УСТРОЙСТВО СЕЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
DEVICE FOR SELECTIVE PROTECTION OF THREE-PHASE CONSUMERS FROM UNBALANCED OPERATING CONDITIONS

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для селективной защиты трехфазных потребителей от несимметричных режимов работы.
Известно устройство для защиты трехфазных потребителей /1/, содержащее электромагнитный пускатель, катушка которого первым выводом подключена через размыкающий контакт кнопки "Стоп" к одной из фаз сети между силовыми контактами и источником питания, последовательно соединенные конденсатор, индуктивную катушку и резистор, включенные между силовыми контактами электромагнитного пускателя и потребителем на другие фазы сети, к общему с конденсатором выводу индуктивной катушки присоединен второй вывод катушки электромагнитного пускателя. При этом кнопка "Пуск" механически соединена с силовыми контактами электромагнитного пускателя.
К недостаткам данного устройства относятся недостаточная электробезопасность при работе персонала с мощными электромагнитными пускателями и ограниченный выбор электромагнитных пускателей с механической кнопкой "Пуск", воздействующей на якорь электромагнитного пускателя.
Известно также устройство для защиты трехфазных потребителей /2/, принятое за прототип, содержащее кнопки "Пуск" и "Стоп", электромагнитный пускатель, катушка которого первым выводом подключена к нулевому рабочему проводнику сети, конденсатор, первый вывод которого подключен к первой фазе сети между силовыми контактами электромагнитного пускателя и потребителем, резистор, первый вывод которого подключен к третьей опережающей фазе сети между силовыми контактами электромагнитного пускателя и потребителем, второй вывод подключен к одному из выводов индуктивной катушки, второй вывод которой подключен ко второму выводу конденсатора, второй вывод катушки электромагнитного пускателя подключается к катоду дополнительно включенного симистора, анод которого через кнопку "Стоп" подключается ко второй отстающей фазе сети между силовыми контактами электромагнитного пускателя и источником питания, управляющий электрод симистора через токоограничивающее сопротивление подключается к катоду дополнительно введенного диода, анод которого подключается к средней точке между конденсатором и индуктивной катушкой, параллельно катоду и аноду симистора подключается кнопка "Пуск".
Недостатком данного устройства является отсутствие селективности действия со смежным аппаратом защиты потребителей от токов короткого замыкания, что может привести к выходу из строя электромагнитного пускателя при протекании через его силовые контакты сверхтоков короткого замыкания.
Цель изобретения - повышение уровня электробезопасности устройства защиты трехфазных потребителей от несимметричных режимов работы и обеспечение селективности действия со смежным аппаратом защиты потребителей от токов короткого замыкания.
Для достижения указанного технического результата в устройстве селективной защиты трехфазных потребителей от несимметричных режимов работы, содержащем кнопки «Пуск» и «Стоп», электромагнитный пускатель, катушка которого первым выводом подключена к нулевому рабочему проводнику сети, конденсатор, первый вывод которого подключен к первой фазе сети между силовыми контактами электромагнитного пускателя и потребителем, резистор, первый вывод которого подключен к третьей опережающей фазе сети между силовыми контактами электромагнитного пускателя и потребителем, второй вывод подключен к одному из выводов индуктивной катушки, второй вывод которой подключен ко второму выводу конденсатора, второй вывод катушки электромагнитного пускателя подключается к катоду дополнительно введенного оптосимистора, анод которого через кнопку «Стоп» подключается к фазе сети между силовыми контактами электромагнитного пускателя и источником питания, параллельно катоду и аноду оптосимистора подключается кнопка «Пуск», анод светодиода цепи управления оптосимистора через токоограничивающее сопротивление подключается к катоду дополнительно введенного диодного моста, анод которого подключается к катоду светодиода цепи управления оптосимистора, параллельно катоду и аноду диодного моста включается конденсатор, диагональ переменного тока диодного моста подключается к средней точке между конденсатором и индуктивной катушкой и ко второй отстающей фазе сети между силовыми контактами электромагнитного пускателя и потребителем.
На чертеже представлена схема заявляемого устройства.
Устройство селективной защиты трехфазных потребителей от несимметричных режимов работы содержит кнопку "Стоп" 1, через кнопку "Пуск" 2 введенную в цепь питания катушки электромагнитного пускателя 3, второй вывод которой подключен к нулевому рабочему проводнику сети, параллельно кнопке "Пуск" 2 дополнительно включен оптосимистор 4, светодиод цепи управления которого через токоограничивающее сопротивление 5 и диодный мост 6 одним выводом диагонали переменного тока включается между первым конденсатором 7 и резистором 8 с катушкой индуктивности 9, причем конденсатор 7 присоединен необщим выводом к первой фазе сети, а резистор 8 подключен необщим выводом к третьей опережающей фазе сети, второй вывод диагонали переменного тока диодного моста 6 подключен ко второй отстающей фазе сети между силовыми контактами электромагнитного пускателя 10 и трехфазным потребителем 11, для обеспечения селективности действия со смежным аппаратом защиты потребителей от токов короткого замыкания 12 параллельно аноду и катоду диодного моста 6 включен конденсатор 13.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При первоначальном включении кнопки "Пуск" 2 напряжение питания подается на катушку электромагнитного пускателя 3, замыкаются силовые контакты электромагнитного пускателя 10 и к трехфазному потребителю 11 прикладывается напряжение питания. В нормальном симметричном режиме работы сети через светодиод цепи управления оптосимистора 4 протекает выпрямленный ток, достаточный для его открытия. Силовые контакты электромагнитного пускателя 10 самоудерживаются электромагнитной силой катушки 3 и питают трехфазный потребитель 11.
Когда обрывается фаза сети или возникает значительная несимметрия, ток в цепи управления оптосимистора 4 уменьшается. Причем ток снижается с выдержкой времени за счет дополнительно введенных в цепь управления оптосимистором 4 конденсатора 13 и токоограничивающего резистора 5. Снижение тока вызывает закрытие оптосимистора 4 и обесточивание катушки электромагнитного пускателя 3 с одновременным размыканием силовых контактов электромагнитного пускателя 10. Для ручного отключения потребителя в цепи управления предусмотрена кнопка "Стоп" 1.
Таким образом, обеспечивается селективная защита трехфазного потребителя 11 от несимметричных режимов работы и повышается уровень электробезопасности устройства защиты.
Источники информации
1. Патент РФ №2218645, кл. H02Н02H 7/085, 2003.
2. Патент РФ №2269191, кл. H02H 7/08, Н02Н 7/09, 2006 - прототип.