Устройство управления высоковольтным выключателем

 

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для дистанционного управления высоковольтными выключателями. Технический результат заключается в повышении надежности устройства путем добавления функций искрогашения в цепи контакта управления и автоматического резервирования источника энергии для аварийного отключения выключателя при исчезновении напряжения источника питания, причем выполнение дополнительных функций осуществляется с помощью уже имеющегося конденсатора, что позволяет не увеличивать габариты и стоимость устройства. Для этого устройство содержит отключающую катушку выключателя, блок-контакт выключателя, контакт управления выключателем, конденсатор, резистор заряда, обмотку реле контроля, размыкающий контакт реле, а также первый, второй и третий диоды. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для дистанционного управления высоковольтными выключателями.

Известно устройство управления высоковольтным выключателем (Белецкий О. В. и др. Обслуживание электрических подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с.260, рис.10.1), содержащее последовательно соединенные отключающую катушку выключателя, блок-контакт выключателя и контакт управления выключателем. Недостатком такого устройства является невысокая надежность, обусловленная следующими причинами: 1) относительно большой импульсный ток через отключающую катушку выключателя, что вызывает необходимость увеличивать сечение подводящих проводов или приближать аккумуляторную батарею к месту расположения выключателя; 2) невысокая надежность блок-контакта выключателя, что в случае его отказа и несвоевременного размыкания приводит к искрению с высокой вероятностью образования дуги на контакте управления при его размыкании.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство форсировки управления выключателем (Патент РФ 2025814, Н 01 Н 33/59, опубл. 30.12.94). Оно содержит последовательно включенные рабочую и удерживающую секции катушки электромагнита управления выключателем, два блок-контакта, контакт управления выключателем, резистор заряда, конденсатор и реле контроля. Введение конденсатора позволяет снизить требования к подводящим проводам и тем самым повысить надежность устройства. Однако введение реле контроля за состоянием блок-контакта электромагнита управления не исключает возможность его отказа в процессе отключения выключателя и соответственно возможность образования дуги на контакте управления при его размыкании.

Недостатком схем управления высоковольтными выключателями является также невозможность отключить выключатель при пропадании основного питания в самом устройстве управления (например, вследствие повреждения в соседнем устройстве).

Задача изобретения - повышение надежности устройства путем добавления функций искрогашения в цепи контакта управления и автоматического резервирования источника энергии для аварийного отключения выключателя при исчезновении напряжения источника питания, причем выполнение дополнительных функций осуществляется с помощью уже имеющегося конденсатора, что позволяет не увеличивать габариты и стоимость устройства.

Сущность изобретения заключается в устройстве управления высоковольтным выключателем, содержащем последовательно соединенные отключающую катушку выключателя, блок-контакт выключателя, контакт управления выключателем, конденсатор, резистор заряда и реле контроля. В устройство введен размыкающий контакт реле, включенный параллельно контакту управления выключателем, а также первый, второй и третий диоды, причем анод второго диода, отключающая катушка и резистор заряда соединены с анодом третьего диода, катод которого соединен с обмоткой реле и с выводом, предназначенным для подключения к отрицательной клемме источника питания, второй вывод обмотки реле, контакт управления, размыкающий контакт реле и одна обкладка конденсатора соединены с выводом, предназначенным для подключения к положительной клемме источника питания, вторая обкладка конденсатора соединена с катодом второго диода, анодом первого диода, а катод первого диода соединен с общей точкой контакта управления выключателем и блок-контакта, а также со вторым выводом резистора заряда.

На чертеже изображена схема устройства управления высоковольтным выключателем.

Отключающая катушка 1 соединена последовательно с блок-контактом выключателя 2 и контактом управления 3, который соединен с положительной клеммой источника питания. Обмотка реле контроля 4 подключена непосредственно к источнику питания, а его размыкающий контакт 5 подключен параллельно контакту управления. Одна обкладка конденсатора 6 соединена с положительной клеммой источника питания, а вторая - с анодом первого диода 8 и катодом второго диода 7. Катод первого диода 8 соединен с общей точкой контакта управления 3 и блок-контакта 2 выключателя, а также с резистором заряда 9, второй вывод которого соединен с анодом второго диода 7, отключающей катушкой 1 и с анодом третьего диода 10. Катод третьего диода 10 соединен с отрицательной клеммой источника питания.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания оперативных цепей срабатывает реле 4, его контакт 5 размыкается и остается в разомкнутом положении, пока подано напряжение питания. Через зарядный резистор 9 и первый диод 8 происходит заряд конденсатора 6 до напряжения источника питания. Емкость конденсатора выбирается из условия, что запасенной в нем энергии должно быть достаточно для срабатывания отключающей катушки, а сопротивление зарядного резистора 9 - из условия, что постоянная заряда конденсатора должна быть в 3 раза меньше наименьшего значения времени автоматического повторного включения (АПВ).

При формировании команды отключения выключателя и происходит разряд конденсатора 6 на отключающую катушку 1 с одной стороны через замкнувшийся контакт управления 3 и блок-контакт 2 и с другой стороны - через второй диод 7, который по отношению к напряжению на конденсаторе включен в прямом направлении. Этим осуществляется форсировка отключения выключателя и облегчение работы основной цепи питания.

В случае отказа блок-контакта 2 и неотключения его после отключения выключателя при размыкании контакта управления 3 разряженный конденсатор 6 начинает заряжаться через первый диод 8, блок-контакт 2 и отключающую катушку, чем обеспечивает плавное нарастание потенциала на размыкающемся контакте управления и препятствует образованию на нем искр и электрической дуги.

Если при включенном состоянии выключателя пропадет основное питание, обмотка реле 4 обесточивается, так как ее подпитка от конденсатора 6 невозможна из-за включенного в обратном направлении третьего диода 10. Размыкающий контакт 5 реле замыкается и конденсатор 6 разрежается на отключающую катушку 1 с одной стороны через замкнувшийся контакт 5 и блок-контакт 2 и с другой стороны - через второй диод 7. Выключатель отключается и, таким образом, исключается класс аварий, связанных с невозможностью отключить выключатель при пропадании основного питания.

Формула изобретения

Устройство управления высоковольтным выключателем, содержащее последовательно соединенные отключающую катушку выключателя, блок-контакт выключателя, контакт управления выключателем, конденсатор, резистор заряда и обмотку реле контроля, отличающееся тем, что в него введены размыкающий контакт реле, включенный параллельно контакту управления выключателем, а также первый, второй и третий диоды, причем анод второго диода, отключающая катушка выключателя и резистор заряда соединены с анодом третьего диода, катод которого соединен с обмоткой реле контроля и с выводом, предназначенным для подключения к отрицательной клемме источника питания, второй вывод обмотки реле контроля, контакт управления выключателем, размыкающий контакт реле и одна обкладка конденсатора соединены с выводом, предназначенным для подключения к положительной клемме источника питания, вторая обкладка конденсатора соединена с катодом второго диода, анодом первого диода, а катод первого диода соединен с общей точкой контакта управления выключателем и блок-контакта выключателя, а также со вторым выводом резистора заряда.

РИСУНКИ

Рисунок 1