SU1229892A1 - Устройство дл защиты источника питани переменного тока и потребител - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты источников и потребителей питани  переменного тока. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства защиты с одновременным его упрощением дл  обеспечени  возможности избирательной (постадий- ной) защиты как источника питани , так и N параллельно включенных потребителей от недопустимых токовых перегрузок. Устройство содержит исполнительный орган 1 защиты, выполненный в виде двухполупериодного ти- ристорного коммутатора, управл ющий орган защиты (УОЗ) 6, измерительный орган 17 защиты. Индуктивна  нагрузка 30, 31, 32 включаетс  коммутационными элементами 33 34, 35. Благодар  выполнению УОЗ 6 на тиристорных оптронах 7 и 8, фототиристоры которых включены параллельно введенному пусковому коммутационному элементу 5, введению RC-цепочки 9, 10, первого 11 и второго 13 диодов ограничительного резистора 12, резисторных датчиков 14-16, повышающего трансформатора 23 производитс  отключение источника от потребителей в тот же полупериод протекани  тока, в который происходит короткое замыкание. При этом через тиристорный коммутатор в этот момент протекает минимальный ток. 1 ил. i (Л tsD to СО 00 со ю

Description

Изобретение относитс  к области защиты источников и потребителей питани  переменного тока и может быть использовано дл  защиты источников от недопустимых нагрузок , в том числе и коротких замыканий, а также дл  избирательной защиты разветвленных индуктивных нагрузок, в частности электромагнитов,-контакторов,электрогид- рораспределителей и других устройств.

Цель зобретени  - расширение области применени  устройства защиты с одновременным его упрощением дл  обеспечени  возможности избирательной (постадий- ной) защиты как источника питани , так и N параллельно включенных потребителей от недопустимых токовых перегрузок.

На чертеже представлена электрическа  схема устройства дл  защиты.

Устройство содержит исполнительный орган 1 защиты, выполненный в виде двухпо- лупериодного тиристорного коммутатора, состо щего из двух встречно-параллельно включенных полупроводниковых тиристоров 2 и 3, управл ющие электроды которых соединены через резистор 4 и пусковой коммутационный элемент 5, управл ющий орган 6 защиты выполнен в виде двух тиристорных оптро- нов 7 и 8, фототиристоры которых включены в цепь управлени  тиристорных коммутаторов параллельно пусковому коммутационному элементу, а последовательно соединенные светодиоды зашунтированы RC-це- почкой из резистора 9 и конденсатора 10 и подключены через первый дтюд 11, ограничительный резистор 12, второй диод 13 и исполнительный орган 1 защиты на выход источника питани  Uii. Резисторные датчики 14-16 тока включены со стороны общей шины питани  последовательно с отдельно коммутируемой нагрузкой.

Измерительный орган 17 защиты состоит из выпр мительного моста 18, на выход которого через пороговые элементы (стабилитроны 19 и 20) разного уровн  срабатывани  подключены светодиоды тиристорных оптронов 21 и 22.

Повышающий трансформатор 23 включен между датчиками 14-16 тока и измерительным органом 17 защиты; первична  обмотка трансформатора выполнена с выводом средней точки, подключенной к общей шине питани , а другие ее выводы через разделительные диоды 24-29 определенной пол рностью дл  каждого вывода подключены к датчикам тока со стороны их подключени  к нагрузке, при этом выходна  обмотка трансформатора подключена на вход выпр мительного моста 18 измерительного органа 17 защиты, а фототиристоры тиристорных оптронов 21 и 22 в зависимости от уровней срабатывани  их пороговых элементов 19 и 20, начина  с максимального, подсоединены одними выводами к общей шине , а другими соответственно к катоду и аноду второго диода 13. Индуктивна  на0

5

0

5

0

0

5

0

5

грузка (потребители) 30-32 включаетс  коммутационными элементами 33-35.

Устройство работает следующим образом.

При срабатывании порогового элемента 19 максимального уровн  включаетс  фототиристор оптрона 21, который шунтирует управл ющий орган 6 защиты с RS-цепоч- кой, последний отключаетс  без выдержки времени. При срабатывании порогового элемента 20 низкого уровн  включаетс  фототиристор оптрона 22, который шунтирует управл ющий орган 6 защиты с RC-цепочкой через второй диод 13. Если продолжительность включени  тиристора 22 выше заданной величины, то происходит отключение управл ющего органа 6 защиты, кратковременное срабатывание тиристорного оптрона 22 от пусковых токов при включении индуктивных нагрузок не приводит к отключению исполнительного органа 1 защиты. Этим достигаетс  избирательность защитного устройства, котора  обеспечивает защиту как источника питани  переменного тока,так и разветвленных индуктивных потребителей от недопустимых перегрузок.

В нормальном режиме дл  включени  исполнительного органа 1 защиты и подачи напр жени  в цепи питани  потребителей 30-32 кратковременно замыкаетс  пусковой коммутационный элемент 5. Включаютс  тиристоры 2 и 3, и через первый диод 11 ограничительный резистор 12 и второй диод 13 подаетс  питание на управл ющий орган 6 защиты, который своим выходом шунтирует контакт пускового элемента 5. Двухполупериодный тиристорный коммутатор остаетс  включенным. При включении коммутационными элементами 33-35 индуктивной нагрузки 30-32 в начальный период , в течение непродолжительного времени, через датчики И-16 тока протекает пусковой ток, величина которого в несколько раз превышает нормальный рабочий ток нагрузки. Пусковые токи вызывают срабатывание порогового элемента 20 и тиристорного оптрона 23. Последний кратковременно шунтирует через второй диод 13 вход управл ющего органа 6 защиты. Если врем  протекани  пусковых токов лежит в допустимых пределах, управл ющий орган защиты удерживаетс  за счет энергии НС-цепочки 9 и 10.

Если происходит, например, заклинивание электромагнитов (индуктивна  нагрузка ) 30-32, что вызывает длительное протекание пускового тока и  вл етс  недопустимым , выходной тиристор оптрона 22 остаетс  включенным и через определенный промежуток времени управл ющий орган 6 защиты отключаетс . Закрываютс  выходные тиристоры оптронов 7 и 8 и исполнительный орган 1 защиты отключает потребителей от источников питани .

При значительных перегрузках источника, например коротких замыкани х в нагрузке или цеп х ее питани , величина тока, протекающего через датчики, значительно превосходит величину пусковых токов. В этом случае срабатывает как пороговый элемент 5 20, так и пороговый элемент 19, включаютс  фототиристоры оптронов 21 и 22, которые шунтируют непосредственно светодио- ды управл ющего органа 6 и его RC-цетимых токовых перегрузок, в него введены первый и второй диоды, ограничительный резистор, RC-цепочка, повышающий трансформатор , 2 N разделительных диодов, (N-1) датчиков тока, исполнительный орган снабжен резистором и пусковым коммутационным элементом, управл ющий орган защиты включает в себ  два тирис- торных оптрона, а Измерительный орган выполнен на двух пороговых элементах, выпочку 9 и 10. При этом происходит быст- ,Q пр мительном мосте и двух тиристорных опт- рое, без выдержки времени, отключение тиристоров оптронов 7 и 8, следовательно, исполнительного органа 1 защиты.

ронах, причем в исполнительном органе резистор , пусковой коммутационный элемент и фототиристоры тиристорных оптронов управл ющего органа защиты включены в цепь управл ющих электродов тиристоров коммуУстройство защиты производит отключеронах , причем в исполнительном органе резистор , пусковой коммутационный элемент и фототиристоры тиристорных оптронов управл ющего органа защиты включены в цепь управл ющих электродов тиристоров коммуние источника от потребителей практически 15 татора, первый диод, ограничительный резистор , второй диод и светодиоды тиристорных оптронов управл ющего органа защиты соединены последовательно в цепочку, включенную между выходом исполнительного органа и общей шиной, RS-цепочка включена параллельно светодиодам тиристорных оптронов управл ющего органа защиты , первична  обмотка повышающего трансформатора выполнена с выводом средней точки, подключенным к общей щине, дру- Устройство дл  защиты источника пита- 25 выводы первичной обмотки через разв тот же полупериод протекани  переменного тока, в который произошло короткое замыкание, при этом отключение потребителей происходит в момент протекани  минимального тока через тиристорный коммутатор исполнительного органа защиты 1.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   ни  переменного тока и потребител , содержащее исполнительный орган защиты, выполненный в виде двухполупериодного тирис- тарного коммутатора, управл ющий орган защиты, резисторный датчик тока, предназнаделительные диоды соответствующей пол рности подключены к датчикам тока, вторична  обмотка повыщающего трансформатора подключена к входу выпр мительного моста, выход которого подключен к цепочкам.

   ченный дл  включени  в цепь потребите- 30 кажда  из которых состоит из последовал , и измерительный орган зашиты, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства защиты с одновременным его упрощением дл  обеспечени  возможности избирательной защиты

   тельно соединенных порогового элемента и светодиода тиристорного оптрона измеритель ного органа защиты, а фототиристоры тиристорных оптронов измерительного органа защиты подключены одними выводами к обкак источника питани , так и N парал- 35 щей шине, а другими соответственно к ка- лельно включенных потребителей от недопус- тоду и аноду второго диода.

   тимых токовых перегрузок, в него введены первый и второй диоды, ограничительный резистор, RC-цепочка, повышающий трансформатор , 2 N разделительных диодов, (N-1) датчиков тока, исполнительный орган снабжен резистором и пусковым коммутационным элементом, управл ющий орган защиты включает в себ  два тирис- торных оптрона, а Измерительный орган выполнен на двух пороговых элементах, выпр мительном мосте и двух тиристорных опт-

   пр мительном мосте и двух тиристорных опт-

   ронах, причем в исполнительном органе резистор , пусковой коммутационный элемент и фототиристоры тиристорных оптронов управл ющего органа защиты включены в цепь управл ющих электродов тиристоров коммуделительные диоды соответствующей пол рности подключены к датчикам тока, вторична  обмотка повыщающего трансформатора подключена к входу выпр мительного моста, выход которого подключен к цепочкам.

   тельно соединенных порогового элемента и светодиода тиристорного оптрона измеритель ного органа защиты, а фототиристоры тиристорных оптронов измерительного органа защиты подключены одними выводами к об