РЕЛЕ МАКСИМАЛЬНОГО ТОКА

Полезная модель относится к автоматике и радиотехнике и может использоваться в системах защиты и управления низковольтных энергосистем.
Известно электромагнитное реле постоянного тока (РЭТ12 ТУ 16-93 ИГФР.647612.011 ТУ Каталог продукции, выпускаемой ООО «ВНИИР-Прогресс», ) содержащее измерительный шунт, токовую обмотку с электромагнитом постоянного тока. В качестве выходного исполнительного органа служат механические замыкающие контакты.
Недостатками аналога являются:
- ограниченное количество циклов коммутаций при работе в вакууме;
- низкая механическая устойчивость, обусловленная наличием подвижных узлов и механических контактов.
n
Наиболее близким аналогом по технической сущности принятым за прототип является реле максимального тока (РМТ-01 ТУ 16-93 ИГФР.648231.008 ТУ Каталог продукции, выпускаемой ООО «ВНИИР-Прогресс», ) (см. фиг.1), содержащее измерительный шунт 1, пороговый элемент 3, исполнительный орган 4. В прототипе исполнительный орган 4 выполнен на электромеханическом реле, содержащем обмотку 8 и механический замыкающий контакт 9. Питание электрической схемы прототипа осуществляется от внешнего оперативного источника питания с напряжением U.
Недостатки прототипа:
- низкие эксплуатационные характеристики из-за необходимости применения внешнего оперативного источника питания;
- повышенное потребление мощности по цепи питания за счет применения в качестве исполнительного органа электромеханического реле;
- низкая механическая устойчивость, обусловленная наличием подвижных узлов и механических контактов.
Технический результат заявляемого реле максимального тока - улучшение эксплуатационных характеристик, снижение потребляемой мощности и повышение стойкости реле к воздействию механических факторов.
Технический результат достигается тем, что в реле максимального тока, содержащим измерительный шунт, пороговый элемент, исполнительный орган, введен преобразователь постоянного напряжения, входами соединенный с измерительным шунтом, а выходом с пороговым элементом. Исполнительный орган выполнен на полупроводниковом ключе. Исполнительный орган содержит диод развязки и стабилитрон.
Преобразователь постоянного напряжения усиливает по амплитуде напряжения сигнал измерительного шунта. При этом выходное напряжение преобразователя изменяется пропорционально изменению тока в измерительном шунте. Это позволяет использовать преобразователь как индукционный датчик тока и источник питания низкой мощности, достаточной для срабатывания полупроводникового ключа, при этом внешний источник питания не требуется. Таким образом, достигается технический результат - функционирование реле без внешнего оперативного источника питания, снижение потребляемой мощности и повышение стойкости реле к воздействию механических факторов.
Предлагаемое техническое решение позволяет использовать реле без внешнего оперативного источника питания, уменьшить потребляемую мощность и использовать реле в условиях повышенных механических нагрузок.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 показана схема прототипа, на фиг.2 - структурная схема заявляемого реле максимального тока, на фиг.3 исполнительный орган. На представленных фигурах приняты следующие обозначения:
1 - измерительный шунт;
2 - преобразователь постоянного напряжения;
3 - пороговый элемент;
4 - исполнительный орган;
5 - полупроводниковый ключ;
6 - диод развязки;
7 - стабилитрон.
Заявляемое реле максимального тока содержит измерительный шунт 1, преобразователь постоянного напряжения 2, пороговый элемент 3, исполнительный орган 4. Исполнительный орган выполнен на полупроводниковом ключе 5 и содержит диод развязки 6 и стабилитрон 7, предназначенный для защиты ключа 5 от перенапряжений. Входы преобразователя постоянного напряжения 4 соединены с выходами измерительного шунта 1, а его выход соединен с пороговым элементом 3.
Реле работает следующим образом.
При возникновении тока перегрузки в электрической цепи, в которой находится измерительный шунт 1, включается преобразователь постоянного напряжения 2. На выходе преобразователя постоянного напряжения 2 появляется напряжение достаточное для питания порогового элемента 3 и исполнительного органа 4. Напряжение на входе преобразователя постоянного напряжения 2 растет пропорционально росту тока в измерительном шунте 1 и достигает порогового уровня. При этом пороговый элемент 3 переключается и подает напряжение в цепь управления исполнительного органа 4. Выходная цепь исполнительного органа 4 замыкается.
Отключение реле максимального тока происходит при снижении тока перегрузки и соответственно напряжения на выходе преобразователя постоянного напряжения 2 до уровня возврата порогового элемента 3.
Благодаря введению в реле максимального тока преобразователя постоянного напряжения и выполнению исполнительного органа на полупроводниковом ключе, функционирование заявляемой полезной модели осуществляется без внешнего оперативного источника питания, происходит меньшее потребление мощности и повышается стойкость реле к воздействию механических факторов.
Заявляемая полезная модель успешно прошла испытания. В 2011 году ожидается серийный выпуск продукции.