Автоматический переключатель для ступенчатого регулирования напряжения маломощных распределительных трансформаторов

Класс 21 с, 67 о 121 д, 53 оз62925 СССР ОРИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОМАТИЧЕСКИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЪ ДЛЯ СТУПЕНЧАТО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ МАЛОМОЩНЫХ РАС П РЕДЕЛ ИТЕЛ Ъ Н ЪХ ТРА Н СфОРМАТОРО Вявлено 13 февраля 1941 г. аа40904 в Народный Комиссариат электропромышленности. С ростом протяженности, увеличением нагрузки и усложнениемконфигурации электрических сетей возникла неотложная потребностьв дешевом автоматическом регуляторе для маломощных трансформаторов. Ступенчатое регулирование напряжения трансформаторов в экономическом отношении более выгодное, чем плавное. Для трансформаторов до 50 ква регуляторы могут быть выполнены в виде ртутныхконтактов. Преимущество ртутных контактов перед торцовыми контактами состоит в том, что автоматика для таких регуляторов может бытьвыполнена командным аппаратом, работающим в функции от напряжения или в функции от тока нагрузки. В обоих случаях в схеме необходимо иметь элемент, который создавал бы выдержку времени для устранения излишних .переключений при кратковременных колебаниях нагрузки,Токовое реле, которое может быть выполнено в виде, например,биметаллического реле, нагреваясь, создает необходимую выдержкувремени, зависящую от тока, В схеме автоматического регулятора требуется также создать условия, которые устранили бы возможность переключений при затянувшемся коротком замыкании, так как при отсутствии этих условий, даже в случае независимой выдержки времени,может произойти переключение при коротком замыкании, Достижениюуказанных условий и посвящено настоящее изобретение.Предлагаемый автоматический переключатель отличается от известных устройств тем, что, в переключающем электромагните, кромешунтовой обмотками, применена сериесная обмотка, ампер-витки которойдейсгвуют навстречу ампер-виткам шунтовой обмотки.На фиг. 1 и 2 схематически изображена схема работы предлагаемого автоматического регулятора.Приняты обозначения: обмотка трансформатора 1, 2 - регулируемаяступень трансформатора; 3 - насыщенный дроссель; 4 - двухпозиционный ртутный контакт; 5 - электромагнит; б - шунтовая обмотка элект Лв 62925ромагнита; 7 - сернесная обмотка электромагнита; 8 - токовое реле времени - биметаллический элемент; 9 - дроссель, шунтирующий биметалличсский элемент; 10 - командный ртутный контакт.Работа устройства протекает следующим образом.Силовой трансформатор 1 имеет две ступени регулировки. Эти ступени обозначены соответственно Х, н ХЕсли ток нагрузки меньше тока срабатывания токового реле времени биметаллического элемента 8, то командный ртутный контакт 1 Р разомкнут и шунтовая обмотка 6 электромагнита 5 обесточена. Сериесные ампер-витки недостаточны для срабатывания электромагнита 5 поэтому якорь этого электромагнита не втянут. Двухпозиционные ртутные контакты 4 при этом замыкают в звезду концы Х обмотки трансформатора. Ток нагрузки идет через двухпозиционные ртутные контакты 4. По насыщенному дросселю 3 идет циркулирующий ток, обусловленный тем, что каждая фаза насыщенного дросселя присоединена к регулируемой ступени 2 силового траноформатора.Если ток нагрузки достиг величины, достаточной для срабатывания токового реле времени 8, командный ртутный контакт 10 замкнется шунтовая обмотка б электромагнита 5 получит питание. Якорь электромагнита 5 втянется и двухпозиционный ртутныи контакт замкнет в звезду концы Хь Напряжение в сети при этом повысится на 6%. Насыщенный же дроссель 3 в этом положении обесточен.В промежуточном положении двухпозиционного ртутного контакта 4 во время переключения, когда концы Х, разомкнуты, а концы Х, еше не успели замкнуться, ток нагрузками протекает через насыщенный дроссель 3, Благодаря этому не происходит перерыва в подаче энергии.Работа переключающего устройства при коротком замыкании описывается ниже,Как видно из схемы (фиг. 1) шунтовая обмотка б электромагнита 5 включена между нулем и фазой а, а сериесная обмотка 7 электромагнита включена в фазу а.На фиг. 2 представлены различные случаи короткого замыкания Случаи 111, 1 Р, П 1, 1 Х, Х - при изолированной, а случаи 1, П, Р, Р 1,. И 1( - при заземленной нейтрали. Ампервитки Ав, даваемые сериесной обмоткой 7 электромагнита 5, геометрически вычитаются из ампер- в тков Ав , даваемые шунтовой обмоткой б электромагнита 5, а не складываются с ними.Командный ртутный контакт 10 разомкнут при токе нагрузки деньшем тока срабатывания.Все случаи короткого замыкания при наибольших (из возможных) кратностях тока рассматриваются ниже. Результаты сведены в таблицу. В первой графе таблицы указан номер короткого замыкания на фиг, 2. Во второй графе рассматривается, почему не произойдет переключение, если до короткого замыкания командный ртутный контакт 10 был разомкнут. Во всех десяти случаях это объясняется за счет того, что результирующие ампервитки Аы=Асо - Аыо, недостаточны для втягивания якоря магнита (А в ампервитки шунтовой обмотки, Ав - ампервитки сериесной обмотки). В третьей графе рассматривается, почему не произойдет переключение, если до короткого замыкания командный ртутный контакт 10 был замкнут и якорь магнита был в притянутом состоянии, Во всех десяти случаях объясняет ся это за счет тогочто результирующие ампервитки Ав будут дотаточны по величине для удержания якоря магнига в притянутом со,Мо 62925 В таблице для сокращения приняты следующие обозначения: командный ртутный контакт 10 - Кр,к. 10; результирующие ампервитки - Аы; ампервитки шунтовой обмотки- Аи,; ампервитки сериесной обмотки - Аюс. 1-я графа3-я графа 2-я графа Аыс - достаточны для удержания. К.р.к. 10 - замкнется, но электромагнит не сработает, так как Аз=Ам, - Аыс, малы, К,р.к, 10 не замкнется 1 П Удерживается за счет Аы . Аыс достаточны для удержания. 1 Ч Ч Удерживается за счет полныхАи 3Удерживается за сче Аыс. ЧП Удерживается за счет Аыс,Удерживается за счет Ави,.Удерживается за счет Аыс. 1 Х Х Предмет изобретения Автоматический переключатель для ступенчатого регулирования напряжения маломощных распределительных трансформаторов под нагрузкой с применением переключающего электромагнита, управляемого контактами токового реле с выдержкой времени, например, термореле, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения переключений при возникновении тока короткого замыкания трансформатора в переключающем электромагнитекроме шунтовой обмотки, применена сериесная обмотка, ампервитки которой действуют навстречу ампервиткам шунтовой обмотки. К,р.к, 10 замкнется, ноАз=Аз - Авснедостаточны для срабатывания электромагнита.К,рк. 10 не замкнется.К.р,к. 10 замкнется, Аы =О,Ащс недостаточны для срабатывания электромагнита, К.р:к: 10 не замкнется. К,р.к, 10 сработает, но Аыи, малы, Аюс недостаточны для срабатывания электромагнита,К р 4 с,10 сработает, но Ав малы, Авс недостаточны для срабатывания электромагнита.К.р.к. 10 не замкнется.К.р.к. 10 не замкнется. К,р.к. 10 по-прежнему будетзамкнут,Ао =Аз - Аосдостаточны для удержанияэлектромагнита.62925. ив.1Ю В, Гурчев Техред А. А. Кудрявицкая Корректор Г. Кудрявцева Ф а Х 10 / едакт 8 орь тии п и о 2/ пе . ипография ЦБТИ, Москва, Петровка, 4. одп. к печ. 12.Хгак. 8391ЦБТИ Комитета поМ Тира ам изобретен ква, Центр, М