реле тока

Формула изобретения

1. Реле тока, содержащее последовательно соединенные селектор максимального сигнала, входы которого предназначены для подключения к соответствующим цепям измерения фазных токов и блок сравнения, а также исполнительный элемент, отличающееся тем, что введены управляемый формирователь импульса и элемент И, прямой вход которого соединен с выходом блока сравнения и с входом запуска управляемого формирователя импульса, а инверсный вход соединен с выходом управляемого формирователя импульса, управляющий вход которого соединен с выходом селектора максимального сигнала, последовательно элементу И включен исполнительный элемент.

2. Реле по п.1, отличающееся тем, что управляемый формирователь импульсов выполнен в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, вход которого является управляющим входом управляемого формирователя импульса, и дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И из группы элементов, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом управляемого формирователя импульса, а также группу формирователей импульсов, входы запуска которых объединены и образуют вход запуска управляемого формирователя импульса, а выходы формирователей импульсов группы соединены со вторыми входами соответствующих элементов И из группы элементов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электронного реле тока.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик импульсов, дешифратор, формирователь импульсов и исполнительный элемент, выполненный в виде транзистора [1].

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его в качестве реле тока.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство, содержащее последовательно соединенные селектор максимального сигнала, блок сравнения и исполнительный элемент [2].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая помехоустойчивость, поскольку в устройстве не предусмотрены средства, обеспечивающие регулировку задержки при срабатывании в зависимости от величины максимального тока в контролируемой сети.

Требуемый технический результат заключается в повышении помехоустойчивости.

Этот технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные селектор максимального сигнала, входы которого предназначены для подключения к соответствующим цепям измерения фазных токов и блок сравнения, а также исполнительный элемент, введены управляемый формирователь импульса и элемент И, прямой вход которого соединен с выходом блока сравнения и с входом запуска управляемого формирователя импульса, а инверсный вход соединен с выходом управляемого формирователя импульса, управляющий вход которого соединен с выходом селектора максимального сигнала.

Кроме того, управляемый формирователь импульса выполнен в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, вход которого является управляющим входом управляемого формирователя импульса, и дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И из группы элементов, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом управляемого формирователя импульса, а также группу формирователей импульсов, входы запуска которых объединены и образуют вход запуска управляемого формирователя импульса, а выходы формирователей импульсов группы соединены со вторыми входами соответствующих элементов И из группы элементов.

На фиг.1 представлена электрическая структурная схема реле тока, на фиг. 2 - управляемого формирователя импульса.

Реле тока содержит последовательно соединенные селектор 1 максимального сигнала, блок 2 сравнения, элемент И 3 и исполнительный элемент И 4, а также управляемый формирователь 5 импульса, при этом, прямой вход элемента И 3 соединен с выходом блока 2 сравнения и с входом запуска управляемого формирователя 5 импульса, а инверсный вход соединен с выходом управляемого формирователя 5 импульса, управляющий вход которого соединен с выходом селектора 1 максимального сигнала.

Управляемый формирователь импульса (фиг.2) выполнен в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя 6, вход которого является управляющим входом упомянутого формирователя 5, дешифратора 7, группы элементов И 8 и элемента ИЛИ 9, выход которого является выходом упомянутого формирователя 5, а также группы формирователей импульса 10, вход которой является входом запуска упомянутого формирователя 5, а выходы соединены со входами соответствующих элементов И группы 8.

Исполнительный элемент 4 может быть выполнен в виде реле с замыкающим контактом, которое подключается к элементу И 3 непосредственно или через усилитель. Селектор 1 максимального сигнала может быть выполнен по схеме устройства-прототипа, приведенной в [2, стр.187]. Остальные элементы являются стандартными элементами электротехники.

Реле тока работает следующим образом.

При включении реле тока на вход селектора 1 максимального сигнала через промежуточные трансформаторы, которые на схеме не показаны, подаются фазные токи. На выходе селектора 1 максимального сигнала формируется напряжение, пропорциональное максимальному из фазных токов, которое может соответствовать току короткого замыкания. Это ток сравнивается в блоке 2 сравнения с уставкой заданного уровня, которая соответствует току короткого замыкания в сети. При наступлении такого случая на выходе блока 2 сравнения формируется уровень логической единицы. По фронту этого перепада напряжения срабатывает управляемый формирователь 5 импульса, который вырабатывает короткий импульс, подаваемый на инверсный вход элемента И 3. По этой причине на время длительности импульса уровень логической единицы с выхода блока 2 сравнения не поступит на вход исполнительного элемента 4 и реле тока не будет срабатывать. Этим самым можно исключить влияние коротких импульсных помех на работу реле тока.

Для обеспечения регулировки длительности задержки при срабатывании реле тока в зависимости от величины максимального фазного тока, управляемый формирователь 5 имеет группу формирователей 10-1 - 10-m с различными параметрами по длительности формируемого на их выходе импульса, появляющегося при перепаде напряжения с уровня логического нуля на уровень логической единицы на их входе. На вход аналого-цифрового преобразователя 6 подается сигнал, пропорциональный максимальному фазному току, в зависимости от величины которого дешифратор 7 сформирует уровень логической единицы на одной, соответствующей этой амплитуде клемме. Этот уровень подается на соответствующий элемент И группы 8, поэтому на вход элемента ИЛИ 9, который является выходом управляемого формирователя 5, будет проходить импульсный сигнал с уровнем логической единицы от того формирователя группы 8, который соответствует амплитуде максимального тока. Это обеспечит задержку срабатывания реле тока в зависимости от величины максимального фазного тока.

Тем самым повышается помехоустойчивость реле тока и обеспечивается быстрая реакция реле на величину тока короткого замыкания, что позволяет обеспечивать задержку в срабатывании реле тока на основании анализа амплитуды тока короткого замыкания.

Источники информации

1. Электротехнический справочник в 4-х томах, т.2. Электротехнические изделия и устройства. Под общей редакцией В.Г.Герасимова и др. - М.: Издательство МЭИ, 1998, с.390, рис.35.10.

2. Ченобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. - М.: Энергоатомиздат, 1998, с.186-187, рис.4.4 (прототип).