10 и диод 9 заряжается времязадающий конденсатор 8 и через размыкающий контакт 22, удерживающий конденсатор 25 до напряжения стабилизации ограничителя на стабилитроне 1 1 . I Емкость-времязадающего конденсатора 8 более чем надва порядка превышает емкость удерживающего конденсатора 25, так как назначение конденсатора 8 состоит в том, что он должен удерживать реле 12 во включенном состоянии при исчезновении напряжения сети в течение заданного времени, тогда как конденса тор 25 предназначен для удержания реле во включенном состоянии на время перехода электропотребителя из отключенного состояния во включенное. Это время примерно составля ет сотые доли секунды. Включение реле 12 током заряда удерживающего конденсатора 25 невоз можно из-за большой величины сопротивления резистора 10. При исчезновении напряжения сети источника 4 происходит отключение магнитного пускателя 3. При этом размыкается контакт 5, а контакт 6 замыкается. Удерживающий конденсатор 25 раз ряжается через контакт 6, а удержи вающее реле 12 подключается параллельно заряженному времязадающему конденсатору 8. Срабатывание реле вызывает замыкание его выходного контакта 13, подключенного параллел НО кнопке 2. Это состояние реле 12 сохраняется в течение вполне определенного времени, определяемого параметрами времязадающей цепи - емкостью времязадающего конденсатора 8 и сопротивлением обмотки реле 12, Если в течение заданного времени напряжение сети восстанавливается, то через катушку 3 автоматически протекает ток без нажатия кнопки 2 Пуск, поскольку катушка остается подключенной к напряжению сети через выходной контакт 13 реле 12, Несмотря на то, что контакт 6 магнитного пускателя размыкается и протекание через него тока разряда времязадающего конденсатора 8 прекращается, реле 12 сразу же отключиться не может, поскольку после размыкания контакта 6 происходит заряд удерживающего конденсатора 25 через обмотку указанного реле током разряда времязадающего конденсатора 8, Удержание реле 12 на некоторое время во включенном состоянии после размыкания контакта 6 необходимо для завершения переходного процесса в магнитном пускателе (переход контактов из одного состояния в другое). После окончания переходного процесса кнопка 2 Пуск шунтируется контактом.5, реле 12 выключается, его выходной контакт 13 размыкается, а нитный пускатель автоматически повторно подключается к напряжению источника k, Если напряжение источника Ц восстанавливается после заданного времени, то магнитной пускатель включиться автоматически не может из-за того, что выходной контакт 13 реле 12 к этому времени оказывается разомкнутым. При кратковременном исчезновении напряжения сети источника k времязадающий конденсатор 8 разряжается частично. Потеря энергии, запасенной конденсатором 8, определяется временем обесточенного состояния обмотки пускателя 3. Чем меньше время исчезновения напряжения сети, тем меньше потеря энергии, запасенной времязадающим конденсатором, и тем меньше требуется времени для ее восстановления, В связи с тем, что потеря энергии заряженного конденсатора 8 при кратковременных, следующих одно за другим, исчезновениях напряжения сети происходит частично с последующим ее восстановлением при появлении напряжения, то устройство способно удержать магнитный пускатель во включённом состоянии в течение большего времени, чем заданное время срабатывания удерживающего реле 12.

При оперативном отключении Mai- нитного пускателя нажимается кнопка 1 Стоп.

При этом через обмотку пускателя 3, контакт 5 обмотку реле 18 и резистор 17 протекает ток, вызывающий срабатывание реле 18, Вследствие уменьшения тока через обмотку пускателя 3 до малой величины, определяемой резистором 17 и обмоткой реле 18, магнитный пускатель выключается и его контакт 5 размыкается. Контак

19реле 18 замыкается и подключает обмотку реле 21 к конденсатору 8.

Реле 21 включается и контактом

20шунтирует контакт 19 реле 18,

а контакт 22 этого реле отключает обмотку реле 12 от времязадающего конденсатора 8. После этого срабатывание реле 12 невозможно при любом уровне наводок, что обеспечивает высокую кадежность оперативного отключения.«

Такое состояние устройства сохраняется до тех пор, пока конденсатор 8 не разрядится через контакт 2Q на обмотку реле 21,

После разряда конденсатора 8 рел

21выключается и схема устройства возвращается в исходное состояние.

В устройстве предусмотрен контроль работоспособности схемы. 8 качестве элемента контроля используется сигнальная люминесцентная лампа 15, которая горит при включенном магнитном пускателе. ;

Работоспособность устройства проверяется путем-нажатия кнопки 23. При этом времязадающий конденсатор 8 принудительно разряжается замыкающим контактом кнопки на обмотку реле 12, вызывая его срабатывание. Контакт k реле 12 размыкается и сигнальная лампа 15 гаснет на заданное время.

Устройство позволяет повысить надежность электроснабжения за счет обеспечения более надежного оперативного отключения электропотребителей.

Формула изобретения

Устройство для защиты электропотребителя от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее кнопки Пуск и Стоп, включенные последовательно с катушкой магнитного пускателя, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку Пуск, времязадающий конденсатор, подключенный через зарядную цепь параллельно катушке пускателя, и включенную параллельно времязадающему конденсатору через удерживающий конденсатор обмотку удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку Пуск, причем размыкающий контакт пускателя Шунтирует удерживающий конденсатор, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в режиме оперативного отключения, оно снабжено двумя реле, обмотка первого из которых включена параллельно кнопке Стоп, а обмотка второго через параллельно соединенные замыкающие контакты обоих реле - параллельно времязадающему конденсатору, причем размыкающий контакт второго реле включен последовательно с обмоткой Удерживающего реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Н 57503, кл. Н 02 Н 3/2, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР , кл. Н 02 Н 3/2, 1975 (прототип) .