Быстродействующий выключатель (его варианты)

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 943913(51)М. Кл,с присоединением заявки Эй Н 01 Н 75/10 Гасудерстеенный квинтетпе делан нзфбретеккй н открытийОпубликовано 15. 07.82. Бюллетень лй 26 Дата опубликования описания 15.07,82 Л.А.Ниедэвиед71) Заявите Ь 4) БЫСТРОДЕЙСТВУОЦИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ (ЕГО ВАРИАНТЫ) вается сам е м нду ольоб атушки, аласти якорямагничиваютройства иэ о а ра та у ое б стродеиствыкл енном виепримтеле струкции выключа ловых цепей ЭПС постоянного ремя эта система ЭПС.яв Изобретение относится к электротехнике, преимущественно в устройствам защиты силовых цепей электрооборудования электроподвижного состава (ЭПС) постоянного тока.Известен быстродействующий выключатель с П-образным электромагнитом, между полюсными наконечниками которого размещена раэмагничивающая катушка с сердечником, обтекаемая током защищаемой цепи 11. В режимах короткого замыкания поток, возбуждаемый размагничивающей катушкой, направленный в якоре электромагнитной системы противоположно основному потоку удерживающей катушки, вытесняет его в сердечник раэмагничивающей катушки, суммарный поток через якорь уменьшается и якорь отрывается отключающей пружиной, Такой выключатель обладает большим быстродействием, так как основной поток, сцепленный с удерживающей катушкой,няется и не по цией удерживаю о вытесняется асть сердечни атушки. Прост чателя и боль ривели к расп нению этих кодля защиты с рооборудованиВ настоящее тся основной Однако при очень быстром увеличивании тока защищаемой цепи ток в размагничивающей катушке может создавать поток обратного направления такой величины, что за собственное время срабатывания электромагнита выключателя якорь снова начинает притягиваться к полюсным наконечникам, Выключатель не срабатывает, наступает его "опрокидывание". Это явление весьма вероятно иэ-за увели939 1 О 20 3чения мощностей современных тяговыхподстанций с увеличенными токамикороткого замыкания, а также широкого внедрения бесконтактных датчиков,когда размагничивающий поток в аварийных режимах создается одновременно несколькими катушками, питаемымиразными бесконтактными датчиками, арезервирование защиты дополнительноосуществляется также размагничивающей катушкой, обтекаемой силовымтоком.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсябыстродействующий выключатель, содержащий контактную систему, П-образный сердечник с удерживающейкатушкой, размагничивающую катушкус сердечником, размещенную между полюсными наконечниками П-образногосердечника, и якорь с возвратнойпружиной 2),В этом выключателе зона электромагнитной системы выключателя с размагничивающей катушкой выполненаотдельной ветвью электромагнита, аякорь расположен в середине электромагнита,Однако из-эа технологической сложности электромагнитной системы инеполного исключения явления перемагничивания эта система в конструкациях выключателей распространенияне получила.Целью изобретения являеф)ся повышение надежности работы выключателяпутем исключения возможности перемагничивания выключателя при большихскоростях нарастания тока короткого40замыкания и улучшения технологичности при изготовлении.Поставленная цель достигается тем,что выключатель снабжен дополнительной размагничивающей катушкой, водном из полюсных наконечников сер 45дечника выполнены окна, в которыхразмещена дополнительная размагничивающая катушка, которая включенапоследовательно с основной размагничивающей катушкой, причем сечениеполюсных наконечников сердечникавыбрано таким, что их насыщение наступает после достижения тока уставкивыключателя.В другом варианте выполнения быстродействующего выключателя поставленная цель достигается тем, что онснабжен дополнительной размагничиваю 134щей катушкой и датчиком аварийныхрежимов, в одном из полюсных наконечников сердечника выполнены окна, вкоторых размещена дополнительная размагничивающая катушка, которая подключена к датчику аварийных режимов,причем уставка датчика аварийныхрежимов выше, чем уставка выключателя.На фиг. 1 и 2 схематически показаны варианты выполнения быстродействующего выключателя.Быстродействующий выключатель(фиг, 1) состоит из П-образного сердечника 1, на котором установленаудерживающая катушка 2, создающаямагнитный поток, удерживающий якорь3. Размыкание установленного на якоре 3 подвижного контакта 4 выключателя осуществляется пружиной 5. Междуполюсными наконечниками б П-образного сердечника установлена размагничивающая катушка 7 с сердечником 8.Катушка 7 включена последовательнос дополнительной размагничивающейкатушкой 9, расположенной в окнах 10полюсного наконечника. Быстродействующий выключатель работает следующим образом,Катушка 2 создает магнитный поток,удерживающий якорь 3 в притянутом кполюсным наконечникам положения,Силовой ток 1 от контактной сети через токоприемник 11 проходит черезподвижный М и неподвижный 12 контакты выключателя, дополнительную размагничивающую 9 и основную размагничивающую 7 катушки в тяговые двигатели 13. При коротком, замыкании вцепях тяговых двигателей 13 магнитный поток размагничивающей катушки7., направленный встречно в якоре 3электромагнита основному потоку удерживающей катушки 2, увеличиваетсяи вытесняет этот поток из якоря всердечник 8 размагничивающей катушки 7. Сечение полюсных наконечников6 электромагнита выбрано таким образом (определяющий размер б сечения),что насыщение в этом сечении. потоками дополнительной размагничивающейкатушки 9, обтекаемой аварийным токомнаступает после того, какдостигается ток уставки выключателяразмагничивающей катушкой 7 и электромагнит начинает отключение. Насыщение полюсного наконечника 6, наступающее после достижения тока уставкивыключателя, не влияет на собственразный сердечник с удерживающей катушкой, размагницивающую катушку с сердечником, размещенную между полюсными наконечниками П-образного сердечника, и якорь с возвратной пружиной, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности его работы путем исключения возможности перемагницивания выключателя при больших скоростях нарастания тока короткого замыкания и улучшения технологичности при изготовлении, он снабжен дополнительной размагничивающей катушкой, в одном из полюсных наконечников сердечника выполнены окна, в которых размещена дополнительная размагницивающая катушка, которая включена последовательно с основной размагничивающей катушкой, причем сечение полюсных наконечников электромагнита выбрано таким, что их насыщение наступает после достижения тока уставки выключателя.2. Быстродействующий выключатель, содержащий контактную систему, П"образный сердечник с удерживающей ка" тушкой, размагничивающую катушку с сердечником, размещенную между полюст ными наконечниками П-образного сердечника, и якорь с возвратной пружиной, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности его работы путем исключения возможностиперемагничивания выключателя при больших скоростях нарастания тока короткого замыкания и улучшения технологичности при изготовлении, он снабжен дополнительной размагницивающей катушкой и датчиком аварийных режимов, в одном из полюсных наконечников сердечника выполнены окна, в которых размещена дополнителЬная размагничиеающая катушка, которая подключена к датчику аварийных режимов, причем уставка датчика аварийных режимов выше,чем уставка выключателя.1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеБаталье Н.И., Петров Б.П. ТягонОвые электрические аппараты. М Энергия", 1969, с. 136.2, Голубев А,И. Быстродействующиеавтоматические выключатели. И-Л"Энергия", 196, с, 83 (прототип) . 5 9 ч 39ное время срабатывания быстродейст-,вующего выключателя, но не позволяетвозрастать потоку размагницивающейкатушки 7 после тока уставки в такоймере, чтобы снова притянуть якорь 3к полюсным наконечникам и исключает"опрокидывание" выключателя.В целях сокращения потерь электрической энергии в катушке 9 можноосуществить питание этой катушки от 10вспомогательного бесконтактного датчика 1 ч только е аварийных режимах(фиг. 2), в нормальных режимах катушка обесточена. Тогда силовой токпроходит по цепи, контактная сеть - 15токоприемник 11 - подвижный контактнеподвижный контакт 12 - размагницивающая катушка 7 - тяговые двигатели 13. В аварийном режиме токв размагничивающей катушке 7 создает такой магнитный поток, направленный в якоре встречно основному потоку удерживающей катушки 2, которыйвытесняет этот основной поток всердечник 8 размагницивающей катушки и при токе уставки происходитсрабатывание электромагнита. Послеэтого датчик 1 ч с уставкой срабатывания выше уставки срабатывания выключателя (уставка катушки 7) подает з 0ток в катушку 9, насыщает полюсныйнаконечник 6 и исключает "опрокидыванием выключателя.Таким образом, включением двухпоследовательно соединенных катушек,одна из которых размещена между полюсными наконечниками а втораяв окнах полюсных наконечников, и выбором сечения полюсного наконечникатаким образом, что его насыщение наступает после достижения тока уставки выключателя, или включением катушки, расположенной в окнах полюсныхнаконечников, датчиком аварийного режима после достижения тока уставкивыключателя без уменьшения быстродействия технологического и простого визготовлении выключателя с П-образныммагнитопроводом удается исключить"опрокидывание" и неотклюцение выклю 50чателя при больших скоростях нарастания тока короткого замыкания,формула изобретения1. Бвстродействующий выключатель,содержащий контактную систему, П-об