Реле защиты на герконе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХ,РЕСПУБЛИК РЕТЕНИЯ утдин а авиацнононикидзе тоуправляе актах. (."е- напряжес. 4-5. ГОСУДАРСТВЕННИЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИОАНИЕ И И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Уфимский ордена Ленинный институт.им,Серго Ордж(56) 1. Реле токана магиимых герметизированных контрия ТС. Аппараты низкогония, Информэлектро, 1978,(54) (57) РЕЛЕ ЗАЩИТЫ НА ГЕРКОНЕ,содержащее обмотку иоляризацни, связанную с регулируемьв источником тока, и обмотку возбуждения,включеннуюв цепь контролируемого тока, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оноснабжено дополнительной обмоткойвозбуждения, включенной встречно основной обмотке возбуждения, и электрическим конденсатором, подсоединенным параллельно дополнительной обмотке возбуждения.40 1 11453Изобретение относится к электротехнике и может быть использованокак устройство предотвращения ава-.рийных ситуаций в электрических линиях и установках постоянного токапри аномальных значениях тока.Одним из основных элементоврелейной защиты является реле тока(защиты), срабатывающее при достиже.нии тока в контролируемой цепи определенной (пороговой) величины. Релезащиты должны обладать достаточновысоким быстродействием, широким диапазоном регулирования тока срабатывания, высоким коэФФициентом возврата, высокой надежностью, простотойконструкции, удобством в эксплуатации.Известны реле тока на герконах,использующие для измерения большихзначений тока (сотии и тысячи ампер)токоведущую шину, выполненную на некотором отрезке длины из двух параллельных ветвей, между которыми располагается геркон, При этом иа геркондействуют два встречно направленныхмагнитных потока Ф, и 9 , создаваемых двумя составляющими 1, и 1 пол"ного тока в шине. Предварительнаянастройка реле на заданный ток срабатывания осуществляется выбором со-.30ответствующего соотношения междутоками 1 и 1. (за счет измененияплощади поперечного сечения параллельных ветвей) и выбором положениягеркона 11 . . 35Недостатками этих реле являютсянизкое быстродействие, отсутствиевозможности регулировки тока срабатывания и сложность конструкции,Низкое быстродействие. обусловлено срабатыванием реле только при достижении контролируемым током заданной пороговой .величины. При этом постоянная времени нарастания, тока апре деляется реактивными параметрами кон тролируемой цепи, являющимися значительными в силовых электрических линиях и установкахОтсутствие возмож Йости регулировки тока срабатывания 50 связано с жестким заданием соотношения между токами 1 .и 1 или положения геркона. Дня изменения значения тока срабатывания необходимо либо изменить площади поперечного сечения 55 параллельных ветвей, либо выбрать но, вое положение геркона между ними (для этого необходимо трехкоординат 75 1 ное перемещение геркона в области па раллельных ветвей).Сложность конструкции связана с обязательным расщеплением шинопровода на параллельнше ветви.Известны также реле защиты на герконах с плавной регулировкой тока срабатывания. Регулирование тока сра батывания реле данного класса производится путем изменения параметров магнитной системы за счет применения Ферромагнитных трубок, охватывающих баллон герконНедостатком данных устройств явля ется низкое быстродействие срабатыва ния, обусловленное, как и в первом случае, срабатыванием реле только при достижении контролируемым токам заданной пороговой величины.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является реле защиты на герконе, содержащее подвижную обмотку поляризации, связанную с регулируемым источником постоянного токаи неподвижную обмотку возбуядения,включенную в цепь контролируемого то ка. Обмотка поляризации свободно перемещаетея по баллону геркона. Изме" няя зазор между обмотками или ток в обмотке поляризации, регулируют на-,магничивающую силу срабатывания реле, а следовательно, и величину порогового. тока, протекающего через об мотку возбуждения 3 .Недостатком данного устройства является низкое быстродействие срабатывания, связанное с тем, что при возникновении аварийной. ситуации, ток в контролируемой цепи нарастает с некоторой скоростью, обусловленнойпараметрами цепи. В момент достижения контролируемым током своего порогового значения реле сработает,но не мгновенно, а через некотороевремя. Величина С зависит от типарабгеркана и .находится в пределах 510 мс, В результате за времяконтролируемый ток возрастет до йекоторой величийы и характеризует собойрежим недопустимых перегрузок..Целью изобретения является повышение быстродействия срабатыванияустройства.,Поставленная цельдостигаетсятем, что реле защиты на герконе, содержащее обмотку поляризации, связанную с регулируемым источником постоянного тока, обмотку возбуждения,3 114537 включенную в цепь контролируемого тока, снабжено дополнительной обмоткой возбуждения, включенной встречно основной обмотке возбуждения, и электрическим конденсатором, подсоединен ным параллельно дополнительной обмотке возбуждения.На фиг.1 изображено реле защиты на герконе на Фиг.2 - ампер-секундная характеристика, поясняющая рабо ту данного реле защиты на герконе.Реле защиты содержит геркон, на .баллоне которого размещены основная обмотка возбужцения Ц, , дополнитель ная обмотка возбуждения ц с параллельно подсоединенным конденсатором С и обмотка поляризации ц , Причем обмотка И включена в цепи контроли 2руемого тока встречно обмотке ЯРеле защиты работает следующим об З 1 разом.При постоянном или медленно изме- няющемся токе 1=1 .цв контролируемо цели (Фиг.2 прямая 1) ток 1 , проте кающий через конденсатор С, равен нулю, а ток 1 через обмотку я равен току 1 (Фиг.1). Встречно включенные обмотки возбуждения Я, и И создают противоположно направленные намагничивающие силы Р 6),1, и Р = =-9 1,обмотка поляризации - намагничивающую силу Г =у 1 , где 1 - ток регулируемого источйика постоянного тока (не показан), Величину Г выбирают меньше величины Г .35При Я, = я Р, +Р =0 на геркон действует только намагничивающая сила Г, удерживающая его в исходном (замкнутом) состоянии. В момент аномального (резкого) изменения контролируемого тока с некоторой скоростью Ч= - (Фиг.2, прямая.2), емкость СЙ 1йешунтирует обмотку я, ток 14 становится равным току 1,. а ток 1 стремится к нулю. Намагничивающие силы 5 4Г и Г выходят из равновесия и создают результирующую намагничивающую силу Г=Г, +Г =ц,1-я,1 рц,Е=Р., Последняя компенсирует действие намагничи- вающей силы Р 1. При этом раэностная намагничивающая сила Г=Г+Гэ = 1 а, - -1 ы вызывает срабатывание геркона. Таким образом, принцип действия пред лагаемого реле защиты основан на Фик сации скорости изменения тока Ч в контролируемой цепи. Чем больше скорость Ч, тем быстрее нарушится равен ство намагничивающих сил Г и Г и тем быстрее сработает реле.В данном случае (фиг.2) срабатыва ние реле начинается в момент времени 1, когда:ЧФО, и заканчивается в момент й , соответствующий достижению контролируемым током значения 1 т.е, когда ток еще не превысил значения порогового тока 1Включение в цепь контролируемого тока в предложенном устройстве допол нительной обмотки возбуждения с параллельно подсоединенным конденсатором позволяет настраивать реле защиты на определенную величину скорости изменения контролируемого тока в момент появления аварийных ситуаций. Это существенно увеличивает быстродействие срабатывания реле защиты.В известных реле срабатывание начинается в момент времени 11, соответствующий достижению контролируемым током значения 1 ., и заканчивается в момент. 1, когда ток достигает величины 1 1 о . Это в конечном счете приводит к указанным (часто недопустимым) перегрузам в электрических линиях и установках,По сравнению с известными предлагаемое реле защиты позволяет в 2- 3 раза повысить быстродействие срабатывания и исключить опасные перегрузки в силовых электрических линиях и установках.1145375 Составитель СГордоРедактор М.Недолуженко Техред Т,Фанта Корректор Е.Рощк Тираж 679 , . Под ПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытн" 5, Москва, Ж, Раушская наб Заказ 1179/38ВНИИ е и