192277. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés biztonsági védőáramkör kialakítására
1 192 277 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés bizton sági védőáramkor kialakítására egy vagy többfázisú villamos fogyasztókhoz, különösen nagyteljesítményű villamos motorokhoz, amely áramfigyelő egységet, feszültségfigyelő egységet, fáziskimaradás figyelő egységet és beavatkozó egységet tartalmaz. A villamos fogyasztók megjelenése óta foglalkoznak olyan védelmi berendezések létrehozásával, amelyek a tápláló hálózat vagy a fogyasztó hibája esetén beavatkoznak, és megszakítják a hálózat és a fogyasztó kapcsolatát. A legrégebbi megoldások a fogyasztók túlterhelésből eredő meghibásodása elleni védelemre szolgálnak. Ezen megoldások termikus elven működnek, pl. a 156 502 és a 168 237 lajstromszámú HU szabadalmi leírásokban ismertetett megoldások, vagy áramváltót és relét tartalmazó elrendezések, mint a 160 407 és a 169 355 lajstromszámú HU szabadalmi leírásokban ismertetett kapcsolások. Ismertek olyan megoldások is, amelyek a hálózati feszültségkimaradás vagy éppen a túlfeszültség ellen nyújtsanak védelmet. Ezekre mutatnak példát a 166 858 vagy a 178 571 lajstromszámú HU szabadalmi leírások. Univerzális motorvédő kapcsolási elrendezést ismertet a 174 046 lajstromszámú HU szabadalmi leírás. A megoldás alkalmas fáziskimaradás vagy a fázisok közötti eltérés, továbbá testzárlat esetén a motornak a hálózatról történő leválasztására. Az ismertetett megoldások hátrányai, hogy csak adott jellemzők figyelésére alkalmasak, egyike sem oldja meg valamennyi, a fogyasztóra és a hálózatra jellemző mennyiség együttes figyelését. A megoldások nem alkalmasak a névleges áram- és feszültségértékek folyamatos beállítására, továbbá a normális feszültségviszonyok visszatérése esetén nem kapcsolnak automatikusan vissza. A termikus megoldások további hátránya, hogy a fogyasztók üzemi árama teljes egészében átfolyik a termikus ellenállásokon, így állandó veszteséget okoz. A találmány célja olyan kombinált, biztonsági védőkapcsoló kialakítása, amely alkalmas mind a hálózati feszültség és fázisviszonyok, mind a fogyasztó áramviszonyainak figyelésére. A találmány feladata ezen belül annak megoldása is, hogy a rendellenes hálózati viszonyok megszűnése után a védőkapcsoló auromatikusan ismét kapcsolja rá a fogyasztót a hálózatra, de a fogyasztó meghibásodása esetén a visszakapcsolás csak külső beavatkozással jöhessen létre. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a feszültség és fázisfigyelő egységek olyan beállítható szintű érzékelő egységeken át kapcsolódnak a logikai egységhez, amelyek ablakkomparátorként működve a normál feszültségértékek visszaállítása után eredeti állapotukba állnak viszsza, míg az áramérzékelő egység csak kívülről működtethető, bistabil áramkörön át csatlakozik a jeleket feldolgozó logikai egységhez. A kitűzött célnak megfelelően a találmány egy olyan kapcsolási elrendezés biztonsági védőáramkor kialakítására egy vagy többfázisú villamos fogyasztókhoz, különösen nagy teljesítményű villamos motorokhoz - amely áramfigyelő egységet, feszültségfigyelő egységet, fáziskimaradás figyelő egységet és beavatkozó egységet tartalmaz. A kapcsolási elrendezés oly módon van kialakítva, hogy az áramfigyelő egység első késleltető áramkörön keresztül bistabil áramkör bemenetére, a bistabil áramkör kimenete logikai egység első bemenetére van kapcsolva. A feszültségfigyelő egység kimenete első érzékelő egység első bemenetére, az első érzékelő egység kimenete a logikai egység második bemenetére vagy csatlakoztatva. A fáziskimaradás figyelő egység kimenete második érzékelő egységen keresztül az első érzékelő egység második bemenetére van kötve. A logikai egység második késleltető áramkört tartalmaz, kimenete pedig a beavatkozó egység bemenetével van összekötve. A találmány szerinti biztonsági védőáramkor további ismérve lehet, hogy az első érzékelő egység, a második érzékelő egység, az első és a második késleltető áramkör a figyelt feszültség- és áramszintek, valamint a késleltetés beállítására alkalmas beállító szervekkel, célszerűen potenciométerekkel van ellátva. A bistabil áramkör a visszabillentésére alkalmas kapcsolóval rendelkezik. Az áramfigyelő egység bemenetei söntölt áramváltó kapcsaira vannak csatlakoztatva. A beavatkozó egység kimenete a védett fogyasztó mágneskapcsolójával van összekötve. A beavatkozó egység a lekapcsolt állapotot jelző áramkörrel van kiegészítve. A biztonsági védőáramkor az egyik figyelt fázisról táplált belső tápegységgel vagy független, külső tápegységgel van ellátva. A találmány szerinti biztonsági védőáramkor előnye, hogy három védelmet egyesít magában, így nagy megbízhatósággal alkalmazható fokozott követelmények esetén is. A pontos ki- és bekapcsolási értékek beállíthatók, így jól illeszthetők bármely fogyasztóhoz. Az alkalmazott időzítő áramkörök kizárják a tranziens jelenségekből (pl. indítási áram) adódó téves leoldást. A védőáramkor kevés elemet tartalmaz, így előllítása és alkalmazása olcsó, működése megbízható. A találmányt kiviteli példa kapcsán, rajzok alapján mutatjuk be részletesebben. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti védőáramkor tömbvázlata, a 2. ábra a találmány szerinti védőáramkor egy kiviteli alakjának kapcsolási rajza, a 3. ábra a 2. ábra szerinti védőáramkor bekötési vázlata a hálózat és a fogyasztó közé. Az 1. ábrán a találmány szerinti 1 biztonsági védőáramkor tömbvázlatát láthatjuk. A 10 áramfigyelő egység IRISITI0 bemenetei a fogyasztó áramfelvételével arányos jelet szolgáltató érzékelőre, pl. söntölt áramváltóra csatlakoznak. A 10 áramfigyelő egység kimenete a 2 első késleltető áramkörön és a 3 bistabil áramkörön keresztül a 4 logikai egység első bemenetére van kapcsolva. A 3 bistabil áramkör el van látva a visszabillentő K kapcsolóval. Az 5 feszültségfigyelő egység bemenetei össze vannak kötve a 7 fáziskimaradás figyelő egység bemenetével, a közös bemenetek a hálózat UR, Us, UT, U0 kapcsaira csatlakoznak. Az 5 feszültségfigyelő egység kimenete a 6 első érzékelő egységen át 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
