18 Датчики тока и напряжения (измерительные преобразователи)

Являются основной частью узла измерения и кроме основных функций дополнительно реализуют защиту полупроводниковой части реле от высокочастотных помех. Для этих целей используется заземлённый экран помещаемый между первичной и вторичной обмотками.

Датчики тока.

Типовая схема:

Для сложных схем применяют датчики тока с несколькими ступенями регулирования, которые осуществляются кнопками SB1 и SB2.

Выходной сигнал снимается с делителя напряжения R₅, R₆. Причём заземлённая средняя точка позволяет получить напряжения разного знака. R₄ – варистр, который ограничивает выходной сигнал.

Для дифференцирующих защит используются датчики с применением трансреактора ТАV.

В ыходное напряжение трансреактора пропорционально 1-ой производной входного тока.

За счет этого обеспечивается уменьшение медленно изменяющейся апериодической составляющей и соответственно усиление высших гармоник во входном напряжении. Для уменьшения уровня гармоник используется конденсатор С.

Датчик напряжения.

Осн. элемент - TV

- фазосдвигающая схема может использоваться в устройствах направленной защиты, фильтрах

Если требуется осуществить регулировку выходного напряжения в широких пределах и с большей точностью, то вторичная обмотка промежуточного трансформатора выполняется с отпайкой, а для плавного регулирования на выходе датчика устанавливается делитель напряжения из регулируемых резисторов.

19 Статическое реле максимального тока типа рст

Эти реле используются в качестве измерительных органов для токовых защит мгновенного действия, так и работающего с выдержкой времени.

Измерительный узел представляет собой промежуточный трансформатор тока, а узлом формирования служит выпрямительный мост. Далее идет узел сравнения.

Преобразующей частью узла сравнения является однопороговый компаратор А1, выходной сигнал которого поступает на сравнивающую цепочку, состоящую из резисторов R7, R8, диода VD2, стабилитрона VD3 и конденсатора С2.

Пороговым элементом этой цепочки и одновременно исполнительной частью узла сравнения служит триггер Шмидта, выполненный на ОУ A2.

Узел выхода состоит из транзистора VТ1 и малогабаритного эл-магн реле KL типа РП13.

Узел сравнения работает на время-импульсном принципе. Для его срабатывания необходимо выполнение двух условий:

1. Входной сигнал должен превысить заданное значение

2. Должно обеспечиваться определённое соотношение между временем превышения заданного уровня и временем, когда входной сигнал становится ниже уровня срабатывания.

Выполнение этих условий обеспечивает высокую отстройку от помех без использования частотного фильтра.

На неинвертир. вход компаратора А1 через делитель напр. подаётся Uоп, знач которого определяет уставку реле.

На инверт вход поступает выпрямл напряж, пропорц вх току. Если Uвх<Uоп, то на выходе А1 присутствует положительное напряжение. Это напряжение заряжает С2 через R7, поскольку VD2 закрыт max напряжение ограничивается стабилитроном VD3 (порядка 9В) и дальше полученное напряжение подаётся на триггер Шмидта А2, соответственно на его выходе формируется отрицательное напряжение Uвых.

I II III IV

Через ПОС R9 на неинверт вход А2 приходит часть этого напряж. (U_оп2), кот служит опорным напр возврата. Если Uвх>Uоп, то на вых усил А1 устан отрицательн напр, при этом С2 перезар, причём, если Uвх>Uоп на небольш промеж времени (II), то С2 полностью не перезаряж, а происх лишь сниж напряж и поэтому триггер Шмидта не раб.

Когда Uвх>Uоп долгое время (III), С2 успевает полностью перезар на столько, что его отриц. напр доходит до ур-ня срабат. Триггер Шмидта переключ и на его вых устан положит напр, этим напряж открывается транз VТ1, что приводит к срабатыванию реле KL.

После установлен положит Uвых(А2) на его неинверт вх по цепи ОС так же устан положит напряж, кот явл напр возврата.

Вр превыш Uвх над Uоп необходимое для сраб реле составл 1.6 мс. За это время вх сигнал не может измен больше, чем на 3% и благодаря этому св-ву реле РСТ надёжно работает даже при значит погрешн тр-ров и при наличии высокочастотн гармоник.

По техническим характеристикам реле РСТ превосходит эл-мех РТ-40 по потребляемой энергии и по быстродействию.