SU1372447A1

SU1372447A1 - Device for protecting electric installation from drop of supply voltage of three-phase mains

Info

Publication number: SU1372447A1
Application number: SU864116321A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Петрович Мялковский
Original assignee: Войсковая Часть 11284
Priority date: 1986-06-04
Filing date: 1986-06-04
Publication date: 1988-02-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл защиты электроустановок, запитываемых от трехфазных и однофазных сетей переменного тока. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени защиты электроустановки от повышени питающего напр жени и использовани устройства дл защиты электроустановки, запиты- ваемой от однофазной сети, и повышение надежности путем упрощени схемы защиты. При нормальном режиме питани электроустановки 1 от сети на выходе выпр мител 2 формируетс напр жение, достаточное дл срабатывани стабилитрона 9. Последний срабатывает, включаетс тиристор 12, срабатьшает исполнительный орган 14, подключающий электроустановку 1 к сети. При снижении питающего напр жени стабилитрон 9 не срабатывает, тиристор 12 и исполнительный орган 14 не срабатывают, электроустановка 1 отключаетс от сети. При повышении питающего напр жени срабатывает стабилитрон 10, открываетс транзистор 13, закорачивающий цепь управл ющего электрода тиристора 12. Последний выключаетс , и исполнительный орган 14 отключает электроустановку от сети. 3 ил. (ЛThe invention relates to electrical engineering and is intended to protect electrical installations powered from three-phase and single-phase AC networks. The purpose of the invention is to enhance the functionality by providing protection of an electrical installation against increasing supply voltage and using a device to protect an electrical installation powered from a single-phase network, and increasing reliability by simplifying the protection circuit. In the normal mode of power supply of the electrical installation 1 from the mains, the output of the rectifier 2 generates a voltage sufficient to operate the zener diode 9. The latter is triggered, the thyristor 12 is turned on, the actuator 14 is connected, connecting the electrical installation 1 to the mains. When the supply voltage decreases, the Zener diode 9 does not work, the thyristor 12 and the actuator 14 do not work, the electrical installation 1 is disconnected from the network. When the supply voltage rises, the Zener diode 10 is activated, the transistor 13 opens, shorting the thyristor control electrode circuit 12. The latter is turned off, and the actuator 14 disconnects the electrical installation from the network. 3 il. (L

Description

со towith to

4 44 4

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл защиты электроустановок, запитываемых от трехфазных и однофазных сетей пере- манного тока.The invention relates to electrical engineering and is intended to protect electrical installations powered from three-phase and single-phase AC networks.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени защиты электроустановки от повьшени питающего напр жени и использовани устройства дл защиты электроустановки, запитываемой от однофазной сети, и повьшение надежнрстн путем упрощени схемы защиты.The purpose of the invention is to extend the functionality by providing protection of the electrical installation from the supply voltage and using the device to protect the electrical installation powered from the single-phase network, and increasing reliability by simplifying the protection circuit.

На фиг. 1 представлена схема уст- ройства; на фиг. 2 - диаграмма напр жений на выходе выпр мител при нормальном режиме питани от трехфазной сети; на фиг. 3 - диаграмма напр жений на выходе выпр мител при об- рыве фазы трехфазной сети и при питании электроустановки от однофазной сети.FIG. 1 is a schematic of the device; in fig. 2 is a voltage diagram of the output of the rectifier during normal operation of the three-phase network; in fig. 3 is a diagram of voltages at the output of the rectifier during the breakdown of the phase of a three-phase network and when the electrical installation is powered from a single-phase network.

Устройство дл защиты электроустановки 1 от снижени питающего на- пр жени трехфазной сети содержит трехфазный однополупериодный выпр митель 2, шесть резисторов 3-8, два стабилитрона 9 и 10, первый конденсатор 11, тиристор 12, транзистор 13 и исполнительный орган 14, замыкающие контакты 15 - 17 которого имеют выводы , предназначенные дл включени каждого контакта последовательно в линию питани соответствующей фазы электроустановки 1 от контролируемой сети. Выход выпр мител 2 соединен с первым выводом первого резистора 3, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора 4. Первый вывод третьего резистора 5 соединен с анодом первого стабилитрона 9, а второй вывод этого резистора - с управл ющим электродом тиристора 12, катод которого имеет вывод, предна- знаменный дл подключени к нулевому токопроводу сети. Катод второго стабилитрона 10 соединен с первым выводом четвертого резистора 6, а анод этого стабилитрона - с первым выводом п того .резистора 7, второй вывод кото рого соединен с катодом тиристора 12 В устройстве имеютс второй конденсатор 18, включенный между первым и вторым управл ющими выводами исполнительного органа 14, и трехфазный трансформатор 19, первичные обмотки которого соединены по схеме треугольника и имеют выводы, предназначенныеThe device to protect the electrical installation 1 from reducing the supply voltage of a three-phase network contains a three-phase half-wave rectifier 2, six resistors 3-8, two zener diodes 9 and 10, a first capacitor 11, a thyristor 12, a transistor 13 and an actuator 14, closing contacts 15 - 17 of which have leads designed to connect each contact in series to the power line of the corresponding phase of the electrical installation 1 from the monitored network. The output of the rectifier 2 is connected to the first output of the first resistor 3, the second output of which is connected to the first output of the second resistor 4. The first output of the third resistor 5 is connected to the anode of the first Zener diode 9, and the second output of this resistor is connected to the control electrode of the thyristor 12, whose cathode It has a pin intended for connection to the main conductor of the network. The cathode of the second Zener diode 10 is connected to the first output of the fourth resistor 6, and the anode of this Zener diode to the first output of the fifth resistor 7, the second output of which is connected to the cathode of the 12 V thyristor device has a second capacitor 18 connected between the first and second control terminals the executive body 14, and a three-phase transformer 19, the primary windings of which are connected in a triangle pattern and have conclusions intended

- -

5 0 50

5 0 j о - 5 0 j o -

00

5five

дл подключени треугольника первичных обмоток трансформатора 19 к контролируемой сети, а вторичные обмотки этого трансформатора соединены по схеме звезды, нейтральна точка которой имеет вывод, предназначенный дл подключени к нулевому токопроводу питающей сети. Выходные выводы звезды вторичных обмоток трансформатора 19 предназначены дл подсоединени к входам выпр мител 2. Второй вывод второго резистора 4 соединен с катодом первого стабилитрона 9 и коллектором транзистора 13, выполненного п - р - п-типа, эмиттер которого соединен с катодом тиристора 12, а база - с анодом второго стабилитрона 10. Второй вывод четвертого резистора 6 соединен с вторым выводом первого резистора 3 и с первым выводом первого конденсатора 1 1, второй вывод которого соединен с катодом тиристора 12. Первый управл ющий вывод исполнительного органа 14 соединен с первым входом выпр мител 2, а второй управл ющийto connect the triangle of the primary windings of the transformer 19 to the monitored network, and the secondary windings of this transformer are connected according to the star circuit, the neutral point of which has a terminal intended to be connected to the zero conductor of the supply network. The star's output pins of the secondary windings of transformer 19 are designed to be connected to the inputs of rectifier 2. The second terminal of the second resistor 4 is connected to the cathode of the first Zener diode 9 and the collector of the transistor 13, made n - p - n - type, the emitter of which is connected to the cathode of the thyristor 12, and the base is with the anode of the second zener diode 10. The second output of the fourth resistor 6 is connected to the second output of the first resistor 3 and to the first output of the first capacitor 1 1, the second output of which is connected to the cathode of the thyristor 12. The first control output is body 14 is connected to the first input of the rectifier 2, and the second control

вывод исполнительного органа 14 через шестой резистор 8 соединен с анодом тиристора 12.the output of the Executive body 14 through the sixth resistor 8 is connected to the anode of the thyristor 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При питании от трехфазной сети при подаче на электроустановку 1 напр жени питани , лежащего в заданных пределах, на входах выпр мител 2 трансформатором 19 формируютс синусоидальные напр жени , которые выпр мл ютс выпр мителем 2. Диаграмма напр жени на выходе выпр мител 2 при нормальном режиме питани электроустановки представлена на фиг. 2. Конденсатор 11 через резистор 3 зар жаетс до установившегос значени напр жени , соответствующего нормальному режиму питани . В тот момент, когда напр жение на конденсаторе 11 превышает напр жение, необходимое дл срабатьшани стабилитрона 9, последний срабатывает, включаетс тиристор 12, срабатывает исполнительный орган 14, контактами 15 - 17 подключающий электроустановку к сети. При отрицательной полуволне напр жени на первом входе выпр мител 2 тиристор 12 выключаетс ., однако исполнительный орган 14 удерживаетс в сработанном состо нии за счет энергии, накопленной в конденсаторе 18. При снижении питающего напр жени нижеWhen powered from a three-phase network, when the supply voltage of an electrical installation 1 is within the specified limits, sinusoidal voltages are generated at the inputs of rectifier 2 by transformer 19, which are rectified by rectifier 2. Under normal conditions of output voltage of rectifier 2 The power supply of the electrical installation is shown in FIG. 2. The capacitor 11 through the resistor 3 is charged to a steady-state voltage value corresponding to the normal power mode. At that moment, when the voltage on the capacitor 11 exceeds the voltage required to operate the Zener diode 9, the latter is triggered, the thyristor 12 is turned on, the actuator 14 is triggered, and contacts 15-17 connect the electrical installation to the network. With a negative voltage half-wave at the first input of the rectifier 2, the thyristor 12 is turned off. However, the actuator 14 is kept in the actuated state due to the energy stored in the capacitor 18. When the supply voltage drops below

допустимого уровн напр жение на конденсаторе 11 уменьшаетс , стабилитрон 9 не срабатывает, тиристор 12 н включаетс , исполнительный орган 14 после разр да конденсатора 18 выключаетс , размыка контакты 15 - 17, отключа электроустановку от сети. При повышении питающего напр жени вьше допустимого уровн конденсатор 11 зар жаетс до напр жени , достаточного дл срабатьшани стабилитрона 9, последний срабатьшает, открываетс транзистор 13, закорачива цепь управл ющего электрода тиристо- ра 12. При отрицательной полуволне напр жени на первом входе выпр мител 2 тиристор 12 закрываетс , исполнительный орган 14 размыкает контакты 15 - 17, отключа электроуста- новку от сети.the permissible level of the voltage on the capacitor 11 decreases, the zener diode 9 does not work, the thyristor 12 n is turned on, the actuator 14 after the discharge of the capacitor 18 is turned off, the contacts 15-17 are disconnected, disconnecting the electrical installation from the network. When the supply voltage rises above the permissible level, the capacitor 11 is charged to a voltage sufficient to trip the Zener diode 9, the latter triggers, the transistor 13 opens, shorting the control electrode circuit of the thyristor 12. At a negative voltage half-wave at the first input, the rectifier 2 turns off. the thyristor 12 is closed, the executive unit 14 opens the contacts 15-17, disconnecting the electrical installation from the network.

При обрыве фазы питающей сети на выходе выпр мител 2 формируетс напр жение , диаграмма которого представлена на фиг. 3. В этом случае ко денсатор 11 разр жаетс до такого напр жени , при котором тиристор 12 не включаетс , исполнительный орган 14 не срабатывает, и электроустановка к сети не подключаетс . When the phase of the mains supply is disconnected, a voltage is formed at the output of the rectifier 2, the diagram of which is shown in FIG. 3. In this case, the capacitor 11 is discharged to a voltage at which the thyristor 12 is not turned on, the actuator 14 does not work, and the electrical installation is not connected to the network.

При работе устройства с электроустановкой , запитываемой от однофазной сети, диаграмма напр жений на вы соде выпр мител 2 имеет вид, представленный на фиг. 3. При напр жении питани однофазной сети, лежащем в заданных пределах, тиристор 12 включаетс в начале каждого периода сети (как описано выше) и удерживаетс во включенном состо нии за счет энергии накопленной в конденсаторе 18. При снижении питающего напр жени ниже допустимого уровн тиристор 12 не срабатывает и электроустановка отключаетс от сети. При повьш1ении питаю- щего напр жени выше допустимого уровн срабатьшает транзистор 13 (как описано выше) тиристор 12 не включаетс , электроустановка отключаетс от питающей сети.When the device is operated with an electrical installation powered from a single-phase network, the voltage diagram of the rectifier 2 at the high voltage has the form shown in FIG. 3. When the supply voltage of a single-phase network lies within the specified limits, the thyristor 12 is turned on at the beginning of each period of the network (as described above) and is kept in the on state due to the energy stored in the capacitor 18. When the supply voltage drops below the permissible level, the thyristor 12 does not work and the electrical installation is disconnected from the network. When the supply voltage rises above the permissible level, the transistor 13 triggers (as described above), the thyristor 12 is not turned on, the electrical installation is disconnected from the mains.

Положительный эффект, создаваемый изобретением, заключаетс в расширении функциональных возможностей устройства , так как оно обеспечивает защиту электроустановки не только от снижени , но и от повышени питающег напр жени сети, и может быть использовано дл контрол напр жений как трехфазных, так и однофазных сетей.The positive effect created by the invention is to expand the functionality of the device, since it protects the electrical installation not only from reducing, but also from increasing the supply voltage of the network, and can be used to monitor the voltage of both three-phase and single-phase networks.

gg

Q QQ Q

5five

Кроме того, упрощаетс схема устройства и повышаетс надежность защиты.In addition, the design of the device is simplified and the reliability of the protection is increased.

Claims

Invention Formula

A device to protect an electrical installation from reducing the supply voltage of a three-phase network containing a three-phase half-wave rectifier, six resistors, two zener diodes, a first capacitor, a thyristor, a transistor and an actuator whose closing contacts have terminals intended to switch each contact in series to the corresponding power line the electrical installation phases from the monitored network, the rectifier output connected to the first output of the first resistor, the second output of which is connected to With the second terminal of the second resistor, the first terminal of the third resistor is connected to the anode of the first Zener diode, and the second terminal of this resistor is connected to the control electrode of the thyristor, the cathode of which has a terminal intended to be connected to the network zero conductor, the cathode of the second Zener diode is connected to the first terminal of the fourth resistor, and the anode of this Zener diode is connected to the first terminal of the fifth resistor, the second terminal of which is connected to the cathode of the thyristor, characterized in that, in order to expand its functionality, it is provided and protecting the electrical installation from increasing the supply voltage and using the device to protect the electrical installation powered from the single-phase network and increasing reliability by simplifying the protection circuit, a second capacitor connected between the first and second control leads of the actuator and a three-phase transformer, The windings of which are connected according to the delta scheme and have leads intended for connecting the delta of the primary windings of the transformer to the controlled network, and the secondary The windings of this transformer are connected according to a star circuit, the neutral point of which has a terminal intended to be connected to the zero conductor of the supply mains, and the star’s output terminals of the secondary windings of the transformer are connected to the inputs of the rectifier, the second terminal of the second resistor is connected to the cathode of the first Zener diode and the collector of the transistor, the filled p - p - p - type, the emitter of which is connected to the thyristor cathode, and the base - to the anode of the second zener diode, the second output of the fourth stories coupled to a second terminal of the first resistor and

the first output of the first capacitor, the second output of which is connected to the thyristor cathode, the first control output of the actuator connected to the first input of the rectifier, and the second control output to the actuator through the sixth resistor to the thyristor anode.

u2

.З