Реле максимального тока
Полезная модель относится к автоматике и радиотехнике и может использоваться в системах защиты и управления низковольтных энергосистем. Технический результат заявляемого реле максимального тока - улучшение эксплуатационных характеристик, снижение потребляемой мощности и повышение стойкости реле к воздействию механических факторов. Реле максимального тока содержит измерительный шунт, пороговый элемент, исполнительный орган, преобразователь постоянного напряжения, входами соединенный с измерительным шунтом, а выходом с пороговым элементом, исполнительный орган выполнен на полупроводниковом ключе и содержит диод развязки и стабилитрон. 1н. п., 2 з.п. ф-лы.
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.
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 Un.
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.
1. Реле максимального тока, содержащее измерительный шунт, пороговый элемент, исполнительный орган, отличающееся тем, что введен преобразователь постоянного напряжения, входами соединенный с измерительным шунтом, а выходом - с пороговым элементом.
2. Реле максимального тока по п.1, отличающееся тем, что исполнительный орган выполнен на полупроводниковом ключе.
3. Реле максимального тока по п.1, отличающееся тем, что исполнительный орган содержит диод развязки и стабилитрон.
