Устройство управления переключателем

, 11 545271 Союз Советских Социалистических Республик(31) (33)Опубликовано 30,01.77, Бюллетень4 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий 153) УДК 621.316.542,62(088,8) Дата опубликования описания 24.03.77(72) Авторы изобретения Иностранцы К"(54) УСТРОИСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕМ Изобретение относится к области устройств управления автоматическим выключателем, применяемым в системе передачи электроэнергии.Известны устройства, в которых электростатическая энергия, накопленная в конденсаторе, используется для приведения в действие подвижных контактов высоковольтного автоматического выключателя. Известна и операция заряда конденсатора энергией посредством каскадного соединения с трансформатором-редуктором.В качестве действующего сигнала низкого потенциала применяют свет, распространяющийся через стержень с изоляцией. Известен, в частности автоматический выключатель, использующий эти эффекты, Принцип его действия заключается в использовании электромагнитной репульсионной силы, возникающей между подвижным контактом и катушкой передачи, расположенной против неподвижного контакта. Репульсионная сила, полученная путем разрядки электростатической энергии действующего конденсатора в катушку передачи, применяется для мгновенного приведения в действие подвижного контакта. Операция включения может осуществляться таким же образом, как и операция выключения,Однако технические условия для конденсатора, приспособленного для мгновенного приведения в действие подвижного контакта,обусловливает большую емкость и высокое на 5 пряжение, поэтому требуется мното временидля перезаряда конденсатора после того, какон разрядится, Устройство для перезаряда такого конденсатора дорого и тяжеловесно. Кроме того, в нем невозможно устранить или кон 10 тролпровать большие толчки тока в операцииперезарядки.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства управления переключателем,Это достигается тем, что в предлагаемом15 устройстве управления переключателем источник питания выполнен в виде каскада высоковольтных трансформаторов.Кроме того, устройство снабжают трансформатором тока со средней точкой, включенным20 последовательно с выходной обмоткой каскада трансформаторов и соединенным с разрядным пусковым конденсатором через диоды,включенные по полумостовой схеме, а такжеподзарядным трансформатором, вторичная25 обмотка которого соединена с указанным пусковым конденсатором, а первичная подключена параллельно выходной обмотке каскадатрансформаторов, 545271Один из трансформаторов каскада имеет дополнительный отвод обмотки и элемент, поочередно подключающий к указанному отводу каждый разрядный конденсатор для его заряда.Устройство снабжают разрядником, включенным последовательно с обмоткой управления и переключателем, замыкающим его поочередно на разрядные конденсаторы, причем разрядник выполнен из основных электродов, пускового электрода и конденсатора, включенного между пусковым электродом и одним из основных электродов.Кроме того, предлагаемое устройство снабжают тиристором и импульсным трансформатором, первичная обмотка которого присоединена к пусковому разрядному конденсатору, а вторичная обмотка подключена к пусковому электроду и одному из основных электродов разрядника, причем управляющий электрод тиристора соединен с вторичной обмоткой дополнительного трансформатора, первичная обмотка которого связана с преобразователем, содержащим нажимной элемент и соединенным с импульсным генератором через изоляционный элемент.На фиг. 1 показана схема электрического соединения цепи управления переключателя; на фиг, 2 - схема источника питания устройства; на фиг, 3 в схема импульсного генератора и приемника;на фиг. 4, а, б - схема разрядника; на фиг, 5 - схема цепи управления разрядником.Устройство содержит источник 1 напряжения, подключенный к первичной обмотке каскадного трансформатора 2, выходная обмотка которого подключена к пусковым конденсаторам 3 и 4. Кроме того, в цепь выходной обмотки трансформатора 2 включен трансформатор тока 5. Между трансформаторами 6 и(фиг. 2) каскадного трансформатора 2 включены дроссель 8, переключатель 9 и трансформатор тока 10, к которому подключен элемент 11 управления, переключающий переключатель 9 в зависимости от величины тока заряда конденсаторов 3 и 4 на отпайки в или г трансформатора 6.Трансформатор тока 5 нагружен через диоды 12 и 13 на пусковой конденсатор 14, К конденсатору через диод 15 подсоединена вторичная обмотка подзарядного трансформатора 16, первичная обмотка которого подключена также к выходу каскадного трансформатора, причем параллельно конденсатору 14 для ограничения уровня его заряда подключен двух- переходный диод 17.Пусковой конденсатор 14 через тиристор 18, управляющий переход которого соединен с импульсным трансформатором 19, нагружен на импульсный трансформатор 20, Первичная обмотка импульсного трансформатора 19 свя. зана с преобразователем, состоящим из пьезоэлемента 21, нажимного элемента 22, изоляционного стержня 23 и сердечника 24, который обхватывает катушка 25, подключенная к ис Пусковой конденсатор 14 всегда заряжается через подзарядный трансформатор 16, однако падение напряжения из-за индуктивного сопротивления каскадного трансформатора 2 приводит к тому, что напряжение на входе трансформатора 16 сильно понижается, вследствие чего конденсатор 14 не может быть заряжен до поминальной величины. Ток заряда проходит через трансформатор тока 5 в конденсатор 14 через диоды 12 и 13. По мере заряда конденсатора 14 напряжение на двухпереходном диоде 17 поднимается и когда оно достигает определенной величины, диод 17 пробивается.Когда переключатель 27 включается действующим сигналом, катушка 25 возбуждается током источника 26,50 60 65 5 10 15 20 25 30 35 40 45 точнику ее питания 26 через переключатель27 (фиг. 3).Разрядные конденсаторы 3 и 4 поочередноразряжаются на катушку 28 переключателячерез разрядник 29 и подвижный контакт 30(фиг. 1).В цепь включения разрядника входят (фиг.5) источники питания 31 и 32, ползуны 33 и34, трансформаторы 35 и 36, конденсаторы 37,38 и 39, диоды 40 и 41 и тиристор 42, причемконденсаторы 37 и 38 включены параллельновыходным обмоткам трансформаторов 35 и 36и соответственно между основными (43 и 44)и пусковым электродом 45 разрядника 29.Устройство работает следующим образом.Предположим, что разрядные конденсаторы 3 и 4 (фиг. 1) разряжены, Тогда ток большой величины проходит по первичной обмоткекаскадного трансформатора 2 и трансформатора тока 5. Поскольку этот ток передаетсяиз источника 1 питания, находящегося поднизким потенциалом, он воздействует на трансформатор тока 10, который находится между трансформаторами 6 и 7 (фиг. 2). В результате срабатывает элемент 11 управления,и переключатель 9 переключается с контакта в на контакт г, а конденсаторы 3 и 4 заряжаются всем выходным напряжением трансформатора 6.После зарядки конденсаторов ток трансформатора а 10 постепенно уменьшается. Когда величина этого тока становится ниже определенной величины, контрольное устройство восстанавливается до своего первоначального состояния вследствие переключения переключателя 9, и конденсаторы заряжаются вновь номинальным напряжением,Дроссель, соединенный последовательно странсформатором тока 8, ограничивает ток,проходящий во время зарядки конденсаторов.Дроссель включают между трансформаторами 6 и 7 (фиг. 2) или со стороны заземлениякаскадного трансформатора 2, Если дроссельустановить на стороне трансформатора с высоким потенциалом, то потери в железе и потери в меди дросселя должны покрыватьсякаскадным трансформатором 2.Подвижный железный сердечник 24 притягивается к центральной части катушки 25, сообщая стерхкню 23 ударный импульс. Компрессионное давление распространяется как волна в стержне 23 с изоляцией, Когда волна достигает верхнего конца стержня, пьезоэлектрическому элементу 21 передается компрессионное усилие. Элемент 21 имеет собственную массу и располагается на верхней части пьезоэлектрического элемента. Высокое напряжение, создаваемое пьезоэлектрическим элементом 21 идет в дополнительный трансформатор 19, тиристор 18 становится проводящим, и ток пускового конденсатора 14 проходит в импульсный трансформатор 20, в результате чего возникает разряд между электродами разрядника 29 и разряд конденсатора 3 или 4 на катушку 28 (фиг. 1).Основным элементом разрядника 29 является конденсатор 37, расположенный между пусковым электродом и одной стороной основных электродов. Цепь управления разрядника состоит из ползуна 33, трансформатора 35, диода 40 и конденсатора 38, выводы которого подсоединены к электродам 43 и 45 разрядника. Пусковой трансформатор 36 находится между пусковым электродом 45 и электродом 44, а источник 32 напряжения ползун 34, диод 41, конденсатор 39 и тиристор 42 присоединены к первичной стороне трансформатора 36.После того, как конденсаторы 38 и 39 заряжаются, тиристор 42 подключается с помощью специального устройства управления. Котда напряжение трансформируется на вторичную обмотку трансформатора 36 при разряде конденсатора 4, происходит разряд между пусковым электродом 45 и электродом 43 разрядника, и конденсатор 3 разряжается, конденсатор 37 (показанный пунктирной линией) соединяется с пусковым электродом 45 и электродом 44. Когда в ответ на сигнал между электродами разрядника разряжается конденсатор 3 или конденсатор 4 и подвижньш контакт 30 приводится в движение таким разрядом, переключатель меняет положение, и разрядная цепь готова для разряда другого конденсатора 4,Формула изобретения 1. Устройство управления переключателем,содержащее источник питания, разрядные кон 5 денсаторы и обмотку управления, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, источник питания выполнен в видекаскада ш соковольтных трансформаторов.2. Устройство по п, 1, отличающееся10 тем, что оно снабжено трансформатором токасо средней точкой, включенным последовательно с выходной обмоткой каскада трансформаторов и соединенным с разрядным пусковымконденсатором через диоды, включенные по15 полумостовой схеме, а также подзаряднымтрансформатором, вторичная обмотка которогосоединена с указанным пусковым разряднымконденсатором, а первичная обмотка подключена параллельно выходной обмотке каскада20 трансформаторов.3. Устройство по п. 1, отличающеесятем. что один из трансформаторов каскадаимеет дополнительный отвод обмотки и элемент, поочередно подключающий к указанно 25 му отводу каждый разрядный конденсатордля его заряда.4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что оно снабжено разрядником, включенным последовательно с обмоткой управления и30 переключателем, замыкающим его поочереднона разрядные конденсаторы, причем разрядник выполнен из основных электродов, пускового электрода и конденсатора, включенногомежду пусковым электродом и одним из ос 35 новных электродов.5. Устройство по п, 1, отличающеесятем, что оно снабжено тнристором и импульсным трансформатором, первичная обмотка которого присоединена к пусковому разрядному40 конденсатору а вторичная Обмотка подключена к пусковому электроду и одному из основных электродов разрядника, причем управляющий электиод тнрнстора соединен с вторичной Обмоткой дополнительного трансформато 45 ра, первичная обмотка которого связана с преОоразовлтслсм, содержягцим няжимной элемент и соединенным с импульсным генератором и через изоляционный элемент, 545271545271 г 7 гуг. гФ Калинки оставител Редактор Т, Рыбалова Техред И. Карандашова Корректоры: Т. Добровольска и Л, Котоваз 800/4ЦНИ пнсное ов ССС И ипография, пр. Сапунова, 2 Изд.216 осударственного по делам изо 3035, Москва, Ж