РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к релейной защите и предназначена для применения в системах защиты электрических сетей.
Известно реле напряжения типа РН-53, серийно производимое ЗАО «ЧЭАЗ», Россия [B.C.Алексеев, Г.П.Варганов, Б.И.Панфилов, Р.З.Розенблюм. Реле защиты. - М.: Энергия, 1976. - 464 с.: ил. с.113-116], содержащее: Г-образный якорь с закрепленными на нем подвижными контактами; П-образный сердечник, размещающий две катушки; неподвижные контакты; выпрямительный мост; противодействующую спиральную пружину.
РН-53 аналогично предлагаемой полезной модели по своему назначению, но отличается от нее по конструктивному исполнению.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является реле напряжения РСН-14 [Линт Г.Э. Серийные реле защиты, выполненные на интегральных микросхемах. - М.: Энергоатомиздат, 1990. -112 с.: ил. ISBN 5-283-01038-4, с.61-67]. Структурная схема РСН-14 представляет последовательную цепь: датчик напряжения, выпрямитель, узел сравнения, узел выхода реле.
Недостатком этого устройства является то, что оно, вследствие конструктивных особенностей, имеет значительные пульсации в выпрямленном напряжении, отстройка от которых приводит к снижению быстродействия и точности определения контролируемого уровня напряжения.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение пульсаций в выпрямленном сигнале и как следствие повышение быстродействия и точности определения контролируемого уровня напряжения.
Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом реле, содержащем датчик напряжения, выпрямитель, узел сравнения, узел выхода реле, роль датчика напряжения выполняет однофазный трансформатор с вращающимся магнитным полем, концы обеих первичных обмоток которого представляют вход устройства, а сами эти обмотки расположены на тороидальном магнитопроводе под пространственным углом 90 градусов, при этом в цепь с одной из них последовательно включены фазосдвигающий конденсатор и балластный резистор, вторичные обмотки однофазного трансформатора с вращающимся магнитным полем выполнены в виде целого числа симметричных трехфазных систем, которые своими выводами соединены с многофазным выпрямителем, выход которого связан с входом узла сравнения, а выход узла сравнения соединен с входом узла выхода реле.
Вследствие того что контролируемое однофазное напряжение с помощью однофазного трансформатора с вращающимся магнитным полем преобразуется в многофазное напряжение и затем поступает на многофазный выпрямитель, снижается уровень пульсаций в выпрямленном сигнале, благодаря чему отпадает необходимость в проведении дополнительных мероприятий по отстройке от них и как следствие этого к упрощению схемы узла сравнения, что ведет к повышению быстродействия и точности определения контролируемого уровня напряжения.
Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле полезной модели позволяют достичь желаемый технический результат.
На фигуре показана принципиальная схема заявляемого реле напряжения.
Реле напряжения содержит: однофазный трансформатор с вращающимся магнитным полем 1 [подобный описанному в патенте РФ №2335027, H01F 30/14 (2006.01), H02M 5/14 (2006.01), 2007], выполняющий роль датчика напряжения и включающий в себя зажимы 2, 3, две первичные обмотки напряжения 4, 5, расположенные под пространственным углом в 90 градусов друг к другу, фазосдвигающий конденсатор 6, балластный резистор 7, вторичные обмотки 8-13, уложенные в пазах тороидального магнитопровода 14; многофазный выпрямитель 15; узел сравнения 16; узел выхода реле 17.
Реле напряжения, работает следующим образом. Однофазное переменное напряжение поступает на вход датчика напряжения 1, - зажимы 2, 3. В первичных обмотках этого датчика, образованных элементами 4-7, формируется вращающееся магнитное поле, наводящее во вторичных обмотках 8-13, закрепленных на тороидальном магнитопроводе 14, системы симметричных трехфазных напряжений, относительные фазовые сдвиги которых зависят от пространственного расположения соответствующих трехфазных систем образованных вторичными обмотками. Эти напряжения поступают на вход многофазного выпрямителя 15, откуда пропорциональный амплитуде вторичного напряжения однофазного трансформатора с вращающимся магнитным полем сигнал идет далее на вход узла сравнения 16, а затем на узел выхода реле 17.
Использование вращающегося магнитного поля и многофазного выпрямления позволяет значительно уменьшить пульсации в выпрямленном сигнале, а также повысить быстродействие и точность работы реле.