Устройство для управления выключателем
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Опубликовано 07. 12.82.Бюллетень М 45 Дата опубликования описания 07 ..12. 82 (фq) фф К 3 Н 01 Н 83/20 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий (S3) УД (621. 316, .925(088.8) л Ю.И. Жарков, В.A. Зайцев и E.Ï..Ôèãóðíî Ростовский-на Дону институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ,ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ f 2 Изобретение относится к релейной защите электрических систем и предназначено для управления выключателем в электрических установках. Известны устройства для управления выключателем, в которых в качестве коммутирующего органа использован тиристор (1). Недостатком указанного устройства является слабая помехоустойчивость, вследствие чего в практике имеет мес то большое число ложных отключений. Известен выходной элемент защиты, в котором помехоустойчивость достигается за счет принудительйого возврата коммутирующего органа через каждые 10 мс. Это устройство содержит переключатель постоянного тока, выполненный на двух тиристорах с конденсатором, включенным между их катодами, воздействующий на катушку (соленоид) отключения выключателя. Вследствие инерции отключения, одиночные помехи не успевают отключить выключатель, так как через 10 мс переключатель принудительно запирается. Такое же принудительное запирание переключателя через каждые 10 мс происходит и в том случае, когда в цепь управления поступает не помеха, а устойчивый длительный сигнал на отключение. Однако, поскольку 5. сигнал на отключение является ус. тойчивым, запертое состояние переключателя длится не более 1-2 мс, после чего переключатель снова открывается. В этом случае ток, протекающий по катушке отключения в течение нескольких полупериодов, является достаточным для отключения выключателя (2). Недостатками устройства являются недостаточная помехоустойчивость и 15 снижение надежности процесса отключения. Недостаточная помехоустойчивость проявляется в том случае, когда 2п пачки помех следуют друг за другом, так что они совпадают с моментом принудительного запирания переключа-. теля. В этом случае возможно лож.ное отключение выключателя. Снижение надежности процесса отключения в том случае, когда выключатель должен надежно отключаться по сигналу релейной защиты, обусловлено тем,,что процесс отключения принудительЗо,но прерывается каждые 10 мс. Это не только излишне затягивает время 980189 отключения, но и может его в некоторых случаях вообще прервать, например, при наличии поврежденных элементов устройств. Наиболее близким к. предлагаемому по технической сущности является уст- 5 ройство, содержащее коммутационный аппарат с пороговым блоком в цепи его управления, включенный в цепь катушки отключения выключателя, запускающий блок, включенный в цепь уп- )0 равления коммутационного аппарата и датчик тока 3 ). Однако известное устройство имеет недостаточную надежность управления выключателем: при наличии устойчивого сигнала управления от порогового, блока происходит кр атковременное выключение коммутационного аппарата, а следовательно, и прерывание процесса отключения выключателя, В данном режиме такое действие устройства снижает надежность процесса отключения и затягивает его во времени. Кроме того, имеет место отсутствие защиты от сгорания катушки отключения. Как известно, в цепи катушки отключения имеются блок-контакты вык,лючателя, которые предназначены для разрыва цепи катушки отключения. В практике имеют место случаи зава- 30 ривания блок-контактов выключателя, что приводит к недопустимо долгому протеканию тока по катушке отключения и сгоранию ее обмотки . Известное устройство характери- 35 зуется также недостаточной помехоустойчивостью к пакетам импульсных помех и затягиванием отключения выключателя за счет запирания коммутационного элемента. 40 Цель изобретения — повышение надежности, помехоустойчивости и быстродействия устройства для управления выключателем. Указанная цель достигается тем, 45 что в устройство для управления выключателем, содержащее коммутационный элемент с пороговым блоком в цепи управления, включенный через датчик тока и замыкающий блок-контакт 50 выключателя в цепь его катушки отключения,. дополнительно введен элемент И, к двум входам которого подключены инверсный выход порогового элемента и выход датчика тока, а 55 Мход элемента И связан с запирающим входом коммутационного элемента. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. 60 Устройство содержит катушку 1 отключения выключателя, диод 2, коммутационный аппарат 3, пороговый блок 4, логический элемент И 5, .датчик б тока, блок-контакты 7. В цепи катушки 1 отключения выключателя, которая шунтирована диодом 2, последовательно с ней и блокконтактами выключателя 7 установлен коммутационный аппарат 3 и датчик б тока. Выход датчика б тока подключен к прямому входу логического элемента И 5, а инверсный вход логического элемента И 5 соединен с выходом порогового блока 4. Выход логического элемента И 5 связан с коммутационным аппаратом. Пороговый блок 4 срабатывает, когда необходимо произвести отключение выключателя. Его запуск осуществляется релейной защитой, устройствами автоматики или оперативными сйгналами . Этот блок является маломощным и не может непосредственно коммутировать большой ток, требуемый для катушки 1 отключения выключателя. После отключения выключателя блок 4 автоматически возвращается в исходное состояние. Коммутационный аппарат 3 включен последовательно с катушкой 1 отключения и выполняет по существу роль усилителя управляющих сигналов, пос- g тупающих от блоков 4 и 5. Причем выходной сигнал блока 4 вызывает включение коммутационного аппарата 3, а выходной сигнал блока 5 — его отключение. Возврат блоков 4 и 5 в исходное состояние, т.е. отсутствие выходных сигналов этих блоков, не вызывает переключателей коммутационного аппарата 3. Блок-контакты 7 замкнуты при включенном положении выключателя. Они разрывают цепь тока катушки 1 отключения после отключения выключателя. Одновременно с этим они возвращают коммутационный аппарат 3 в разомкнутое состояние. Датчик б тока является быстродействующим, время его срабатывания значительно меньше, чем время отключения выключателя. Устройство работает следующим образом. При устойчивом срабатывании порогового блока 4 от неГо к коммутационному аппарату 3 поступает непрерывный сигнал, который заставляет его замкнуться. При этом через катушку 1 отключения и датчик тока. начинает протекать ток. Датчик тока срабатывает и подает на вход элемента И 5 непрерывный сигнал. Однако на другом входе элемента И 5 присутствует сигнал с инверсного выхода блока 4, поэтому на выходе элемента И 5 сигнала, размыкающего коммутационный аппарат, нет. Коммутационный аппарат находится в замкнутом положении, что обеспечивает протекание тока по катушке 1 отключения до тех пор, пока вык980189 лючатель не отключится. После отключения выключателя размыкаются блокконтакты 7, которые разрывают цепь катушки 1 отключения и размыкают коммутационный аппарат 3. Однако, если блок-контакты, например, вследствие заваривания не отключились, то коммутационный аппарат все равно разомкнется. Это обусловлено тем, что после отключения выключателя пороговый элемент 4 автоматически возвращается в исходное состояние, при котором íà его инверсном выходе появляется сигнал. На другом входе элемента И сигнал остается. Элемент И 5 сраба- !5 тывает и своим выходным сигналом размыкает коммутационный аппарат 3, который обесточивает цепь катушки 1 отключения. При случайном срабатывании 20 порогового элемента 4 или коммутационного аппарата 3 от кратковременной помехи и замыкании аппарата 3 срабатывает датчик б тока, который подает непРеРывный сигнал на втоРой Z$ вход логического элемента И 5. Как только помеха исчезает и пороговый элемент 4 возвращается в исходное положение, с первого входа элемента И 5 сигнал пропадает, .этот элемент срабатывает и размыка ет коммутационный аппарат 3, выключатель при этом не успевает отключиться. Если же от помехи сработал непосредственно сам коммутационный аппарат 3, то его размыкание произой.дет сразу же, как только сработает датчик 6 тока, так как имеется сигнал на первом входе элемента И 5 с инверсного выхода порогового блока. Таким образом, сигнал на размыкание аппарата 3 поступает не через фиксированный отрезок времени после возникновения помехи, а сразу после ее исчезновения. Предлагаемое устройство может быть выполнено на базе элементов, серийно выпускаемых промышленностью, его применение повышает надежность и помехоустойчивость устройства для управления выключателем. Как Результат, повышается бесперебойность энергоснабжения потребителей и снижается число аварий. Формула изобретения Устройство для управления выключателем, содержащее коммутационный элемент с пороговым блоком в цепи управления, включенный через датчик тока и заьыкающйй блок-контакт выключателя в цепь его катушки отключения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, помехоустойчивости и быстродействия, в него дополнительно введен элемент И, к двум входам которого подключены инверсный выход порогового элемента и выход датчика тока, а выход элемента И связан с запирающим входом коммутационного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Фигурнов Е.П. Защита электротяговых сетей переменного тока от коротких замыканий. M. "Транспорт", 1979, рис. 7. 2. Авторское свидетельство СССР Ф 433234, кл. Н 01 Н 83/20, 1974. 3. Фигурнов Е.П. Защита электротяговых сетей переменного тока от коротких замыканий. M., Траспорт", 1979, с. 10. 980189 Составитель В. Зимаков Редактор T. Лопатина ТехредМ.Гергель Корректор А.Дзятко Заказ 9372/43 Тираж 761 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д.4/5 Филиал ППН "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4
