Устройство для защиты электрического распределительного щита при дуговых коротких замыканиях внутри него

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11} 604077

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22} Заявлено 21,06,74 (21}2035062/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.78. Бюллетень №1 (51) М. Кл.

Н 02 Н 7/22.

Государственнн|й комитет

Совете Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УДК 621 316 925 (088.8) (45) Ilàòà опубликования описания 04.04.78 (72) Авторы изобретения

В, А, Андреев и В. I I. Топчеев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЪНОГО ЩИТА ПРИ ДУГОВЫХ

КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯХ ВНУТРИ НЕГО

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам зашиты при дуговых коротких замыканиях (кз) распределительных шитов низковольтных электроэнергетических сетей переменного и постоянного тока, например судовых.

Известны аналогичные устройства, реагируюшие как на электрические параметры цепи с дугой (например изменение напряжения и тока, появление высокочастотных колебаний в сети), так и на физические параметры дугового столба (световое и тепловое излучение, ионизапия воздуха) (1).

Известно также устройство, выявляющее дуговое кз в распреденитепьных устройствах 15 и реагирующие на световое излучение дуги и изменение амплитуды и формы кривой напряжения сети t2).

Такое устройство эффективно в шитах, не содержащих автоматических выключателей .gp

Оно содержит датчик отклонения напряжения и последовательно включенные <;отоэпемент, логический элемент И и выходной орган, Основным недостатком этого устройства является возможность ложного срабатывания, 25 которое может произойти, когда автоматические выключатели, установленные в за. щищаемом распределительном устройстве, отключают внешние кз. В этом случае возникает нормальная энектрическая дуга отключения, сопровождаюшая разрыв гпавных контактов выключателя и появляющаяся на выходе дугогаситепьных камер. При возросших мощностях судовых сетей токи отключения достигают 80-100 кА, При таких токах дуга отключения имеет яркость светово> о изпучения соизмеримую с яркостью аварийного дугового кз, а в электрической пепи, при внешнем кз имеются изменения формы и амплитуды кривой напряжения сети. В таком устройстве сигналы от фотодатчика и датчика отклонений амплитуды и формы кривой напряжения сети приходят непосредственно на входы логического элемента И, который при наличии этих сигналов разрешает откпючать защищаемый участок шита, Ложные срабатывания приводят к несепективной работе зашиты шита, что недопустимо.

Цепью изобретения является повышение селективности путем исключения ложных

604077

4 швемого распредепитепьного щита. (см. фиг, 3), сигнал с датчика 2 . отклонения напряжения появляется одновременно с началом кз. На одном из входов элемента И иб4 в течение 2-3 мсек появпяется разрешающий- сигнвн, однако он не срабатывает, так как в это время отсутствует сигнал на втором его входе, т. е. с фотоэпемента 5, Это ма объясняется тем, что при отключении внеш1о него кз автоматическим выключателем, эпектрическая дуга отключения появпяется после начала кз через время, определяемое временем срабатывания максимального токового расцепитепя выкнючатепя. Минимальное собственное время срабатывания выключателей, применяемых в судовых сетях 10-12 мсек.

Поэтому, когда появляется сигнал от фотоэлемента 5, фиксирующего дугу отключения, о» сигнал на первом входе элемента И 4 уже го отсутствует. Он не срабатывает, хотя на л входе датчика 2 отклонения и фотоэлемента т

5 имеются сигнапы, не срабатывает также огии выходной орган 6. ен25

Изобретение может быть использовано во всех случаях, когда дпя выявления кэ, приrA меняют фотодатчики и датчики отклонения напряжения.

Устройство дпя защиты электрического распредепительного шита при дуговых коротких замыканиях внутри него, содержащее датчик отклонения напряжения и последовательно включенные фотоэлементы, погический элемент И и выходной орган, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения селективности путем .иекпючения ложных срабатываний защиты,-.при отключении выклю ателями щите внешних коротких замыканий, дополнительно введен одновибратор, включенный между выходом упомянутого датчика отклонения напряжения и входом указанного логического элемента И, Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство № 353313, кл. Н 02 Н 7/22, 1972.

2. Патент ФРГ № 1126011, . кп. 21 С 68/72, 196»Если дуговое (или метаплическое) короткое замыкание происходит вне защисрабатываний защиты при отключении вык лючателями шита внешних кз.

Это достигается тем, что в предложенное устройство дополнительно введен однов ратор, включенный между выходом упомяну того датчика откпонения напряжения и вхоlloM указанного логического элемента И.

На фиг.1показанв структурная схема пр поженного устройства;на фиг. 2 - диаграм работы устройства при дуговом кз в зажимаемой зоне; на фиг. 3 - диаграмма работы устройства при отключении кз вне заши шаемой эоны.

Напряжение защищаемой сети 1 постуО пает на вход датчика 2 отклонения напряже ния, где преобразовывается в дискретный сигнал. Йатчик 2 отклонения напряжения, например, может быть выполнен в виде трехфазного выпрямителя, на выходе котор го включен триггер Шмидта, имеющий оп ределенную устввку срабатывания. Сигна с датчика отклонения напряжения поступае через одновибратор 3 на один из входов л ческого элемента И 4, другой вход элем та соединен с выходом фотоэпемента 5, а выход его — с выходным органом б,которь выдает сигнал на автоматический выключатель, откпючаюший зажимаемый участок.

Устройство работает следующим обраЗо формула изобретения

Если дуговое кз возникает внутри защищаемого распределительного шита (см. фиг. 2), оно сопровождается мощным света вым излучением (Ф) и провалом амплитуды напряжения сети 0 .. На выходе датчика 2 35

С отклонения напряжения и фотоэлемента 5 одновременно появляются сигналы Ц и U5. Сиг2 нал Ц с фотоэлемента 5 поступает непоса редственно на один из входов логического элемента И 4 в течение всего времени го40 рения дуги. Сигнал U от одновибратора пос»

3 тупеет на вход схемы совпадения только в течение времени, определяемого времением опрокидывания одновибратора, которое выби45 раются равным 2-3 мсек. При одновременном появлении сигналов на входах схемы совпадения, она срабатывает и выдает сигнал на выходной орган 6, который отключает автоматический выключатель.

6 04077 дуга игмл. фиг.Р

Составитель В. Стрелков

Э. Г чуков Техред С. Беда

Редактор . ончуков Корректор А. Лакида

Заказ 2108/45 Т«р 892 Подписное в СССР

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4