Устройство для защиты от короткого замыкания электрической сети

 

Устройство используется для защиты при металлических и дуговых коротких замыканиях. Цель изобретения - повьппение надежности функционирования путем увеличения чувствительнорти при дуговом замыкании Устройство содержит токоограничивающие автоматические выключатели (ТАВ) 1 - 2, 3 и реле максимального тока (РМТ) 4, 5. Введение фотодатчиков (ФЛ) 8, 9, реле времени (РВ) 10, 11, выполнение элементов ИЛИ в виде источников света (ИС) , 7 и линии связи между соседними участками распределительной сети в виде оптикоg На отк.З (Л с На 8кл.2 На omn.Z

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1Q) (111

А

1511 4 Н.02 Н 3/08в 7/26

В . ..1 ®3

"," .13

У1ВЛИ6ТЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 3793536/24-07 (22) 18.07,84 (46) 23.03.86. Вюл. Ф 11 (72) А.И.Ковалев (53) 621.316.925(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (56) Авторское свидетельство СССР

621050, кл. Н 02 Н 3/08, 1978, Калязин Е.А. и др. Электрическая защита судового электрооборудования. — Л.: Судостроение, 1983, с. 60,61. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКОГО ЗАИКАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ (57) Устройство используется для защиты при металлических и дуговых коротких замыканиях. Цель изобретения — повьппение надежности функционирования путем увеличения чувствительности при дуговом замыкании, Устройство содержит токоограничивающие автоматические выключатели (TAB)

2, 3 и реле максимального тока (РМТ) 4, 5. Введение фотодатчиков (Фл) 8, 9, реле времени (РВ) 10, 11, выполнение элементов ИЛИ в виде источников света (ИС) 6, 7 и линии связи между соседними участками распределительной сети в виде оптиковолоконного кабеля (ОВК) 12, 13, обеспечивают отключение дуговых корот ких замыканий (К3) с током К3, меньще тока срабатывания PMT 4 и 5. При

КЗ в точке К 1 отключаются ТАВ 1,2,3.

По сигналу PNT 4 начинает светиться!

22004!

ИС 6 . Световой импульс по ОВК 12 попадает на ФД 8, ТАВ 2 включится, ;но РВ 10, 11 не сработают из-за малого времени, Г!ри дуговом замыкании

PH 10 отключает ТАВ 2 и обесточивает аварийный щит. 2 ил.

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано для защиты при металлических и дуговых коротких замыканиях, (КЗ) в судовых электроэнергетических системах.

Цель изобретения — повышение надеж ности функционирования путем увеличения чувствительности при дуговом замыкании.

На фйг. 1 представлена структурная схема устройства защиты электрической сети от токов К3; на фиг. 2 схема фотодатчика и реле времени.

Устройство содержит последовательно включенные токоограничивающие автоматические выключатели (ТАВ) 1

3 и реле максимального тока (PMT) 4 и 5. Источники света 6 и 7 выполняют функции логических элементов ИЛИ.

Сигнальная лампа каждого из распределительных щитов соединяется с выходом

РИТ всех выключателей данного щита.

Устройство содержит также фотодатчики 8 и 9 и реле времени 10 и 11.

Линии связи между соседними участками распределительной сети выполнены волоконно-оптическими кабелями 12 и 13. С выходов фотодатчиков 8 и 9 снимаются сигналы разрешения автоматических повторных включений (АПВ) соответствующих выключателей тех распределительных щитов, вблизи (или внутри) которых эти фотодатчики расположены, С выходов реле времени 10 и 11 снимаются сигналы разрешения отключения соответствующих выключателей, Блок АПВ на фиг, 1 не показан.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема блоков 8 и 10 и 9 и 11.

Эта схема содержит фотодатчик 14, однопереходный транзистор 15, резисторы 16 - 18, конденсатор 19.

Устройство защиты (фиг. 1) работает следующим образом.

В каждом распределительном щите контролируется величина тока КЗ посредством РМТ, а также интенсивность и длительность светового излучения, создаваемого либо источниками света 6 и 7, либо электрической дугой при дуговых замыканиях. Контроль

1О интенсивности светового излучения осуществляется волоконно-оптическими кабелями 12 и 13, нагруженными на фотодатчики 8 и 9, а контроль длительности светового излучения осу15 ществляется с помощью реле времени 10 и 11, которые подключены к выходным цепям фотодатчиков 8 и 9.

При КЗ в точке К 1 отключаеются все последовательно включенные ТАВ 1 — 3.

N По сигналу РМТ 4 начинает светиться источник света 6. Световой импульс по волоконно-оптическому кабелю 12 попадает на фотодатчик 8, на выходе которого электрический импульс явля25 ется сигналом разрешения АПВ вышерасположенного ТАВ 2, который включается, Аналогично произойдет Â

ТАВ 3, Электрические импульсы на выходах фотодатчиков 8 и 9 существуют

30 кратковременно (не более полного времени АПВ выключателей). В связи с этим реле времени 10 и 11 не успевают срабатывать и сигналов разрешения отключения на их выходах нет.

При КЗ в точке К 2- отключаются

ТАВ 2 и 3. После этого происходит быстрое АПВ ТАВ 3 по сигналу от

РИТ 5. АПВ ТАВ 2 не произойдет, так

41! как ток подпитки точки КЗ меньше величины уставки РИТ 4.

При возникновении дугового замыкания, например, в распределитель!

22004

10 ном щите первой ступени защиты (точка К 2) ток мал в связи с токоограни чивающим действием электрической дуги, и реле 4 и 5 не срабатывают.

Световое излучение дуги попадает по волоконно-оптическому кабелю 12 на фотодатчик 8. Электрический импульс с выхода фотодатчика 8 подает сигнал на реле времени 10. С выхода реле времени 10 сигнал поступает на отключение ТАВ 2, который отключается и обесточивает аварийный щит.

Горение дуги прекращается после снятия напряжения °

Схема фотодатчика и реле времени работают следующим образом.

Когда фотодиод 14 не освещен по цепи 14-16-19 проходит темновой ток. Сопротивление фотодиода .велико и напряжение на конденсаторе 19, заряжаемом темновым током, значительно меньше напряжения включения транзистора 15. При освещении фотодиода 14 его сопротивление уменьшается, а ток в цепи увеличивается. Конденсатор 19 начинает заряжаться через резистор 16. Падение напряжения на резисторе 16 является сигналом разрешения АПВ. В процессе зарядки конденсатора 19 ток через резистор 16уменьшается и напряжение на нем падает ниже определенного предельного значения, которое может быть подано в цепь управления АПВ.

При достижении напряжения на конденсаторе 19 максимального значения однопереходный транзистор 15 включается и ток через резистор 18 увеличивается. Падение напряжения на резисторе 18 является сигналом разрешения отключения выключателя. Выдержка времени цепи зависит от постоянной

1 4 времени, задаваемой элементами 16 и 19.

Таким образом, обеспечивается отключение дуговых коротких замыканий с током КЗ меньше тока срабатывания РИТ 4 и 5, благодаря чему и обеспечивается достижение поставленной цели.

Ф ормул а и з о 6р е те н ия

Устройство для защиты от короткого замыкания электрической сети из . последовательно включенных электроустановок с токоограничивающимй выключателями, оснащенными реле максимального .тока и блоком автоматического повторного включения (АПВ), элементами ИЛИ по числу электроустановок и линиями связи от выхода элемента HJIH каждой питаемой электроустановки к соответствующей, питающей электроустановке, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования путем увеличения чувствительности при дуговом коротком замыкании, в него дополнительно введены в каждую из питающих электроустановок фотодатчик и реле времени, выход фотодатчика подключен к объе30.диненным один с другим входам репе времени и блока АПВ данной электроустановки, выход реле времени подключен к управляющему входу отключения соответствующего токоограничиваю35 щего выключателя, элементы ИЛИ выполнены в виде источника света, к входу которого подключены объединенные один с другим выходы реле максимального тока, а линии связи

40 выполнены в виде оптико-волоконного кабеля, выход которого подключен к входу соответствующего фотодатчика.

1220041

Составитель В.Молчанов

Редактор И.Савко Техред И. Гайдош Корректор A.0бручар

Заказ 1327/56 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4