способ распознавания причины отключения автоматического выключателя и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ распознавания причины отключения автоматического выключателя, заключающийся в том, что в силовом фидере контролируют электрический параметр и при отключении автоматического выключателя формируют сигнал аварийного состояния, отличающийся тем, что определяют размыкание контактов автоматического выключателя по отсутствию напряжения на его выходе, в качестве контролируемого параметра используют напряжение, возникающее на элементе тепловой защиты автоматического выключателя при его размыкании от короткого замыкания в сети, сравнивают это напряжение с двумя пороговыми значениями различной полярности, при равенстве или превышении величины контролируемого параметра порогового значения любой полярности осуществляется перевод триггера в единичное состояние, при наличии разомкнутых контактов автоматического выключателя формируют сигнал аварийного состояния, осуществляют индикацию состояний триггера, причину отключения распознают по состоянию триггера, при его нулевом состоянии распознают, что причина отключения автоматического выключателя «перегрузка», при его единичном состоянии распознают, что причина отключения автоматического выключателя «короткое замыкание».

2. Устройство для распознавания причины отключения автоматического выключателя, содержащее измеритель контролируемого сигнала, триггер, схему сигнализации причины отключения автоматического выключателя, пороговое устройство и источник опорного напряжения, отличающееся тем, что в качестве измерителя контролируемого сигнала используется термоэлемент автоматического выключателя, к входу и выходу которого подключено устройство нахождения модуля, выход которого соединен с первым входом порогового устройства, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход соединен с входом установки единицы триггера, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого через инвертор соединен с выходом автоматического выключателя, а выход - с входом схемы сигнализации причины отключения автоматического выключателя, выход нуля и единицы триггера соединены с входами светодиодов соответственно зеленого и красного цветов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к защитам электрических сетей, в том числе к способам распознавания причины отключения автоматического выключателя.

Известен способ распознавания причины отключения автоматического выключателя, заключающийся в том, что в силовом фидере контролируют электрический параметр и при отключении автоматического выключателя формируют сигнал аварийного состояния, при этом в качестве контролируемого параметра используют напряжение силового фидера, которое сравнивают с двумя предварительно сформированными опорными напряжениями разной полярности, соответствующими характеру переходных процессов, происходящих при коротком замыкании в линии и при ее перегрузке, а с момента отклонения автоматического выключателя сравнение производят в пределах по меньшей мере одного периода затухания напряжения в силовом фидере, формируют разностные сигналы, последовательность которых используют для формирования сигнала аварийного состояния (Патент РФ на изобретение № 2095905, кл. H02H 3/08, опубл. 10.11.1997).

Известно устройство для распознавания причины отключения автоматического выключателя, содержащее присоединенный к силовому фидеру измеритель контролируемого сигнала, триггер, выход которого связан со схемой сигнализации причины отключения автоматического выключателя, при этом оно снабжено двумя пороговыми устройствами и двумя источниками опорного напряжения разной полярности, измеритель контролируемого сигнала выполнен в виде делителя напряжения, к выходу которого подключены первые входы обоих пороговых устройств, второй вход каждого порогового устройства подключен к соответствующему источнику опорного напряжения, а выходы пороговых устройств подключены к соответствующим входам триггера (Патент РФ на изобретение № 2098906, кл. H02H 3/08, опубл. 10.12.1997).

Недостатками известного способа и устройства являются сложность их реализации и заниженная информативность, обусловленная отсутствием информации о состоянии контактов автоматического выключателя при его срабатывании.

Распознавание причины отключения автоматического выключателя позволяет продлить срок службы контактов последнего и расширить информативность.

Технической задачей изобретения является упрощение технической реализации и расширение информативности способа и устройства.

Технический результат достигается за счет того, что в способе распознавания причины отключения автоматического выключателя, заключающемся в том, что в силовом фидере контролируют электрический параметр и при отключении автоматического выключателя формируют сигнал аварийного состояния, дополнительно определяют размыкание контактов автоматического выключателя по отсутствию напряжения на его выходе, в качестве контролируемого параметра используют напряжение, возникающее на элементе тепловой защиты автоматического выключателя при его размыкании от короткого замыкания в сети, сравнивают это напряжение с двумя пороговыми значениями различной полярности, при равенстве или превышении величины контролируемого параметра порогового значения любой полярности осуществляется перевод триггера в единичное состояние, при наличии разомкнутых контактов автоматического выключателя формируют сигнал аварийного состояния, осуществляют индикацию состояний триггера, причину отключения распознают по состоянию триггера, при его нулевом состоянии распознают, что причина отключения автоматического выключателя «перегрузка», при его единичном состоянии распознают, что причина отключения автоматического выключателя «короткое замыкание».

Способ реализуется устройством для распознавания причины отключения автоматического выключателя, содержащим измеритель контролируемого сигнала, триггер, схему сигнализации причины отключения автоматического выключателя, пороговое устройство и источник опорного напряжения, дополнительно в качестве измерителя контролируемого сигнала используется термоэлемент автоматического выключателя, к входу и выходу которого подключено устройство нахождения модуля, выход которого соединен с первым входом порогового устройства, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход соединен с входом установки единицы триггера, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого через инвертор соединен с выходом автоматического выключателя, а выход - с входом схемы сигнализации причины отключения автоматического выключателя, выходы нуля и единицы триггера соединены с входами светодиодов соответственно зеленого и красного цветов.

На чертеже приведена структурная схема устройства для распознавания причины отключения автоматического выключателя, где: 1 - термоэлемент автоматического выключателя; 2 - устройство нахождения модуля; 3 - пороговое устройство; 4 - источник опорного напряжения; 5 - триггер; 6 - элемент ИЛИ; 7 - элемент И; 8 - схема сигнализации причины отключения автоматического выключателя; 9 - инвертор; 10, 11 - светодиоды.

Устройство для распознавания причины отключения автоматического выключателя содержит термоэлемент 1 автоматического выключателя, устройство нахождения модуля 2, пороговое устройство 3, источник опорного напряжения 4, триггер 5, элемент ИЛИ 6, элемент И 7, схему 8 сигнализации причины отключения автоматического выключателя, инвертор 9, светодиод зеленого цвета 10 и светодиод красного цвета 12, причем вход и выход термоэлемента 1 автоматического выключателя соединены с входами устройства нахождения модуля 2, выход которого соединен с первым входом порогового устройства 3, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения 4, а выход соединен с входом установки единицы триггера 5, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ 6, выход которого соединен с первым входом элемента И 7, второй вход которого через инвертор 9 соединен с выходом автоматического выключателя, а выход - с входом схемы 8 сигнализации причины отключения автоматического выключателя, выходы нуля и единицы триггера 5 соединены с входами светодиодов соответственно зеленого 10 и красного 11 цветов.

Устройство функционирует следующим образом. В исходном состоянии триггер 5 находится в «нулевом» состоянии. При этом на его нулевом выходе будет единичный сигнал, который приведет к свечению светодиода зеленого 10 цвета. Отсутствие сигнала с выхода схемы 8 сигнализации показывает, что автоматический выключатель находится в работоспособном состоянии и на его выходе имеется напряжение.

При возникновении в сети «короткого замыкания» произойдет скачкообразное возрастание тока через автоматический выключатель, что приведет к скачкообразному росту напряжения, снимаемого с термоэлемента 1 автоматического выключателя. Данное напряжение сравнивается с пороговым напряжением в пороговом устройстве 3, и при их равенстве или превышении происходит срабатывание порогового устройства 3.

Сигналом с выхода порогового устройства 3 триггер 5 переводится в «единичное» состояние. При этом светится светодиод 11 красного цвета, сигнализирующий о коротком замыкании в цепи.

При размыкании контактов автоматического выключателя возникает сигнал на выходе инвертора 9, который через элемент И 7 приводит к срабатыванию схемы 8 сигнализации. Наличие свечения светодиода 11 красного цвета и сигнала с выхода схемы 8 сигнализации указывает на наличие в сети «короткого замыкания» и свидетельствует о разомкнутом состоянии контактов автоматического выключателя.

Наличие свечения светодиода 10 зеленого цвета и сигнала с выхода схемы 8 сигнализации указывает на наличие в сети «тока перегрузки» и свидетельствует о разомкнутом состоянии контактов автоматического выключателя.