Бездуговой токоограничивающий селективный выключатель

Союз Советских Социапистических спубпик ТОВС 1 ОМ ИДЕТЕЛЬСТ 61) Дополнительное к авт. свид 24-07(22)Заявлено 28.04.81 (21) 32с присоединением заявки М 1 Н 9/30 2 Н 3/08 дерстееннын комитетСССРделам изобретений 3) Приоритет Опубликован 82, Бюллетень38(53) УДК 621.316 54 (088.8) отхрытн Дата опубликования описания 18.10.8 Ф) БЕЗДУГОВОЙ ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИ СЕЛЕКТИВНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ1тносится к электрозначено для бездуготоков короткого замы лительных сетях низнапряжения. Изобрет технике и вого отклю кания в ра кого и сре ние редн ения пред него к Известны бездуговые контактные аппараты, содержащие главный контактный разрыв, зашунтированный двумя вспомогательными контактными разрывами со встречно включенными вентилями. Включение всех трех параллельных пар контактов и удержание их в замкнутом положении осуществляет электромагнитный привод, Бездуговое отключение парал-: лельных вспомогательных ветвей осуществляется поочередным обесточиванием еще двух электромагнитов в паузу тока, создаваемую вентилями,1-:Данные устройства позволяют производить практически бездуговое отключение, однако не осуществляют токоограничение,.что делает тяжелым режим отключения токов КЗ, особенно в. случае необходимости делать выдержу времени (селективное отключение).Известно также устройство защитыраспределительных щитов от короткихзамыканий с последовательно установленными токоограничивающими силовымивыключателями, содержащее для каждоговыключателя быстродействующий разъединяющий узел, который связан с коммутирующим элементом и защелкой, возто действующей на механизм свободногорасцепления, блок измерения крутизны нарастания тока КЗ и блок замедления, включенный между упомянутымибыстродействующими разъединяющим узлом и защелкой, причем время замедления в каждом последующем выключателевыбрано большим по отношению к предыдущему выключателю на время половиныпериода тока сети 2 .В таком устройстве одновременнодостигается токоограничение и селективность отключения, однако токоограничение осуществляется через сопротивления последовательно соединенных нескольких дуг. Таким образом, в полной мере проявляются отрицательные последствия дуговой коммутации - пожароопасность, эрозия контактов и др.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее блок синхронизации в коммутируемой цепи, основные размыкающие контакты, параллельно которым подключена цепочка иэ вспомогательных размыкающих контактов и токоограничивающего актив"ного сопротивления, причем основные контакты размыкаются от импульса блока синхронизации, а вспомогательные контакты размыкаются автоматически после введения в отключаемую цепь токоограничивающего сопротивления, Это устройство позволяет в случае возникновейия КЗ, осуществлять бездуго- щ вое и безопасное-включение токоограничивающего сопротивления и отключать цепь после соответствующей выдержки времени, т.е. селективно 3 .Недостатком известного устройства ц является то, что включение токоограничивающего сопротивления после возникновения КЗ осуществляется только в момент ближайшего нуля тока, что дает воэможность уменьшить падение напряжения на сопротивлении, однако зачастую приводит к тому, что нагрузка обтекается ударным током КЗ. Для осуществления бездугового синхронного отключения ограниченного тока вспомо".35 гательными контактами надо усложнять схему управления, чтобы использовать тот же синхронизирующий блок. Кроме того, обе пары контактов требуют быстродействующих приводов с импульсными источниками энергии, так как синхронная коммутация предполагает малые вре. мена срабатывания. Таким образом, необходимо предусмотреть два отдельных накопителя энергии, например емкост 45 ные. Это приводит к удорожанию и утяжелению устройства.Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение стоимости устройства.Поставленная цель достигается тем,50 что в беэдуговой токоограничивающий селективный выключатель, содержащий блок синхронизации, основные размыкающие коцтакты, параллельно которым подключена шунтирующая цепь, состоящая из последовательно соединенных вспомогательных размыкающих контактов и токоограничивающего элемента,катушку отключения вспомогательныхконтактов, введены два тиристора иразделительный импульсный трансформатор, указанные тиристоры включенывстречно-параллельно и соединены последовательно с катушкой отключениявспомогательных контактов, указаннаяпоследовательная цепь включена параллельно токоограничивающему элементу, цепь управления тиристоров соединена с импульсным выходом блока синхронизации через разделительный импульсный трансформатор, причем блоксинхронизации включен в шунтирующуюосновные контакты цепь, а в качестветокоограничивающего элемента используется конденсатор.На чертеже изображен беэдуговойтокоограничивающий селективный выключатель.Выключатель содержит основные раэмыкающие контакты 1 в защищаемой цепи,ко 1 орые зашунтированы цепочкой, состоящей из последовательно соединенных нормально замкнутых вспомогательных контактов 2, блока синхронизации3 и конденсатора 1, который, в своюочередь, зашунтирован цепью, состоящей из двух встречно-параллельно включенных тиристорови 6, а также катушки отключения 7 вспомогательныхконтактов 2. Цепи управления тиристоров 5 и 6 соединены с импульсным выходом блока синхронизации 3 и разделены посредством импульсного разделительного трансформатора 8,Устройство работает следующим образом.В нормальном состоянии контакты 1и 2 замкнуты. Ввиду наличия в шунтирующей контакты 1 цепи емкостногосопротивления основной ток проходитчерез контакты 1. Небольшой ток, перетекающий в шунтирующую цепь, заряжает конденсатор 1 до напряжения, равного падению напряжения на замкнутыхконтактах 1 (единицы вольт). В моментвозникновения в цепи короткого замыкания реле защиты подает сигнал наразмыКание основныхконтактов 1 безвыдержки времени. На раэмыкаащихся .контактах 1 горит слабая кратковременная дуга. Под действием падения напряжения на этой дуге ток перетекаетв шунтирующую цепь со вспомогательными контактами 2 и емкостным токоограничивающим сопротивлением. Послесоответствующей выдержки времени подается сигнал на замыкание выходной9667 цепи блока синхронизации 3 (на чертеже не показано) и синхронизирующий токовый импульс с выхода блока синхро" низации 3 поступает в цепь управления тиристора . Через разделительныйимпульсный трансформатор 8 этот же импульс поступает в цепь управления тиристора 6. В зависимости от полярности напряжения заряда емкости 4 отпирается один из тиристоров 5 1 а или 6, Поскольку синхронизирующий импульс предшествует нулю тока, то на" пряжение заряда конденсатора 4 практи" чески максимальное, а значит, и энер" гия, запасенная в емкости, максималь- И ная.Таким образом, емкость разряжается через один из тиристоров 5 или 6 на катушку отключения 7 вспомогательных контактов 2. Эти контакты размыкают щ цепь тока КЗ, ограниченного по величине емкостным сопротивленйем непосредственно в нуле тока, т.е. син". хронно. Этим самым заканчивается процесс отключения тока КЗ бездуговым токоограничивающим селективным выключателем.Предлагаемый выключатель осуществ-. ляет практически бездуговое, селек" тивное отключение тока КЗ с токоограничением. В отличие от известных устройств токоограничение осуществляется емкостным сопротивлением, энергия заряда которого используется для,син" хронного отключения вспомогательных контактов. Такое схемное решение не позволяет проходить ударному току КЗ через нагрузку, уменьшает стоимость устройства, так как исключается отдельный импульсный источник энергии40 для вспомогательных контактов. Применение емкости в качестве токоограничивающего сопротивления снижает перенапряжения при отключении основных контактов, а также исключает не 45 68 ,бобходимость интенсивного охлаждения активного токоограничивающего сопротивления или контактов в случае токо- ограничения через дугу в сильноточных цепях.Формула изобретенияБездуговой .токоограничивающий селективный выключатель, содержащийблок синхронизации, основные размыкающие контакты, параллельно которымподключена шунтирующая цепь, состоящая из последовательно соединенныхвспомогательных размыкающих контактови токоограничивающего элемента, катушку отключения вспомогательных контактов, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что, с целью упрощения и повышениянадежности, в него введены два тиристора и разделительный импульсныйтрансформатор, указанные тиристорывключены встречно-параллельно и соединены последовательно с катушкойотключения вспомогательных контактов,указанная последовательная цепь включена параллельно токоограничивающемуэлементу, цепи управления тиристоровсоединены с импульсным выходом блокасинхронизации через разделительныйимпульсный трансформатор, причем блоксинхронизации включен. в шунтирующуюосновные размыкающие контакты цепь,а в качестве токоограничивающего элемента используется конденсатор.Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРН 197713, кл. 21 с ЗУ 07, 19672, Патент СССР й 621050,кл. Н Ог Н 3/08, Н Ог Н 7/г 6, 1978.3. Буткевич Г.В. Дуговые процессыпри коммутации электрических цепей.И., "Энергия" 1973, с, 11.966768 тавитель А. Каретниковред С.Иигунова актор К. Волощук Т Корректо каэ 7883 Тираж 761 ПодпНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб.,ое филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная