Пристрій для струмового захисту з витримками часу

1 Пристрій для струмового захисту з витримками часу, що містить датчик струму з підключеним до нього граничним пристроєм, генератор імпульсів, лічильники імпульсів, який відрізняється тим, що пристрій містить три лічильники імпульсів, тригер і електронний ключ із двома виходами і декількома, щонайменше з трьома, входами, вихід генератора імпульсів підключений до рахункових входів першого і другого ЛІЧИЛЬНИКІВ, вихід граничного пристрою підключений до входу скидання першого лічильника, вихід першого лічильника підключений до першого входу електронного ключа, вихід тригера підключений до виконавчого пристрою і до входу скидання другого лічильника, вихід другого лічильника підключений до рахункового входу третього лічильника і до другого входу електронного ключа, вихід третього лічильника підключений до третього входу електронного ключа і до тактового входу третього лічильника, причому перший вихід електронного ключа підключений до входу установки, а другий до входу скидання тригера 2 Пристрій по п 1, який відрізняється тим, що виконавчий пристрій являє собою оптосимістор Винахід належить до схем захисту електроустаткування і може бути використаний для автоматичного відключення будь-яких видів навантаження - як активного, так і реактивного, при відхиленні робочих параметрів електроустаткування від норми Прототипом винаходу є пристрій для максимального токового захисту, відомий з опису авторського посвідчення СРСР № 878880, Н01НЗ/08 Прототип містить датчик струму, реле переобтяження, що представляє собою граничний пристрій, реле часу з двома входами й лічильник імпульсів, що містить вузли запису й скидання сигналів Датчик струму підключений до одного з входів реле часу і до входу граничного пристрою Виходи граничного пристрою підключені до вузла запису і до вузла скидання лічильника імпульсів, а також до другого входу реле часу, причому вихід останнього підключений до вузла запису лічильника імпульсів Недоліком прототипу є відсутність можливості регулювання періодів відключення навантаження й числа повторних підключень навантаження Крім того, прототип має низьку надійність, що обумовлена залежністю частоти імпульсів, що підраховуються лічильником, від параметрів сигналу дат чика струму Основу винаходу складає задача здійснення заданого числа надійних відключень і підключень навантаження, кожне з яких триває заданий період Рішення поставленої задачі досягається тим, що пристрій для токового захисту, що заявляється, містить датчик струму з підключеним до нього граничним пристроєм, генератор імпульсів, три лічильники імпульсів, тригер і електронний ключ із двома виходами і декількома, щонайменше, трьома, входами, вихід генератора імпульсів підключений до рахункових входів першого й другого ЛІЧИЛЬНИКІВ, вихід граничного пристрою підключений до входу скидання першого лічильника, вихід першого лічильника підключений до першого входу електронного ключа, вихід тригера підключений до виконавчого пристрою і до входу скидання другого лічильника, вихід другого лічильника підключений до рахункового входу третього лічильника і до другого входу електронного ключа, вихід третього лічильника підключений до третього входу електронного ключа і до тактового входу третього лічильника, причому перший вихід електронного ключа підключений до входу установки, а другий до входу скидання тригера (О 47762 Для рішення поставленої задачі в частині забезпечення надійності відключення й підключення навантаження в пристрої, що заявляється, як виконавчий пристрій може бути використаний оптосимистор 3 цією ж метою виключена залежність частоти сигналів генератора імпульсів від параметрів сигналу датчика струму Використання граничного пристрою, підключеного до датчика струму і налаштованого на призначену величину номінального струму навантаження - Ін дозволяє пристрою, що заявляється, реагувати на режим переобтяження При виникненні режиму переобтяження, якому відповідає струм Іп = Ін * К де k - кратність переобтяження, граничний пристрій, налаштований на Ін, дозволяє роботу першого лічильника імпульсів, що генеруються генератором, обумовлюючи, тим самим, підтримку струму Іп протягом завданого заздалегідь (або регульованого) періоду Тп - періоду переобтяження, обумовленого ВІДПОВІДНИМ числом імпульсів - N n По закінченні цього періоду перший лічильник дозволяє роботу другого лічильника, що лічить імпульси генератора, число яких -по визначає період То, також завданий заздалегідь (або регульований) період відключення навантаження Після закінчення цього періоду, другим лічильником дозволяється робота третього лічильника, що лічить число циклів тривалістю Тц = Тп + То Завдяки цьому лічильнику, після здійснення заданого числа включень і відключень навантаження, відбувається відключення навантаження, що супроводжується переходом пристрою, що заявляється, у режим, при якому можливо лише ручне включення навантаження При цьому комутація сигналів, що включають або відключають виконавчий пристрій, забезпечується за допомогою тригера, вихід якого підключений до виконавчого пристрою, і електронного ключа з декількома входами, із яких щонайменше три роздільно підключені до виходів трьох ЛІЧИЛЬНИКІВ Незалежність частоти імпульсів генератора від параметрів сигналу датчика струму, тобто від абсолютного значення Іп і від характеру наростання струму навантаження від Ін до Іп забезпечує високу надійність роботи пристрою, що заявляється Швидке й надійне відключення й підключення навантаження при значному перевищенні значення Ін і малих періодах Тц, наприклад, менш 10 3 секунди, забезпечує виконавчий пристрій, що представляє собою оптосимистор На фіг 1 зображена схема пристрою, що заявляється, а на фіг 2 - зміна струму навантаження в залежності від режиму роботи пристрою, що заявляється Пристрій складається з датчика 1 струму, наприклад, трансформатора струму, і виконавчого пристрою 2, що представляє собою, наприклад, оптосимистор і навантаження 3, змонтованих на шині 4 навантаження, підключеної до фазної «Фаза» і до нульової - «Нуль» клемам До цих же клем підключений блок 6 живлення пристрою До виходу датчика 1 підключений граничний пристрій 7, налаштований на номінальний струм - Ін Вихід граничного пристрою 7 підключений до входу скидання першого лічильника 8 Генератор імпульсів 9 підключений до рахункових входів першого лічильника 8 і другого лічильника 10 До виходу першого лічильника 8 підключений перший вхід електронного ключа 12 Вхід скидання другого лічильника 10 з'єднаний з виконавчим пристроєм 2 і з виходом тригера 11 Вихід другого лічильника 10 підключений до другого входу електронного ключа і до рахункового входу третього лічильника 13 Вхід скидання третього лічильника 13 підключений до загальної шини через нормально замкнуті контакти перемикача 14, до нормально розімкнутих контактів якого підключене позитивна постійна напруга +иПИт блоку 6 живлення Вихід третього лічильника 13 підключений до тактового входу цього ж лічильника і до третього входу електронного ключа 12, перший вихід якого підключений до входу установки, а другий - до входу скидання тригера 11 Пристрій працює в такий спосіб При номінальному навантаженні датчик 1 струму подає сигнал, пропорційний току навантаження на граничний пристрій 7, налаштований на номінальний струм І н На цьому режимі струм Ін протікає по шині 4 від клеми "Фаза" до клеми "Нуль" через датчик струму 1, виконавчий пристрій 2 і навантаження З У момент подачі живлення від блоку 6 живлення на всі елементи пристрою, тригер 11 встановлюється в стан, при якому його вихідний сигнал включає виконавчий пристрій 2 При струмі навантаження 3, перевищуючому номінальний ВІДПОВІДНИЙ сигнал подається від датчика 1 на граничний пристрій 7 Сигнал граничного пристрою 7, що надходить на вхід скидання першого лічильника 8 дозволяє підрахунок цим лічильником імпульсів, що надходять від генератора 9 на рахунковий вхід першого лічильника 8 При цьому параметри імпульсів генератора 9 частота, амплітуда, тривалість, не залежать від параметрів сигналу датчика 1, тобто від абсолютного значення Іп, а також від характеру наростання струму навантаження від Ін до Іп По закінченні підрахунку заданого числа імпульсів Nn, тобто після закінчення періоду Тп, вихідний сигнал першого лічильника 8 надходить на перший вхід електронного ключа 12, і далі на вхід установки тригера 11 Вихідний сигнал тригера 11 дозволяє другому лічильнику 10 підрахунок імпульсів генератора 9 і, одночасно, надходячи на виконавчий пристрій 2, відключає навантаження 3 При цьому відключенні, а також при будь-яких інших відключеннях навантаження 3 подальше функціонування пристрою забезпечується блоком живлення 6 По закінченні відліку числа імпульсів No, тобто після закінчення періоду То, вихідний сигнал другого лічильника 10, надходить одночасно на рахунковий вхід третього лічильника 13 і на другий вхід електронного ключа 12 Вихідний сигнал електронного ключа 12, надходячи на вхід скидання тригера 11, перекидає його, у результаті чого, виконавчий пристрій 2 включає навантаження 3 і, одночасно, повертає другий лічильник 10 у вихідний стан Цим процесом закінчується один цикл роботи пристрою тривалістю Тц, число яких реєструється третім лічильником 13 Якщо після включення навантаження 3 її 47762 струм знову перевищить значення Ін, то описаний цикл роботи пристрою тривалістю Тц повториться Відрахувавши задане число циклів, лічильник 13, подавши вихідний сигнал на виконавчий пристрій 2, через електронний ключ 12 і тригер 10, відключає навантаження 3 При цьому стан лічильника 13 залишається незмінним доти, поки перемикачем 14 вручну не буде короткочасно подана позитивна постійна напруга +иПИт блоку 6 живлення Після подачі такої напруги лічильник 13 і тригер 11 повернуться у вихідний стан, у результаті чого пристрій знову буде готово до роботи Можливість ЗМІНИ числа циклів, відлічуваних третім лічильником, дозволяє використовувати пристрій, що заявляється, для токового захисту різних видів устаткування, із різною СТІЙКІСТЮ ДО перевантажень Виключення впливу параметрів сигналу датчика струму на параметри імпульсів генератора підвищує надійність роботи пристрою, що заявляється Швидке і надійне відключення й підключення навантаження, забезпечується виконавчим пристроєм, що представляє собою оптосимистор Зокрема, використання в пристрої оптосимистора, що заявляється, може забезпечити відключення навантаження з моменту перевищення номінальза період, що не перевищує 10 ного струму секунди ФІГ. 1 Фіг. 2 47762 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71