Устройство для защиты электромагнитных реле от магнитных помех

,Голговскихтво СССР6 12 В 17/02,ЩИТЫ ЭЛЕКТ-. МАГНИТНЫХ воздействия зобретения: ование: защита полей, Сущност ищаний, гни- инкого магэффективно защ ех всех направле ного плоскости ма мого аппарата и гнитного поля та ит к изменению ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Испол ьзмагнитных Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электромагнитных реле от воздействия внешних магнитных полей, возникающих при работе силового энергетического обоРудования.Известно устроиство содержащее компенсирующие обмотки, расположенные на магнитопроводе, защищаемого аппарата, и обмотки индуктора, соединенные последовательно таким образом, что ЭДС, создава-.емые магнитным полем, в компенсирующих обмотках направлены согласно междусобой и встречно ЗДС в обмотках индуктора, магнитопровод индуктора выполнен О-об-.разной формы, внутри которого размещается защищаемое реле,Такое устроиствет от магнитных помкроме перпендикулятопроводов защищадуктора. Влияние мнаправления привод повышение эффективности защиты достигается за счет двойного экранирования. Первичное экранирование происходит за счет магнитопровода индуктора и П-образного магнитопровода, расположенного перпендикулярно плоскости индуктора и шихтовке магнитопровода защищаемого реле, Вторичное экранирование осуществляется за счет создания компенсирующих магнитных потоков. Таким образом, обеспечивается надежная защита как от постоянных, так и переменных магнитных полей, 3 ил. нитной прон Р р ле.Цель изобретенйя - повышение эффективности защиты от магнитных полей путем устранения влияния магнитного поля на магнитную систему реле.Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты электромагнитных реле от магнитных полей, содержащее компенсирующие обмотки, расположенные на магнитопроводе защищаемого аппарата и обмотки индуктора, соединенные последовательно таким образом, что ЭДС, создаваемые магнитным полем в компенсирующих обмотках направлены согласно между собой и встречно ЭДС в обмотках индуктора, магнитопровод индуктора выполнен -образной формы, внутренняя полость которого предназначена для размещения в нем . защищаемого реле указанные обмотки расположены так, что их оси параллельны друг другу снабжено дополнительным магнитным видом П-образной формы, расположенным таким образом, что его стержни ицаемостимагнитоп овода епараллельны осям компенсирующих обмо- вием тока, протекающего в этой обмотке,ток и о мотке индуктора,б отке индуктора, происходит срабатывание электромагнитДанйое устройство позволяет повысить ного аппарата.эффективность защиты за счет того, что К катушке индуктора последовательночасть внешнегО магнитного потока отводит подключены компенсирующие катушки 4.ся от защищаемого реле Д -образным маг- Число витков каждой компенсирующей канитопроводом индуктора и тушки 4 выбирается в 2-5 разменьшечислаперпендикулярным ему П-образным магни- витков катушки индуктора 2 са с цельютопроводом (йаправленйе внешнего маг- компенсации ЭДС, наводимой внешнимнитного поля ОХ, фиг.1).или по отдельности 10 магнитным полем в компенсирующих какаждым йз них(направления ОУ и ОЕ). Осу- тушках, и создания магнитного поля, комществляется "первйчное экранирование; пенсирующего влияние внешнегоЭДС, наводимые в компенсирующих обмот- магнитного поля.ках магнитным потоком, создаваемым рабо- Устройство работает следующим обрачим потоком реле, при соединении этих 15 зом.обмоток встречно - последовательно ком- Часть внешнего магнитного потока отпенсйруются и не влияютна ЭДС индукто- водится от защищаемого аппарата магнитора, под действием которой в проводом индуктора (фиг.1), Поэтому"компенсирующих обмотках протекает ток, напряженность поля внутри индуктора, всоздающий в магнитопроводе реле поток, 20 месте расположения магнитопровода защикомпенсирующий магнитный поток, наво- щаемого аппарата, меньше напряженностидимый внешним магнитным полем (вторич- внешнего магнитного поля в 5 - 10 раз. Инное экранирование). дуктор 1 и П-образный магнитопровод 6Предложенное устройство позволяет шунтируют магнитный поток, происходитэффективно защищать от магнитных полей 25 защита отстатическихи переменных полей,любого направления и напряженности, направленных как вдоль магнитной осиНа фиг.1 изображена схема устройства, (фиг.1), так и перпендикулярно ей (фиг.2, 3).на фиг.2 и 3 - схема распределения магнит- Внешнее магнитное поле наводит в каных потоков, при их действии перпендику- тушке индуктора ЭДС, которая может бытьлярно стержням магнитопроводов (фиг.2) и 30 вычислена по формуле;шихтовке магнитопровода (фиг.3),11,2 = 4,44 1.Вп,В а 2,Устройство содержит П-образный ин- где 1 - частота внешнего магнитного поля.дуктор 1, на котором по крайней мере, раз- Гц;мещена одна обмотка 2, компенсирующие Вп - индукция в магнитопроводе индукобмотки 3, размещенные по одной на каж тора, наведенная внешним магнитным подомстержнемагнитопроводазащищаемого . лем, Тл;. электромагнитного реле 4. Компенсирую- Я - площадь сечения магнитопровода2щие обмотки 3 и обмотки индуктора 2 сое- индуктора, м .динены последовательно таким образом, Магнитное поле в компенсирующих обчто ЭДС, создаваемые магнитным полем, в 40 мотках 3 наводит ЭДС, направленныекомпенсирующих обмотках 3 были направ- . встречно 12. Под действием разницы ЭДС:лены согласно между собой и встречно ЭДС Ь = 12- 14 ив обмотках индуктора 2, Защищаемое элек- где и - число компенсирующих обмоток 3, вромагнитное реле 4 располагают внутри них протекаюттоки, создающие магнитныемагнитопровода П-образной формы. Маг потоки Ф, равные по величине магнитнымнитные оси обмоток 2 и 3 параллельны. Па- . потокам "йаводимым внешним магнитнымраллельно. осям компенсирующих обмоток йолем в стержнях магнитопровода защища 3 и обмотки индуктора 2 расположен П-об- емого аппарата; но имеющие противопоразный магнитопровод 5.ложное направлен.йе и компенсирующиеИндукция, наводимая внешним магнит влйяние внешнего магнитного поля,ным полем в индукторе; пропорциональна ин- Точнбстькомпенсацйи зависит от выдукции, наводимой внешним магнитным полнения фазовых и амплитудных соотнополем в магнитопроводе защищаемого реле. шений между полем помех иЧисло компенсирующих обмоток 3 оп- компенсирующими полями, Учитывая, чтоределяется количеством стержней магнито речь идет о низких частотах, фазовымипровода защищаемого реле 4. сдвигами компенсирующих обмоток и обКомпенсирующие обмотки 3 включены меж- мотки индуктора можно пренебречь, а ампду собой встречно-последовательно, литудные соотношения легко получаютсяНа магнитопроводе защищаемого реле подбором сечения магнитопровода индукрасположена рабочая обмотка 6. Под дейсттора и числа витков компенсирующих обмоток.Под действием рабочего магнитного потока Ф (фиг.1), создаваемого рабочей обмоткой в реле, в обмотках 3 наводятся ЭДС, 5равные по величине и направленныевстречно. Поэтому рабочий магнитный по-ток реле не оказывает влияния на работуустройства.С изменением напряженности внешнего поля ви раз, изменяется в и раз и ЭДСкатушки индуктора, соответственно изменяется разница ЭДС и компенсирующий потоки Фк, В итоге, в магнитопроводезащищаемого электромагнитного аппарата 15сумма магнитных потоков, наводимыхвнешним магнитным полем Фйп и создава-емых компенсирующими катушками Ф, будет равно О. Влияние внешнего магнитногополя нейтрализуется.Изобретение позволяет расширитьфункциональные возможности реле и других электроаппаратов с магнитными сердечниками, благодаря применению их приналичии низкочастотных и статических помех с высоким уровнем полей,Степень ослабления внешнего поля индуктором П-образным магнитопроводом за- .висит от их размеров. Чем больше площадьпоперечного сечения и длина магнитопроводов 1 и 5, вдоль которых направленовнешнее магнитное поле, тем выше степеньослабления поля внутри индуктора,Эффективность действия предложенного устройства подтверждена при защите 35широко распространенного реле серии РТ 40. Устройство содержало индуктор с пло щадью поперечного сечения 4.10 м.,,обмотку индуктора в = 30, компенсирующие обмотки вк= 15, магнитопровод сечением 2.10 4 м. Беэ устройства относительная погрешность реле в магнитном поле, направленном перпендикулярно шихтовке магнитопровода, при напряженности внешнего магнитного поля Н=4000 А/м составила 9 - 10 ф. При использовании устройства относительная погрешность уменьшиласьдо 1 - 2 О.Изобретение позволяет расширить функциональные воэможности реле и других аппаратов с магнитными сердечниками в условиях воздействия низкочастотных и статических магнитных полей высокого уровня. Формула изобретения Устройство для защиты Мектромагнит- ных реле от магнитных помех, содержащее индуктор и компенсирующие обмотки, индуктор включает в себя магнитопровод и по крайней мере одну обмотку, размещенную на указанном магнитопроводе; компенсирующие обмотки предназначены для размещения по одной на каждом из стержней магнитопровода защищаемого реле, магнитопровод индуктора выполнен О-образным, причем его внутренняя полость предназначена для размещения в ней защищаемого реле, компенсирующие обмотки и обмотки индуктора соединены между собой последовательно, таким образом, что ЭДС, создаваемые магнитным полем в компенсирующих обмотках, направлены согласно между собой и встречно ЭДС в обмотках индуктор и расположены таким образом, что оси параллельны друг другу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности экранирования, оно снабжено дополнительным магнитопроводом П-образной формы, расположенным таким образом, что его стержни параллельны осям компенсирующих обмоток и обмотке индуктора.1781722 Составитель М.Трофимовадактор Т,Иванова Техред М.Моргентал Корректор С,Юско оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 4277 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауПодписноетениям и открытиям при ГКНТская наб., 4/5