SU803069A1 - Electric apparatus protecting device - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ(54) DEVICE FOR ELECTRICAL INSTALLATION PROTECTION

1one

Изобретение относитс  к автоматизации и релейной защите электроустановок.The invention relates to automation and relay protection of electrical installations.

Известны устройства дл  защиты электроустановок , содержащие выходной каскад, состо щий из электромагнитного реле, транзистора и стабилитрона, подключенного к полюсам источника питани  через одинаковые резисторы 1. Недостатком этих устройств  вл етс  их повышенное потребление, что вызвано подключением исполнительного органа на стабилизированное напр жение.The devices for protection of electrical installations are known, which contain an output stage consisting of an electromagnetic relay, a transistor and a zener diode connected to the poles of the power source through the same resistors 1. The disadvantage of these devices is their increased consumption, which is caused by connecting the actuator to a stabilized voltage.

Известно также устройство дл  защиты электроустановок, позвол ющее снизить потребление . Оно содержит выходной каскад, состо щий из стабилитрона, подключенного к положительному полюсу источника питани  через последовательно соединенные первый и второй резисторы, а к отрицательному поюсу через третий резистор транзистора типа п-р-п, эмиттер которого подключен к катоду стабилитрона, а база через сме1йающий резистор к выходу измерительного блока, и электромагнитное реле. Недостатком данного устройства  вл етс  пониженна  помехоустойчивость, так как после срабатывани  реле нарушаетс  электрическа It is also known a device for protecting electrical installations, which allows to reduce consumption. It contains an output cascade consisting of a Zener diode connected to the positive pole of the power source through the first and second resistors connected in series, and a negative pole through the third resistor of the pnp transistor, the emitter of which is connected to the Zenerdron cathode, and the base through a resistor to the output of the measuring unit, and an electromagnetic relay. The disadvantage of this device is reduced noise immunity, since after the relay is triggered, the electrical

симметри  устройства относительно полюсов источника питани .symmetry of the device relative to the poles of the power source.

Цель изобретени  состоит в повышении помехоустойчивости и в еще большем снижении потреблени  устройства, когда ток измерительного блока соизмерим током срабатывани  реле.The purpose of the invention is to improve the noise immunity and to further reduce the consumption of the device when the current of the measuring unit is commensurate with the relay operation current.

Это достигаетс  тем, что в устройство дл  защиты электроустановки, содержащее измерительный блок, к выходу которого через смещающий резистор подключена базаThis is achieved by the fact that an electrical installation protection device containing a measuring unit, to the output of which a base is connected through a bias resistor

транзистора п-р-п типа, эмиттер которого соединен с катодом стабилитрона, св занного через первый и второй резисторы с положительным полюсом источника питани , а к отрицательному- полюсу через третий резистор и электромагнитное реле, дополнительно введены второй транзистор типа п-р-п, третий и четвертый транзисторы типа р-п-р, два диода и четвертый резистор, причем электромагнитное исполнительное реле выполнено с двум  полуобмотками, перва pnp type transistor, the emitter of which is connected to the cathode of the zener diode connected via the first and second resistors to the positive pole of the power source, and to the negative pole via the third resistor and the electromagnetic relay, a second transistor of the pnp type is additionally introduced , the third and fourth transistors of the pp type, two diodes and the fourth resistor, and the electromagnetic executive relay is made with two half windings, the first

из которых включена последовательно с первым и вторым резисторами, а втора  - с третьим и четвертым резисторами, первый транзистор включен через первый диод параллельно первой полуобмотке, второй транзистор параллельно второму резистору, третий транзистор включен через второй диод параллельно четвертому резистору, а червертый транзистор параллельно второй полуобмотке реле, база и эмиттер второго транзистора подключены к катоду и аноду первого диода, а база и эмиттер четвертого транзистора - к аноду и катоду второго диода, эмиттер третьего транзистора подключен к аноду стабилитрона, а база через дополнительный смещающий резистор к выходу измерительного блока.of which are connected in series with the first and second resistors, and the second with the third and fourth resistors, the first transistor is connected through the first diode parallel to the first half winding, the second transistor is parallel to the second resistor, the third transistor is connected through the second diode parallel to the fourth resistor, and the fourth transistor is parallel to the second the semi-winding relay, the base and the emitter of the second transistor are connected to the cathode and anode of the first diode, and the base and emitter of the fourth transistor are connected to the anode and cathode of the second diode, emitter t etego transistor is connected to the anode of the zener diode and the base through an additional biasing resistor to the output of the measuring unit.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Устройство дл  защиты электроустановок содержит измерительный блок 1, электромагнитное реле с двум  полуобмотками 2 и 3, первый 4 и второй 5 транзисторы типа п-р-п, третий 6 и четвертый 7 транзисторы типа р-п-р, диоды 8, 9, балластные резисторы 10-13, стабилитроны 14-16, источник 17 пи тани  и смещающие резисторы 18 и 19. В качестве измерительного блока 1 в предлагаемом устройстве дл  защиты электроустановок могут быть применены различные измерительные органы релейной защиты.The device for protection of electrical installations contains a measuring unit 1, an electromagnetic relay with two half windings 2 and 3, the first 4 and second 5 transistors of the pnp type, the third 6 and the fourth 7 pnp transistors, diodes 8, 9, ballast resistors 10-13, zener diodes 14-16, power supply 17 and bias resistors 18 and 19. As a measuring unit 1 in the proposed device for protection of electrical installations, various measuring bodies of relay protection can be used.

Работа устройства заключаетс  в следующем .The operation of the device is as follows.

Когда на вход блока 1 сигналы равны нулю или недостаточны дл  срабатывани , потенциал выхода блока 1 примерно равен потенциалу катода стабилитрона 15. При этом транзисторы 4 и 7 открыты, а транзистор 5 закрыт напр жением на диоде 8, транзистор 6 - положительным относительно его эмиттера потенциалом выхода блока 1 Полуобмотки 2 и 3 электромагнитного реле при этом защунтированы открытыми транзисторами , и ток в них практически равен, нулю. Реле не срабатывает.When the signals to the input of block 1 are zero or insufficient for operation, the output potential of block 1 is approximately equal to the potential of the cathode of the Zener diode 15. At the same time, transistors 4 and 7 are open, and transistor 5 is closed by voltage across the diode 8, the potential of transistor 6 the output of the unit 1 Semi-windings 2 and 3 of the electromagnetic relay while zaschuntirovany open transistors, and the current in them is almost equal to zero. The relay does not work.

При выполнении условий срабатывани  потенциал выхода блока 1 скачком установитс  примерно равным потенциалу анода стабилитрона 15. Транзисторы 5 и 6 при этом открыты, транзистор 4 закрыт отрицательным относительно его эмиттера потенциалом выхода блока 1, а транзистор 7 - напр жением на диоде 9. Резисторы 11 и 12 при этом защунтированы открытыми транзисторами б, 5, а на полуобмотки 2 и 3 электромагнитного реле подано напр жение. Реле срабатывает.When the triggering conditions are fulfilled, the output potential of block 1 jumps approximately equal to the potential of the anode of the Zener diode 15. Transistors 5 and 6 are open, the transistor 4 is closed negative with respect to its emitter potential of the output of block 1, and transistor 7 is the voltage across the diode 9. Resistors 11 and 12 are thus bounded by open transistors b, 5, and voltage is applied to the half windings 2 and 3 of the electromagnetic relay. Relay triggered.

Если бы в схеме выходного каскада устройства дл  защиты электроустановок не было второго 5 и третьего 6 транзисторов, а равно второго 11 и четвертого 12 резисторов , то при отпирании транзисторов 4 и 7 в схеме произлощло бы перераспределение потенциалов, что привело бы к понижению помехоустойчивости. Но этого не происходит благодар  тому, что транзисторы 5, 6, запира сь , вместо зашунтированных открытыми транзисторами 4, 7 полуобмоток 2, 3 реле последовательно с резистором 10, подключенным к положительному полюсу источника 17, и резистором 13, подключенным к отрицательному полюсу источника 17, ввод т второй 11 и четвертый 12 резисторы, величины которых равны величинам активных сопротивлений полуобмоток 2, 3. ТакимIf there were no second 5 and third 6 transistors in the output stage device protection circuit, but the second 11 and fourth 12 resistors were equal, then unlocking transistors 4 and 7 in the circuit would have produced a redistribution of potentials, which would lead to a decrease in noise immunity. But this does not happen due to the fact that transistors 5, 6 are locked, instead of shunted by open transistors 4, 7 half-windings 2, 3 relays in series with a resistor 10 connected to the positive pole of source 17, and a resistor 13 connected to the negative pole of source 17 , the second 11 and fourth 12 resistors are introduced, the values of which are equal to the active resistances of the semi-windings 2, 3.

J образом, суммарное балластное сопротивление устройства состоит в зависимости от состо ни  последнего, или из резисторов 10 13, или из резисторов 10, 13 и полуобмоток 2, 3 реле. Величины балластных резисторов 10-13 выбираютс  с таким расчетом, чтобыJ way, the total ballast resistance of the device depends on the state of the latter, or from resistors 10 13, or from resistors 10, 13 and half-windings 2, 3 relays. The magnitudes of the ballast resistors 10–13 are chosen so that

0 обеспечить нормальную работу блока 1. А это значит, что потребление устройства определ етс  лищь потреблением блока 1.0 to ensure the normal operation of unit 1. This means that the device consumption is determined only by the consumption of unit 1.

Повыщению помехоустойчивости призвано служить и выполнение электромагнитного реле с полуобмотками 2 и 3. В динамических режимах, в моменты переключений транзисторов схема устройства не тер ет электрической симметрии относительно полюсов источника 17. Стабилитроны 14, 16, шунтирующие полуобмотки 2, 3 реле, играют дво кую роль: защищают транзисторы от перенапр жений и обеспечивают непрерывность тока через блок 1 и стабилитрон 15 в динамических режимах.Electromagnetic relays with half windings 2 and 3 are intended to enhance noise immunity. In dynamic modes, at the moments of switching transistors, the device circuit does not lose electrical symmetry with respect to the poles of source 17. Zener diodes 14, 16, shunting half windings 2, 3 relays play a dual role : protect transistors from overvoltages and ensure current continuity through block 1 and zener diode 15 in dynamic modes.

Таким образом, введение в устройство дл  защиты электроустановок дополнительных элементов, позвол ющих электрически симметрировать .всю систему устройства в целом относительно полюсов источника питани  как в статическом, так и в динамических режимах, позволило повыситьThus, the introduction of additional elements into the device for protection of electrical installations, which allow electrically balancing the entire system of the device as a whole relative to the poles of the power source in both static and dynamic modes, has allowed

Q помехоустойчивость устройства и снизить его потребление.Q noise immunity of the device and reduce its consumption.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  защиты электроустановки содержащее измерительный блок, к выходуDevice for protection of electrical installations containing measuring unit, to the output 5 которого через смещающий резистор подключена база транзистора п-р-п типа, эмиттер которого соединен с катодом стабилитрона , св занного с положительным полюсом источника питани  через первый и второй резисторы, а к отрицательному полюсу через третий резистор и электромагнитное исполнительное реле, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости и снижени  потреблени , дополнительно введены второй транзистор типа п-р-п, третий5 of which, through a bias resistor, is connected to the base of a pnp type transistor, the emitter of which is connected to the cathode of a zener diode connected to the positive pole of the power source through the first and second resistors, and to the negative pole through a third resistor and electromagnetic actuator, that, in order to increase noise immunity and reduce consumption, a second pnp transistor is additionally introduced, the third 5 и четвертый транзисторы типа р-п-р, два диода и четвертый резистор, причем электромагнитное реле выполнено с двум  полуобмотками , перва  из которых включена последовательно с первым и вторым резисторами , а втора  - с третьим и четвертым5 and the fourth transistors of the pp type, two diodes and the fourth resistor, and the electromagnetic relay is made with two half windings, the first of which is connected in series with the first and second resistors, and the second with the third and fourth ® резисторами, первый транзистор включен через первый диод параллельно первой полуобмотке , второй транзистор параллельно второму резистору, третий транзистор включен через второй диод параллельно четвертому резистору, а четвертый транзистор параллельно второй полуобмотке реле, база и эмиттер второго транзистора подключены к катоду и аноду первого диода, а база и эмиттер четвертого транзистора - к аноду® resistors, the first transistor is connected through the first diode parallel to the first half-winding, the second transistor is parallel to the second resistor, the third transistor is connected through the second diode parallel to the fourth resistor, and the fourth transistor is parallel to the second half-winding relay, the base and emitter of the second transistor are connected to the cathode and anode of the first diode, and the base and emitter of the fourth transistor - to the anode и катоду второго диода, эмиттер третьего транзистора подключеи к аноду стабилитрона , а база - через дополнительный смещающий резистор к выходу измерительногоблока .and the cathode of the second diode, the emitter of the third transistor connected to the anode of the Zener diode, and the base through an additional bias resistor to the output of the measuring unit. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Техническое описание и инструкци  по эксплуатации № ОЛХ 463.180. ЗащитаSources of information taken into account during the examination 1. Technical description and operating instructions №ЛЛХ 463.180. Protection дифференциальна  типов ДЗТ-21УЗ, ДЗТ22V3 , 1978, Чебоксары.Differential types DZT-21UZ, DZT22V3, 1978, Cheboksary. 2. Технический отчет ОЛХ. 126.551 «Научно-исследовательска  работа по созданию типовых измерительных органов релейной защиты и автоматики сетей переменного тока нaпp жeниeмJJS-750 кВ, 22Ю6.78, Чебоксары .2. Technical Report of CFM. 126.551 “Research work on the creation of standard measuring bodies of relay protection and automation of AC networks, for example, with JJS-750 kV, 22Y6.78, Cheboksary.