Устройство для токовой защитыот повреждения b сети переменноготока c зависимой выдержкой времени

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 803075(53) УДК 621.316. .925 (088.8) ао делам нзебретеннй н еткрытнй(72) Автор изобретения Н. М. Попов Азово-Черноморский институт механизации сельсксц о хозяйства(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЗАВИСИМОЙ ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИУстройство предназначено для отключения потребителей при коротких замыканиях и при перегрузках, особенно в тех случаях, когда величины токов короткого замыкания соизмеримы с величинами пусковых токов потребителей, например для зашит линий электропередачи 6 - 10 кВ, питающих мощные двигатели в системах водоснабжения.Известно устройство для защиты 1, содержазее реле тока, включенное в диагонали двуполупериодного выпрямителя и фазоповоротную цепочку, реагирующее как на значение тока, так и на фазовый сдвиг между током и напряжением.Устройство относительно сложно выполнено, особенно в случае необходимости дополнительного обеспечения зависимой вы держки времени.Известна также токовая защита для сети переменного тока 2, содержащая геркон, закрепленный в непосредственной близости от токоведущей шины, между герконом и стабилизированным источником питания включены последовательно соединенные резистор и интегрирующий блок, являющийся выходом измерительного органа защиты. Недостатком защиты является то, что она может различать пусковые токи нагрузки и токи короткого замыкания, только по величине тока, что снижает ее чувствительность при близких значениях указанных токов,Целью изобретения является повышение чувствительности путем улучшения отстройки от пусковых токов. Это достигается тем, что в известное устройство для токовой защиты от повреждения в сети переменного тока с зависимой выдержкой времени, содержащее геркон, катушка которого включена последовательно с защищаемым элементом сети, резистор и интегрирующий конденсатор, параллельно которому включен исполнительный орган, введены двухполупериодный выпрямитель и фазоповоротный орган, причем выход выпрямителя подключен к интегрирующему конденсатору, а вход через геркон и упомянутый резистор - к выходу фазоповоротного органа, подключенного к фазам защищаемого элемента сети.На фиг. 1 представлена принципиальнаясхема устройства; на фиг. 2 - временныедиаграммы элементов устройства при корот.ком замыкании (фиг. 2, а) и при пусковыхтоках потребителей (фиг. 2, б),Магнитоуправляемый контакт (геркон) 1управляется катушкой 2, включенной в рассечку силовой цепи, питающей нагрузку 3,к силовой цепи подключен фазоповоротныйорган 4, состоящий из трансформатора, вторичная обмотка 5 которого соединена с фазоврашаюшим элементом, состоящим из пере 10менного резистора 6 и конденсатора 7. К выходу фазоповоротного органа 4 через контакты геркона 1 и через резистор 8 подключен двухполупериодный выпрямитель 9,выход которого соединен с интегрирующимконденсатором 10, а через неоновую лампу 11с отключающим элементом 12 исполнительного органа 13, контакты 14 которого разрывают силовую цепь.При коротком замыкании на линии электропередачи, питающей нагрузку 3, между щпитающим напряжением и током устанавливается определенное значение угла. Величина угла зависит от соотношения активногои индуктивного сопротивления линии электропередачи и от схемы подключения цепейтока и цепей напряжения (на фиг. 1 представлена 90-градусная схема подключения),Резистором 6 и конденсатором 7 добиваемсясовпадения синусоиды напряжения на выходе фазоврашаюшего элемента и синусоидытока короткого замыкания (фиг, 2, а). В 30этом случае угол между током в катушке 2и напряжением на выходе органа 4 1.12 близок к нулю.На фиг, 2, а показана такая величинатоков короткого замыкания, когда его амплитуда равна току срабатывания (току замыкания) контактов геркона. Геркон является быстродействующим элементом, поэтому в течение каждого полупериода токакороткого замыкания контакт его успеваетзамкнуться при значении 1 р,и разомкнуться 4 опри значении тока в катушке, равного 1 ф.Контакты геркона каждый полупериод будутнаходиться в замкнутом состоянии в промежуток времени 1 - 1 з. За этот промежутоквремени через контакты геркона 1, черезрезистор 8 и выпрямитель 9 пройдут положительные и отрицательные импульсы напряжения 1.1 д. Время заряда конденсатора 10 определяется плошадью этих импульсов.При пуске и при самозапуске нагрузка 3, зопотребляет большой ток, соизмеримый повеличине с током двухфазного короткогозамыкания на линии электропередачи. Вэтом режиме угол между питающим напряжением и током значительно больше, чемпри коротком замыкании. На фиг. 2, б пред- э5ставлен угол 45 градусов между током в катушке 2 и напряжением 13 на выходе органа 4. В момент времени 1 синусоида напряжения достигнет амплитудного значения, но ток в катушке 2 в этот момент будет меньше тока срабатывания 1 геркона и контакты геркона не замкнутся. Замыкание контактов геркона 1 произойдет в момент времени 1 а, а размыкание - в момент времени 1 ь. За промежуток времени Ь - 1 з каждый полупериод через контакты геркона 1, через резистор 8, выпрямитель 9 пройдут положительные и отрицательные импульсы напряжения 11 л.Площадь импульсов 1)еюек. меньше площади импульсов 1.), поэтому время заряда конденсатора 10 при пусковых токах будет больше, чем при такой же величине тока короткого замыкания, чем достигается отстройка по времени от тока самозапуска.С увеличением тока короткого замыкания протекающего по катушке 2, время замкнутого состояния контактов геркона 1 увеличится, площади импульсов 11, возрастет. уменьшится время заряда конденсатора 10, этим самым получается. зависимая от тока выдержка времени устройства.После заряда конденсатора 10 до определенного уровня зажигается неоновая лампа 11, ток разряда конденсатора протекает через отключаюший элемент 12 и силовые контакты 14 выключателя размыкаются и разрывают цепь питания нагрузки 3.Технико-экономическая эффективность устройства заключается в том, что отпадает необходимость в дополнительной схеме, реагируюшей на увеличение угла между током и напряжением в пусковых режимах потребителей,формула изобретенияУстройство для токовой защиты от повреждения в сети переменного тока с зависимой выдержкой времени, содержащеегеркон, катушка которого включена последовательно с защищаемым элементом сети,резистор и интегрирующий конденсатор,параллельно которому включен исполнитель-.ный орган отличающееся тем, что, с цельюповышения чувствительности путем улучшения отстройки от пусковых токов, введеныдвухполупериодный выпрямитель и фазоповоротный орган, причем выход выпрямителяподключен к интегрируюшему конденсатору,а вход через геркон и упомянутый резистор -к выходу фазоповоротного органа, подключенного к фазам защищаемого элемента сети.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР по заявке251258/24-07, кл. Н 02 Н 3/08, 1978.2, Авторское свидетельство СССР531087, кл. Н 02 Н 3/08, 1976.803075 Сс ср Ри Редактор Г, ПетроваЗаказ 10273/67 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, Ж лнал ППП Патент. Барабановас Корректор Н. БабиПодписноентета СССРткрытнйя наб., д. 4/6ул. Проектная, 4 ственного ком обретений н о - 36, Раушскаг. Ужгород,