Устройство дуговой защиты элементов распределительного устройства

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для защиты распределительных устройств, в частности комплектных, от дуговых замыканий. Цель изобретения - повышение устойчивости устройства к электромагнитным помехам и надежности срабатывания. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее фотопреобразователь, преобразователь тока, ключ, стабилизатор напряжения и фильтр, дополнительно введены два трансформатора, усилитель и стабилизатор, при этом фильтр выполнен в виде двух конденсаторов, соединенных последовательно и подключенных к трансформаторам, а общая точка этих конденсаторов заземлена, и третьего конденсатора, подключенного к первичным обмоткам трансформаторов. Применение такого фильтра на входе устройства позволяет повысить чувствительность устройства и его устойчивость к электромагнитным помехам. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) А1 (58 4 Н 02 Н 7 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯ А И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4341 145/24-07 (22) 04.11.87 (46) 15.12.89. Бюл. Р 46 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по высоковольтной и криогенной техники Мосэнерго .(72) Б.А. Сурвилло (53) 621. 315 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР .К 886122, кл. Н 02 В 13/00.

Авторское свидетельство СССР

Р 650143, кл. Н 02 В 13/00.

Авторское свидетельство СССР

К - 1415320. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ ЗАШИТЫ

ЭЛЕМЕНТОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты распределительных устройств, в частности комплектных, от

Изобретение относится к электротехнике .и может быть использовано для защиты распределительных устройств (РУ), в частности комплектных (КРУ), от дуговых замыканий.

Цель изобретения — повышение устойчивости устройства к электромагнитным помехам и надежности срабатывания.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство состоит из фоторезистора 1 (или нескольких фоторезисторов, соединенных параллельно) расположенного в зоне распространения светового дуговых замыканий. Цель изобретения— повышение устойчивости устройства к электромагнитным помехам и надежности срабатывания. Поставленная цель до= стигается тем, что в устройство, содержащее фотопреобразователь, преобразователь тока, ключ, стабилизатор напряжения и фильтр, дополнительно введены два трансформатора, усилитель и стабилизатор, при этом фильтр выполнен в виде двух конденсаторов, соединенных последовательно и подключенных к трансформаторам, а общая точка этих конденсаторов заземлена, и третьего конденсатора, подключенного к первичным обмоткам трансформаторов.

Применение такого фильтра на входе устройства позволяет повысить чувствительность устройства и его устойчивость к электромагнитным помехам.

1 з.п.ф-лы, 1 ил. потока дуги короткого замыкания, например на задней стенке отсека выключателя шкафа КРУ, первого трансформа-. тора 2, фильтра 3, второго трансформатора 4, идентичного первому трансформатору 2, элемента 5 задержки времени, первого усилителя 6, второго усилителя 7, дополнительного стабилизатора 8 напряжения, стабилизатора

9 напряжения, исполнительного органа

10, ключа 11 и источника 12 питания.

Трансформаторы 2 и 4 намотаны на ферритовых кольцах диаметром 20 мм и имеют две первичные обмотки 13, 14 и 15, 16 соответственно и одну вто1 529345

1ичную обмотку 17 и 18 соответствено. Начала первичных обмоток обозна ены по схеме точкой. Фильтр 3 в обем случае содержит три конденсатора

9, 20 и 21» Первый конденсатор 21 включен между первичными обмотками трансформаторов 2 и 4. Конденсаторы

19 и 20, имущие одинаковые емкости, ключены мелку первичными обмотками рансформаторов 2 и 4 и заземлением аспределительного устройства. ЭлеВНТ 5 задержки времени в простейем rëó÷àå представляет собой интегирующую RC-цепочку. Усилители 6 и 7 ентичны и имеют равные коэффициен усиления. Стабилизатор.8 содержит табилитрон 22 и два одинаковых по еличине резистора 23. Стабилизатор 9 одержит стабилитрон 24, напряжение 20 табилизации которого выше напряжеия стабилитрона 22, и два одинаковы езистора 25. Стабилитрон 24 подключается к источнику 12 питания через тиристор 11, который выполняет роль ключа. Исполнительный орган 10 пред ставляет собой электромагнитное ре ле 26, которое включено в анодную цепь тиристора 27. В качестве источника 12 питания может быть использован30 преобразователь тока, описанный в прототипе, или любой другой источник питания, имеющийся в распределительном устройстве (например, аккумуляторная батарея), который подключается к уст- 35 ройству в момент короткого замыкания максимальной токовой защитой, действующей на данном присоединении.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном рабочем режиме на выходе источника 12 питания нет напряжения, устройство включено и не вли,яет на работу оборудования ° 45

При дуговом замыкании в РУ в зоне работы фоторезистора 1 включается источник 12 питания и через освещенный дугой фоторезистор 1, сопротивление которого в этом случае резко па.дает, начинает протекать ток. На вто.ричных обмотках 17 и 18 трансформаторог; 2 и 4 возникают импульсы напряжения, которые поступают на вход усилителя 7 и элемент 5 задержки времени.

Усиленный усилителем 7 импульс напряжения открывает тиристор 11 и включает питание усилителя 6, Постоянная времени интегрирующего контура элемента 5 выбирается такой, чтобы время задержки импульса (время нарастания фронта импульса) на входе усилителя

6 было достаточно велико по сравнению с общим временем прохождения сигнала через усилитель 7 и временем включения тиристора 11. При этом импульс напряжения на входе усилителя о

6 появится после подачи на него напряжения со стабилизатора 9 через тиристор 11. Усиленный усилителем 6 импульс напряжения открывает тиристор 27, реле 26 срабатывает и дает сигнал на отключение соответствующих высоковольтных выключателей, обесточивая точку дугового замыкания.

В момент включения источника 12 питания конденсаторы 19, 20 и 21 заряжаются, Направление тока их заряда в первичных обмотках 15 и 16 трансформатора 4 совпадает с направлением рабочего тока в этих обмотках в момент дугового замыкания. При этом увеличение тока в первичных обмотках трансформатора 4 сверх необходимого обеспечивает более надежное срабатывание устройства при дуговом замыкании.

При замыкании вне РУ (дальнем замыкании) также включается источник 12 питания. Однако фоторезистор 1 не будет освещен дугой, его сопротивление останется большим и ток через трансформаторы 2 и 4 не пойдет. Тиристор

11 останется закрытым и на усилитель

6 не будет подано напряжение питания.

Ток заряда конденсаторов 19, 20 и 21 вызовет импульс напряжения на входе усилителя 6, однако последний его не усилит из-за отсутствия питания на нем. Таким образом, при дальних замыканиях не будет ложной работы устройства от тока заряда конденсаторов 19, 20 и 21.

Если в этот момент возникнет дуговое замыкание в РУ, то устройство будет работать аналогично описанному.

Продолжительность дальних замыканий, во время которых возможна ложная работа.,устройства из-за электромагнитных помех, может достигать нескольких секунд. Величина электрической наводки, наведенной в это время на каждом проводе, может быть определена по формуле

С

С„+С, где C„- eMKoc.T Me y шиной и каждым проводом фоторезистора 1

5 15293

С вЂ” емкость между каждым провог дом фоторезистора и заземленными частями распределительного устройства

5

U — напряжение на шине относительно заземленных частей распределительного устрой-. ства.

Выбирая величину емкости конденса- 10 тора 19 и 20 достаточно большой, можно уменьшить величину электрической помехи на входе устройства до безопасного уровня„

Для магнитных помех, наводимых на те же провода, конденсатор 21 является шунтом, через который замыкаются токи этих помех. Выбирая достаточно болЬшой величину. емкости этого конденсатора, можно также уменьшить величи- 20 ну магнитной помехи на входе устройства до безопасного уровня.

В завис мости от того, какой вид помех имеется в распределительном устройстве †.электрические, магнитные, оба вида помех вместе — фильтр 3 может содержать только конденсаторы 19 и 20; только конденсатор 21 или все три конденсатора вместе.. 30

Иовышение устойчивости устройства к электромагнитным помехам позволяет повысить его чувствительность, которая теперь ограничивается только световыми помехами и в условиях, когда световые помехи малы или отсутствуют, совсем, может быть сделана очень высокой. Это позволяет увеличить объем пространства РУ, защищаемого одним фотодатчиком (или сократить количество фотодатчиков), и повысить надеж40 ность срабатывания устройства.

Формула изобретения

1. Устройство дуговой защиты элементов распределительного устройства, содержащее фотодатчик, расположенный

45 6 в зоне распространения светового потока дуги, первый усилитель, выход которого подключен к управляющему входу исполнительного органа, ключ, фильтр и источник оперативного напряжения, подключенный к входу первого стабилизатора напряжения, к выходу которого подключены исполнительный орган и питающий вход первого усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости устройства к электромагнитным помехам и надежности срабатывания, в него введены первый и второй трансформаторы, каждый из которых имеет две первичные и одну вторичную обмотки, второй усилитель, второй стабилизатор напряжения и элемент задержки времени, при этом фотодатчик подключен к входам первичных обмоток первого трансформатора, выходы которых через .фильтр подключены к входам первичных обмоток второго трансформатора, выходы которых подключены к выходу второго стабилизатора напряжения и питающему входу второго усилителя, вход которого годключен к вторичной обмотке первого трансформатора, а выход соединен с управляющим входом ключа, включенного последовательно со стабилизирующим элементом первого стабилизатора напряжения, вход второго стабилизатора напряжения подключен к источнику оперативного напряжения через резисторы первого стабилизатора напряжения, а вторичная обмотка второго трансформатора через элемент задержки времени подключена к входу первого усилителя.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с.я тем, что фильтр выполнен в виде одного конденсатора, включенного между выходами первичных обмоток первого трансформатора, и двух конденсаторов, соединенных последовательно, первые выводы которых присоединены к выводам первого конденсатора, а средняя точка заземлена.

1529345

Составитель Г. Ермаков

Техред М.Дидык Корректор И. Муска

Редактор М. Петрова

Заказ 7754/51 Тираж .608 Подписное вНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101