Устройство для управления выключателем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11980189(22) Заявлено 02. 02. 81(21) 3242771/24-07с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 07.12.82,Бюллетень М 45Дата опубликования описания 07 12. 82 К 3Н 01 Н 83/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий6Ю.И. Жарков, В.А. Зайцев и Е.П. ФигурноРостовский-на, Дону институт инженеров железнодорожноготранспорта(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ,ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ 1 2 Изобретение относится к релейной защите электрических систем и предназначено для управления выключателем в электрических установках.Известны устройства для управления выключателем, в которых в качестве коммутирующего органа использован тиристор1.Недостатком указанного устройства является слабая помехоустойчивость вследствие чего в практике имеет мес то большое число ложных отключений. Известен выходной элемент защиты, в котором помехоустойчивость достигается за счет принудительйого возврата коммутирующего органа через каждые 10 мс. Это устройство содержит переключатель постоянного тока, выполненный на двух тиристорах с конденсатором, включенным между их катодами, воздействующий на катушку (соленоид) отключения выключателя. Вследствие инерции отключения, одиночные помехи не успевают отключить выключатель, так как через 10 мс переключатель принудительно запирается. Такое же принудительное запирание переключателя через каждые 10 мс происходит и в том случае, когда в цепь управления поступает не помеха, а устойчивый длительный сигнална отключение. Однако, поскольку 5.сигнал на отключение является устойчивым, запертое состояние переключателя длится не более 1-2 мс,после чего переключатель сноваоткрывается. В этом случае ток, протекающий по катушке отключения в течениенескольких полупериодов, являетсядостаточным для отключения выключателя 2).Недостатками устройства являютсянедостаточная помехоустойчивость и 15 снижение надежности процесса отключения.Недостаточная помехоустойчивостьпроявляется в том случае, когда 20 пачки помех следуют друг за другом,так что они совпадают с моментомпринудительного запирания переключа-.теля. В этом случае возможно лож,ное отключение выключателя. Снижение надежности процесса отключенияв том случае, когда выключатель должен надежно отключаться по сигналурелейной защиты, обусловлено тем,,что процесс отключения принудительЗ 0 но прерывается каждые 10 мс, Этоне только излишне затягивает времяотключения, но и может его в некоторых случаях вообще прервать, например, при наличии поврежденных элементов устройств.Наиболее близким к. предлагаемому по технической сущности является уст ройство, содержащее коммутационный аппарат с пороговым блоком в цепи его управления, включенный в цепь катушки отключения выключателя, запускающий блок, включенный в цепь уп равления коммутационного аппарата и датчик тока3 Д.Однако известное устройство имеет недостаточную надежность управления выключателем: при наличии устойчивого сигнала управления от порогового, блока происходит кратковременное выключение коммутационного аппарата, а следовательно, и прерывание процесса отключения выключателя, В данном режиме такое действие устройства снижает надежность процесса отключения и затягивает его во времени. Кроме того, имеет место отсутствие защиты от сгорания катушки отключения.25Как известно, в цепи катушки отключения имеются блок-контакты вык,лючателя, которые предназначены для разрыва цепи катушки отключения. В практике имеют место случаи зава ривания блок-контактов выключателя, что приводит к недопустимо долгому протеканию тока по катушке отключения и сгоранию ее обмотки .Известное устройство характери зуется также недостаточной помехоустойчивостью к пакетам импульсных помех и затягиванием отключения выключателя за счет запирания коммутационного элемента. 40Цель и з обретения - повышение надежности, помехоустойчивости и быстродействия устройства для управления выключателем.Указанная цель достигается тем,45 что в устройство для управления выключателем, содержащее коммутационный элемент с пороговым блоком вцепи управления, включенный через датчик тока и замыкающий блок-контакт 50 выключателя в цепь его катушки отключения, дополнительно введен элемент И, к двум входам которого подключены инверсный выход порогового элемента и выход датчика тока, а 55 Вход элемента И связан с запирающим входом коммутационного элемента. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. 60 Устройство содержит катушку 1 отключения выключателя, диод 2, коммутационный аппарат 3, пороговый блок 4, логический элемент И 5,.датчик б тока, блок-контакты 7.В цепи катушки 1 отключения выключателя, которая шунтирована диодом 2, последовательно с ней и блокконтактами выключателя 7 установленкоммутационный аппарат 3 и датчик бтока. Выход датчика б тока подключен к прямому входу логическогоэлемента И 5, а инверсный вход логического элемента И 5 соединен свыходом порогового блока 4. Выходлогического элемента И 5 связан скоммутационным аппаратом.Пороговый блок 4 срабатывает,когда необходимо произвести отключение выключателя. Его запуск осуществляется релейной защитой, устройствами автоматики или оперативными сйгналами . Этот блок является маломощным и не может непосредственно коммутировать большой ток, требуемыйдля катушки 1 отключения выключателя. После отключения выключателяблок 4 автоматически возвращается висходное состояние.Коммутационный аппарат 3 включен последовательно с катушкой 1 отключения и выполняет по существу рольусилителя управляющих сигналов, пос-тупающих от блоков 4 и 5. Причем выходной сигнал блока 4 вызывает включение коммутационного аппарата 3,а выходной сигнал блока 5 - его отключение, Возврат блоков 4 и 5 висходное состояние, т.е. отсутствиевыходных сигналов этих блоков, невызывает переключателей коммутационного аппарата 3.Блок-контакты 7 замкнуты при включенном положении выключателя, Ониразрывают цепь тока катушки 1 отключения после отключения выключателя.Одновременно с этим они возвращаюткоммутационный аппарат 3 в разомкнутое состояние.Датчик б тока является быстродействующим, время его срабатывания значительно меньше, чем время отключения выключателя,Устройство работает следующимобразом,При устойчивом срабатывании порогового блока 4 от неГо к коммутационному аппарату 3 поступает непрерывный сигнал, который заставляетего замкнуться. При этом через катушку 1 отключения и датчик тока.начинает протекать ток. Датчиктока срабатывает и подает на входэлемента Й 5 непрерывный сигнал. Однако на другом входе элемента И 5присутствует сигнал с инверсного выхода блока 4, поэтому на выходе элемента И 5 сигнала, размыкающего коммутационный аппарат, нет,Коммутационный аппарат находитсяв замкнутом положении, что обеспечивает протекание тока по катушке1 отключения до тех пор, пока выключатель не отключится. После отключения выключателя размыкаются блокконтакты 7, которые разрывают цепькатушки 1 отключения и размыкаюткоммутационный аппарат 3.Однако, если блок-контакты, например, вследствие заваривания неотключились, то коммутационный аппарат все равно разомкнется. Этообусловлено тем, что после отключения выключателя пороговый элемент 4автоматически возвращается в исходное состояние, при котором на егоинверсном выходе появляется сигнал. На другом входе элемента Исигнал остается. Элемент И 5 срабатывает и своим выходным сигналом размыкает коммутационный аппарат 3,который обесточивает цепь катушки 1отключения.При случайном срабатывании 20порогового элемента 4 или коммутационного аппарата 3 от кратковременной помехи и замыкании аппарата 3срабатывает датчик б тока, которыйподает непРеРывный сигнал на втоРой 75вход логического элемента И 5.Как только помеха исчезает и пороговый элемент 4 возвращается в исходное положение, с первого входаэлемента И 5 сигнал пропадает,.этот элемент срабатывает и размыкает коммутационный аппарат 3, выключатель при этом не успевает отключиться. Если же от помехи сработалнепосредственно сам коммутационныйаппарат 3, то его размыкание произой.дет сразу же, как только сработаетдатчик 6 тока, так как имеется сигнал на первом входе элемента И 5с инверсного выхода пороговогоблока.Таким образом, сигнал на размыкание аппарата 3 поступает не через фиксированный отрезок времени после возникновения помехи, а сразу после ее исчезновения.ПРЕдпагаемое устройство может быть выполнено на базе элементов, серийно выпускаемых промышленностью, его применение повышает надежность и помехоустойчивость устройства для управления выключателем. Как результат, повышается бесперебойность энергоснабжения потребителей и снижается число аварий.Формула изобретенияУстройство для управления выключателем, содержащее коммутационныйэлемент с пороговым блоком в цепиуправления, включенный через датчик тока и заьыкающйй блок-контактвыключателя в цепь его катушки отключения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности, помехоустойчивости и быстродействия, в него дополнительно введен элемент И, к двум входам которого подключены инверсный выход порогового элемента и выход датчика тока, а выход элемента И связан с запирающим входом коммутационного элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Фигурнов Е,П. Защита электротяговых сетей переменного тока откоротких замыканий. М., "Транспорт",1979, рис. 7.2, Авторское свидетельство СССР9 433234, кл. Н 01 Н 83/20, 1974.3, Фигурнов Е.П. Защита электротяговых сетей переменного тока от коротких замыканий. М., Траспорт", 1979,оис. 10.980189Составитель В, ЗимаковРедактор Т. Лопатина ТехредМ.Гергель Корректор А.Дзятко Заказ 9372/43 Тираж 761 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауыская наб., д.4/5Филиал ППН "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4