SU1725779A3

SU1725779A3 - Device for connection of capacitor bank

Info

Publication number: SU1725779A3
Application number: SU914927860A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Гладков; Евгений Михайлович Эрлих
Original assignee: Gladkov Anatolij; Erlikh Evgenij M
Priority date: 1991-04-18
Filing date: 1991-04-18
Publication date: 1992-04-07

Abstract

Область использовани : коммутаци электрических сетей переменного тока конденсаторных батарей большой мощности и содержащих емкость нагрузок большей мощности с произвольным значением коэффициента мощности. Сущность изобретени : введение в устройство (п+1)- входового логического элемента И, на входы которого подаютс сигналы включени всех бесконтактных коммутаторов и внешний сигнал уп-ч^,' , - ,' •^ ^b,^m;';fr, „ {^w.-'-i:-i7Tt•••^^^i^^;^^•'—ft/-.'Л:J•«,?~r'^r^Я>&,..;;.I,^-.равлени , и нормально разомкнутого контакта как датчика размыкани контактора, с помощью которого удерживаютс во включенном состо нии бесконтактные коммутаторы после сн ти внешнего сигнала управлени до размыкани контактора, а также выполнение бесконтактных коммутаторов в виде двух встречно-параллельно со- единенных бесконтактных ключей позвол ет обеспечить минимальное врем работы бесконтактных коммутаторов в фазах до и после моментов коммутации силовых контактов контактора и гарантируетс невозможность его включени , если хоть один бесконтактный коммутатор еще не включилс . При этом обеспечиваетс также высока степень надежности в однофазном, произвольном многофазном варианте на нагрузку с произвольным коэффициентом мощности, обеспечиваетс максимальное быстродействие при включении бесконтактных коммутаторов и отключении контактора. 2 ил.слUse area: commutation of electric AC networks of high power capacitor batteries and high-capacity loads containing capacitance with an arbitrary value of power factor. The essence of the invention: an introduction to the device (n + 1) - input logic element AND, to the inputs of which signals are provided to turn on all contactless switches and an external signal y ^ h,, -, • ^ b, ^ m; '; fr , “{^ W. -'- i: -i7Tt ••• ^^^ i ^^; ^^ • '—ft / -.' L: J •“,? ~ R '^ r ^ I > & , .. ;;. I, ^ -., And a normally open contact as a contactor opening sensor, with which contactless switches are held in the on state after removing an external control signal before opening the contactor, and also performing contactless switches built in eternally-parallel connected contactless switches ensure the minimum operation time of contactless switches in the phases before and after the switching moments of the power contacts of the contactor and ensures that it cannot be switched on if at least one contactless switch has not yet been turned on. At the same time, a high degree of reliability is also ensured in a single-phase, arbitrary multi-phase variant for a load with an arbitrary power factor, and it ensures maximum performance when switching on contactless switches and disconnecting the contactor. 2 il.sl

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах дл коммутации в электрических сет х переменного тока конденсаторных батарей большой мощности и содержащих емкость нагрузок большой мощности с произвольным значением коэффициента мощности.The invention relates to electrical engineering and can be used in devices for switching in high voltage electrical networks of high-power capacitor batteries and containing capacitance high-power loads with an arbitrary value of power factor.

Известно устройство дл подключени конденсаторной батареи, содержащее два силовых коммутатора и систему управлени ими.A device for connecting a capacitor bank is known, which contains two power switches and a control system for them.

Недостатками устройства вл ютс возможность коммутации только чисто емкостной нагрузки и значительные потери активной мощности в силовых коммутаторах .The drawbacks of the device are the possibility of switching only pure capacitive loads and significant losses of active power in power switches.

Известна также автоматическа конденсаторна установка, содержаща две группы контактных блоков коммутации, бесконтактный блок коммутации и систему автоматического управлени этими блоками.Also known is an automatic capacitor unit comprising two groups of contact switching units, a contactless switching unit and an automatic control system for these units.

Однако установка обеспечивает также возможность коммутации только чисто емкостной нагрузки при относительно низком быстродействии установки.However, the installation also provides the ability to switch only purely capacitive loads with a relatively slow installation speed.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл подключени конденсаторной батареи в электрических сет х, содержащее логический элемент ИЛИ, ключ управлени , источник напр жени управлени , первый вывод которого соединен с общей шиной устройства , усилитель, к выходу которого подключен привод контактора, каждый из п силовых контактов которого включен между зажимом соответствующей фазы электрической сети и зажимом подключени конденсаторной батареи, один из которых подключен к сети непосредственно, параллельно каждому силовому контакту контактора подключен нуль-орган и силовой бесконтактный коммутатор, управл ющие входы коммутаторов подключены к выходам двухвходовых логических элементов И своей фазы, первые входы которых соединены с выходами нуль-органов своей фазы, а вторые входы логических элементов И каждой фазы объединены между собой, содержащее также два формировател импульсов по переднему и заднему фронтам напр жени управлени , формирователь длительности импульсов и элемент задержки, причем вход привода контактора соединен через усилитель и элемент задержки с источником управлени , к которому также подключены формирователи по переднему и заднему фронтам, выходы которых подключены ко входам логического элемента ИЛИ, выход которого через формирователь длительности импульсов подключен ко вторым входам логических элементов И.The closest to the invention to the technical essence is a device for connecting a capacitor battery in electric networks, containing an OR logic cell, a control key, a control voltage source, the first terminal of which is connected to the common bus of the device, an amplifier, to the output of which a contactor drive is connected, each of the n power contacts of which is connected between the terminal of the corresponding phase of the electrical network and the terminal of the connection of a capacitor battery, one of which is directly connected to the network, n A null-organ and a power contactless switch are connected to each contactor power contact, the control inputs of the switches are connected to the outputs of two-input logic elements And its phase, the first inputs of which are connected to the outputs of the zero-elements of their phase, and the second inputs of logic elements And each phase are combined between itself, which also contains two pulse shapers on the leading and trailing edges of the control voltage, a pulse width shaper, and a delay element, with the drive input of the contactor oedinen through an amplifier and an element of delay to the control source to which are also connected conditioners on the leading and trailing edges, whose outputs are connected to inputs of the OR gate, the output of which through a pulse length generator is connected to the second inputs of logic elements I.

Подключение конденсаторной батареи к электрической сети при помощи известного устройства начинаетс при подаче напр жени управлени . С этого момента начинаетс формирование импульса по переднему фронту и отсчет задержки включени контактора, причем врем задержки заранее известно и фиксировано. В моменты равенства нулю напр жени на силовых коммутаторах при наличии импульса происходит поочередное замыкание силовых коммутаторов и подключение к сети конденсаторной батареи. В момент окончани задержки включени контактора он замыкаетс , а его силовые контакты шунтируют силовые бесконтактные коммутаторы . С этого момента ток конденсаторной батареи протекает только через контактор, а по окончании импульса снимаетс сигнал управлени с тиристоров коммутаторов , Такой режим работы устройства поддерживаетс далее до момента сн ти напр жени управлени , с которого повтор етс цикл формировани импульса и отсчет задержки - теперь уже на отключение контактора. По окончании задержки контактор размыкаетс , ноток конденсаторной батареи продолжают проводить бесконтактные коммутаторы до окончани The connection of the capacitor battery to the electrical network using a known device begins when the control voltage is applied. From this moment on, the formation of a pulse along the leading edge and counting of the turn-on delay of the contactor begins, and the delay time is known in advance and fixed. In moments of zero voltage on the power switches in the presence of a pulse, alternating short circuit of the power switches and connection of the capacitor battery to the network occurs. At the moment when the contactor is turned on delay, it closes and its power contacts shunt the power proximity switches. From this point on, the capacitor bank current flows only through the contactor, and at the end of the pulse, the control signal from the switch thyristors is removed. This device operation mode is maintained further until the control voltage is removed, from which the pulse formation cycle and the delay countdown are repeated - now at disconnecting the contactor. At the end of the delay, the contactor opens, the notes of the capacitor battery continue to conduct contactless switches until the end

0 импульса, после чего они также размыкаютс , а конденсаторна батаре отключаетс от сети.0 pulse, after which they also open, and the capacitor battery is disconnected from the network.

В известном устройстве не обеспечиваетс надежность и достаточное быстродействие подключени батареи к сети, оно коммутирует только чисто емкостную нагрузку без нулевого вывода, имеет повышенные потери активной мощности в силовых бесконтактных коммутаторах и относительно сложную схему. Кроме того, устройство не обеспечивает максимального быстродействи при коммутации нагрузки из-за параметрического задани длительности сигнала управлени тиристорами и величины принудительной задержки коммутации контактора, так как параметры эти приходитс выбирать со значительными запасами времени. При работе устройства в реальных электрических сет х, в которыхIn the known device, reliability and sufficient connection speed of the battery to the network are not ensured, it only commutes a purely capacitive load without zero output, has increased active power losses in power proximity switches and a relatively complex circuit. In addition, the device does not provide maximum speed when switching the load due to the parametric setting of the duration of the thyristor control signal and the magnitude of the forced switching delay of the contactor, since these parameters have to be chosen with a considerable amount of time. When operating the device in real electrical networks, in which

0 допустимы колебани величины напр жени в известных пределах, быстродействие устройства может оказатьс еще ниже при резком снижении надежности устройства. При подключении конденсаторной батареи0 voltage fluctuations within known limits are permissible, the device speed can be even lower with a sharp decrease in the reliability of the device. When connecting a capacitor battery

5 сети величина напр жени в ней может оказатьс ниже сетевого напр жени в момент отключени батареи, что чаще всего и происходит в процессе компенсации реактивной мощности в сети с помощью5 of the network, the voltage in it may be lower than the voltage at the time of the battery disconnection, which most often occurs in the process of compensation of reactive power in the network using

0 конденсаторной батареи. В такой ситуации в течение длительного времени анодное напр жение тиристоров не сможет достигнуть нулевого значени , а тиристоры включитьс , возможно до замыкани контактора. Замыкание же контактора при разомкнутых бесконтактных коммутаторах сопр жено с возникновением сверхтоков со всеми вытекающими из этого негативными последстви ми: сильными радиопомехами, резким0 capacitor bank. In such a situation, for a long time, the anode voltage of the thyristors cannot reach zero, and the thyristors are turned on, possibly before the contactor is closed. The closure of the contactor with open contactless switches is associated with the occurrence of supercurrents with all the negative consequences that follow: strong radio interference, sharp

0 снижением надежности конденсаторов, контактора и устройства в целом. Известное устройство не обеспечивает также коммутации не чисто емкостной нагрузки из-за использовани тиристорно-диодных0 reducing the reliability of capacitors, contactor and device as a whole. The known device does not provide the switching is not purely capacitive load due to the use of thyristor-diode

5 коммутаторов. Повышенные потери активной мощности в бесконтактных коммутаторах обусловлены более продолжительной их работой при коммутации нагрузки, чем это предусмотрено оптимальным алгоритмом коммутации. На практике часто требуетс 5 switches. The increased active power losses in contactless switches are due to their longer operation when switching loads than is provided for by the optimal switching algorithm. In practice, it is often required

максимально возможное быстродействие устройства при его минимально возможных весе и габаритах. Часто возникает также необходимость коммутировать смешанную нагрузку, например кабельную или воздушную линию, с произвольной нагрузкой на ее удаленном конце. Осуществление этих потребностей с помощью известных устройств либо невозможно, либо нецелесообразно.maximum possible device performance with its minimum possible weight and dimensions. Often there is also the need to switch a mixed load, such as a cable or overhead line, with an arbitrary load at its remote end. The implementation of these needs with the help of known devices is either impossible or impractical.

Цель изобретени - повышение надежности устройства и расширение его функциональных возможностей.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device and expand its functionality.

Цель достигаетс исключением из устройства всех элементов параметрического, т.е. заранее определенного и не учитывающего фактическое состо ние основных элементов устройства, задани длительности работы в процессе коммутации нагрузки бесконтактных коммутаторов и контактора, а также введением в устройство (п+1)-входового логического элемента 1/1 и нормально разомкнутого блок-контакта контактора и заменой тиристорно-диодных коммутаторов встречно-параллельно соединенными ключами с объединенными управл ющими входами. Все это дает возможность реализовать близкий к оптимальному алгоритм коммутации нагрузки. При этом устройство позвол ет коммутировать практически любую пассивную R-L-C нагрузку.The goal is achieved by excluding from the device all parametric elements, i.e. predetermined and not taking into account the actual state of the main elements of the device, specifying the duration of work in the process of switching the load of contactless switches and contactor, as well as introducing (n + 1) -input logic element 1/1 and a normally open contactor contact and replacing thyristor-diode switches with anti-parallel-connected keys with combined control inputs. All this makes it possible to realize a load switching algorithm that is close to optimal. At the same time, the device allows switching almost any passive R-L-C load.

Устройство дл подключени конденсаторной батареи, содержащее логический элемент ИЛИ, ключ управлени , источник напр жени управлени , п.ервый вывод которого соединен с общей шиной устройства, усилитель, к выходу которого подключен привод контактора, каждый из силовых контактов которого включен между зажимом соответствующей фазы электрической сети и зажимом подключени конденсаторной батареи, один из которых подключен к сети непосредственно, параллельно каждому силовому контакту контактора подключен нуль-орган и силовой бесконтактный коммутатор , управл ющие входы коммутаторов подключены к выходам двухвходовых логических элементов И своей фазы, первые входы которых соединены с выходами нуль-органов своей фазы, а вторые входы логических элементов И каждой фазы объединены между собой, содержит дополнительно логический (п+1)-входовой элемент И, где п 1,2,3,..., и нормально разомкнутый блок-контакт контактора, причем источник напр жени управлени вторым выводом через ключ управлени соединен с первым входом логического элемента ИЛИ и с первым входом (п+1)-входового элемента И, а через нормально разомкнутый блок-контактA device for connecting a capacitor battery containing an OR logic element, a control key, a control voltage source, the first terminal of which is connected to the common bus of the device, an amplifier, the output of which is connected to a contactor drive, each of the power contacts connected between the terminal of the corresponding electrical phase the network and the terminal of the capacitor battery connection, one of which is connected to the network directly, in parallel to each power contact of the contactor a null-organ and a power supply terminal are connected The main switch, the control inputs of the switches are connected to the outputs of two-input logic elements of its phase, the first inputs of which are connected to the outputs of the zero-organs of their phase, and the second inputs of logic elements of each phase are interconnected, additionally contains logical (n + 1) - input element is And, where p 1,2,3, ..., and normally open block contact of the contactor, the source of control voltage of the second terminal through the control key is connected to the first input of the logic element OR and to the first input (n + 1) -input And ementa, and through a normally open auxiliary contact

контактора - с вторым входом логического элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам двухвходовых логических элементов И, выходы которых подключеныcontactor - with the second input of the OR gate, the output of which is connected to the second inputs of the two-input logic elements AND, the outputs of which are connected

соответственно к второму и последующим до (п+1)-входам логического элемента И, причем силовые бесконтактные коммутаторы содержат по два встречно-параллельно соединенных между собой бесконтактныхrespectively, to the second and subsequent up to (n + 1) -inputs of the logical element I, and the power contactless switches contain two contactless counter-parallel connected to each other

0 ключа с объединенными управл ющими входами.0 keys with combined control inputs.

Сущность изобретени заключаетс в том, что обеспечиваетс минимальное врем работы бесконтактных коммутаторов вSUMMARY OF THE INVENTION The essence of the invention is that the minimum operation time of contactless switches in the

5 фазах до и после моментов коммутации силовых контактов контактора и гарантируетс невозможность его включени , если хоть один бесконтактный коммутатор еще не включилс , обеспечиваетс также работаThe 5 phases before and after the switching moments of the power contacts of the contactor ensure that it cannot be switched on if at least one contactless switch has not yet been turned on, operation is also ensured

0 устройства с высокой степенью надежности в однофазном, произвольном многофазном варианте на нагрузку с произвольным коэффициентом мощности, обеспечиваетс максимальное быстродействие при включении0 devices with a high degree of reliability in a single-phase, arbitrary multi-phase variant for a load with an arbitrary power factor, ensures maximum response time when switched on

5 бесконтактных коммутаторов и отключении контактора. Введение в устройство (п+1)входового логического элемента И, на входы которого подаютс сигналы включени всех бесконтактных коммутаторов и внешний5 contactless switches and disconnecting the contactor. An introduction to the device (n + 1) of the input logic element AND, to the inputs of which the turn-on signals of all contactless switches and the external

0 сигнал управлени , и нормально разомкнутого контакта как датчика размыкани контактора , с помощью которого удерживаютс во включенном состо нии бесконтактные коммутаторы после сн ти внешнего сигнала управлени до размыкани контактора, а также выполнение бесконтактных коммутаторов в виде двух встречно-параллельно соединенных бесконтактных ключей при одновременном исключении из устройства0 control signal, and normally open contact as a contactor opening sensor, with which contactless switches are held in the on state after removing an external control signal before opening the contactor, and also performing contactless switches as two counter-parallel connected contactless keys with simultaneous exclusion from the device

0 трех формирователей импульсов и элемента за.цержки, позвол ет сохранить, как известного устройства, очередность коммутации бесконтактных коммутаторов и контактора и оптимизировать процессы коммутации с0 of three pulse shapers and a gate element, allows you to save, as a known device, the switching sequence of the contactless switches and the contactor and optimize switching processes with

5 одновременным расширением функциональных возможностей устройства - обеспечением коммутации практически любой пассивной R-L-C нагрузки в (п+1)-проводной сети переменного тока.5 by simultaneously expanding the functionality of the device - providing switching of virtually any passive R-L-C load to an (n + 1) -wired AC network.

0При использовании предлагаемого устройства существенно ускор етс процесс подключени нагрузки к сети за счет гарантированного замыкани всех бесконтактных коммутаторов в течение не более0When using the proposed device, the process of connecting the load to the network is significantly accelerated due to guaranteed closing of all contactless switches for no more than

5 периода сетевого напр жени после поступлени сигнала на подключение нагрузки , ускор етс процесс отключени нагрузки от сети за счет гарантированного размыкани бесконтактных коммутаторов в течение не более времени безыскрового5 periods of mains voltage after the signal is applied to the load connection, the process of disconnecting the load from the network is accelerated due to the guaranteed opening of the contactless switches for no more than the time of the sparkless

размыкани контактора с момента поступлени сигнала на отключение нагрузки от сети плюс не более периода сетевого напр жени - времени отключени всех бесконтактных коммутаторов, снижаютс потери активной мощности в бесконтактных коммутаторах за счет того, что они провод т ток нагрузки в течение не более времени замыкани контактора при включении нагрузки, а при ее отключении - не более периода сетевого напр жени . Кроме того, повышаетс надежность устройства за счет гарантировано безыскровой коммутации нагрузки и исключени при этом сверхтоков в нагрузке и элементах устройства, а также расшир ютс функциональные возможности устройства - обеспечиваетс коммутаци нагрузки с практически любым значением коэффициента мощности (от нул емкостного до нул индуктивного характера ) за счет подключени нагрузки при равенстве нулю напр жени и тока бесконтактных коммутаторов и отсутстви в них тока после отключени нагрузки, а также обеспечиваетс работа устройства в любой (п+1)-проводной сети переменного тока за счет примененного способа управлени . При этом, упрощена схема устройства за счет исключени из него врем задающих импульсных элементов и узла параметрической задержки.opening the contactor from the moment a signal is received to disconnect the load from the network plus no more than a period of mains voltage — the disconnection time of all the contactless switches; the loss of active power in the contactless switches is reduced due to the fact that they conduct the load current for no more than the closing time of the contactor switching on the load, and when it is disconnected - no more than the period of the network voltage. In addition, the reliability of the device is enhanced by guaranteed sparkless switching of the load and the elimination of overcurrents in the load and elements of the device, as well as increased functionality of the device — switching of the load with virtually any power factor value (from zero capacitive to zero inductive) is ensured the connection load with zero voltage and current of contactless switches and the absence of current in them after the load is disconnected, and also provides bot device in any (n + 1) -Wired AC due to the applied control method. At the same time, the device circuit is simplified due to the exclusion from it of the time of the setting pulse elements and the parametric delay node.

На фиг.1 изображена принципиальна блок-схема устройства дл подключени конденсаторной батареи; на фиг.2 - принципиальна электрическа схема одного из вариантов реализации устройства.Fig. 1 is a schematic block diagram of a device for connecting a capacitor bank; Fig. 2 is a circuit diagram of one of the embodiments of the device.

Устройство содержит логический элемент ИЛИ 1, ключ 2 управлени , источник 3 напр жени управлени , первый вывод которого соединен с общей шиной устройства, усилитель 4, к выходу которого подключен привод 5 контактора 6, каждый из силовых контактов 7 которого включен между зажимом 8 соответствующей фазы электриче:кой сети и зажимом 9 подключени конденсаторной батареи 10, один из котоэых подключен к сети непосредственно, паэаллельно каждому силовому контакту7 онтактора 6 подключен нуль-орган 11 и силовые бесконтактные коммутаторы 12 и 13, управл ющие входы коммутаторов 12 и 13 подключены к выходам двухвходовых логических элементов И 14 своей фазы, первые иходы которых соединены с выходами нульорганов 11 своей фазы, а вторые входы логических элементов 1/1 14 каждой фазы объединены между собой. Устройство содержит также логический (п+1)-входовой ;|лемент И 15, где п 1,2,3,..., и нормально разомкнутый блок-контакт 16 контактора 6.The device contains a logical element OR 1, a control key 2, a control voltage source 3, the first terminal of which is connected to the common bus of the device, an amplifier 4, to the output of which the actuator 5 of the contactor 6 is connected, each of the power contacts 7 of which is connected between the terminal 8 of the corresponding phase electric: network and terminal 9 for connecting a capacitor battery 10, one of which is connected to the network directly, parallell to each power contact7 on Tactor 6 a zero-body 11 and power contactless switches 12 and 13 are connected, The luting inputs of the switches 12 and 13 are connected to the outputs of the two-input logic elements AND 14 of their phase, the first inputs of which are connected to the outputs of the null-bodies 11 of their phase, and the second inputs of the logic elements 1/1 14 of each phase are interconnected. The device also contains a logical (n + 1) -input; | lement And 15, where n 1,2,3, ..., and normally open auxiliary contact 16 of the contactor 6.

Источник 3 напр жени управлени вторым выводом через ключ 2 управлени соединен с первыми входами логического элемента ИЛИ 1 и элемента И 15, а черезThe source 3 of the control voltage of the second output through the key 2 of the control is connected to the first inputs of the logical element OR 1 and the element And 15, and through

блок-контакт 16 - с вторым входом логического элемента ИЛИ 1, выход которого подключен к вторым входам логических элементов И 14, выходы которых подключены соответственно к второму и последующим до (п+1)-входам логического элемента И 15.the block-contact 16 - with the second input of the logical element OR 1, the output of which is connected to the second inputs of logical elements AND 14, the outputs of which are connected respectively to the second and subsequent to (n + 1) inputs of the logical element And 15.

На фиг.2 приведена принципиальна электрическа схема, реализующа в одном из возможных вариантов блок-схему устройства дл подключени конденсаторной батареи с соединением конденсаторов в треугольник, без нулевого провода (дл этого случа ). Логический элемент ИЛИ 1 выполнен на диодах 17 и 18, усилитель 4 0 на двух оптотиристорах 19 и 20, а нуль-орган 11 - на трансформаторе 21 напр жени , выпр мителе 22, резисторах 23 и 24 и транзисторе 25. Силовой бесконтактный коммутатор содержит два оптотиристора 26Figure 2 shows a circuit diagram that implements in one of the possible variants a block diagram of a device for connecting a capacitor bank with a connection of capacitors in a triangle, without a neutral wire (for this case). The logical element OR 1 is made on diodes 17 and 18, the amplifier 4 0 on two optothyristors 19 and 20, and the null organ 11 on a voltage transformer 21, a rectifier 22, resistors 23 and 24, and a transistor 25. The power proximity switch contains two optothyristor 26

5 и 27, выполн ющих функции бесконтактных ключей. Резисторы 28 ограничивают ток управлени оптотиристоров 19, 20 и 26, 27, а резистор 29 служит дл ограничени перенапр жений при отключении катушки контактора 6, вл ющейс в данном случае приводом его, а также служит дл разр да конденсатора Сас при отключенной от сети конденсаторной батарее. С помощью транзистора 25 в момент его запирани при замкнутом ключе 2 управлени осуществл етс функци логического элемента И 14, а функци (п+1)-входового элемента И 15 осуществл етс при совпадении включенного состо ни оптотиристоров 19, 20 и 26, 27 в5 and 27, acting as contactless keys. Resistors 28 limit the control current of the optothyristors 19, 20 and 26, 27, and the resistor 29 serves to limit the overvoltages when the coil of the contactor 6 is disconnected, which in this case drives it, and also serves to discharge the Cac capacitor when the capacitor battery is disconnected from the network. . Using the transistor 25 at the time of its locking with the control key 2 closed, the logic element AND 14 is implemented, and the function (n + 1) of the input element AND 15 is realized when the enabled state of the optothyristors 19, 20 and 26, 27

0 фазах А и С, так как только в этом случае к катушке контактора 6 приложитс номинальное переменное напр жение.0 phases A and C, since only in this case a nominal alternating voltage will be applied to the coil of contactor 6.

Устройство дл подключени конденсаторной батареи работает следующим обра5 зом.The device for connecting a capacitor battery works as follows.

Разомкнутое состо ние ключа2 соответствует выключенному состо нию устройства , так как сигнал управлени на входах логических элементов 1, 14 и 15 при этомThe open state of the key 2 corresponds to the off state of the device, since the control signal at the inputs of logic elements 1, 14 and 15

0 отсутствует, а следовательно ключи коммутаторов 12 и 13 разомкнуты. Разомкнут и контактор 6, так как сигнал на усилитель 4 и привод 5 также не поступает. Замыкание ключа 2 означает поступление внешней команды на включение устройства. Напр жение источника 3 через замкнувшийс ключ 2 и элемент ИЛИ 1 поступает на вторые входы элементов И 14, на выходе которых сигнал по вл етс только при по влении второго сигнала с выхода нуль-органа. Нуль-орган0 is absent, and therefore the switches switches 12 and 13 are open. The contactor 6 is also open, since the signal to the amplifier 4 and the drive 5 is also not received. The closure of key 2 means the arrival of an external command to turn on the device. The voltage of source 3 through the closed key 2 and the element OR 1 is fed to the second inputs of elements AND 14, at the output of which the signal appears only when the second signal appears from the output of the zero-organ. Null organ

формирует сигнал в момент равенства нулю напр жени между зажимами 8 и 9 оной и той же фазы и подает его на первый вход элемента И 14 своей фазы. При этом на управл ющие входы бесконтактных ключей коммутаторов 12 и 13 этой фазы поступает сигнал и ключи замыкаютс . На выходе элемента И 15 сигнал может по витьс только после замыкани ключей коммутаторов 12 и 13 во всех фазах, что обеспечивает безыскровое замыкание контактора с помощью привода 5 по сигналу усилител 4. С этого момента ток нагрузки протекает только через силовые контакты 7, несмотр на наличие сигнала управлени ключами коммутаторов 12 и 13, так как падение напр жени в их силовой цепи значительно выше, чем на силовых контактах 7, В таком состо нии устройство может находитьс долго. Процесс отключени нагрузки от сети протекает следующим образом, Командой на отключение вл етс размыкание ключа 2. При этом сигнал с первого входа элемента И 15 снимаетс , что приводит к сн тию сигнала и с привода контактора, который через определенное врем размыкаетс . Однако до момента размыкани силовых контактов 7 остаетс замкнутым и блок-контакт 16, вследствие чего на выходе элемента ИЛИ 1 сигнал не исчезает при размыкании ключа 2 и сигнал управлени ключами коммутаторов 12 и 13 сохран етс до момента размыкани блок-контакта 16. Благодар этому при размыкании силовых контактов 7 ток нагрузки переходит в силовые цепи ключей коммутаторов 12 и 13, которые также размыкаютс через короткое врем после размыкани блок-контакта 16. После по влени напр жени между зажимами 8 и 9 всех фаз нагрузка оказываетс отключенной от сети и повторное подключение к ней нагрузки протекает по приведенному алгоритму.It generates a signal at the moment when the voltage is zero between the terminals 8 and 9 of the same phase and supplies it to the first input of the And 14 element of its phase. In this case, the control inputs of the contactless switches of the switches 12 and 13 of this phase receive a signal and the keys are closed. At the output of element 15, the signal can occur only after closing the switches of switches 12 and 13 in all phases, which ensures sparkless closing of the contactor using drive 5 according to signal of amplifier 4. From this point on, the load current flows only through power contacts 7, despite the presence of the key control signal of the switches 12 and 13, since the voltage drop in their power circuit is much higher than on the power contacts 7, the device can be in this state for a long time. The process of disconnecting the load from the network proceeds as follows. The command to disconnect is opening the key 2. In this case, the signal from the first input of the element 15 is removed, which leads to the removal of the signal from the drive of the contactor, which opens after a certain time. However, until the power contacts 7 open, the auxiliary contact 16 remains closed, as a result of which the output of the element OR 1 does not disappear when the key 2 opens and the key control signal of the switches 12 and 13 remains until the block contact 16 opens. Due to this opening the power contacts 7, the load current goes to the power circuits of the switch keys 12 and 13, which also open a short time after the opening of the block-contact 16. After the voltage appears between terminals 8 and 9 of all phases, the load opens disconnected from the network and re-connect to it the load proceeds according to the above algorithm.

Устройство, выг1олненное по варианту (фиг.2), работает аналогично описанному, однако в нем р д элементов схемы выполн ет сразу несколько функций элементов блок-схемы, Оптотиристоры 19 и 20 выполн ют функцию усилител 4 и частично элемента И 15, а транзистор 25 участвует в осуществлении функции нуль-органа 11 и элемента И 14. В предлагаемом устройстве (фиг.2) функции элементов 11-14 блок-схемы осуществл ютс следующим образом. При замыкании ключа 2, который может быть тумблером, реле, транзистором, через диод 17 может протекать ток светодиодов оптотиристоров 26 и 27, величина которого задаетс резистором 28, при условии, что транзистор 25 заперт. При разомкнутых контакторе 6 и оптотиристорах 26 и 27 кThe device, made according to the variant (FIG. 2), works in the same way as described, however, in it a number of circuit elements performs several functions of the block diagram at once, Optothyristors 19 and 20 perform the function of amplifier 4 and partly of element 15, and transistor 25 participates in the implementation of the function of the zero-organ 11 and element And 14. In the proposed device (FIG. 2), the functions of elements 11-14 of the flowchart are as follows. When the key 2, which can be a toggle switch, relay, is closed, the transistor, through the diode 17, the current of the LEDs of the optothyristors 26 and 27 can flow, the value of which is given by the resistor 28, provided that the transistor 25 is locked. When contactor 6 is open and optothyristors are 26 and 27

последним приложено переменное напр жение , которое с помощью трансформатора 21 и выпр мител 22 преобразуетс в пульсирующее от нул до амплитуды синусоидыthe latter is applied to a variable voltage, which is converted by a transformer 21 and a rectifier 22 into a pulsating one from zero to the amplitude of the sinusoid

напр жение. Это напр жение через резистор 24 подаетс на базу транзистора 25, в результате чего он все врем насыщен, за исключением коротких промежутков времени , когда напр жение на анодах оптотири0 сторов 26 и 27 практически равно нулю. Таким образом оптотиристоры могут включитьс только при переходе напр жени на их анодах через нуль, что и вл етс условием безопасного их включени на емкостнуюvoltage. This voltage across the resistor 24 is applied to the base of the transistor 25, with the result that it is saturated all the time, with the exception of short periods of time when the voltage at the anodes of the optometers 26 and 27 is almost zero. Thus, optothyristors can be switched on only when the voltage across their anodes passes through zero, which is the condition for their safe switching to capacitive voltage.

5 нагрузку. Резистор 23 обеспечивает надежное запирание транзистора 25 при нулевом напр жении на его базе.5 load. Resistor 23 provides reliable locking of the transistor 25 at zero voltage at its base.

Функции элементов 4,5 и 15 блок-схемы выполн ютс следующим образом. В момент замыкани ключа 2 через светодиоды оптотиристоров 19 и 20 начинает протекать ток управлени , величина которого задана резистором 28. Оптотиристоры 19 и 20 при этом замыкаютс и подключают катушкуThe functions of elements 4,5 and 15 of the flowchart are performed as follows. At the moment the key 2 is closed, the control current begins to flow through the LEDs of the optothyristors 19 and 20, the value of which is set by the resistor 28. The optothyristors 19 and 20 then close and connect the coil

5 контактора 6 параллельно разр женному до нул через резистор 29 конденсатору Сас. номинальное напр жение на котором по вл етс только после замыкани оптотиристоров 26 и 27 в фазах А и С, т.е.5 of the contactor 6 is parallel to the Cac capacitor discharged to zero through resistor 29. the nominal voltage at which appears only after the closure of the optothyristors 26 and 27 in phases A and C, i.e.

0 подключение катушки контактора 6 к линейному напр жению сети через три пары оптотиристоров , соединенные между собой последовательно, соответствует выполнению функции трехвходового элемента И 15.0 the connection of the coil of the contactor 6 to the linear voltage of the network through three pairs of optothyristors, interconnected in series, corresponds to the performance of the function of the three-input element I 15.

5 В остальном работа по варианту устройства (фиг.2) не отличаетс от описанной работы основного устройства (фиг.1).5 Otherwise, the operation according to the version of the device (Fig. 2) does not differ from the described operation of the main device (Fig. 1).

Использование изобретени позвол ет повысить надежность устройства и расширить его функциональные возможности при одновременном уменьшении потерь активной мощности в бесконтактных коммутаторах и упрощении схемы устройства. Благодар отказу от параметрического способа задани времени работы контактора и коммутаторов при коммутации нагрузки в устройстве отсутствуют врем задающие элементы. Применение многовходового элемента И и нормально разомкнутого блок0 контакта контактора гарантирует, в отличие от известного, безыскровую коммутацию контактора во всех нормальных режимах работы устройства в реальной сети переменного тока. Предлагаемое в сочетании сThe use of the invention allows to increase the reliability of the device and expand its functionality while reducing the loss of active power in the contactless switches and simplifying the circuit of the device. Due to the rejection of the parametric method of setting the operating time of the contactor and switches when switching the load, the device lacks the time specifying elements. The use of the multi-input element AND and the normally open contact block of the contactor guarantees, in contrast to the known, the non-spark switching of the contactor in all normal operating modes of the device in a real AC network. Proposed in conjunction with

Claims

5 symmetric contactless switches allows using the device, in contrast to the known, for switching not only a capacitor battery, but also practically any passive R-L-C load in networks with an arbitrary number of phases (wires). the control of the device is accomplished with a single control key 2. The invention The device for connecting a capacitor battery containing an OR logic element, a control key, a control voltage source, the first terminal of which is connected to the common bus of the device, an amplifier, the output of which is connected to a contactor drive, each of the n power contacts of which is connected between the terminal of the corresponding phase the electrical network and the capacitor battery connection terminal, one of which is directly connected to the network, is connected in parallel to each power contact of the contactor; the gan and power contactless switch, the control inputs of the switches are connected to the outputs of two-input logic elements of their own phase, the first inputs of which are connected to the outputs of the nullorgans of their phase, and the second inputs of logic elements of each phase are interconnected, reliability of the device and expanding its functionality, it additionally introduces a logical (n + 1) input element, And, where n 1,2,3, ..., is a normally open contactor-contact, source of control voltage The second output is connected to the first input of an IL and AND gate to the first input of the (n + 1) input input through the control key, and to the second input of the OR logic input through a normally open contactor contact block, the output of which is connected to the second inputs two-input logic elements And, the outputs of which are connected respectively to the second and subsequent to (n + 1) inputs of the logical element And, and the power contactless switches contain two counter-parallel connected contactless cells ca combined with the gate inputs.

9

i

9L

AoS

2S

Zj

27 (tM)

F "4n

-in On os

2S

In OS

26

(YU

..

g (li)