Пристрій для захисту електроустановки від аварійних режимів

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Н 3/16. 3/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ІІІГГТІН ПТГІТПИ Г Ц П І Г І ҐЦ1ИЛІГ 1 (21) ^382981/2*1-07 ! (22) 08.01.88 {h6) 30.07.30. Бюл, № 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и рудничного электрооборудования (72) B.C. Лзюбан (53) 621.316,925(088.8) (56) Автс.зское свидетельство СССР № 528659, кл. Н 02 Н 7/08, 197і*. Авторское свидетельство СССР № 1061210, кл. И 02 Н 3/С8, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты рудничных электроустановок от ненормальных режимов. Цель изобретения повышение помехоустойчивости защиты электроустановки с частыми коммутациями. При появлении бросков тока в измерительной цепи на потенциометре 1 появятся броски напряжения, которые 'могут превышать напряжение отпирания порЪгового элемента 3. Однако постоянная времени заряда конденсатора 5 через резистор h такова, что в течение одного импульса помехи конденсатор 5 не успевает зарядиться до напряжения отпирания порогового элемента 3* Во время паузы между импульсами конденсатор 5 разряжается через эмиттер-базовый переход транзистора 10, резистор Ц и потенциометр І, Транзистор 10 открывается и конденсатор разряжается через его эмиттер коллекторный переход и резистор 11 ,. сопротивление которого выбирают таким, чтобы конденсатор 5 разряжался практически мгновенно через него во время паузы между импульсами помех. Пои возникновении аварийной ситуации напряжение на выходе измерительной цепи превысит напряжение отпирания порогового элемента 3, в результате чего последний откроется и усилитель 2 включит реле 6, которое подаст команду на отключение электроустановки. 1 з 0 п, ф-лы, 1 ил. т-у G №1»-я-ч* 532752 Изобретение относится к электротехнике и може г быть использовано для защиты рудничных электроустановок от ненормальных режимов (например, для защиты от токов утечки при повреждениях изоляции элементов электроустановок) . Цель изобретения - повышение помехоустойчивости защиты электроуста- jg новки с частыми коммутациями. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит измерительную 15 цепь с выходом на потенциометре 1, усилитель 7. на транзисторе, пороговый элемент 3 на стабилитронеj включенный на входе усилителя 2. RC-цепь (интегрирующее заено), состоящую из резис- ; тора 4 и конденсатора 5> включенную между входом измерительной цепи (потенциометром) и пороговым элементом 3 S исполнительное реле 6^ включенное в цепь нагрузки усилителя 2 и зашун- ; тированное диодом 7, источник 8 питания, первый диод 9, включенный последовательно с резистором h RC-цєпи в проводящем направлении, транзистор 10, эмиттер-базовым переходом которого 30 зашунтирован в-обратном направлении диод 3, а эмиттер-коллекторный переход этого транзистора с последовательно соединенным с ним резистором 11 присоединен к конденсатору 5 RCфильтраt второй диод 12, включенный 35 между конденсатором 5 и пороговым элементом 3, делитель напряжения на резисторах 13 и 1^, присоединенный к выходу измерительной цепи? с которым связана, например, через резистор 40 15 точка соединения! диода 12 и порогового элемента 3? эмиттерный повторитель, состоящий из транзистора 16 и резистора 17» вход которого соединен с исполнительным реле 6, а выход связан со входом усилителя 2, стабипигрон 13, резисторы 19~21, включенные в цепи усилителя I, диод 22, вксио^р.нный между базой транзистора 16 и исполчи тельным реле 6, диод 23, включенный 50 между выходом измерительной цепи и резистором kt конденсатоо 23 и резис тор 25 S соединенные параллельно и присоединенные к входу RC-фильтра. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме напряжение, снимаемое с выхода измерительной це~ 4 пи (движок потенциометра 1) меньше напряжения отпирания порогового элемента 3, в результате чего пороговый элемент 3 ааперт, усилитель 2 закрыт, а реле 6 отключено. Когда нзпрякение на выходе измерительной цепи при возникновении аварийной ситуации превысит напряжение отпирания порогового элемента 3, то пороговый элемент 3 откроется и усилитель 2 включит реле 6, которое своими контактами (не показаны) подаст команду из отключение электроустановки. При появлении оросков гока І у в измерительной цепи на ее выходе (потенциометре 1) появятся броски напряжения, которые могут превышать напряжение отпирания порогового элемента • 3* Однако постоянную времени заряда конденсатора 5 через резистор Ц выбирают такой, чтобы в течение одного импульса помехи конденсатор 5 -не успевал азря^иться до напряжения отпирания порогового элемента 3. Во время паузы между указанным и последующим импульсами помех конденсатор 5 разряжается через эмиттер-базовый переход транзистора 10, резистор U и потенциометр 1» Транзистор 10 открывается и конденсатор 5 разряжается через его змиттер-коллекторный пере|ход и резистор 11, который необходим лишь для предохранения от повреждения транзистора 10 током рз'-ряда конденсатора 5 - Сопротивление резистора И выбирают таким, чтобы конденсатор 5 разряжался практически мгновенно через него во время паузы между импульсами помех. В этом случае напряжение на конденсаторе 5 н п достигает напряжения отпирания стабилитрона при любой суммарной длительности серии бросков тока в измерительной цепии В то же время постоянная времени R-C-цепи может быть выбрг.на минимальной, рассчитанной на задгржку лишь одного броска гока о измеритель" ной цепи. Это позволяет повысить быстродействие устройства, снизить его гвбаэитч за счет уменьшениг емкости конденсатора 5 и одновременно повысить помехоустойчивость устрой55 ства за счет повышения устойчивости его к воздействию серии бросков тока в измерительной цепи. 1582252 Недостатком известных устройств щеннем движка потенциометра 1 не защиты является то, что выдержка влияет на кратность между токами в извремени на срабатывание за счет деймерительной цепи, соответствующими ствия КС-цепи осуществляется незавиуставке устройства и току, при котос J симо от уровня сигнала на выходе изром устройство срабатывает без выдержмерительной цепи, ки времени, так как на делитель напряжения на резисторах 13 и \h попаВ то же время при определенных дает напряжение, подаваемое далее и, кпк правило, наиболее опасных аварийных режимах уровень сигнала в из- ^д через RC-цепь кэ пороговый элемент, мерительной цепи в несколько раз а установленная часть его, определяевыше бросков тока или напряжения в мая соотношением между сопротивлениями измерительной цепи при переходных резисторов 13 и Т4, подается на тот процессах. же пороговый элемент, минуя КС-цепь. Например, броски тока при повтор- 15 В случае, если в измерительной них пусках и реверсе электродвигатецепи течет пульсирующим (например, лей достигают значений 1,6-1,9 пусвыпрямленный синусоидальный) или перекового тока. Броски тока в измерименный ток, рассматриваемая цепь обетельной цепи устройства зашиты от спечивает срабатывание устройства, 'утечек достигают 2-2, 5- кратного зна- 20 а затем его отключение, когда мгночения тока при сопротивлении изоляции, венное значение измерительного тока равном уставке,, Ток же короткого заокажется меньшим значения, при котомыкания может превышать значение пусром открывается пороговый элемент 3. кового тока электродвигателя в 5' Для обеспечения четкой работы устрой10 и более раз. Так же намного больше 2^ ства в этом случае параллельно исполи ток з измерительной цепи устройства нительному элементу включен вход защиты от токов утечки, например, пои эмиттерного повторителя на транзистоглухом замыкании фазы сети на землю ре 16 и резисторе 17, который им^ет И ДР. высокое входное "опротивление и потоВ ЭТ1 л условиях особенно сущест30 му не оказывает влияния на ток в исвенно повышение быстродействия устполнительном элементе. При открывании ройства защиты. Эта цель достигается (хотя бы кратковременном) усилителя в предлагаемом устройстве тем, что 2 змитіерный повторитель на транзисмежду конденсатором 5 и пороговым торе 16 также открывается и через элементом 3 в проводящем направлении 35 вход усилителя течет дополнительный включен диод 12, а точка его соедиток, удерживающий усилитель во вглюнения с пороговым элементов 3 связана ченном положении. с делителем напряжения на резисторах Поскольку исполнительное реле 6 13 и \h, присоединенным к выводу из. может иметь высокое напряжение срабамерительной цепи. Эта связь может тывания и усилитепь 2 должен быть быть произведена непосредственно или рассчитан также на это напряжение, через резистор 15. При превышении нато и транзистор. 16 должен выдерживать пряжения на резисторе }k делителя полное напряжение питании, что поинапряжения значения, при котором открывается пороговый элемент 3, усили- іГ водит к учорожан'/ію >стройства и к снижению его надежности. Для обеспетель 2 открывается и устройство срачения ЕЗОЗМОН-НОСТИ применения транзисбатывает без выдержки времени , так тора 16, рассчитанного на низкое накак отпирающий сигнал мгновенно попряжение, эмиттер транзистора 16 соеступает на вход усилителя, мин/я RCфильтр. Необходимое соотношение меж- t « динен с источником питаний через стаб'-> нитрон 18. а база связана с исполду уставкой устройства и значением нительны1-! элементом через диод 22 s сигнала в измерительной цепи, при копредотвращающим пробой переходов трантором устройство срабатывает без вызистора 16 пои закрытом усилителе 2. держки времениs автоматически обеспечивается тем, что делитель напряжения Напряжение на конденсаторе 5 пракприсоединяется к выходу измерительной тически мгновенно принимает значение, цепи после регулировочного элсы^нта соответствующее минимальному значению потенциометра 1. При таком соединении напряжения на выходе измерительной изменение уставки устройства перемеіцепи, Поэтому при пульсирующем токе 8 , "1582252 в измерительной цепи должно быть прежащее датчик контролируемого сигнала, дусмотрено сглаживание напряжения к выходу которого подключен резисторна входе RC-цепи, например, с помощью ный делитель напряжения, соединенный диода 23 и конденсатора 2k. Разряд через первый диод с входом интегриконденсатора 2k обеспечивается вклюрующего звена в виде RC-цепи, выход ченным параллельно ему резистором 25. которого через второй диод и порогоПостоянная времени этой цепи должвый элемент соединен с входом усилина быть достаточной для сгпаживания теля, в выходной цепи которого включепульсаций напряжения на конденсатона обмотка.исполнительное реле, приt чем параллельно конденсатору интегo ре 2*i, а не для среза бросков тока в измерительной цепи. Поэтому посторирующего звена включена цепь разряянная времени рассматриваемой цепи да, включающая в себя ключевой элезначительно меньше постоянной времент и резистор, о т л и ч а ю щ е мени RC-цепи и не влияет на устойе с я тем, что, с целью повышения !5 чивость устройства против ложных помехоустойчивости защиты электросрабатываний. установки с частыми коммутациями', ключевой элемент цепи разряда выполТаким образом, в предлагаемом нен на транзисторе, эмиттер-базовый ^устройстве за счет повышения устойпереход которого подключен параллельчивости работы при многократных 20 но первому диоду, а эмиттер-коллекторбросках тока в измерительной цепи £5ез увеличения постоянной времени ный переход включен в упомянутую цепь RC-цепи до значений, разных суммарноразряда. му времени всех бросков, повышены 2. Устройство по п. 1, о т л и быстродействие и помехоустойчивость, 25 ч а ю щ е е с я тем, что параллельа также снижены его габариты. но обмотке исполнительного реле включен база-эмиттерный переход транф о р м у л а и з о б р е т е н и я зистора вновь введенного эмиттерного повторителя, а коллектор указанного 1 . Устройство для защиты электро- зо транзистора соединен с входом усилиустановки от аварийных режимов, содертеля. 7 Редактор /U Ревин Составитель Л. Васькова Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска Заказ 2092 Тираж к]Ь Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113^35» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 1