Устройство для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока

Устройство для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п790058 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл.з

Н 02 Н 3/04

Я 01 R 19/165 (22) Заявлено 070778 (21) 2638661/24-07 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231280 Бюллетень М 47 (5З) УДК 621. 316. .925(088.8) Дата опубликования описания 251280 (72) Авторы изобретения

П. У. Коваль, В. И. Коржов, В. А. Косяченко и В. П. Шуть (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ОБ ABAPHAHON

СОСТОЯНИИ ТРЕХФАЗНОИ СЕТИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к автоматике, контрольно-измерительной технике и может быть использовано в частности, для измерения и контроля эксплуатационных показателей трехфазных сетей переменного тока.

Известны устройства для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока, состоящие из двух основных частей: измерительной и индикаторной. Известные устройства позволяют автоматически контролировать один какой-либо параметр трехфазной сети, а при нарушении режима работы сигнализируют об аварийном 1S состоянии сети (11.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сигнализации об..аварийном состоянии многофазной сети переменного тока, содержащее 20 трансформаторы тока с двумя вторич-. ными обмотками, выполненными со средними точками, кольцевые детекторы, выпрямители, логический элемент И, выполненный на транзисторах и индика- 2 тор. При этом вторичные обмотки трансформаторов тока соединены попарно последовательно с диагоналями кольцевых детекторов, а средние точки этих обмоток подключены к выпрями- 30 телям через резисторы, включенные между эмиттером и базой логического элемента И, имеющего связь с индикатором (2)

Принцип работы известного устройства основан на выделении электрических сигналов на вторичных обмотках трансформаторов тока с последующим их суммированием и преобразованием с помощью кольцевых детекторов и выпрямителей. При этом электрические сигналы с выходов выпрямителей поступают на входы логического элемента

И, в цепь питания которого включен индикатор.

При наличии в контролируемой сети аварийного режима работы, например при обрыве фаз или уменьшении токов в фазах за допустимые пределы, электрические сигналы на вторичных обмотках трансформаторов тока отсутствуют или же величины их ниже допустимых.

При этом логический элемент И переходит в состояние, при котором индикатор сигнализирует о6 аварийном состоянии сети.

Известные устройства с многофазным питанием чувствительны не толька к наличию токов, но и к чередованию питания фаз, а также уменьшению со790058 противления изоляции фаз относительно корпуса. К таким устройствам, в частности, относятся двигатели.

Однако неисправности в многофазной сети приводят к аварийному режиму работы либо нарушению правильного функционирования аппаратуры. Так, при неполнофазном режиме питания гиромотора гирокомпаса или изменения чередования питания фаз, а также при механическом контакте токоподводов гиромотора с корпусом гирокомпаса резко возрастает погрешность определения положения плоскости истинного меридиана. Известные устройства нечувствительны к такого рода неисправностям в сети, что снижает надежность их работы и ограничивает область их использования.

Цель изобретения — повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей устройства сигнализации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока, содержащее трансформаторы тока с двумя вторичными обмотками, первичные обмотки которых включены в фазы сети, выпрямители, логический элемент И, выполненный на транзисторах, и индикатор, отличается тем, что оно дополнительно снабжено вторым и третьим логическими элементами И, фильтрами низкой частоты, пороговыми элементами, элементами НЕ по количеству фаз сети соответственно, блоком

"выборки два из трех", блоком резисторов и двумя ) — триггерами, при этом блок резисторов состоит из трех резистивных эвезд, которые подключены параллельно к фазам сети, нулевые точки каждой звезды заземлены, первые вторичные обмотки трансформаторов тока включены между эмиттером и базой первых транзисторов соответствующих элементов И, вторые вторичные обмотки первого, второго и третьего трансформаторов тока включены между эмиттером и базой вторых транзисторов соответственно второго, третьего и первого элементов И, параллельно заземляющим резисторам подключены входы выпрямителей, выходы которых через последовательно установленные фильтры низкой частоты и элементы НЕ включены между эмиттером и базой третьих транзисторов элементов И соответственно, выходы элементов И через пороговые элементы подключены к входам блока "выборки два из трех", подключенного к первому входу индикатора, а выход .первого элемента И соединен с S-входом, выход второго элемента И вЂ” с к-входом первого 1) - триггера, Я— выход первого ) — триггера и выход третьего элемента И подключены к 3) и С-входам второго ) — триггеl ра соответственно, а прямой и инверсный Я-выходы второго 7) -триггера соединены с вторым и третьим входами индикатора.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 диаграммы электрических сигналов.

Устройство для сигнализации содержит трансформаторы 1-3 тока, элементы 4-6 И,блок 7 резисторов, содержащий три резистивных звезды 8-10, нулевые точки каждой из которых через резисторы 11-13 заземлены, выпрямители 14-16, фильтры 17-19 низкой частоты элементы 20-22 НЕ, пороговые

t я

15 элементы 23-25, блок 26 выборки два из трех,два D -триггера 27 и 28 и индикатор 29.

Устройство работает следующим об.разом.

2О При целостности фаз сети и наличии токов, протекающих в первичных обмотках трансформаторов 1-3 тока, электрические сигналы с вторичных обмоток указанных трансформаторов (фиг.

2а-2в) поступают на входы элементов

И (вторичные обмотки трансформаторов тока включены между эмиттером и базой транзисторов элементов И . Одновременно с этим при отсутствии замыкания фаз на корпус с выходов элементов 20-22 НЕ электрические сигналы в виде постоянных напряжений прикладываются между эмиттером и базой третьих транзисторов элементов 4-6

И соответственно. В результате на выходах элементов 4-6 И за счет совпадения электрических сигналов во времени присутствуют импульсы Х,Ц,2. иг. 2 r - 2 е)которые поступают на

1 входы пороговых элементов 23-25 со4Q ответственно. Пороговые элементы посредством блока 26 выборки два из трех переводят индикатор 29 в состояgl ние, при котором он сигнализирует о наличии токов и целостности фаз сети.

Блок выборки два из трех выполнен

И . 1 на контактах исполнительных реле пороговых элементов. При обрыве одной из фаз на выходах двух из трех элементов И и соответственно на выходах двух из трех пороговых элементов электрические сигналы отсутствуют. При этом индикатор 29 сигнализирует о неисправности в сети.

При уменьшении токов в фазах за допустимые пределы индикатор 29 также сигнализирует о нарушении режима работы сети, поскольку уровни сигналов на входах пороговых элементов недостаточны для их срабатывания.

При замыкании фаз сети на "землю"

60 или же при уменьшении за допустимые пределы сопротивления изоляции фаз относительно корпуса на резисторах

11-13 выделяются переменные напряжения, которые через выпрямители 1465 16 и фильтры 17-19 низкой частоты

790058 поступают на входы элементов 20-22 НЕ, которые снимают сигналы с соответст-, вующих входов элементов И. При этом импульсы на выходах элементов

И отсутствуют, пороговые элементы не срабатывают и индикатор также сигнализирует о неисправности в сети.

Для развязки высоковольтных цепей сети и шин питания устройства выпрямители 14-16 выполнены с трансформаторным входом. При наличии токов в фазах и отсутствии замыкания фаз на корпус импульсные последовательности ХД,Х с выходов элементов 4-6 И подаются на D — триггеры 27 и 28.

Неправильное чередование фаз обнаруживается 3 — триггером 28. Чередованию фаз А, B и С (фиг. 2) соответствует последовательность импульсов МД и с выходов логических элементов 4-6 И. Импульс Х устанавливает высокий потенциал посредством ) - триггера 27 на )) -входе ) триггера 28, но затем импульс ч возвращает его к низкому уровню. После этого импульс переносит низкий потенциал с D — входа на ф-выход, в результате повышается потенциал на Я-выходе (инверсном) Q -триггера

28. Чередованию фаэ B, A и С соответствуют импульсные последовательности 4, Х и Е. При этом высокий.потенциал устанавливается на я-выходе, а низкий потенциал — на Q-выходе (инверсном),ц- триггера 28. Потенциалы с выходов Ъ -триггера 28 используются для управления состоянием индикатора 29.

20

Таким образом, введение в устройство новых элементов второго и третьего элементов И, пороговых элемен- 40 тов, фильтров низкой частоты, элементов НЕ, блока "выборки два из трех блока резисторов и .Ь -триггеров позволяет, по сравнению с известным, за счет увеличения числа контролируе- 45 мых параметров повысить надежность работы устройства, а также расширить область его использования. Настоящие выводы подтверждаются экспериментальными исследованиями работоспособности устройства в режиме

Контроля исправности цепей питания гиромотора.. Результаты исследований подтвердили высокую надежность и эффективность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока, содержащее трансформаторы тока с двумя вторичными обмотками, первичные обмотки которых включены в фазы сети, выпрямители, логический элемент И, выполненный на транзисторах, и индикатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено вторым и третьим логическими элементами И, фильтрами низкой частоты, пороговыми элементами, элементами

НЕ по количеству фаз сети соответственно, блоком "выборки два из трех", блоком резисторов и двумя Ъ -триггерами, при этом блок резисторов состоит из трех резистивных звезд, которые подключены параллельно к фазам сети, нулевые точки каждой звезды заземлены, первые вторичные обмотки трансформаторов тока включены между эмиттером и базой первых транзисторов соответствующих элементов И, вторые вторичные обмотки первого, второго и третьего трансформаторов тока включены между эмиттером и базой вторых транзисторов соответственно второго, третьего и первого элементов

И, параллельно заземляющим резисторам подключены входы выпрямителей, выходы которых через последовательно установленные фильтры низкой частоты и элементы НЕ включены между эмиттером и базой третьих транзисторов элементов И соответственно, выходы элементов И через пороговые элементы подключены к входам блока "выборки два иэ трех", подключенного к первому входу индикатора, а выход первого элемента И соединен с 5 - входом, выход второго элемента И - c Q — входом первого Q -триггера, Я-выход первого 5 -триггера и выход третьего элемента И подключены к D и С-входам второго ) -триггера соответственно, а прямой и инверсный ф-выходы второго D --триггера соединены с вторым и третьим входами индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

375729, кл. Н 02 Н 3/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 54679, кл. Н 02 Н 3/02, 1977.

790058

ВНИИПИ Заказ 9048/53

Тираж 783 Подписное

Филиал "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная,4

Ю