Устройство для токовой защиты электроустановок

Устройство для токовой защиты электроустановок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК, содержащее датчик тока нагрузки, транзисторный ключ, защунтиррванный фотодинистором оптрона, светодиод которого защунтирован конденсатором и подключен своим анодом к первому выводу датчика тока нагрузки два диода и два резистора, один вывод первого из которых соединен со вторым выводом датчика тока нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при использовании в мощных электроустановках , в устройстве второй вывод первого резистора подключен через второй ре-зистор к катоду светоднода оптрона и одновременно к катоду первого диода, анод которого соединен с катодом второго диода, подключенногр своим анодом к аноду светодиода оптрона.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51} Н 02 Н 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Й ОТКРЫТИЙ (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2. Авторс (ое свидетельство СССР № 728194, кл. Н 02 Н 7/10, 1978.

-+E

1 (21) 3330689/24-07 (22) 19.08.81 (46) 15.07.83. Бюл. № 26 (72) Л. Б. Чубаров, Ю. В. Ваванов, Б, И. Кравцов, М. И. Паркалов, В. К. Коваль, В. Л. Ключарев, Ю. А. Гордиенко и Г. М. Зомерфрайнд (71) Ташкентский; ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.316.925.4 (088.8) (56) !. Китаев В. Е. и др. Электрическая защита полупроводниковых источников питания. М., «Связь», 1977, с. 90, рис. 3.15.

„„SU„„1029312 A (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ТОКОВ(}р!

ЗАШИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК, содержащее датчик тока нагрузки, транзисторный ключ, зашунтированный фотодинистором оптрона, светодиод которого зашунтирован конденсатором и подключен своим анодом к первому выводу датчика тока нагрузки,два диода и два резистора, один вывод первого из которых соединен со вторым выводом датчика тока нагрузки, отличаюи(ееся тем, что, с целью повышения надежности при использовании в мощных электроустановках, в устройстве второй вывод первого резистора подключен через второ" ре-зистор к катоду светодиода оптрона и одновременно к катоду первого диода, анод которого соединен с катодом второго диода, подключенного своим анодом к аноду светодиода оптрона.

1029312

Составитель В. Костюхин

Редактор Н. Парфенова Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

3а к аз 4994/53 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для защиты источников питания электроустановок от перегрузок по току.

Известны устройства токовой защиты, содержащие датчик тока, связанный с полупроводниковым ключом, управляющим режимом работы транзисторного запирающего элемента (1).

Недостатком известных устройств является невысокая надежность при использовании в мощных электроустановках, обусловленная тем, что переходной процесс в них протекает плавно с большим числом промежуточных устойчивых состояний, при которых транзисторный запирающий элемент заперт не полностью и на нем выделяется мощность, соизмеримая по величине с мощностью, выделяемой на нагрузке.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату является устройство для токовой защиты, содержащее датчик тока нагрузки, транзисторный ключ, зашунтированный фототиристором оптрона, светодиод которого зашунтирован конденсатором и под ключен своим анодом к первому выводу датчика тока нагрузки, два диода и два резистора, один вывод первого из которых соединен со вторым выводом датчика тока нагрузки (112).

Однако известному устройству присуща низкая надежность при использовании в мощных электроустановках, обусловленная следующим: при коротких замыканиях в нагрузке кратковременное возрастание тока светодиода вызывает его разрушение; резисторный датчик тока имеет сопротивление порядка десятых долей Ома, поэтому при любом значении включенной параллельно ему емкости трудно получить требуемую задержку срабатывания защиты при первом включении.

Цель изобретения — повышение надежности при использовании в мощных электроустановках.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для токовой защиты электроустановок, содержащем датчик тока нагрузки, транзисторный ключ, зашунтированный фотодинистором оптрона, светодиод которого зашунтирован конденсатором и подключен своим анодом к первому выводу датчика тока нагрузки, два диода и два резистора, один вывод первого из которых соединен со вторым выводом датчика тока нагрузки, второй вывод первого резистора подключен через второй резистор к аноду светодиода оптрона и одновременно к катоду первого диода, анод которого соединен с катодом второго диода, подключенного своим анодом к аноду светодиода оптрона.

На чертеже приведена блок-схема устройства для токовой защиты электроустановок.

Устройство для токовой защиты электроустановок содержит датчик тока нагрузки

1, светодиод 2 оптрона, резисторы 3 и 4, диоды 5 и 6, конденсаторы 7, фотодинистор 8 оптрона, транзисторный ключ 9, клеммы для подключения нагрузки 10 и источника питания 11.

Устройство работает следующим образом.

При нормальном режиме работы электроустановки напряжение на датчике тока нагрузки 1 меньше напряжения включения светодиода 2 оптрона, и фотодинистор 8, находясь в выключенном состоянии, не оказывает влияния на транзисторный ключ 9.

При превышении током нагрузки порогового значения активируется светодиод 2 оптрона, при этом происходит включение фотодинистора 8 оптрона и падение напряжения на нем уменьшается практически до нуля (остаточное напряжение порядка 0,5—

0,7 В). Это приводит к запиранию транзисторного ключа 9, и к отключению вследствие этого нагрузки 10 от источника питания 11. так как сопротивление трансзиторного ключа становится равным бесконечности. В этом состоянии схема блокируется.

Перед повторным включением источника питания необходимо устранить неисправность и кратковременно разомкнуть одну из шин питания.

Конденсатор 7 и резисторы 3 и 4 служат для устранения активности светодиодов 2 при включении нагрузки, так как в первый момент после включения питания ток превышает среднее значение (происходит заряд конденсаторов, разогрев нитей накала, смещение якорей двигателей из состояния покоя и т.д.). Только после заряда конденсатора 7 через резисторы 3 и 4 к светодиоду 2

4о будет приложено напряжение, практически равное напряжению на датчике тока нагрузки 1. Для защиты светодиода 2 от больших токов в режиме короткого замыкания в нагрузке применены импульсные диоды 5 и 6.

Время срабатывания защиты порядка 1—

45 10 мкс. В течение этого времени возможно прохождение токов большой величины. Эти токи проходят через резистор 1 и диоды 5 и 6, минуя светодиод 2 оптрона.

Использование изобретения позволяет повысить надежность защиты источников питания от короткого замыкания и перегрузок при работе с мощными электроустановками.