Устройство дуговой защиты элементов распределительного устройства

(РУ), в чУ), от дуиэобретести устро Изо техник для за ройств еделительных усткомплектыканий.ышение услектромагти срабатыастностния пойства к деж помехам вания. На чертеж ойсхема показ гва йст зистооров,ложентового остоит стр (ил оторезис о) расп нения св нескольк ных параллель оне распростр соедин ного в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТпо изоБ гтаниям и отнРытиямПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБ(46) 15.12,89, Бюл. 9 46 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по высоковольтной и криогенной техники Мосэнерго (72) Б.А. Сурвилло(56) Авторское свидетельство СССР .Р 886122, кл, Н 02 В 13/00.Авторское свидетельство СС Р 650143, кл. Н 02 В 13/00,Авторское свидетельство СССР У 1415320.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ ЗАШИТЫ ЭЛЕМЕНТОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты распределительных устройств, в частности комплектных, от 2дуговьг замыканий, Цель изобретения - повышение устойчивости устройства к электромагнитным помехам и надежности срабатывания. Поставленная цель до= стигается тем, что в устройство, содержащее фотопреобразователь, преобразователь тока, ключ, стабилизатор напряжения и фильтр, дополнительно введены два трансформатора, усилитель и стабилизатор, при этом фильтр выполнен в виде двух конденсаторов, соединенных последовательно и подключенных к трансформаторам, а общая то ка этих конденсаторов заземлена, и третьего конденсатора, подключенного к первичным обмоткам трансформаторов. Применение такого фильтра на входе устройства позволяет повысить чувствительность устройства и его устойчивость к электромагнитным помехам, 1 з.п.ф-лы, 1 ил. потока дуги короткого замыкания, например на задней стенке отсека выклю" чателя шкафа 1(РУ, первого трансформатора 2, фильтра 3, второго трансформатора 4, идентичного первому трансформатору 2, элемента 5 задержки времени, первого усилителя 6, второго усилителя 7, дополнительного стабилизатора 8 напряжения, стабилизатора 9 напряжения, исполнительного органа 10, ключа 11 и источника 12 питания.Трансформаторы 2 и 4 намотаны на ферритовых кольцах диаметром 20 мм и имеют две первичные обмотки 13, 14 и 15, 16 соответственно и одну вто 15293451 ичную обмотку 17 и 18 соответствено. Начала первичных обмоток обозна-ены по схеме точкой. Фильтр 3 в обем случае содержит три конденсатора 9, 20 и 21 Первый конденсатор 21 включен между первичными обмотками трансформаторов 2 и 4. Конденсаторы 19 и 20, имаощие одинаковые емкости, ключены мех;1 у первичными обмотками рансформаторов 2 и 4 и заземлениемаспределительного устройства. Элеент 5 задержки времени в простейем случае представляет собой интегирующую НС-цепочку. Усилители 6 и 7 15ентичны и имеют равные коэффициент усиления. Стабилизатор.8 содержит табилитрон 22 и два одинаковых по еличине резистора 23. Стабилизатор 9 одержит стабилитрон 24, напряжение 20 табилизации которого выше напряжеия стабилитрона 22, и два одинаковыезистора 25, Стабилитрон 24 подключается к источнику 12 питания через тиристор 11, который выполняет роль 25 ключа. Исполнительный орган 10 представляет собой электромагнитное реле 26, которое включено в анодную цепь тиристора 27. В качестве источника 12 питания может быть использован 30 преобразователь тока, описанный в прототипе, или любой другой источник питания, имеющийся в распределительном устройстве (например, аккумуляторная батарея), который подключается к устройству в момент короткого замыкания максимальной токовой защитой, действующей на данном присоединении. Устройство работает следующим об разом вВ нормальном рабочем режиме на выходе источника 12 питания нет напряжения, устройство включено и не вли,яет на работу оборудования45При дуговом замыкании в РУ в зоне работы фоторезистора 1 включается источник 12 питания и через освещенный дугой фоторезистор 1, сопротивление которого в этом случае резко па.дает, начинает протекать ток, На вторичных обмотках 17 и 18 трансформаторов 2 и 4 возникают импульсы напряжения, которые поступают на вход усилителя 7 и элемент 5 задержки времени.55 Усиленный усилителем 7 импульс напряжения открывает тиристор 11 и включает питание усилителя 6, Постоянная времени интегрирующего контура элемента 5 выбирается такой, чтобы времязадержки импульса (время нарастанияфронта импульса) на входе усилителя6 было достаточно велико по сравнению с общим временем прохождения сигнала через усилитель 7 и временемвключения тиристора 11, При этом импульс напряжения на входе усилителяо6 появится после подачи на него напряжения со стабилизатора 9 черезтиристор 11. Усиленный усилителем 6импульс напряжения открывает тиристор 27, реле 26 срабатывает и даетсигнал на отключение соответствующихвысоковольтных выключателей, обесточивая точку дугового замыкания.В момент включения источника 12питания конденсаторы 19, 20 и 21 заряжаются, Направление тока их зарядав первичных обмотках 15 и 16 трансформатора 4 совпадает с направлением рабочего тока в этих обмотках в моментдугового замыкания. При этом увеличение тока в первичных обмотках трансформатора 4 сверх необходимого обеспечивает более надежное срабатываниеустройства при дуговом замыкании.При замыкании вне РУ (дальнем замыкании) также включается источник 12питания. Однако фоторезистор 1 не будет освещен дугой, его сопротивлениеостанется большим и ток через трансформаторы 2 и 4 не пойдет, Тиристор11 останется закрытым и на усилитель6 не будет подано напряжение питания.Ток заряда конденсаторов 19, 20 и 21вызовет импульс напряжения на входеусилителя 6, однако последний его неусилит из-за отсутствия питания нанем, Таким образом, при дальних замыканиях не будет ложной работы устройства от тока заряда конденсаторов 19,20 и 21,Если в этот момент возникнет дуговое замыкание в РУ, то устройство будет работать аналогично описанному,Продолжительность дальних замыканий, во время которых возможна ложнаяработа.,устройства из-за электромагнитных помех, может достигать несколькихсекунд, Величина электрической наводки, наведенной в это время на каждомпроводе, может быть определена поформулеСС+С, фгде С - емкость между шиной и каждымпроводом фоторезистора 1;5 15293С - емкость между каждым провогдом фоторезистора и заземленными частями распределительного устройства5Ц - напряжение на шине относительно заземленных частейраспределительного устрой-.ства.Выбирая величину емкости конденса тора 19 и 20 достаточно большой, можно уменьшить величину электрической помехи на входе устройства до безопасного уровня,цля магнитных помех, наводимых на те же провода, конденсатор 21 является шунтом, через который замыкаются токи этих помех. Выбирая достаточно болЬшой величину. емкости этого конденсатора, можно также уменьшить величи ну магнитной помехи на входе устройства до безопасного уровня.В зависиости от того, какой вид помех имеется в распределительном устройстве в .электрические, магнитные, оба вида помех вместе - фильтр 3 может содержать только конденсаторы 19 и 20; только конденсатор 21 или все три конденсатора вместе 30Иовышение устойчивости устройства к электромагнитным помехам позволяет повысить его чувствительность, которая теперь ограничивается только световыми помехами и в условиях, когда световые помехи малы или отсутству т, 35 совсем, может быть сделана очень высокой. Это позволяет увеличить объем пространства РУ, защищаемого одним фотодатчиком (или сократить количество фотодатчиков), и повысить надеж 40 ность срабатывания устройства.Формула изобретения1. Устройство дуговой защиты элементов распределительного устройства, содержащее фотодатчик, расположенный 45 6в зоне распространения светового потока дуги, первый усилитель, выход которого подключен к управляющему входу исполнительного органа, ключ, фильтр и источник оперативного напряжения, подключенный к входу первого стабилизатора напряжения, к выходу которого подключены исполнительный орган и питающий вход первого усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости устройства к электромагнитным помехам и надежности срабатывания, в него введены первый и второй трансформаторы, каждый из которых имеет две первичные и одну вторичную обмотки, второй усилитель, второйстабилизатор напряжения и элемент задержки времени, при этом фотодатчик подключен к входам первичных обмоток первого трансформатора, выходы которых через фильтр подключены к входам первичных обмоток второго трансформатора, выходы которых подключены к выходу второго стабилизатора напряжения и питающему входу второго усилителя, вход которого годключен к вторичной обмотке первого трансформатора, а выход соединен с управляющим входом ключа, включенного последовательно со стабилизирующим элементом первого стабилизатора напряжения, вход второго стабилизатора напряжения подключен к источнику оперативного напряжения через резисторы первого стабилизатора напряжения, а вторичная обмотка второго трансформатора через элемент задержки времени подключена к входу первого усилителя.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с.я тем, что фильтр выполнен в виде одного конденсатора, включенного между выходами первичныхВобмоток первого трансформатора, и двух конденсаторов, соединенных последовательно, первые выводы которых присоединены к выводам первого конденсатора, а средняя точка заземлена,1529345 Составитель Г. ЕрмаковМ. Петрова Техред М.Дидык Корректор И, Му еда Производственно-издательский комбинат "Патент" г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 7754/51 Тираж .6088 НИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб д, 4/5