Способ отключения аварийного тока

 

СГОООБ ОТКЛЮЧЕНИЯ АВАРИЙНОГО ТОКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ,содержащим главные контакты и шунтирующую их цепь, состоящую из последовательно соед1нен№1х дугогасительной катушки и вспомогательного кточа, при котором сначала размякают главные контакты, a затем вспомогательный ключ, -отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и уровня токо-: ограничения, магнитное поле дугогасительной катувки концентрируют в области главных контактов дпя гашения дуги на них, a ток шунтирующей цепи -ограничивают до минимальной величины , обеспечивающей требуемую напряженность магнитного поля, причем раэнык от этот ток вспомогательным ключом после гашения дуги на главных контактах.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЮЮЬ

РЕСПУБЛИК „„Н01 Н9 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

Н ДВТОРСЙОМЪ СВИЦВТБЪСТВУ (21) 3476329/24-07 (22) 30.07. 82 (46) 30.04.84. Бюл. Р 16 (72) Г.Ф.Ищкевич, Г.В.Могилевский и A.Â.Ëèôàð (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного алпаратостроения (53) 621.3.064.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 748541, кл. H 01 Н 9/30, 1980.

2. Голубев А. Н. Быстродействуюшие автоматические выключатели.М.-Л., "Энергия", 1964, с. 139, рис.55.

3. Брон О.Б. Электрическая дуга в аппаратах управления. М.-Л., Госэнергоиздат, 1954, с. 217, фиг, VIII-2.

„„SU„„1089648 А (54) (57) СПОСОБ ОТКПЮЧЕНИЯ АВАРИЙНОГО

ТОКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ, содержащим главные контакты и шуитирующую их цепь, состоящую Hs последовательно соединенных дугогасительиой катушки и вспомогательного мноча, нри котором сначала размякают главные контакты, а затем— вспомогBTBlIbiwO ключ, о т л H ч а юшийся тем, что, с целью повь шения быстродействия и уровня токоограничения, магнитное поле дугогасительной катушки концентрируют в области главанх контактов для гашения дуги на них, а ток шунтирующей цепи . ограничивают до минимальной величины, обеспечивающей требуемую нап- I ряженность магнитного поля, причем размыкают зтот ток вспомогательным ключом после гашения дуги на главных контактах.

Изобретение относится к способам отключения аварийного тока в низко= вольтных электрических сетях, в частности к способам отключения аварийного тока в устройствах защиты полупроводниковых преобр азов ател ей.

Известен способ откпючения аварийного тока, при котором размыкают контактыы выключателя р B магнитное по ле дпя перемещения дуги в дугога- lQ сительной камере обеспечивают при помощи постоянных магнитов (1 ).

Недо ст ат ком данного спо со б а я вляет ся то. чтО при его реализ алии з а" щнтный ВппарВТ становится noJIHpHao ванным и неправильное его включение„. как и изменение направления тока, может привести к аварии. Устранение этого недостатка приводит к значительному усложнеиып конструкции аппа- щб рата.

Известен также способ отключения аварийного тока выключателем, при котором размыкают контакты выключатели, а гашение дуги иа них осуществляют магнитньм полем дугогасительHой катушки, включенной последова-1ельно с контактами $ 2 3.

Быстродействие и уровень токоограничения в данном случае зависят от

НаПРЯжЕННОСтн МаГНИтНОГО ПОЛЯ, т.Е. от количества витков дугогасительной катушки и величины тока.Дпя псвышения напряженности магнитного

M поля, особенно при малых Отключаеl ы х т Ок Bх npиxОди т ся npHмеHRт ь ду ГО гаситеньнув катушку с большим количестном витков, обтекаемую но1янальным током аппарата. Сечение ее вит1 ков должна соответствовать этому току р что приводит к бОльшОму р асходу меди и значительным габаритам.

Наиболее близким к предлагаемому

Д% но технической сущности являе ся спо-. соб отключения аварийного тока выключателем, содержащим главные .контакты и шунтирувщую их цепь„ состоящую из последовательно соединенных дугога сительиой катушки и вспомогательного клича, при котором вначале размыкают главные контакты, а затем — всгомогателыц1й ключ. Перемещение дуги с контактов вспомогательного клвча в дугогасительную камеру происходит под действием магнитного поля дугогаситель- ной катушки„ обтекаемой током вспома-.

""Bòåëüíoãî ключа 3 ).

Известный способ обеспечивает сравнительно малые габариты дугогасительной катушки, поскольку время протекания тока через нее orðàíè÷åÿo. К недостаткам его относятся сравнительно низкиб быстродействие и "poвень, токоограничения выключателя,. осуществляющего данный способ, что объясняется задержкой движения дуги на время перетекания тока из глав— ных контактов в шунтирувщув цепь.НапряженнОсть магнитного поля дугагасительной KBTушкн неОбход11мая для быстрого гашения дуги, такие ..:- может быть увеличена путем пош11.е1-ия числа витков„поскольку при зтом растет индукти вно ст ь катушки и, сле— довательно, увеличивается время перетекания тока вплоть до устойчивой дугч на главных контактах.

Дель изобретения — повышение быстроцействия и уровня токоо гранич енияия .

Пост авле нн ая цель до сти г ае т ся тем, что согласно способу отключения аварийного тока выключателем, содержащим гла,вные контакты и шунтиа вщув их пепь1 состоящ ю из нОсле— довательно соединенных дугогасительной катуши1 и вспомо-.àòåëüíoão клвча при котором вначале размыкают главные контакты.. a затем — вспомогателььъ1й ключ, магнитное ноле дугога -.-1тельной катушки концентрируют в

Области главных контактов для гашеьчя дуги па жх, а ток шунтирувщей цепи огр аничивавт до минимальной величины „o6e спечивавщей требуемую напряженность магнитногс поля., причем размыкаю с этот ток вспомогательным ключом после гашения дуги на главных конт акт ах, Именна концентрация магнитного поля дугогасительной катушки в области главных контактов дня гашения дуги на них, ограничение тока шунтирувщей цепи до минимальнОй BFSIH Hbl обесгечивавщей требуемую напряженность магнитного поля, и разию канне этого тока вспомогательным ключом беэ дуги позволяют повысить быстродействие и уровень токоограничения.

На. чер;".еже приведена одна из схем быстродействующего токоаграничивавщйго выключателя,, реализувще го предлаг асье,алый спо соб

В1хлвчатань содержит главные контакты 1 с быстродействуващ11 приводом

3 10 896

2, дугогасительную камеру 3 и включенную параллельно главным конт акв там цепь из последовательно соединенных дугогасительной катушки 4, ограничительного резистора 5 и вспомогательного ключа 6. Функциональная связь всех узлов схемы осуществляется блоком 7 защиты и управления, в состав которого входят датчики то10 ка.

Для размыкания тока в шунтируюшей цени без дуги в выключателе переменного тока в качестве вспомогательного ключа б может быть использован симистор или два встречно-параллельно включенных тиристора, в выключателе постоянного тока — тиристор с узлом принудительной коммутации.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

При включении выключателя, т.е. при поступлении сигнала включения на вход блока 7, замыкаются главные контакты !. 35

При подаче на вход блока 7 дистанционного сигнала отключения или при формировании аварийного сигнала отключения в самом блоке с его выхода поступает сигнал на привод 2 для раз-зо мыкания главных контактов f и одновременно сигнал иа включение полупроводникового ключа б, При размыкании главных контактов под действием снимаемого с них нап- З5 ряжения создается ток в цепи дугогасительной катушки 4, обеспечивая перемещение дуги в дугогасительной . камере 3. После гашения дуги полупро. водниковый ключ 6 размыкается. Рези- 4О стор 5 служит для ограничения тока в шунтирующей цепи.

В реЖтьной конструкции выключателя резистор 5 может отсутствовать, а функции ограничения тока в данном случае выполняет внутреннее сопротивление дугогасительной катушки, которая может быть выполнена, например, из нихр ома.

B прецлагаемом выключателе ток через дугогасительную катушку проте. кает только во время процесса отключения, поэтому сечение витков может быть значительно уменьшено, что позволяет увеличить напряженность магнитного поля {ампервитки катушки) до -реб>-емок величины при сравнительно малых габаритах.

Таким образом, благодаря тому,что магнитное поле дугогасительной катушки концентрирует в области главных контактов для гашения дуги на иих, а ток шунтирующей цепи ограничивает до минимальной величины, обеспечивающей требуемую напряженность магнитного поля, причем размякают этот ток вспомогательным ключом без дуги, удается повысить быстродействие и уровень токоограничеиия аппарата, реализующего предлагаемы способ.

Изобретение можно использовать при разработке быстродействующих токоограничивающих выключателей для защиты полупроводниковых преобразователей, В качестве базового обьекта для. сравнения выбран способ отключения аварийного тока, реэлизукицийся в быстродействующем токоограничивающем.автоматическом выключателе се- . рии А3700 (4 ) . Такой выключатель применяется для защиты преобразователей с номинальным током до 630 А.

Быстродействие и уровень токоограничения этого выключателя в 3-5 раз ниже предлагаемого, что является причиной завышенного количества параллельно включенных полупроводниковых приборов в защищае жх преобразователях. Применение изобретения исключает данный недостаток. В связи с этим экономический эффект достигаемый за счет уменьшения количества полупроводниковых приборов в одном преобразователе, например на ток

630 А при применении защитного выключателя, выполненного в соответствии с предлагаежм изобретением, ориентировочно составляет 800 руб.

Выпуск таких выключателей составит около 1000 шт. в год.

ВНИИПО Заказ 2943/49 филиал ППП "Патент", г.

Тираж 683 Подписное

Ужгород, ул.Проектная,4