Устройство для защиты электропотребителя от минимального напряжения с выдержкой времени

Устройство для защиты электропотребителя от минимального напряжения с выдержкой времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтсимк

Соцмапмстммвскмк

Ресяубммм

О П И С А Н И Е ()943961

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕИЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)»явлено 22.10. 80 (2% ) 2994337/24-07 с присоединением заявки 1тЪ (23) Приоритет (51) M. Кл.

Н 02 Н 3/24 т11в7 Фктнк xoN

CC,ФР

aO New. нэвбретеннй н вткрытнй

Опубликовано 15.07.82, Бюллетень № 26

Дата опубликованмя описания 15.07. 82 (53) УДК621. 316. . 925 (О 88. 8) (72) Авторы изобретения

В.И,Турченков и P.А,Астапов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЯ

ОТ МИНИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ВЫДЕРЖКОЙ

ВРЕМЕНИ

1

Изобретение относится к релейной защите и предназначено для обеспечения автоматического повторного включения электропотребителей при кратковременном исчезновении или глубокой посадке напряжения в распределительной сети энергоснабжения с целью предотвращения останова и отключения ответственных потребителей.

Известно устройство для защиты электропотребителей от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее элемент пуска и элемент отключения электропотребителя, включенные последовательно с катушкой силового реле, последовательно включенные резистор и времяэадающий конденсатор, параллельно которому включен стабилитрон и обмотка удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует элемент пуска, а между обмоткой удерживающего реле и времязадающим конденсатором дополнительно включен размыкающий блокконтакт силового реле, параллельно которому подключен удерживающий конденсатор и кнопка контроля, а также тиристор, подключенный па" раллельно стабилитрону, управляющий электрод которого соединен с коллектором транзистора, а его база-эмиттерный переход подключен параллельно элементу отключения злектропотребителя (1).

Известное устройство обладает малой надежностью в работе из-за использования в цепи разряда времязадающего конденсатора маломощного тиристора, срабатывающего от внешних наводок по цепям питания при включении различного рода агрегатов большой мощности, а также из-за того, что переход коллектор-змиттер транзистора в цепи управления тирис- тора постоянно находится под напряжением.

Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты

943961 электропотребителей от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее кнопки "Пуск" и "Стоп", включенные последовательно с катушкой магнитного пускателя, замыкаю- 5 щий контакт которого шунтирует кнопку "Пуск", времязадающий конденсатор, подключенный через зарядную цепь параллельно катушке пускателя и включенную параллельно времязадающему конденсатору через удерживающий конденсатор обмотку удерживающе-го реле, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку "Пуск", причем раз,мыкающий контакт пускателя шунтирует удерживающий конденсатор, а второй контакт (замыкающий) кнопки "Стоп" включен параллельно времязадающему конденсатору j2).

Недостатком известного устройства является его малая надежность в работе из-за использования в кнопке

"Стоп" второго контакта (замыкающего) для разряда времязадающего конденсатора. Из-за большой величины 25 разрядного тока контакты подгорают и нормальная работа устройства нарушается, Введение в разрядную цепь дополнительного резистора для ограничения разрядного тока приводит к увеличению времени оперативного отключения электропотребителя, поскольку при кратковременном нажатии кнопки "Стоп" возможен только частичный разряд времязадающего конденсатора, что также приводит к нарушению нормальной работы устройства, в результате чего электропотребитель не отключается от напряжения питания, 40

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в режиме оперативного отключения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты элект- ропотребителя от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее кнопки "Пуск" и "Стоп", включенные последовательно с катушкой магнитного пускателя, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку "

"Пуск", времязадающий конденсатор, подключенный. через зарядную цепь параллельно ка тушке пускателя, и включенную параллельно времязадающе- Ы му конденсатору через удерживающий конденсатор обмотку удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку "Пуск", причем размыкающий контакт пускателя шунтирует удерживающий конденсатор, снабжено двумя реле, обмотка первого из которых включена параллельно кнопке "Стоп", а обмотка второго через параллельно соединенные замыкающие контакты обоих реле — параллельно времязадающему .конденсатору, причем размыкающий контакт второго реле включен последовательно с обмоткой удерживающего реле.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для защиты от минимального напряжения электропотребителей с выдержкой времени.

Кнопка 1 "Стоп" включена последовательно с кнопкой 2 "Пуск" и катушкой магнитного пускателя 3, подключенной к источнику 4 напряжения сети.

Магнитный пускатель имеет замыкающий контакт и размыкающий контакт б, Параллельно катушке 3 через зарядную цепь 7 включен времязадающий конденсатор 8. Зарядная цепь 7 состоит, например, из диода 9, резистора 10 и ограничителя на стабилитроне 11.

Удерживающее реле 12 имеет замыкающий выходной контакт 13 и размыкающий контакт 14, соединенный через сигнальную лампу 1 . с резистором

16. Параллельно кнопке 1 "Стоп" че" рез резистор 17 подключена обмотка реле 18. Замыкающий контакт 19 этого реле подключен параллельно замыкающему контакту 2О реле 21, размыкающий контакт 22 которого включен последовательно с обмоткой реле 12 через размыкающий контакт б магнитного пускателя, замыкающий контакт

5 которого шунтирует кнопку 2 "Пуск".

Контроль работоспособности устройства осуществляется нажатием кнопки

23, параллельно которой подключен резистор 24 и удерживающий конденсатор 25.

Устройство работает следующим образом.

8 состоянии, когда магнитный пускатель 3 отключен, устройство обесточено. При этом обмотка реле 12 через размыкающий контакт 6 магнитного пускателя 3 и размыкающий контакт 22 реле 21 шунтирована большой по величине .емкостью времязадающего конденсатора 8, который делает невозможным включение удерживающего реле 12 при любом уровне электричес943961 6 но кнопке 2, Это состояние реле 12 сохраняется в течение вполне определенного времени, определяемого параметрами времязадающей цепи - ем5 костью времязадающего конденсатора

8 и сопротивлением обмотки реле 12.

Если в течение заданного времени напряжение сети восстанавливается, то через катушку 3 автоматически протекает ток без нажатия кнопки

2 "Пуск", поскольку катушка остается подключенной к напряжению сети через выходной контакт 13 реле 12. ких наводок во внешних цепях и нажатии кнопки 23, Это обстоятельство обеспечивает отсутствие ложных включений удержива:,:.:=-го реле 12, а, следовательно, и всего устройства в рассматриваемом режиме работы.

Кроме того, рассматриваемый режим работы характеризуется тем, что все элементы, входящие в схему устройства, обесточены.

В момент нажатия кнопки 2 "Пуск" через катушку магнитного пускателя

3 протекает ток. При этом магнитный пускатель срабатывает и его контакт

6 размыкается, а контакт 5 замыкается и шунтирует кнопку 2 "Пуск", и далее происходит самоудержание магнитного пускателя во включенном состоянии.

При этом напряжением с обмотки магнитного пускателя 3 через резистор 10 и диод 9 заряжается времязадающий конденсатор 8 и через размыкающий контакт 22, удерживающий конденсатор 25 до напряжения стабилизации ограничителя на стабилитроне 11.

Емкость времяэадающего конденсатора 8 более чем на два порядка превышает емкость удерживающего конденсатора 25, так как назначение конденсатора 8 состоит в том, что он должен удерживать реле 12 во включенном состоянии при исчезновении напряжения сети в течение заданного времени, тогда как конденсатор 25 предна начен для удержания реле во включенном состоянии на время перехода электропотребителя из отключенного состояния во включенное. Это время примерно составляет сотые доли секунды.

Включение реле l2 током заряда удерживающего конденсатора 25 невозможно из-за большой величины сопротивления резистора 10.

При исчезновении напряжения сети источника 4 происходит отключение магнитного пускателя 3, При этом размыкается контакт 5, а контакт 6 замыкается.

Удерживающий конденсатор 25 разряжается через контакт 6, а удерживающее реле 12 подключается парал= лельно заряженному времязадающему конденсатору 8. Срабатывание реле 12 вызывает замыкание его выходного контакта 13, подключенного параллель15

23

Несмотря на то, что контакт 6 магнитного пускателя размыкается и протекание через него тока разряда времяэадающего конденсатора 8 прекращается, реле 12 сразу же отключиться не может, поскольку после размыкания контакта 6 происходит заряд удерживающего конденсатора 25 через обмотку указанного реле током разряда времязадающего конденсатора

8, Удержание реле 12 на некоторое время во включенном состоянии после размыкания контакта 6 необходимо для завершения переходного процесса в магнитном пускателе (переход контактов из одного состояния в другое).

После окончания переходного процесса кнопка 2 "Пуск" шунтируется контактом 5, реле 12 выключается, его выход ной контакт 13 размыкается, а магнитный пускатель автоматически повторно подключается к напряжению источника 4.

Если напряжение источника 4 восстанавливается после заданного времени, то магнитный пускатель включиться автоматически не может из-за того, что выходной контакт 13 реле

12 к этому времени оказывается разомкнутым.

При кратковременном исчезновении напряжения сети источника 4 времяэадающий конденсатор 8 разряжается частично. Потеря энергии, запасенной конденсатором 8, определяется временем обесточенного состояния обмотки пускателя 3. Чем меньше время исчезновения напряжения сети, тем меньше потеря энергии, запасенной времязадающим конденсатором, и тем меньше требуется времени для ее восстановления.

В связи с тем, что потеря энергии заряженного конденсатора 8 при кратковременных, следующих одно за другим, исчезновениях напряжения сети происходит частично с последующим ее восстановлением при появлении напряжения, то устройство способно удержать магнитный пускатель во включенном состоянии в течение больiqего времени, чем заданное время срабатывания удерживающего реле 12.

При оперативном отключении магнитного пускателя нажимается кнопка

1 "Стоп".

При этом через обмотку пускателя

3, контакт 5, обмотку реле 18 и резистор 17 протекает ток, вызывающий срабатывание реле 18. Вследствие уменьшения тока через обмотку пускателя 3 до малой величины, определяемой резистором 17 и обмоткой реле

18, магнитный пускатель выключается и его контакт 5 размыкается. Контакт

19 реле 18 замыкается и подключает обмотку реле 21 к конденсатору 8.

Реле 21 включается и контактом

20 шунтирует контакт 19 реле 18, а контакт 22 этого реле отключает обмотку реле 12 от времязадающего конденсатора 8. После этого срабатывание реле 12 невозможно при любом уровне наводок, что обеспечивает высокую надежность оперативного отключения.

Такое состояние устройства сохраняется до тех пор, пока конденсатор 8 не разрядится через контакт

20 на обмотку реле 21.

После разряда конденсатора 8 реле

21 выключается и схема устройства возвращается в исходное состояние.

В устройстве предусмотрен контроль работоспособности схемы. В качестве элемента контроля используется сигнальная люминесцентная лампа

15, которая горит при включенном магнитном пускателе.

Работоспособность устройства проверяется путем нажатия кнопки 23..

При этом времязадающий конденсатор

8 принудительно разряжается замыкающим контактом кнопки на обмотку ре439б1 8 ле 12, вызывая его срабатывание.

Контакт 14 реле 12 размыкается и сигнальная лампа 15 гаснет на заданное время.

3 Устройство позволяет повысить надежность электроснабжения за счет обеспечения более надежного оперативного отключения электропотребителей. о

Формула изобретения

Устройство для защиты электропотребителя от минимального напряжения с выдержкой времени, содержащее кнопки "Пуск" и "Стоп", включенные последовательно с катушкой магнитного пускателя, замыкающий контакт

2о которого шунтирует кнопку "Пуск", времязадающий конденсатор, подключенный через зарядную цепь параллельно катушке пускателя, и включенную параллельно времязадающему конденсато2$ ру через удерживающий конденсатор обмотку удерживающего реле, замыкающий контакт которого шунтирует кнопку "Пуск", причем размыкающий контакт пускателя шунтирует удерживаюзо щий конденсатор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в режиме оперативного отключения, оно снабжено двумя реле, обмотка первого из которых включена параллельно кнопке

"Стоп", а обмотка второго через параллельно соединенные замыкающие контакты обоих реле - параллельно времязадающему конденсатору, причем размыкающий контакт второго реле включен последовательно с обмоткой удерживающего реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И657509, кл. Н 02 Н 3/24, 197б.

2. Авторское свидетельство СССР

11 543077, xn. " 02 " 3/24, 1975 (прототип) .

943961

Составитель А,Обязуев

Редактор Р.Алексеенко Техред К.Иьщьо Корректор М.Коста

М ° ВЫМАЙ

Заказ 5141/68 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открнтий

113035, Иосква, Ж-35, Раувская наб., д. М5

Ю Ф

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