Способ испытания рудничного электро-оборудования b режим дугового ko-роткого замыкания

о и и.с-д-н-и-и ИЗОБРЕТЕНИЯц 79448 Союз Советских Социалистических Республик(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ РУДНЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В РЕЖИМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НОГОДУГОВО Изобретение от ке, может быть нс иии оболочек руди го электрооборудов короткого замыкан испытании других например силовых существует опасновых к. з,ро- сти олхся ныл в на атон сом- ти- ение носится к электротехнипользовано при испытаичного и взрывозащитноания в режиме дугового ня (к. з.), а также при объектов шахтной сети колебаний, для которых сть возникновения дугоОболочки опытных и серийных образцов электрооборудования и используемые в них изоляционные материалы подвергаются испытаниям при других к. з, в соответствии с требованиями 11 по методике 21.Согласно указанной методике в испытуемом электрооборудовании возбуждается луговое к. з путем подачи напряжения коммутационным аппаратам от источника пи тания на перекинутые проволочкой электроды, длительность которого должна соответствовать полному времени срабатывания защитной аппаратуры, используемой в реальных электрических сетях горных предприятий. При этом длительность к, з. устанавливается с помощью реле времени, контакты которого введены в цепь питания отключающей катушки коммутационного аппарата. По истечении установленного времени коммутационный аппарат отключает испытуемый объект от источника питания,в результате чего происходит погасанинем электрической дуги 131,До настоящего времени испытанияизводились в основном при длнтельн5 горения дуги 0,2 с, что соответствуетному времени срабатывания находящв экснлуатацин автоматическнх фидервыключателей (АФВ) различных типонапряжение 380 - 660 В, пусковьх агрегО АП на напряжение 380 - 660/127 В,плектных распределительных устройствна РВД-б, ЯВ, УРВна напряжб кВ В настоящее время в шахтных сетях всепире используется быстродействующая коммутационная аппаратура, имеющая в десятки раз меньшее полное время отключения при коротких замыканиях. Напри мер, время отключения автоматических выключателей типа АВ на напряжение 660 - 140 В составляет 0,03 - 0,05 с, аппаратуры системы опережающего отключения 0,003 с, агрегатов АББК на напряжение 25 380 - 660/127 В около 0,001 с. Это вызывает необходимость проведения исследований и испытаний электрооборудования на соответствие требованиям Правил изготовления при изменяемых в пределах от З 0 0,001 до 0,05 с длительностях дуговых к. зчто значительно меньше принятой в настоящее время величины 0,2 с,Однако проведение испытаний и исследований прп малых длительностях существованпя дугового короткого замыкания извсстнымп способами не позволяет получить стабильную и регулируемую длительность горения электрической дуги в испытуемом объекте. Это объясняется следующими причина ми.Возбуждение электрической дуги путем подачи напряжения коммутационным аппаратом от источника питания на предварительно перекинутые проволочкой электроды приводит и погрешностям при определении энергии дуги, так как время перегорания проволочки в значительной степени опреде ляется величиной тока короткого замыкания. Известно, что при использовании проволочки одного и того же сечения при различных величинах тока к. з. имеют место качественно различные процессы; при малых токах - плавление, а при больших - электрический взрыв проволочки. Прп этом длительность перехода в дуговое короткое замыкание изменяется в пределах от десятков миссисекунл до долей микросекунды. Прп этом относительная погрешность в определении энергии дуги уве,чичивается с уменьшением длительности дугового короткого замыкания и при 0,02 с составляет 10 - 15% 14.Наряду с этим использование реальных коммутационных аппаратов в испытательном стег 1 де пс позволяет Лоб 11 чьсч стабльностп времени отключения в опытах. если необходимое время горения луги внутр 1 исг 1 ыт емых ооо,1 очек состаьляст менее 0,05 с. Это обьясняется тем, что полное время от ключения в значительной степени определяется длительностью горения дуги на коптактах коммутационного аппарата, которая в свою очередь зависит от фазы отключения, величины отключасмого тока, состояния контактной системы, параметров испытательной установки и т, д. Например, лля выключателей типа АВ время горения дуги меняется в пределах от 0,002 до 0,02 с. Прп этом с уменьшением требуемой длительности испытаний возрастает влияние разброса времени горения дуги на результаты испытаний, Так, при требуемой длительности испытаний 0,2 с максимальная относительная погрешность из-за разбросов времени горения дуги составляет 10%, а при требуемой длительности испытаний 0,06 с относительная погрешность в тех же условиях достигает 40%.Для получения достоверных средних результатов с учетом вышеперечисленного требуется многократное повторение опытов, результаты большинства из которых в дальнейшем отбраковываются. Это сопряжено с ускоренным износом источника питания, испытательной установки н испытуемого ч 15 2 О 25 зо 35 40 45 50 55 60 б 5 объекта, повышенным расходом электроэнергии и материалов, снихкением пропускной способности установки, дополнительных затрат труда. При этом затраты времени на одну перестройку установки составляют 5 - -6 ч, в то время как длительность самого опыта пе превышает 15 11 ин 15.Целью изобретения является повышение качества испытаний путем достижения стабильной и регулируемой длительности дугового короткого замыкания в испытуемом объекте,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе испытания рудничного электрооборудования в режиме дугового короткого замыкания, включающем возбужленпе на подсоединенных к источнику пи. тания электродах электрической дуги внутри испытуемого объекта и гашение ее черсз заданйый промежуток времени, электрическую дугу возбуждают от вспомога. тельного источника питания и через заданный промежуток времени осуществляют короткое замьисанпе цепи питания вне испытуемого объекта ло момента погасанпя в нем электрической, луги с последующим отключением источника питания.Отключение коммутационного аппарата производят пол действием какого-либо импульса, например от максимального токового реле.Прн этом длительность дугового короткого замыкания внутри испытуемого объекта уже не зависит от длительности перегоренпя проволочек и времени отключения коммутационного аппарата, а задается бло. ком залер."ккп между моментом создания лугового разряда от вспомогательного источника и осуществляется короткозамыкателем короткого замыкания вблизи испытуемого объекта.Создание дугового разряда, возбуждаюн 1 его дуговое короткое замыкание на электродах внутри испытуемого объекта может осуществ,чяться, например путем кратковременной подачи напряжения постоянного тока на вспомогательные угольные электроль. пли разрядной скорости.Учитывая, что при испытаниях оболочек и электроизоляционных материалов в режиме дугового короткого замыкания электрическая дуга горит в замкнутом объекте в оболочках кабеля, характер ее горения также неустойчивый, появляется возмож. ность гашения дуги путем кратковременного создания вблизи испытуемого объекта короткого замыкания при помощи короткозамыкателя. Это позволит предохранить источник питания от коротких замыканий большой длительности.На чертеже изображена блок-схема, реа. лпз, ющая предлагаемый способ.При включении коммутационного аппарата 1 напряжение от источника 2 питания подается на электроды, расположенные вну.5 10 15 20 й 30 45 50 55 60 65 три испытуемого объекта 3. Затем включается вспомогательный коммутационный аппарат 4 и подает кратковременно напряжение от вспомогательного источника 5 питания на вспомогательные э.чектроды, распо,-,о;кенные таюсе внутри испытуемого объекта 3, в результате чего на этих электродах возникает дуговой разряд, переходящий в трехфазное дуговое короткое замыкание на основных электродах внутри объекта 3. Время перехода дугового разряда в дуговое трехфазное короткое замыкание составляет микросекунды и почти не зависит от мощности источника 2 и тока короткого замыкания. При включении аппарата 4 подастся сигнал через блок задержки на срабатывание короткозамыкателя 7, установленного вблизи ооъекта 3. По истечении за-анного времени, устанавливаемого блоком 6 срабатывает короткозамыкатель 7 и осуществляет короткое замыкание вблизи объекта 3. В результате этого происходит погасание электрической дуги (дугового короткого замыкания) внутри объекта 3, так как электрическая дуга в испытуемом объ екте 3 оказывается замкнутой накоротко через сравнительно небольшое сопротивление короткозамыкателя 7. Так как время срабатывания короткозамыкателя стабильно и закорачивание трех фаз происходит и ра ктически ОдноВременно, это позВОляет Обеспечить требуемую длительность горения дуги в испытуемом объекте в заданном диапазоне времени, Короткозамыкатель 7 в ряде случаев может срабатывать кратковременно только до момента погасани я электрической дуги в объекте 3. Затем под действием, например, максимального токоВого реле, происходит отключение коммутационного аппарата 1, в результате чего снижается напряжение с объекта 3.Таким образом, длительность дугового короткого замыкания в испытуемом объекте не зависит ни от величины тока короткого замыкания, ни от разброса времени отключения коммутационного аппарата.В качестве короткозамыкателя 7 наиболее целесообразно использование быстродействующего полупроводникового коротко замыкателя, срабатывающего практически мгновенно (не более, чем за 0,0005 с), однако вследствие малой перегрузочной способности полупроводников он должен защищаться от воздействия больших токов дополнительным механическим короткозамыкателем (на чертеже не показан).Предлагаемый способ может использоваться для испытания объектов в режиме лугового короткого замыкания на напря се не от 127 В до 1140 В и 6 - 10 кВ. При этом в зависимости от напряжения схем", реализующая предлагаемый способ, может д ретерпевать некоторые изменения,Так, при напряжении 127 и 220 В и небольших токах к, з. не требуется защита ПОл проводникОВОГО короткозамыкателЯ 7 механическим.Для сетей напряжением 6 - 10 кВ в качестве коммутационного аппарата может быть использован любой выключатель, соответствующий напряжению сети, например РВД-В, ЯВШахтная коммутационная аппаратура, используемая в сетях 6 кВ, имеет значительно меньшее быстродействие, чем аппаратура на напряжение до 1140 В, и испытания на дуговые к. 3, в сети 6 кВ должны иметь большую длительность. Поэтому при испытаниях напряжением 6 кВ необходимость в полупроводниковом короткозамыкателе отпадает. В качестве короткозамыкателя моисно использовать выпускаемый серийно вакуумный контактор с дугогасительными камерами типа КДВ, выходные токоведущие зажимы которого закорочены,Применение предлагаемого способа взамен существующих позволит осуществить плавное регулирование времени горения дуги в пределах от 0,001 с и более, значительно сократпть длительность и повысить точность испытаний рудничного электрооборудованпя, а такке снизить затраты на их проведенге. Прп этом станет возможным применение математических методов планирования 5 кспсриментов. Предлагаемый способ может найти применение ПО 1 Проведении госконтрочьиых испытаний в режиме дугового к. з. и Изучении сВОйств электрчессо дуги, напр 1- мер пр ИсследОВан 1 и пожаробезопасных свойств кабелей, влияния быстродействия защитной аппаратуры на стойкость элсктроизоляппо ных материалов к действию мощной дуги и т. д,Формула изобретения Способ испытания рудничного электрооборудования в 1)е симе лугового короткого замыкания, Включающий ВОзбу 1 сдение на подсоединенных к источнику питания электродах электрпческой дуги внутри испытуемого объекта и ее гашение, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества испытаний, путем достижения стабильной и регулируемой длительности дугового короткого замьпсания, электрическую дугу возбуждают от вспомогательного источника питания, осуществляют короткое замыкание цепи питания вне испытуемого объекта до момента погасания в нем электрической дуги с последующим отключением источника питания. Источники информации, принятье во внимание при экспертизе:1. Правила изготовления взрывозащпщенного и рудничного электрооборудования,авнтсль Е. Сафонова екред А корректор С. Фай Петров аслан го мыш нико Рзд. М 133ударственного комитета113035, Москва, Ж,Зак 1759/132Поиск Г 11 Г 1 О ип. Харьк. фил. нре;,. 11 ятен ОЛА, 684.053-67, М., Энерги я, 1969, с. 223.2. Оборудование электротехническое взрывобезопасное и рудничное, Методы исиытаиий ОАЛ. 688.913-71, с. 80 - 90.3, Отчет МакНИИ по теме17.060.0300 11 ровести исследования и разработать нормы на фланцевую взрывозащиту при напряжении 1840 В.гос. регистраци 72020700. Макеегка - Донбасс, 1973, 51 (прототип).4. То же, с, 7, 10.=., Отчет ВостНИИ по теме1610.05,00.5 Разработать нормы изготовления оболочекрудпичного электрооборудования напряжением 6 кВ с фланцевой взрывозащитой, ;й гос. региотраци 72062382, Кемерово.1973, с. 76. Тираж 926 ПодписноеССР по делам изобретений н открытий а,шская наб., д. 4/5