Способ отключения аварийного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХОЗЮЦМЙЮЕСНИЫРЕСПУБЛИК ЗН 01 Н 930 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСН госудАРственнцй комитет сссрпо делАм изОБРетений и отнрьпъй(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аипаратостроения (53) 6213,064,2(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 748541, кл. Н 01 Н 9/30, 1980.2. Голубев А.Н.Быстродействующие автоматические выключатели.М.-Л., "Энергия", 1964, с. 139, рис.55.3, Брон О,Б, Электрическая дуга в аппаратах управления. М.-Л., Госзнергоиздат, 1954, с. 217, фиг,Ч 111-2.(54) (57) СПОСОБ ОТКПЮЧЕНИЯ АВАРИЙНОГОТОКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ, содержащим главныеконтакты и шунтирующую их цепь, состоящую иэ последовательно соединенныхдугогасительиой катушки и вспомогательного юноча, нри котором сначаларазмякают главные контакты, а эатем -вспомогательаюй ключ, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьшения быстродействия и уровня токоограничения, магнитное поле дугогасительной катушки концентрируют в области главарях контактов дпя гашениядуги на них, а ток шунтирующей цепиограничивают до минимальной величины, обеспечивающей требуемую напряженность магнитного поля, причемразмыкают этот ток вспомогательнымключом после гашения дуги на главныхконтактах.Изобретение относится к способамотключения аварийного тока в низковольтных электрических сетях, в частности к способам отключения аварийного тока в устройствах защиты полупроводниковых преобразователей.Известен способ откпючения аварийного тока, при котором размыкают контякты выклвчятеляр я мя 1 нитное поле для перемещения дуги в дугога- фОсительной камере обеспечивают припомощи постоянных магнитов1 3,Недостатком данного способа является то, чтО при его реализЗпии зя"щнтный аппарат Остановится поляризованным и неправильное его включение ,как и изменение направления тока, может привести к аварии. Устранениеэтого недостатка приводит к значительному усложнеико конструкции аппа брата,Известен также способ отключенияаварийного тока выключателем, прикотором размыкают контакты выключатели, а гашение дуги иа них осуществляют магнитньм полем дугогасительной катушки, включенной последова.тельно с контактами 23,Быстродействие и уровень токоограничения в данном случае зависят от напряженности магнитного поля, т,е. от количества витков дугогасительной катушки и величины тока.Для псвышения напряженности магнитного25 поля, особенно при малых отключаеьых токах прихОдится применять дугО- гаситеньнув катушку с большим количеством витков, обтекаемую нокюняльнь 1 м током аппарата. Сечение ее витков должна соответствовать этомуПриводит к большому расходу меди и значительным габаритам,Наиболее близким к предлагаемомуД 5 по технической сущности является спо-.соб отключения аварийного тока выключателем, содержащим главные контакты и шунтирувщую их цепь состоящую из последовательно соединенных дугога4 сительной катушки и вспомогательного клича, при котором вначале размыкают главные контакты, я затем - всгомогателы.ый ключ. Перемещение дуги с контактов вспомогательного клвча в дугогасительную камеру происходит под деи," ствием магнитного поля дугогаситель- ной катушки обтекаемой током вспомогательного ключа 3 . Известный способ обеспечивает сравнительно малые габариты дугогасительной катушки, поскольку время протекания тока через нее Ограничено. К недостаткам его относятся сравнительно низкие быстродействие и уравень, токоограничения выключателя,.осуществляющего данный способ, чтообъясняется задержкой движения дугиня время перетекания тока из главных контактов в шунтирувщув цепь.Нап -ряженность магнитного поля дугагясительной катушки необходпмЯЯ Яябыстрого гашения дуги, такие - может быть увеличена путем поья.ениячисла висков поскольку при зтомрастет индуктивность катушки и,сле -довательно, увеличивается время перетекявия токя вплоть до устойчивойдугч ня главных контактах.Дель изобретения - повышениебыстроцействия и уровня токоограничения,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу отключения аварийного тока выключателем,содержащим гля,вные контакты и шунтиОующди их цепь состоящую из после -довзтельно сОециненных дугогясительной катушки и вспомогательного клвчя. при котором вначале размыкаютглавные контакты, а затем - вспомогателььый ключ, магнитное ноле дугогасительной катушки концентрируют вобласти лявных контактов для гашения дуги ця них, а ток шунтирувщейцепи ограничивают до минимальной величиныобеспечивавшей требуемуюнапряженность мягнитногс поля., причемразмыкаю:; этот ток вспомогательнымключом после гашения дуги на главныхконтяктях,Именно концентрация магнитного поля дугогясительной катушки в области главных контактов дпя гашения дуги ня них, ограничение тока шунтирувщей цепи до минимальной величины обеспечивающей требуемую напряженность магнитного поля, и размыкание этого тока вспомогательным ключом беэ дуги позволяют повысить быстродействие и уровень токоограничения,Ня чер;"еже приведена одна из схем быстродействующего токоаграничивавщйго выключателя реализующего предлаг асье,ый спо собВ;1 клвчатить содержит главные контакты 1 с быстродействуввдь: приводом3 10896 2, дугогасительную камеру 3 и включенную параллельно главным контактам цепь из последовательно соединенных дугогасительной катушки 4, ограничительного резистора 5 и вспомогательного ключа 6. Функциональная связь всех узлов схемы осуществляется блоком 7 защиты и управления, в состав которого входят датчики тока,Для размыкания тока в шунтируюшей цени без дуги в выключателепеременного тока в качестве вспомогательного ключа б может быть использован симистор или два встречно-параллельно включенных тиристора, ввыключателе постоянного тока - тиристор с узлом принудительной коммутации,Предлагаемый способ осуществляютследующим образом.При включении выключателя, т.е.при поступлении сигнала включенияна вход блока 7, замыкаются главныеконтакты . 35При подаче на вход блока 7 дистанционного сигнала отключения или приформировании аварийного сигнала отключения в самом блоке с его выходапоступает сигнал на привод 2 для раз-зомыкания главных контактови одновременно сигнап иа включение полупроводникового ключа 6,При размыкании главных контактовпод действием снимаемого с них нап- З 5ряжения создается ток в цепи дугогасительной катушки 4, обеспечиваяперемещение дуги в дугогасительной.камере 3. После гашения дуги полупроводниковый ключ 6 размыкается. Рези Остор 5 служит для ограничения тока вшунтирующей цепи.В рейтьной конструкции выключателя резистор 5 может отсутствовать,а функции ограничения тока в данномслучае выполняет внутреннее сопротивление дугогасцтельной катушки, которая может быть выполнена, например, из нихрома,В прецлагаемом выключателе токчерез дугогасительную катушку проте кает только во время процесса отключения, поэтому сечение витков может быть значительно уменьшено, что позволяет увеличить напряженность магнитного поля (ампервитки катушки) до треб;.емок величины при сравнительно малых габаритах.Таким образом, благодаря тому,что магнитное поле дугогасительной катушки концентрирует в области главных контактов для гашения дуги на иих, а ток шунтирующей цепи ограничивает до минимальной величины, обеспечивающей требуемую напряженность магнитного поля, причем размыкают этот ток вспомогательным ключом без дуги, удается повысить быстродействие и уровень токоограничеиия аппарата, реализующего предлагаемы способ. Изобретение можно использовать приразработке быстродействующих токоограничивающих выключателей для защиты полупроводниковых преобразователей,В качестве базового обьекта дпясравнения выбран способ отключенияаварийного тока, реэлизущцийся вбыстродействующем токоограничивающем. автоматическом выключателе серии АЗ 00 (4 ) . Такой выключательприменяется для защиты преобразователей с номинальным током до 630 А.Быстродействие и уровень токоограничения этого выключателя в 3-5 разниже предлагаемого, что является причиной завышенного количества параплельно включенных полупроводниковыхприборов в защищаеюпс преобразователях. Применение изобретения исключает данный недостаток. В связи сэтим экономический эффект достигаемый за счет уменьшения количестваполупроводниковых приборов в одномпреобразователе, например на ток630 А при применении защитноговыключателя, выполненного в соответствии с предлагаежм изобретением,ориентировочно составляет 800 руб.Выпуск таких выключателей составитОколо 1000 шт. В ГОде