Устройство для защиты от перегрузки по току

Устройство для защиты от перегрузки по току

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Q ll M C A H M E ()>33

Союз Советекмн социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.05.78 (21) 2614388I24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М, Кл.а

Н 02 Н 3/093

Государственный кокнтет

СССР (53) УДК 621.316..925(088.8) Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 28.07.80 ао делам нзобротеннй н етнрытнй

А. С. Риман, В. И. Лисачкин и В. В. Червинский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЪ| ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

ПО ТОКУ

Изобретение относится к релейной защите, а именно к устройствам для токовой защиты, которые срабатывают и выдают сигнал на исполнительный орган с выдержкой, зависящей от величины тока перегрузки.

Известно устройство для токовой защиты с характеристикой срабатывания, обратнозависимой от величины входного сигнала, содержащее трансформатор тока, резонансный контур, образованный магнитным пускателем и конденсаторами, коммутаторы с тиратронными характеристиками и КС-контурами в, цепях их сеток (1).

Известное устройство . имеет сложную схему, не обеспечивает эффективную защиту и предназначено для использования с конкретным типом пускателя, что ограничивает область его применения.

Известно также устройство защиты, содержащее два трансформатора тока, выпрямитель с фильтром, на выходе которого вырабатывается напряжение, пропорциональнове величине тока нагрузки, и времязадающую RC-цепь, постоянная времени которой пропорциональна времени нагрева в заданном конкретном режиме перегрузки (2).

В этом устройстве также не обеспечивается защита двигателя во всех режимах перегрузки. В качестве прототипа выбрано устройство для защиты от перегрузки по току, со держащее трансформатор тока, формирователь сигнала, времязадающую RC-цепь и исполнительный орган, в котором с целью расширения диапазона выдержек времени срабатывания при малых перегрузках и получения минимального времени срабатывания при больших перегрузках дополнительно введен орган сравнения, соединенный с RC-цепью (3).

Хотя введение дополнительного органа сравнения позволяет расширить диапазон

15 выдержек времени срабатывания при малых перегрузках и получить минимальное время срабатывания при больших перегрузках, такому устройству присущ ряд недостатков.

Введение дополнительного органа сравМ нения усложняет устройство и снижает его надежность. Время срабатывания устройства определяется только величиной перегрузки и не зависит от теплового состояния защищаемого объекта в момент возникнове750633 о

l5

36

25 ного органа 9. ния перегрузки. Допустимое время существования перегрузки с холодного состояния защищаемого объекта в несколько раз больше допустимого времени перегрузки с нагретого состояния объекта. Поэтому защитные характеристики устройства должны учитывать тепловое соСтояние защищаемого объекта в момент возникновения перегрузки. Кроме того, в устройстве применена одна RC-цепь с неизменной при любых значениях перегрузки постоянной времени заряда с-RC. Поэтому время срабатывания устройства при небольшой перегрузке однозначно определяет время его срабатывания при большой перегрузке. В тех случаях, ког.да путем существенного увеличения постоянной времени заряда конденсатора RC-цепи достигнуто большое время срабатывания устройства при малых перегрузках, неизбежно значительное увеличение времени срабатывания устройства и при больших перегрузках.

Так как в известном устройстве применена одна RC-цепь с неизменной при любых значениях перегрузки постоянной времени заряда т-RC, то его применение неэффективно для широкого класса защищаемых объектов (например, электрические машины, трансформаторы), у которых постоянная времени нагревания при перегрузках не остается постоянной.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для защиты от перегрузки по току, содержащее последовательно соединенные трансформатор тока, формирователь и делитель напряжения, времязадающую RC-цепь и исполнительный орган, введены дополнительные RC-цепи и логический элемент ИЛИ, входы времязадающей RC-цепи и дополнительных RCцепей подключены к делителю напряжения, выходы через логический элемент ИЛИ подключены к исполнительному органу, причем количество дополнительных RC-цепей обусловлено требуемой точностью защитной характеристики устройства.

Принципиальная схема устройства приведена на чертеже.

Предлагаемое устройство содержит трансформатор тока l, формирователь сигнала 2, делитель напряжения 3, дополнительные

RC-цепи 4, 5 и б, основную времязадающую

RC-цепь 7, логический элемент ИЛИ 8 и испблнительный орган 9, На чертеже показано три дополнительных RC-контура с постоянными времени заряда т* т1, и т, соответствующими трем режимам перегрузки. Причем с <тз < 6 <

<, где z — постоянная времени заряда конденсатора основного времязадающего контура 7. При использовании устройства для защиты асинхронных электродвигателей параметры дополнительного RC-конту4 ра 4 и напряжение на резисторе 10 делителя 3 выбираются из условия быстрого отключения электродвигателя при возникновении режима к. з. Причем постоянная времени. заряда тц РС-контура 4 во много раз меньше постоянной времени заряда тг основного RC-контура.

В зависимости от требуемой точности защитной характеристики устройства в нем может быть сокращено (до двух или одного), либо увеличено (до четырех и более) число дополнительных RC-контуров.

Устройство работает следующим образом.

При протекании тока по защищаемому объекту напряжение со вторичной обмотки трансформатора тока 1 поступает на формирователь сигнала 2, с которого напряжение, соответствующее величине нагрузки защищаемого объекта, подается на делитель напряжения 3. Так как к делителю присоединены основной и дополнительные RC-контуры, то при подаче на делитель напряжения происходит заряд конденсаторов

11 — 14 укаэанных RC-контуров.

Если ток нагрузки не превышает номинальную, то напряжение полностью заряженного конденсатора .11 основного RC-контура недостаточно для срабатывания исполнительного органа 9. Очевидно, напряжение . полностью заряженных конденсаторов дополнительных RC-контуров тем более недостаточны для срабатывания исполнительПри возникновении малой перегрузки. напряжения, поступающие на входы основного и дополнительных RC-контуров, соответственно увеличиваются, что приводит к зю дальнейшему заряду конденсаторов ll — 14.

Когда напряжение на конденсаторе .11 основного КС-контура ? достигает величины срабатывания дополнительного органа 9, последний подает сигнал либо на отключение защищаемого объекта, либо на снижение нагрузки. Параметры делителя 3 выбра ны такими, чтобы в рассматриваемом режиме малой перегрузки напряжение на полностью заряженном конденсаторе 12 дополнительного RC-контура 6 было недостаточно для

4у срабатывания исполнительного органа 9.

Однако если в цепи защищаемого объекта перегрузка превышает заданную величину, то срабатывание исполнительного органа происходит от напряжения на конденсаторе 12 дополнительного RC-контура 6, а не .от напряжения на конденсаторе ll основного RC-контура. Объясняется это тем, что постоянная времени заряда т се и напряжение на конденсаторе 12 дополнительного RC-контура 6 достигает напряжения срабатывания исполнительного органа 9 раньше,чем напряжение на конденсаторе 11 основного КС-контура 7.

При дальнейшем увеличении перегрузки срабатывание исполнительного органа про750633

Экономическая эффективность от использования устройства в рудничных взрывоя безопасных магнитных пускателях составляет не менее 200 тыс. руб. в год. исходит от напряжения на конденсаторе f8 добавочного RC-контура S, имеющего пос тоянную времени заряда gg (tq, за врем меньшее, чем при отсутствии RC-контура 5, Наконец, если возникает большая перегрузка, то срабатывание исполнительного органа происходит от напряжения на кон. денсаторе 14 добавочного RC-контура 4 за малое время, величина которого выбирается согласно поставленным требованиям путем соответственного подбора элементов дополнительного RC-контура 4. При этом параметры делителя 3 и RC-контура 4 могут выбираться любыми исходя из условия обеспечения быстрого срабатывания устройства при возникновении режима значительной перегрузки, например, при к.з. электродвигателя.

Положительный эффект от применения предложенного устройства . заключается .в следующем: повышается надежность устройства благодаря его упрощению; обеспечивается эффективная защита от перегрузки по току защищаемых объектов, так как в устройстве, кроме основной RC-цепи, присоединенной к исполнительному органу через логический элемент ИЛИ, подключены также дополнительные RC-цепи, постоянные времени заряда которых соответствуют постоянной времени нагрева защищаемого объекта во всех режимах перегрузки.

5 Формула изобретения

Устройство для защиты от перегрузки по току, содержащее последовательно соединенные трансформатор тока, формирователь сигнала и делитель напряжения, <Ф, времязадающую RC-цепь и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, введены дополнительные RC-цепи и логический элемент ИЛИ, входы времязадающей RC-цепи

1„и дополнительных RC-цепей подключены кделителю напряжения, а выходы через логический элемент ИЛИ подключены к исполнительному органу, причем количество дополнительных RC-цепей обусловлено требуемой точностью защитной характеристики зе Устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 244478, кл. Н 02 Н 7/085, 1967.

2. Заявка Японии № 50-12573, кл. Н 02 Н 3/08, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР № 399955, кл. Н 02 Н 3/08, 1971.

750633

Составитель О. Лисицнн

Редактор О. Стенина Техред К. Шуфрич Корректор М. Демчнк

Заказ 4666 42 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патентi, r. Ужгород, ул, Проектная, 4