Устройство для контроля напряжения трехфазной сети

Устройство для контроля напряжения трехфазной сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюз Соаетскнк

Сецнапнстнческик

Респубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИИЛЬСТВУ (б1) Дополммтельмое к ввт. свмд-ву— (22) Заявлено 05. 04. 79 (21) 2746992/24-07 (51) М.

Н 02 Н 3/24

G 01 К 29/18 с присоединением заявим Йо— (23) Прмормтет—

Государственный комитет

С С С P о деам H ep HHà и открытий

Опубликовано 3012,80. Ьюллетемь HQ 48 (5З) УДК 621..316. .925 (088.8) Дата опублмковаммя описания 301280 (72) Авторы мзобретеммя

В.В.Петров, В.A.Ïoëÿêoâ, Я.Я.Руллис и В.Я.Гавриленко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ТРЕХФАЗНОЧ СЕТИ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля работы трехфазных электрических сетей.

Известны устройства для контроля напряжения трехфаэной сети, содержащие датчик контрОлируемого напряжения, источник опорного напряжения, дифференциальный усилитель, делитель напряжения, диод и конденсатор Г13 .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для сигнализации понижения напряжения в трехфаэной сети, содержащее трехфазный двухполупериодный 15 выпрямитель напряжения, блокинг-генератор, исполнительный орган и источник опорного напряжения l2).

Недостатком известных устройств является низкая точность контроля 20 напряжения в каждой фазе в режиме асимметрии фазных напряжений. Это объясняется тем, что напряжение КоНтролируется по величине мгновенного значения напряжения в момент равенст-25 ва фазных напряжений. Абсолютная величина мгновенного значения напряжения в контролируемой точке зависит от асимметрии фаэных напряжений и не отражает действительного состоя- 30 ния напряжения одной из фаэ (ниже нормы) и повышенном напряжении двух других фаэ, мгновенное значение напряжения в момент равенства фаэных напряжений не только не снизится, а может повысится, в результате сравнивающее устройство не отреагирует на понижение одной из фаэ ниже нормы и не выдаст сигнал на исполнительный орган. Поэтому результаты контроля при асимметрии фаэных напряжений в известных устройствах не обеспечивают необходимую точность.

Цель устройства — повышение точности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля напряжения трехфазной сети, содержащее подключенный по входу к контролируемой сети трехфазный двухполупериодный выпрямитель, к катодной группе которого подсоединен один конец первого делителя напряжения,а также пороговый элемент и исполнительный орган, снабжено вторым делителем напряжения, формирователем импульсов, двунаправленным ключом и расширителем, при этом анодная группа выпряМителя соединена с одним концом второго делителя напряжения, другой ко792458

55 е0

65 нец которого соединен с общей шиной и другим концом перного делителя напряжения, а выходами подключен соответственно к коллектору и через RCцепь к базе транзистора эмиттерного повторителя, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов соединенного с упранляющим переходом двунаправленного ключа, вход которого соединен со средней точкой первого делителя напряжения, а выход— с накопительным конденсатором, обкладки которого через упомянутый пороговый элемент подсоединены ко входу расширителя импульсов, выходом подключенного к исполнительному элементу.

На фиг.1 представлена принципиальная схема описываемого устройства на фиг.2 — диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Устройство содержит подключенный по входу к фазам А,В С контролируемой сети трехфазный двуполупериодный выпрямитель 1. К катодной и анодной группам выпрямителя 1 одним концом подсоединены соответственно первый делитель напряжения 2 и вто. рой делитель напряжения 3. Другие концы делителей напряжения 2 и 3 соединены между собой и общей точкой. Выходы второго делителя напряжения 3 подключены соответственно к коллектору и через RC-цепь 4 к базе транзистора эмиттерного повторителя

5, выход которого подключен ко входу формирователя 6 импульсов, соединенного выходом с управляющим переходом двунаправленного ключа 7. Выход ключа 7 соединен со средней точкой первого делителя напряжения 2, а вход — с накопительным конденсатором 8. Обкладки конденсатора 8 через пороговый элемент 9 подсоединены ко входу расширителя 10 импульсов, выходом подключенного к исполнительному органу 11. Формирователь 6 импуль сов„ двунаправленный ключ 7 и рас- ширитель 10 импульсов по цепи питания подключены к источнику Е.

На фиг.2а изображены диаграммы трехфазной сети переменного тока; на фиг.2б — диаграьжы напряжений на нижнем плече делителя напряжения 3, на фиг.2в — диаграммы напряжений на выходе змиттерного повторителя 5; на фиг.2г — импульсы на выходе формирователя импульсов 6; на фиг.2д— изображены 09 — напряжение срабатывания порогового элемента 9; 08 - напряжение на накопительном конденсаторе 9 (пунктиром показано 0@ при уменьшении напряжения при напряжении каждой из фаз в нормированных пределах);на фиг.2ж — напряжение на входе исполнительного органа 11 при напряжении каждой из фаз в нормированных пределах; на фиг.2з — напряжение на входе расширителя 10 при

)0

50 уменьшении напряжения фазы А; на фиг.2и — напряжение на входе исполнительного органа 11 при уменьшении напряжения фазы A.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение сети, выпрямленное анодной группой выпрямителя 1 (см.фиг.2б), подается на второй делитель напряжения 3 и с его нижнего плеча через параллельную RC-цепь

4, служащую для пропускания переменной составляющей, поступает на вход эмиттерного повторителя 5. B результате на выходе эмиттерного повторителя 5 выделяется огибающая выпрямленного напряжения (см.фиг.2н), которая поступает на вхоц формирователя импульсов, выполненнОго, например, на триггере Шмитта с подключенным к его выходу согласующим транзисторным каскадом, В моменты времени прохождения огибающей напряжения (см.фиг.2в) через нуль на выходе формирователя 6 формируются короткие по длительности импульсы (см.фиг.2г) совпадающие по времени с моментом прохождения выпрямленного катодной группой выпрямителя 1 напряжения через амплитудное значение. Импульсы управления с выхода формирователя

6 импульсов поступают на управляющий переход двунаправленного ключа 7, выполненного, например, в виде выпрямительного моста с включенным в

его диагональ транзистором. Ключ 7 в этот момент открывается и соединяет накопительный конденсатор 8 с нижним плечом первого делителя напряжения 2, подключенного по цепи питания к катодной группе выпрямителя 1.

При помощи уравнительного тока через двунаправленный ключ 7 происходит выравнивание напряжений на накопительном конденсаторе 8 и нижнем плече первого делителя напряжения 2.

Мгновенная величина этого напряжения пропорциональная амплитудному значению фазного напряжения, запоминается конденсатором 8 до поступления следующего импульса с выхода формирователя 6 имнульсон. Таким образом на кочденсаторе 8 формируется напряжение Оз (см.фиг.2 д), пропорциональное амплитудному значению фазного напряжения. Напряжение с обкладок накопительного конденсатора 8 через пороговый элемент 9 поступает на вход расширителя 10 импульсов, выполненного,например, на ждущем мультивибраторе с .подключением к его коллекторам развязывающих диодов.

При наличии напряжения н каждой зз фаз трехфаэной сети переменного тока в нормированных пределах напряжение Пв (см.фиг.2 д, сплошная линия) больше величины порога. срабатывания

U {см.фиг.2д ) поэтому входной транзистор расширителя импульс Я

792458 открыт положительным сигналом (см. фиг.2е), открыт в это время к его выходной транзистор, а исполнительный орган 11 обесточен (см.фиг.2ж).

Если напряжение хотя бы одной иэ фаз снижается ниже заданного значения (или пропадает одна или несколь5 ко фаз ), например снижается напряжение фазы A (см.фиг.2а, пунктирная линия) ниже заданного значения, то соответственно снижается напряженке

О на обкладках конденсатора 8 (см.фиг.2д, пунктирная линия в интервале g -t< ) и становится ниже порога срабатывания 0q (см.фиг.2д) порогового элемента 9. При этом в интервале времени t< -t сигнал на входе Б расширителя импульса 10 пропадает (см.фиг.2з), его входной транзистор запирается, передавая сигнал на исполнительный орган 11. Одновременно (в интервале времени tq -t } происходит восстановление расширителя импульсов, а с момента времени typo его опрокидывание, во время которого закрывается его выходной транзистор к передает сигнал на испопнительный орган 11. Если в момент времени t пришло подтверждение на входе порогового элемента 9 о понижении напряжения в одной кз фаз (см.фкг. 2д,пунктирная линия с момента t ), то процессы в схеме повторяются в такой же последовательности, как это описано выше с момента времени t< . При этом исполнительный орган 11 с. момента времени находится под током (см.фкг.2и).

Таким образом, в данном устройстве контроль и сравнение величины фазных напряжений осуществляют непосредственно по амплитудному значению каждой из фаэ питающего напряжения, 40 поэтому асимметрия фазных напряжений не влияет на точность измерения и контроля.

Эффективность данного устройства заключается в повышении точности

45 контроля напряжения при асимметрии фаэных напряжений питающей сети, имеющей место в реальных условиях эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для.контроля напряжения трехфазной сети, содержащее подключенный ко входу и контролируемой сети трехфазный двухполулеркодный выпрямитель, к катодной группе которого подсоединен один конец первого делителя напряжения, а также поро;овый элемент к кслолнктельный орган, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностк работы устройства, оно снабжено вторым делителем напряжения, формирователем импульсов, двунаправленным ключом к расшкрктелямк импульсов, лрк этом анодная группа выпрямителя соединена с одним концом второго делителя напряжения, другой конец которого ñoåдинен с общей шиной и другим концом первого делителя напряжения, а выходами подключен соответственно к коллектору через RC-цель к базе транзистора эмкттерного повторителя, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов, соединенного выходом с управляющим переходом двунаправленного ключа, вход котсрого соединен со средней точкой первого делителя напряжения, а выход с накопительным конденсатором, обкладкк которого через упомянутый пороговый элемент подсоединены ко входу расширителя импульсов, выходом годключенного к исполнительному органу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 434532, кл.Н 02 Н 3/24, 1975.

2. Рвторсксе свидетельство СССР

Ф 546984, кл.Н 02 Н 3/24, 1974. ии

Составитель Т.Щеголькова

ТехредИ.Табакович Корректор Я,Стец

Редактор A.Купрякова

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

Заказ 9593/58 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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