Патент ссср 160213

 

CO@a С0ВЕТСКИ

СОЦИАЛИСТИжКИХ

Респу БЛИК

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИИ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ № 160213

Класс

21с, 35вт

21с, 68в

МПК

Н 02с

Н 02с

Заявлено 20.Vll.1962 (№ 788396 24-7) ГОСУААРСТВЕННЫЯ

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ

ИЗОБРЕТЕНИИ И ОЧ КРИТИК

СССР

Опубликовано 16.l.1964. Бюллетень ¹ 3

УДК

Подписная группа № 75

В. Т. Омельченко, Е. В. Охримович и Ю. М. Долинский

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к быстродействующим автоматическим выключателям постоянного тока, содержащим трансформатор тока, первичной обмоткой которого является выходная шина защищаемого устройства, к выходам вторичной обмотки подсоединено отключающее устройство выключателей.

Отличительная особенность предложенного автоматического выключателя состоит в том, чго на трансформаторе тока установлена оомотка смещения и на магнитопроводе выключателя — компенсирующая обмотка, соединенные последовательно и выключенные на источник постоянного напряжения. Это дает возможность регулировать динамическую уставку выключателя и улучшает его токоограничивающую способность.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема описываемого выключателя.

Выключатель содержит П-образный электромагнит 1 с размещенными на нем тремя катушками — удерживающей 2, отключающей 8 и компенсирующей 4.

Первичной обмоткой трансформатора тока

5 служит шина 6 с током I. Нагрузкой для вторичной обмотки 7 трансформатора 5 служит отключающая катушка 8. Обмотка смещения 8 соединена последовательно с компенсирующей катушкой 4 и включена, как и удерживающая катушка 2, на источник постоянного напряжения.

На чертеже представлена также картина потоков в магнитной системе и трансформаторе. Принято, что сердечник трансформатора имеет прямоугольную петлю гистерезиса, и коэрцитивная сила равна нулю.

Если бы отсутствовали катушка 4 и обмотка 8, начало импульса тока в отключающей обмотке 3 совпадало бы с переходом тока I силовой цепи через нуль, так как только в этот момент времени начал бы изменяться поток Ф-, трансформатора.

Ввиду наличия катушки 4 и обмотки 8 при резком уменьшении тока I формирование отключающего импульса начнется раньше на

In отрезок времени At = —, т. е. еще при поdI

dt ложительном направлении тока I.

При отсутствии катушки 4 крутизна фронта импульса тока во вторичной обмотке 7 трансформатора резко падает вследствие демпфирующего действия обмотки 8, что затягивает процесс отключения. Для компенсации наводимой э.д.с. в обмотке 8 служит катушка 4.

При уменьшении тока 1 поток трансформатора увеличивается в направлении, совпадающем с направлением потока Фа, т. е. наводимая в обмотке 8 э.д.с. будет совпадать по направлению с э.д.с. самоиндукции катушки 8 и будет направлена против напряжения Li!.

B то же время с ростом тока отключающей катушки 8 поток катушки 4 уменьшается; в № 160213

2 этом случае э.д,с., наводимая в катушке 4 при отключении выключателя, направлена согласно с напряжением L . Соответствующим выбором числа витков упомянутых обмоток можно добиться полной компенсации. В зависимости от величины тока смещения 1„, получаем различный сдвиг начала импульса тока в отключающей катушке 8 по отношению к моменту перехода тока I через нуль. При этом крутизна фронта импульса сохраняется прежней, как и при отсутствии катушки 4 и обмотки 8. Таким образом можно регулировать динамическую уставку выключателя обратного тока. При увеличении тока смещения ! увеличиваются ампер-витки компенсирующей катушки 4, т. е, увеличивается поток якоря. При этом для отключения потребуются большие размагничивающие ампер-витки. Для устр анения этого явления следует соответствующим образом уменьшить ампер-витки удерживающей катушки 2 так, чтобы при токе в размагничивающей катушке, равном нулю иметь минимально возможный запас

7 электромагнитной силы.

Катушка 4 и обмотка 8 позволяют улучшить токоограничивающую способность автомата обратного тока. Смещающую и компенсационую обмотки можно применить, используя ну а в трансформатор взамен индуктивного шунта автомате прямого тока. Параллельная ветвь с током через магнитную систему обеспечивает статическую уставку.

При достижении быстро увеличивающимся током, проходящим через трансформатор тока, величины, равной ампер-виткам обмотки смещения, начинает появляться импульс тока в отключающей катушке, расположенной на магнитной системе. При этом получается такой эффект, как если бы весь ток пошел по размагничивающему витку, пронизывающему магнитную систему, т. е. это соответствует идеальному индуктивному шунту Е„, =ос, Увеличение скорости роста размагничивающей мд.с. приводит к более быстрому уменьшению электромагнитной силы, тормозящей движение якоря, т. е. применение трансформатора с указанными двумя обмотками улучшает динамические характеристики магнитной системы и создает нормальную зависимую динамическую характеристику времени срабатывания автомата в функции скорости роста тока короткого замыкания.

Предмет изобретения

Быстродействующий автоматический выключатель постоянного тока, содержащий трансформатор тока, первичной обмоткой которого является выходная шина защищаемого устройства, а к выходам вторичной обмотки которого подсоединено отключающее устройство выключателя, отличающийся тем, что, с целью возможности регулирования динамической уставки выключателя, а также улучшения его токоограничивающей способности, на трансформаторе тока установлена обмотка смещения и на магнитопроводе выключателя — компенсирующая обмотка, соединенные последовательно и включенные на источник постоянного напряжения.