Высоковольтное герконовое реле

 

Использование: область электротехники , высоковольтные герконовые реле. Сущность изобретения заключается в том, что за счет снабжения реле вторым герконом, исполнительно-сигнальным блоком, четырьмя резисторами и двумя пороговыми элементами достигается повышение чувствительности к разбалансу сравниваемых напряжений, определения и запоминания входа, на котором произошло повышение напряжения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 Н 51/28

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 ОО (гд

С

О.7 1 7

Уы1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4902281/07 (22) 14.01.91 (46) 23.12.92. Бюл. М 47 (75) И.Г.Бережнюк, В.И.Гуревич и

П.И.Савченко (56) Авторское свидетельство СССР

: Ь 1379827, кл. Н 01 Н 51/28, 1981, Авторское свидетельство СССР

М 1464782, кл. Н 01 Н 51/28, 1981. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ ГЕРКОНОВОЕ

РЕЛЕ

» Ы 1783591 А1 (57) Использование: область электротехники, высоковольтные герконовые реле. Сущность изобретения заключается в том, что за счет снабжения реле вторым герконом, исполнительно-сигнальным блоком, четырьмя резисторами и двумя пороговыми элементами достигается повышение чувствительности к разбалансу сравниваемых напряжений, определения и "запоминания" входа, на котором произошло повышение напряжения. 2 ил.

1783591

Изобретение относится к электротехни-. ке, конкретно к реле с герметизированными магнитоуправляемыми и контактами (герконами) и высоковольтной изоляцией между ними и обмоткой возбуждения.

Известно устройство, содержащее неподвижный изолятор и подвижный изолятор с фиксатором положения, размещенный соосно во внутренней полости неподвижного изолятора, помещенного, в свою очередь, в немагнитный металлический экран в форме колпака, а также геркон и ферромагнитный шунт в виде пластинки, укрепленные эксцентрично на противоположных стенках внутренней поверхности немагнитной металлической ампулы,: установленной в подвижном изоляторе соосно. а также обмотку возбуждения, каждая из которых помещена на двух каркасах прямоугольной формы и снабжена общим П-образным ферромагнитным сердечником плоской формы, выполненным из пластины. Полюса сердечника соприкасаются с верхней поверхностью металлического колпака(1).

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения из-за отсутствия возможности испол ьзовать устройство как дифференциальное реле.

Наиболее близким к изобретению является высоковольтное герконовое реле, содержащее неподвижный изолятор и подвижный изолятор с фиксатором положения, размещенный соосно во внутренней полости неподвижного изолятора, а также геркон и ферромагнитный шунт в виде пластинки, укрепленные эксцентрично на противоположных стенках внутренней поверхности немагнитной металлической ампулы, установленной в подвижном изоляторе соосно, а также две обмотки возбуждения, расположенные с противоположных сторон неподвижного изолятора, каждая из которых помещена на двух каркасах прямоугольной формы и снабжены общим П-образным ферромагнитным сердечником -плоской формы, выполненным . из пластины. Полюса, выстуйающие за карка- сы катушек, входят в пазы, проделанные в пластинчатых металлических немагнитных экранах, которые своими ровными поверхностями с противоположных сторон прижаты к неподвижному изолятору.

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения.

Целью изобретения является расширение области применения за счет повышения чувствительности к разбалансу сравниваемых напряжений, определения и "запоминания" входа, на котором произошло повышение напряжения, Достижение поставленной цели осуществляется тем, что высоковольтное герконовое реле, содержащее неподвижный изолятор и подвижный изолятор с фиксато5. ром положения, размещенный соосно со внутренней полости неподвижного изолятора, геркон и ферромагнитный шунт, размещенные в металлической немагнитной ампуле, установленной в подвижном изоля10 торе соосно, две обмотки возбуждения, каждая из которых размещена на двух каркасах прямоугольной формы с общим П-образным ферромагнитным сердечником, полюса которого обращены к внешней поверхности

15 неподвижного изолятора и немагнитный металлический экран, расположенный в виде двух неконтактирующих между собой толстостенных пластин с пазами и с полированной поверхностью на стороне, 20 обращенной к неподвижному изолятору, толстостенные пластины установлены перпендикулярно полюсам П-образного сердечника таким образом, что полюса введены в упомянутые пазы толстостенных пластин, 25 обмотки возбуждения соединены между собой так, что создаваемые ими МДС направлены встречно друг другу, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет повышения чувствительно30 сти к разбалансу сравниваемых напряжений, определения и "запоминания" входа, на котором произошло повышение напряжения, устройство снабжено вторым герконом исполнительно-сигнальным блоком, четырьмя

35 резисторами и двумя пороговыми нелинейными элементом, второй геркон также, как и первый установлен в немагнитной металлической ампуле, оба геркона расположены симметрично относительно продольной

40 оси немагнитной металлической ампулы, а ферромагнитный шунт установлен по продольной оси симметрии немагнитной металлической ампулы, выводы каждого геркона соединены через первый и второй

45 резисторы с исполнительно-сигнальным блоком, третий резистор включен последовательно в цепь первой обмотки возбуждения, а параллельно указанному резистору включен первый пороговый нелинейный

50 элемент, четвертый резистор включен последовательно в цепь второй обмотки возбуждения, а параллельно- ему подключен второй пороговый нелинейный элемент.

Достижение поставленной цели стало

55 возможным благодаря тому, что при заявленной совокупности признаков можно фиксировать не только существенную, но и незначительную разницу сравниваемых величин, подаваемых на входы (обмотки возбуждения) устройства, а также определять

1783591 герконы 6 будут находиться в разомкнутом состоянии. Причем, при подстройке реле, герконы 6 с помощью лимба 5 и фиксирующего винта 14 располагаются в таком положении, чтобы они оба замыкались во время подачи номинального значе„ия напряжения на одну из обмоток возбуждения при одновременном отсутствии напряжения на второй из обмоток, и наоборот, Герконы, при этом, располагаются как можно ближе к полюсам магнитопроводов 8 соответствующих обмоток возбуждения 10. Наличие номинального напряжения на обеих входах реле оставляет герконы разомкнуты,,,к. м,д.с., создаваемые обмотками возбуждения 10 компенсируют друг друга, Когда напряжение одной из обмоток 10 превышает, на заранее предусмотренную параметрами стабилитронов 13 величину, значение номинального напряжения, стабилитрон данной обмотки возбуждения пробивается и открывает тиристор 12, который шунтирует резистор 11, увеличивая, тем самым, ток, протекаемый по обмотке возбуждения 10, последовательно с которой он включен, Скачкообразное повышение м.д,с., создаваемого обмоткой с током, вызывает срабатывание геркона 6, который находится ближе к данной обмотке возбуждения 10. Величина сопротивления резисторов 11 выбирается равным или незначительно превышающим то значение сопротивления, шунтирование которого приведет к увеличению значения тока, протекающего по обмотке возбуждения 10, на величину, способную создать в обмотке

10 м.д.с.: равную м,д,с. срабатывания геркона 6, расположенного ближе к данной обмотке. Срабатывание одного из герконов 6 сопровождается подключением управляющего электрода к аноду и отпиранием тиристора 16, который замыкает цепь питания сигнальной лампы 17 и реле 18. После срабатывания реле 18, напряжение с входов устройства может сниматься, однако, сработавшая лампа остается включенной, сигнализируя в каком из входов произошло повышение напряжения, т.е. информация

"запоминается". После нажатия кнопки 19 цепь питания реле 18 разрывается закрывшимся тиристором 16, т.е. информация "стирается" и реле 18 возвращается в исходное состояние, на каком из двух входов сравниваемый параметр увеличился и "запоминать" эту информацию после отключения входов, Появилась возможность значительно повысить чувствительность реле, т.к. даже небольшое повышение сравниваемой величины на одном из входов приводит к скачкообразному повышению м,д.с. на этой обмотке возбуждения, т,е. к срабатыванию реле.

На фиг. 1 изображен чертеж; на фиг. 2— электрическая схема высоковольтного герконового реле (геркотрона).

Геркотрон содержит неподвижный изолятор 1, который находится между двумя элек10

15 тростатическими экранами 2 из немагнитного металла. Внутри неподвижного изолятора 1 находится малый электростатический экран

3, выполненный в виде немагнитной метал20 лической ампулы, а подвижный изолятор 4 помещен соосно во внутренней полости неподвижного изолятора и снабжен лимбам 5, Герконы 6 укреплены эксцентрично на противоположных стенках внутренней поверхности немагнитной металлической ампулы.

Между герконами установлен ферромагнитный шунт 7, Полюсные пластины плоской формы 8 составляют П-образные ферромагнитные сердечники, выполненные из элект30 ротехнической стали, на полюса которых надеты каркасы 9 прямоугольной формы с обмотками возбуждения 10. Последовательно с каждой обмоткой возбуждения включен резистор 1, в параллель которому присоединен тиристор 12 со стабилитроном

13, соединяющим управляющий электрод и анод тиристора 12, Положение герконов 6 относительно полюсов обмотки возбуждения 10 регулируется лимбом 5 и фиксируется винтом 14. Кроме того, имеются резисторы 15, каждый из которых вместе с соответствующим герконом составляют цепь управления тиристорами 16, последовательно с которыми соединены сигнальные лампы 17, Цепочки из последовательно включенных тири . ора и лампы соединены между собой параллельно, а общая точка, соединяющая катоды тиристоров, через реле 18 и кнопку возврата 19 подключена к минусовому выводу источника питания, плюс которого подается на общую точку соединения сигнальных ламп, 35

Работает устройство следующим обра- Благодаря тому, что последовательно

55 с каждой обмоткой возбукдения ьведен

При подаче на обмотки возбуждения 10, резистор с включенным ему в параллель которыеразмещеныотносительнодругдру- тиристором, который управляется стабига так, что создаваемые ими м.д.с, направ- литроном, чувствительность устройства к лены между собой встречно, номинальных и разбалансу сравниваемых параметров, посимметричных по значению напряжений, высилась. Кроме того, на;.1;.;;е двух герко1783591

15

25

35

45

55 нов, каждый иэ которых управляет тиристором, который, в свою очередь, подключает к источнику питания реле отключения и одну из двух сигнальных ламп, позволяет определить на каком из входов произошло повышение параметра и "запоминать" эту информацию на необходимое время. Таким образом, преимуществом предлагаемого высоковольтного герконового реле по сравнению с известными дифференциальными реле являются прежде всего то, что оно не только срабатывает на факт разбаланса сравниваемого параметра, подаваемого на . входы, но и определяет на каком из входов сравниваемый параметр увеличился и "запоминает" эту информацию после отключения входов. Реле также обладает повышенной чувствительностью к разбалансу сравниваемых величин. Кроме того, наличие высоковольтной изоляции между входами и между каждым из входов и выходом позволяет использовать предлагаемое устройство в установках, где известные реле не могут быть применены (устройство защиты конденсаторных батарей, устройство защиты сети от однофазных замыканий на землю).

Кроме того, предлагаемое устройство может быть использовано в системах защиты конденсаторных установок. Так, например, известна продольно-дифференциальная защита трехфазной конденсаторной установки

3 (а,с. СССР М 1141487), содержащая измерительный и исполнительный органы, сое,диненные между собой светоканалом, Недостатком данной системы является, прежде всего, то, что она, в отличие от предлагаемого устройства, не способна определить в какой из двух секций конденсаторов произошло повреждение, а лишь определяет пару секций с вышедшим из строя конденсатором, Для того, чтобы предлагаемое устройство выполнило функции устройства защиты конденсаторной установки, необходимо вводы реле через выпрямительные мосты подключить к вторичным обмоткам измерительных преобразователей напряжения 4 (фиг.1 указанного а.с.), Использование предлагаемого высоковольтного герконового реле в качестве дифференциальной защиты трехфазной конденсаторной установки позволяет в два раза упростить процесс обнаружения поврежденных конденсаторов.

Формула изобретения

Высоковольтное герконовое реле, содержащее неподвижный изолятор и подвижный изолятор с фиксатором положения, размещенный соосно во внутренней полости неподвижного изолятора, первый геркон и ферромагнитный шунт, размещенный в металлической немагнитной ампуле, установленной в подвижном изоляторе соосно, две обмотки возбуждения, каждая из которых размещена на двух каркасах прямоугольной формы с общим

П-образным ферромагнитным сердечником, полюса которого обращены к внешней поверхности неподвижного изолятора, и немагнитный металлический экран, расположенный между внешней поверхностью неподвижного изолятора и полюсами П-образного сердечника и выполнены в виде двух неконтактирующих между собой толстостенных пластин с пазами и с полированной поверхностью на стороне, обращенной к неподвижному изолятору, толстостенные пластины установлены перпендикулярно полюсам П-образного сердечника так, что полюса введены в пазы толстостенных пластин, обмотки возбуждения соединены между собой так, что создаваемые ими МДС направлены встречно одна другой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет повышения чувствительности к разбалансу сравниваемых напряжений определения и запоминания входа, на котором произошло повышение напряжения, оно снабжено вторым герконом, исполнительно-сигнальным блоком, четырьмя резисторами и двумя пороговыми нелинейными элементами, второй геркон, как и первый, установлен в немагнитной металлической ампуле, оба геркона расположены симметрично относительно продольной оси немагнитной металлической ампулы, а ферромагнитный шунт установлен по продольной оси симметрии немагнитной металлической ампулы, выводы каждого геркона соединены через первый и второй резисторы с исполнительно-сигнальным блоком, третий резистор включен последовательно в цепь первой обмотки возбуждения, а параллельно указанному резистору включен первый пороговый нелиней" ный элемент, четвертый резистор включен последовательно в цепь второй обмотки возбуждения, а параллельно ему подключен второй пороговый нелинейный элемент, 1783591

Составитель А.Каретников

Техред М.Моргентал Корректор М.Ткач

Редактор. IC.Иванова;

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

Заказ 4520 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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