Реле напряжения
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е )748634
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Союз Советских
Социалистических
Республик
{6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заивлено 06.01.78 (2l ) 2566920/24-07 (5I )M. Кл.
Н 02 Н 3/20
Н 01 Н 83/10 с ярисоединением заявки №вЂ”
Гооударстееикый комитет (23) Приоритетдо делам изобретений и открытий
Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26 (53) УДК621.316. ,925 (088.8) Дата опубликования описания 18.07,80 (72) Авторы изобретения
H. С. Перфильев и В. А. Федоров (7I) Заявитель (54) РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к релейной технике и предназначено для защиты потребителей переменного тока от превышения заданного уровня эффективного напряжения.
Известны реле напряжения, применяемые для защиты потребителей переменного тока от перенапряжений 1Ц21, zегорые содержат выпрямительный блок, блок сравнения, нуль-орган, .подключенный к блоку сравнения, и исполнительный орган. тО
Из известных устройств наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является реле напряжения $3) содержащее двухполупериодный выпрямитель, подключенный, к защкпаемой сети, интегрирующую цепочку, состояптую иэ последовательно соединенных конденсатора н резистора, блок сравнения напряжений, нуль-орган, и подключенный к нему исполнительный орган. 2о
Недостатком известного реле, является то, что оно обладает помехоустойчивостью при кратковременных выбросах напряжения сети, длительность которых значительно меньше полупериода иименения напряжения, однако оно работает с достаточной точностью только и случае синусоидального напряжения, а при нестптусоидальной форме напряжения погрешность срабатывания реле увеличивается с, увеличением, степени несинусоидальности.
Бель изобретения - повышение точности срабатывания реле.
Поставленная цель достигается тем, что в реле напряжения, содержащем двухполупериодный выпрями гель, подключенный к защищаемой сети, интегрирующую цепочку, состоящую из последовательно аоединенньтх конденсатора и резистора, блок сравнения, нуль-орган и подключенный к нему исполнительный орган, блок сравнения напряжения выполнен в виде нелинейного моста, два плеча которого составляет потенциометр, включенный параллельно конденсатору интегрирующей цепочки, подключенной к двум другим выводам двухполупериодного выпрямителя. Ива других плеча нелинейного моста составляют ре-
3 748634 зистор и стабилитрон, "тройка соедйнейИ которых и средняя точка потенциометра
ifohkiiioчены к входам нуль-- оргaN а, при
"Ътом соотношение номинального значения сопротивления резистора интегрирующей цепочки и общего омического сопротивле.ния входной диагонали нелинейного моста, включенной в качестве нагрузки параллель1 но, конденсатору интегрирующей цепочки, равно 1: 2. 10
Такое выполнение схемы позволило при
"соотношении сопротивления. резистора интегрирующей цепочки и сопротивления нелинейного моста; равном 1: 2, получить вольтамперную характеристику заряда кон- 15 дейсатора в йнтегрирующей цепочке iio виду близкую к параболе, при этом максимальные значения напряжения на конденсаторе будут пропорциональны суммарной величине заряда, переданного конденсатору 20 к концу заряда, а так как текущее значение величины заряда, передаваемого конденсатору, зависит от величины зарядного тока в этот момент, а зарядный ток изменяется приближенно по параболическому 25 зй(ону, то очевидно," что максимальное значение напряжения на конденсаторе будет пропорционально среднеквадратичному значению напряжения, т. е. его эффективному значению. Кроме того, в схеме осу- 30 щес. твлено сравнение напряжений на.уровнях, соизмеримых с уровнем контролируемого напряжения, и в результате этого пойышена точность контроля напряжения.
На фиг. 1 приведена электрическая 35
cieara реле напряжения, содержащего двухполупериодный выпрямитель 1, резистор 2 и конденсатор 3 интегрирующей цепочки, подключенные к выходной диагонали двухполупериодного выпрямителя, потея- 40 циометр 4, подключенный параллельно конденсатору 3 и составляющий два плеча нелинейного моста блока сравнения, резистор 5 и опорный стабилитрон 6, составляющие два других плеча нелинейного 45 моста, нуль-орган 7 и исполнительный орган 8.
Схема работает следующим образом.
Йапряжение контролируемой сети подается на входную диагональ двухполупери-50 одного выпрямителя 1, а с выходной диагонали этого выпряйи ййй снимается вйпрямленное напряжение на измерительный блок реле напряжения.
С начала первого полупвриода через резистор 2 начинает заряжаться конденсатор 3 и продолжает заряжаться до момента, когда напряжение на спадающей вет4 ви полупериода станет равно напряжению на конденсаторе 3, после чего напряжение, подаваемое на измерительный блок продол= жает спадать до нуля, а конденсатор 3 разряжается на нелинейный мост, состоящий из потенциометра 4, резистора 5 и стабилитрона 6, со скоростью, определяемой параметраМи элементов схемы.
Зависимость мгновенного значения тока заряда конденсатора от абсолютнос го значения переменного напряжения О„ на входе измерительного блока будет иметь вид:
М вЂ” Осо
c= где - напряжение на накопительном
Со конденсаторе к моменту начала заряда при последующем периоде;
9. — номннальное значение сопротивления резистора в цепи заряда конденсатора. ,Зависимосm 1 =ЦО „ вестным приближением заменить параболой, для которой;
К ) c=u UR со
График этой зависимости приведен на фиг. 2.
Вследствии того, что после окончания каждого полупериода конденсатор разряжается на определенное сопротивление нелиней,I ного моста, к началу последующего полупериода конденсатор 3 оказывается не полностью разряженным, и поэтому заряд в последующем полупериоде начинается не сразу, а после того, как напряжение 0„) переднего фронта полупериода достигает значения напряжения 0С на кон-, денсаторе 3.
При этом пропорционально напряжению на кондейсаторе Uc будет изменяться и напряжение U на средней точке потенциометра 4, которое сравнивается с опорным напряжением Ц на стабилитроне. B случае, если напряжение 0„ на средней точке потенциометра превысит уровень опорного напряжения, выдается сигнал
Ue,><. (входное напряжение нулт-органа) на вход нульоргана, который вырабатывает команду на исполнительный орган.
Выбор параметров элементов измерительного блока производится из условия получения вольтампврной характеристики заряда конденсатора, по виду приближак . щейся в параболе, и из условия обеспечения сравнения более высоких по уровню напряжений.
5 748
Процесс выделения на нагрузке, в блоке сравнения, напряжений, максимальные значения которых lIpolIopUHQHBlIbHbl эффективному значению результирующей кривой контролируемого напряжения, показан на графиках фиг. 3 (а, б, в).
Таким образом, введение в устройство нелинейного мостового блока сравнения, включенного в качестве нагрузки накопительного конденсатора интегрирующей цепочки, позволило создать реле напряже.ния, реагирующее на эффективное значение напряжения контролируемой сети, и повысить тем самым точность срабатывания реле напряжения..
Формул а изоб ретения
Реле напряжения, содержащее двухполупериодный выпрямитель, подключенный к эащищаемоф сети, интегрирующую цепочку, состоящую из последовательно соединенных конденсатора и резистора, блок сравнения, нуль-орган и подключенный к нему исполнительный орган, о т личающееся тем,что,сцелью повышения точности срабатывания реле, блок сравнения напряжения выполнен в виде нелинейного моста, два плеча которого составляет потенциометр, включенный параллельно конденсатору интегрирующей цепочки, подключенной к двум другим выводам двухполупериодного выпрямителя, два других плеча нелинейного моста составляют резистор и стабилитрон, 10 точка соединения которых и средняя точка потенциометра подключены к входам нульоргана, при этом соотношение номинального значения сопротивления резистора интегрирующей цепочки и общего омичесt5 кого сопротивления входной диагонали нелинейного моста, включенной в качестве нагрузки, параллельно конденсатору интегрирующей цепочки, равно 1: 2..
Источники информации, 20 принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 530369, Кп. Н 01 H 83/10, 1 976. 2. Патент Франции ¹ 2243542, кл. Н 02 Н 3/20, 1974.
3. Авторское свидетельство СССР № 233055, кл. Н 01 Н 47/32, 1 96 7 (прототип ) .
74 8634
Ю
gazed
Составитель Т. Щеголькова
Редактор Т. Орловская Техред Ж. Кастелевич Корректор Г. Назарова
Заказ 4254/44 Тираж 783 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва Ж-35, Раушскаа наб., д, 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4