РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Полезная модель относится к средствам защиты от превышения напряжения и может быть использована в схемах защитного отключения в передвижных электроустановках.
Известно реле напряжения (SU №530369, опубликовано 30.09.1976), содержащее выпрямительный мост, электромагнитное реле, тиристор, конденсатор, подключенный к выводам обмотки электромагнитного реле при помощи двух развязывающих диодов, стабилитрон, включенный в управляющий электрод тиристора, подстроечные резисторы, замыкающий контакт электромагнитного реле, шунтирующий тиристор.
Недостатками аналога являются:
- сложность регулировки, обусловленная большим разбросом электрических параметров тиристоров;
- температурная нестабильность уставки срабатывания реле.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели реле является реле напряжения типа РБП-11 ТУ 16-523.616-81 (Номенклатурный перечень продукции, выпускаемой ЗАО «ЧЭАЗ», http://www.puskatel.com/nomenklatura.php?ID=6, 2010 г.), взятый за прототип, содержащее выпрямительный мост 1, реле электромагнитное с обмоткой 2, конденсатор емкостного накопителя 3, пороговый элемент 4, обладающий релейной характеристикой с низким коэффициентом возврата по напряжению, выходной ключ 5, блок контактов 6. Выходной ключ 5 выполнен на двух биполярных транзисторах 7 и 9 структуры p-n-p 7 и n-p-n 8 соответственно. Транзистор 7 соединен с транзистором 9 (см. фиг.1). Таким образом, выходной ключ 5 обладает памятью после включения и представляет собой аналог тиристора с незначительным разбросом образцов по отпирающему напряжению. Выпрямительный мост 1 выполнен на дискретных диодах в металлостеклянных корпусах, имеющих резьбовые вывода, предназначенные для винтового крепления на печатной плате. При этом, диоды выпрямительного моста 1 совместно с другими радиоэлементами смонтированы на печатной плате.
Недостатки прототипа:
- низкая помехоустойчивость и повышенное падение напряжения на выходном ключе, обусловленные схемой подключения выходных транзисторов;
- повышенная трудоемкость изготовления, связанная с монтажом на печатную плату диодов, имеющих резьбовые вывода.
Технический результат заявляемого реле напряжения является повышение помехоустойчивости, снижение падения напряжения на выходном ключе и снижение трудоемкости изготовления реле.
Технический результат достигается тем, что в реле напряжения, содержащее электромагнитное реле с обмоткой и блоком контактов, выпрямительный мост, конденсатор емкостного накопителя, пороговый элемент, выходной ключ, транзистор которого входом соединен с пороговым элементом, а одним из выходов с блоком контактов, транзистор выходного ключа другим выходом непосредственно соединен с электромагнитным реле с обмоткой и блоком контактов. Выпрямительный мост выполнен на диодах, с выводами для пайки.
Выпрямительный мост выполнен на диодах с выводами, например, в виде проволочных контактов, предназначенных для пайки на печатную плату. Преимуществом такой диодной сборки является ее простота монтирования на плате не требующая ручного процесса монтажа.
Цепь управления выходного ключа получает питание от конденсатора емкостного накопителя через включенный пороговый элемент, обладающий релейной характеристикой с низким коэффициентом возврата по напряжению. При этом выходной ключ, выполненный на одном транзисторе, обладает памятью после включения на время разряда конденсатора емкостного накопителя до напряжения отпускания порогового элемента. Такой ключ устойчив к помехам и имеет низкое падение напряжения. Время непрерывного включенного состояния выходного ключа определяется временем разряда конденсатора емкостного накопителя до напряжения отпускания порогового элемента позволило построить выходной ключ на одном транзисторе, отказавшись от применения в ключе неустойчивого к помехам элемента с памятью - аналога тиристора, имеющего повышенное падение напряжение.
Таким образом, достигается технический результат - повышение помехоустойчивости, снижение падения напряжения на выходном ключе и снижение трудоемкости изготовления реле.
Сущность технического решения поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена схема прототипа, на фиг.2 изображена схема заявляемого реле напряжения, где приняты следующие обозначения:
1 - выпрямительный мост;
2 - электромагнитное реле с обмоткой;
3 - конденсатор емкостного накопителя;
4 - пороговый элемент;
5 - выходной ключ;
6 - резистор;
7, 9 - транзисторы;
8 - блок контактов.
Реле напряжения содержит выпрямительный мост 1, электромагнитное реле с обмоткой 2, конденсатор емкостного накопителя 3, пороговый элемент 4, выходной ключ 5, выполненный на резисторе 6 и транзисторе 7, блок контактов 8. При этом, транзистор 7 непосредственно соединен с электромагнитного реле с обмоткой 2.
Транзистор 7 выходного ключа 5 входом соединен с пороговым элементом 4, а одним из выходов с блоком контактов 8, а другим выходом непосредственно соединен с электромагнитным реле с обмоткой 2 и блоком контактов 8. Выпрямительный мост 1 выполнен на диодах с выводами для пайки.
Реле напряжения работает следующим образом.
Переменное напряжение, поступающее на вход выпрямительного моста 1 выпрямляется и заряжает конденсатор емкостного накопителя 3 через электромагнитное реле с обмоткой 2. При достижении напряжения на конденсаторе емкостного накопителя 3 значения порогового уровня, срабатывает пороговый элемент 4 и включается выходной ключ 5, выполненный на одном транзисторе 7. Выходной ключ 5 поддерживается во включенном состоянии, получая питание цепи управления от конденсатора емкостного накопителя 3 через пороговый элемент 4. При этом время включенного состояния выходного ключа 5 определяется временем разряда конденсатора емкостного накопителя 3 до уровня напряжения отпускания порогового элемента 4.
Выпрямленное входное напряжение подается на электромагнитное реле с обмоткой 2 через включенный выходной ключ 5. Электромагнитное реле с обмоткой 2 срабатывает. Блок контактов 8 шунтируют выходной ключ 5 и выдают сигнал на отключение защищаемого объекта. Шунтирование выходного ключа 5 необходимо для предотвращения отключения реле напряжения после разряда конденсатора емкостного накопителя 3 в том случае, если время отключения защищаемого объекта велико.
Благодаря тому, что в заявляемой полезной модели выходной ключ выполнен на одном транзисторе позволяет повысить помехоустойчивость, снизить падение напряжения на выходном ключе и уменьшить трудоемкость изготовления реле.