Pierwszenstwo: Opublikowano: 13.11.1967 (P 118 959) 25.IX.1969 57852 KI. 21 c, 3/12 MKP H 01 b 1-/MJ Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Adam Peretiatkowicz, mgr iriz. Euge¬ niusz Sarnik, mgr inz. Bogdan Szparaga Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Kabel lub przewód elektryczny z zabezpieczeniem przed skutkami uszkodzen zyl oraz uklad elektryczny, sluzacy do tego zabezpieczenia Przedmiotem wynalazku jest kabel lub przewód elektryczny z zabezpieczeniem go przed skutkami uszkodzen zyl, polegajacych na zmniejszeniu prze¬ kroju czynnego oraz przed skutkami zwarc w ka¬ blach i przewodach oraz uklad sluzacy do tego zabezpieczenia.Dotychczas znane przewody i kable jedno- lub wielofazowe uniemozliwiaja stosowanie skutecz¬ nego zabezpieczenia przed skutkami uszkodzen polegajacych na zmniejszeniu przekroju czynnego zyl. W przypadku uszkodzenia polegajacego na zmniejszeniu przekroju czynnego zyly przewodu lub poluzowania sie styków lub zlacz, w miejscu uszkodzenia wzrasta opornosc przejscia, czemu to¬ warzyszy wzrost temperatury. Nagrzany nadmier¬ nie przewód lub inny element instalacji elektrycz¬ nej, stwarza zagrozenie pozarowe, szczególnie w kopalniach wegla kamiennego. Jesli takiemu uszkodzeniu nie towarzyszy zwarcie miedzyprze- wodowe lub doziemne, nie zareaguja dotychczas stosowane urzadzenia zabezpieczenia nadpradowe- go, zwarciowego lub urzadzenia kontroli stanu izolacji sieci.Celem wynalazku ijest zabezpieczenie kabli i przewodów elektrycznych przed skutkami uszko¬ dzen polegajacych na zmniejszeniu przekroju czynnego zyl i przed skutkami zwarc. Cel ten osiagnieto przez zastosowanie kabli i przewodów o sekcjonowanyeh zylach. Sekcje moze stanowic pojedynczy drut, skretka lub kilka skretek. Ilosc 15 25 30 2 sekcji moze byc dowolna, lecz nie mniejsza niz dwie. Sekcje sa izolowane elektrycznie od siebie.Poniewaz potencjaly sekcji nalezacych do jedno- imiennej zyly sa praktycznie równe, wymagania stawiane wytrzymalosci dielektrycznej izolacji miedzysekcyjnej nie sa wysokie. Przerwanie lub uszkodzenie jednej lub kilku sekcji zyly przewo¬ du, powoduje zmiane stosunku obciazenia po¬ szczególnych sekcji. Jesli sekcje posiadaja jedna¬ kowy przekrój czynny, uszkodzenie powoduje asymetrie obciazenia poszczególnych sekcji. Po¬ dobny efekt bedzie mial miejsce w przypadku zwarcia miedzyzylowego (miedzyfazowego) lub do¬ ziemnego oraz poluzowania sie styków. Zmiana stosunku obciazenia sekcji lub asymetria obciaze¬ nia jest wykorzystana przez urzadzenie zabezpie¬ czajace do otrzymania impulsu sygnalizujacego uszkodzenie lub powodujacego odlaczenie odcinka uszkodzonego przewodu od zródla zasilania.Zaleta wynalazku jest to, ze urzadzenie do za¬ bezpieczenia przed skutkami uszkodzen polegaja¬ cych na zmniejszeniu przekroju czynnego zyl przewodów lub kabli oraz powiekszeniu opornosci przejscia na stykach lub zlaczach, zabezpiecza równoczesnie przed skutkami zwarcia miedzy- przewodowego lub doziemnego. Tak rozwiazane zabezpieczenie przeciwzwarciowe odznacza sie po¬ waznymi zaletami w stosunku do istniejacych.Glówna jego zaleta jest zdolnosc reagowania na prady zwarcia o natezeniu mniejszym od nateze- 5785257852 3 nia pradu znamionowego w sieci. Ponadto zaleta zabezpieczenia wedlug wynalazku jest mozliwosc rozwiazania selektywnie dzialajacej ochrony przeciwzwarciowej w sieci, bez stosowania zwloki czasowej przy wylaczaniu poszczególnych odcin- 5 ków sieci. Jest to szczególnie wazne w odniesieniu do sieci kablowej w podziemiach kopaln.Urzadzenie wedlug wynalazku uwidoczniono w przykladowym wykonaniu na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia przewód trójfazowy z dwo- 10 ma sekcjami zyl na kazda faze, fig. 2 przewód trójfazowy z trzema sekcjami zyl na kazda faze, fig. 3 uklad elektryczny zabezpieczenia jednej fazy dla pradu zmiennego, a fig. 4 odmiane ukla¬ du elektrycznego zabezpieczenia pradu stalego lub J5 jednej fazy pradu zmiennego. Przewód przedsta¬ wiony na fig. 1 ma szesc zyl, które parami tworza przewody fazowe R, S, T. Kazdy przewód fazo¬ wy jest wiec podzielony na dwie sekcje a i b izolowane wzgledem siebie za pomoca izolacji k.Izolacja fazowa jest jednoczesnie izolacja miedzy sekcjami a i b. Fig. 2 przedstawia odmiane budo¬ wy przewodu trójfazowego; przy czym kazda z trzech izolowanych od siebie zyl 1 przewodu podzielona jest na trzy sekcje a, b, c, równiez izolowane wzgledem siebie za pomoca izolacji k.Uklad zabezpieczenia przewodu Pz w obwodzie pradu zmiennego sklada sie z pradowego prze¬ kladnika T oraz przekaznika Pi, którego styk Si znajduje sie w obwodzie cewki stycznika St. Po¬ szczególne sekcje a, b, c przewodu zabezpieczane¬ go Pz przechodza przez zamkniety rdzen u prze¬ kladnika T. W przykladowym rozwiazaniu jedna z sekcji przechodzi przez okno t rdzenia u dwu¬ krotnie, w kierunku przeciwnym niz pozostale.Na rdzeniu przekladnika T nawinieta jest cewka 35 wtórna n polaczona z przekaznikiem Pi. Uszko¬ dzenie zabezpieczanego przewodu Pz polegajace na zmniejszeniu przekroju czynnego sekcji, jej przerwaniu, zwarciu miedzyprzewodowym, lub do¬ ziemnym, spowoduje zmiane stosunku obciazenia 40 sekcji a, b, c. Jesli przekroje czynne sekcji przed uszkodzeniem byly jednakowe, to suma ampero¬ zwojów przekladnika T równala sie zero. W wyni¬ ku uszkodzenia powstaje asymetria obciazenia sekcji i wówczas suma amperozwojów przeklad- 45 nika T rózna jest od zera, co powoduje induko¬ wanie sie pradu w obwodzie wtórnej cewki n przekladnika T, polaczonej z cewka przekaznika Pi. Zadzialanie tego przekaznika powoduje otwar¬ cie obwodu cewki stycznika St za pomoca styku 50 Si i wylaczenie zabezpieczonego odcinka przewo¬ du Pz.Odmiana urzadzenia do zabezpieczania przed uszkodzeniami przewodu w obwodzie pradu sta¬ lego, sklada sie z przekaznika P2, którego styk 55 S2 znajduje sie w obwodzie cewki stycznika St.Przekaznik P2 w przykladowym rozwiazaniu za¬ bezpieczenia, posiada dwie cewki Zi i Z2 rózniace sie iloscia zwojów i kierunkiem ich nawiniecia.Do jednej z cewek Zi przylaczone sa dwie sekcje eo 4 b, c zabezpieczanego przewodu Pz, zas do drugiej cewki Z2 o podwójnej ilosci zwojów jest przyla¬ czona jedna sekcja a. Przyjmujac, ze w przykla¬ dowym rozwiazaniu przewodu Pz wszystkie trzy sekcje a, b, c maja (jednakowy przekrój czynny, suma amperozwojów przekaznika P2 równa jest zero. W wyniku uszkodzenia, podobnie jak w po¬ przednim przykladzie, powstaje asymetria obcia¬ zenia poszczególnych sekcji a, b, c co powoduje zmiane amperozwojów poszczególnych cewek Zi i Z2 przekaznika P2 i przekaznik ten otwiera swój styk Si przerywajac w ten sposób obwód prado¬ wy cewki stycznika St, co z kolei powoduje wy¬ laczenie zabezpieczonego przewodu Pz. Opisane powyzej urzadzenie, nadaje sie równiez do za¬ bezpieczania przewodów w obwodzie pradu zmien¬ nego.Uklad elektryczny zabezpieczenia kabli i prze¬ wodów elektrycznych wedlug wynalazku, moze byc stosowany w sieciach zarówno jedno jak i wielofazowych, przy czym przewody zabezpiecza¬ ne moga byc jedno- lub wielozylowe. Warunkiem niezbednym dla stosowania tego rodzaju zabez¬ pieczen jest, aby jednoimienne zyly zabezpiecza¬ nego przewodu lub kabla skladaly sie z co naj¬ mniej dwu sekcji odizolowanych od siebie o jed¬ nakowych lub znanych przekrojach czynnych. PL