PL65946Y1 - Pole rozdzielcze średniego napięcia - Google Patents

Description

2 PL 65 946 Υ1

Opis wzoru

Przedmiot wzoru użytkowego

Przedmiotem wzoru użytkowego jest pole rozdzielcze średniego napięcia w wykonaniu przeciwwybuchowym, zwłaszcza do stosowania w rozdzielniach elektrycznych w kopalniach, umieszczone w zamykanej szafie wyposażonej w komorę główną, w której jest umieszczona większość podzespołów, zwłaszcza wyłącznik główny połączony elektrycznie za pomocą odłącznika dopływu z przewodem dopływowym oraz za pomocą odłącznika odpływu z przewodem odpływowym, przy czym między odłącznikiem dopływu i wyłącznikiem głównym są włączone przekładniki pomiaru napięcia umieszczone na wszystkich trzech fazach, zaś obwód elektryczny jest wyposażony w zabezpieczające przekaźniki sterujące połączone z obwodem pomiaru izolacji.

Stan techniki W celu zwiększenia bezpieczeństwa pracy urządzeń elektrycznych w środowisku wybuchowym, przykładowo zainstalowanych w kopalniach metanowych, stosuje się pola rozdzielcze w różnym wykonaniu, tworzące jako samodzielne jednostki lub w połączeniu z akumulatorami jako część rozdzielni z wieloma dopływami i odpływami. Pola rozdzielcze tego rodzaju stosuje się zazwyczaj do włączania i wyłączania prądu zmiennego o napięciu znamionowym 6000 V, częstotliwości 50 kHz i natężeniu od 3A do 300A.

Ze stanu techniki znane są konstrukcje pól rozdzielczych umieszczonych w szafie wykonanej w postaci poziomego walca. Główna komora tego walca jest zaopatrzona w umieszczone w tylnej części wypukłe dno i w umieszczone w przedniej części wypukłe wieko osadzone na zawiasach wyposażone w zamknięcie bagnetowe z pierścieniem. Wewnątrz komory jest umieszczony główny przełącznik, przetworniki napięcia, przetworniki prądu, dławiki oddzielające, przekaźniki zabezpieczające oraz kolejne elementy lub przyrządy sterujące, sygnalizacyjne albo kontrolne, nad którymi są rozmieszczone pokrywy i wzierniki do odczytywania wartości albo wskaźników optycznych działania urządzenia. Pod i za komorą główną są osadzone komory boczne: komora przyłączeniowa, komora odłącznika dopływowego, komora odłącznika odpływowego, komora przyłączeniowa odpływu i komora źródeł napięcia. W komorach bocznych są umieszczone poszczególne elementy pola rozdzielczego. W dolnej części szafy są umieszczone płozy stojące na podłożu.

Pola rozdzielcze tego rodzaju umożliwiają włączanie i wyłączanie odłącznika dopływu, odłącznika odpływu albo wyłącznika głównego, zabezpieczanie odłącznika odpływu przed przeciążeniem albo przed zwarciem, wyłączanie wadliwego odpływu wyposażonego w uziemienie i przekaźnik zabezpieczający z sygnalizacją funkcji. Niedogodnością tych znanych rozwiązań jest konieczność sterowania ręcznego, bezpośrednio na miejscu zainstalowania pola. Inną niedogodnością jest możliwość pomiaru tylko dwóch faz prądu. Pola tego znanego rodzaju nie są również wyposażone w czujniki oraz przyrządy kontrolujące i zapisujące czynności głównych podzespołów.

Cel opracowania wzoru użytkowego

Celem wzoru użytkowego jest opracowanie pola rozdzielczego wysokiego napięcia, które przy zachowaniu zalet istniejących konstrukcji umożliwi zdalne sterowanie wyłącznikiem głównym, bieżący zapis czynności wyłącznika głównego z możliwością zdalnego odczytu, rozszerzenie funkcji zabezpieczających o dodatkowe stopniowanie prądu nadmiarowego, kontrolę nierównowagi faz oraz pomiar stanu izolacji odpływu przed jego podłączeniem.

Istota wzoru użytkowego

Cel ten został zrealizowany w polu rozdzielczym charakteryzującym się tym, że wyłącznik główny jest połączony z odłącznikiem odpływu za pomocą przekładników pomiaru prądu umieszczonych na wszystkich trzech fazach oraz obwód pomiaru izolacji jest połączony z elektrycznym obwodem siłowym za pomocą dławików. W innym korzystnym rozwiązaniu przekładniki pomiaru napięcia umieszczone na wszystkich trzech fazach, przekładniki pomiaru prądu umieszczone na wszystkich trzech fazach oraz różnicowy przekładnik pomiarowy są połączone z zabezpieczającym przekaźnikiem sterującym, do którego są podłączone również obwody pomocnicze wyłącznika głównego, obwód pomiaru izolacji oraz elementy sygnalizacji optycznej.

Dzięki nowemu rozwiązaniu, w którym na wszystkich trzech fazach są umieszczone przekładniki pomiaru prądu o szerokim zakresie pomiaru uzyskuje się możliwość skuteczniejszego odłączania odpływu za pomocą nieukierunkowanego zabezpieczenia uziemiającego, eliminuje się również konieczność wymiany przekładników prądowych przy zmianie wielkości obciążenia. Inną zaletą 3 PL 65 946 Υ1 rozwiązania jest możliwość odróżnienia udaru prądowego, którego źródłem jest przełączenie przełącznika obwodu siłowego od awaryjnego prądu nadmiarowego. Ta zaleta umożliwia instalowanie większej ilości przełączników prądowych na jednym odpływie, co w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki było niemożliwe ze względu na niskie ustawienie wyzwalacza konieczne z uwagi na parametry uziemienia (minimalny prąd zwarcia) oraz na pomiar izolacji przed włączeniem odpływu. Dzięki polu rozdzielczemu przedstawionemu we wzorze użytkowym uzyskuje się również możliwość podłączenia czujnika występowania metanu w atmosferze a przez to odłączenie odpływu do obszaru zagrożonego wybuchem. Każde zadziałanie funkcji zabezpieczających jest rejestrowane, przy czym ponowne włączenie urządzenia jest niemożliwe bez potwierdzenia przez osobę uprawnioną odczytania komunikatu o zadziałaniu tego zabezpieczenia. Zapis w rejestrze i blokada są aktywne również po zaniku zasilania.

Opis rysunku

Pole rozdzielcze jest uwidocznione w przykładowym rozwiązaniu na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia w widoku z przodu pole rozdzielcze przy otwartej pokrywie komory głównej, przy czym widoczne jest rozmieszczenie poszczególnych podzespołów tego pola.

Fig. 2 - pole rozdzielcze według fig. 1 w widoku z boku oraz

Fig. 3 - pole rozdzielcze według fig. 2, w widoku z boku, na którym zaznaczono w sposób uproszczony połączenie podstawowych podzespołów oznaczonych cyframi.

Opis przykładowego rozwiązania

Pole rozdzielcze jest wykonane w postaci cylindrycznej stalowej szafy 1 składającej się z walcowej komory głównej 101 wyposażonej w umieszczone w jej tylnej części wypukłe dno 102 oraz z umieszczonego w jej przedniej części wypukłego okrągłego wieka 103 osadzonego na zawiasach 1031. zamykającego komorę główną 101 za pomocą pierścienia 1032 zaopatrzonego w zamek bagnetowy. Pod komorą główna 101 szafy 1 i za tą komorą są rozmieszczone komory boczne: komora przyłączeniowa dopływu 104. komora 105 odłącznika dopływu 2, komora 106 odłącznika odpływu 3, komora przyłączeniowa odpływów 107 oraz komora 108 źródeł napięcia. Komory 101,1Q£,1Q5, 106 i 107 są wyposażone w filtry odciążające 4. Dolna część szafy 1 jest zaopatrzona w płozy 5, za pomocą których jest ustawiona na podłożu. Komora główna 101 oraz pokrywa 103 są wyposażone w nie przedstawione na rysunku standardowe wzierniki, pokrywy oraz w elementy do kontrolowania i sterowania czynnościami podzespołów pola rozdzielczego.

Większa część podzespołów pola rozdzielczego jest umieszczona w komorze głównej 101. W centralnej części komory 101 jest osadzony wyłącznik główny 6, który za pomocą odłącznika dopływu 2 jest połączony elektrycznie z przewodem zasilającym 21_. Między odłącznikiem do obwodów pomiarowych, sterowania i sygnalizacji dopływu 2 i wyłącznikiem głównym 6 są włączone przekładniki pomiarowe 7 do pomiaru napięcia na wszystkich trzech fazach, podające napięcie do pomiaru, sterowania i sygnalizacji pola rozdzielczego. Wyłącznik główny 6 jest podłączony z odłącznikiem odpływu 3 za pomocą umieszczonych na wszystkich trzech fazach pomiarowych przekładników prądu 8 i za pomocą różnicowego przekładnika pomiarowego odpływu 31, przy czym do tego obwodu jest podłączone również uziemienie odpływu 10. Zarówno przekładniki pomiarowe napięcia 7 jak i przekładniki pomiaru prądu 8 oraz różnicowy przekładnik pomiarowy 9 są połączone z zabezpieczającym przekaźnikiem sterującym H, do którego są także podłączone obwody pomocnicze wyłącznika głównego 6, obwód pomiarowy 12 do pomiaru izolacji oraz elementy sygnalizacji optycznej 13. Obwód pomiarowy do pomiaru izolacji 12 jest połączony z obwodem siłowym przez dławiki 14.

Procedura włączania odpływu rozpoczyna się odłączeniem uziemienia odpływu 10 oraz włączeniem odłącznika odpływu 3 i odłącznika dopływu 2. Wszystkie te czynności wykonuje się jednym ruchem ręcznej dźwigni sterującej (nie pokazanej na rysunku). Włączenie odpływu powoduje podanie napięcia na przekładniki pomiarowe Z. a tym samym na wszystkie obwody pomiarowe, sterujące i sygnalizacyjne pola rozdzielczego. Po kilku sekundach przekaźnik zabezpieczający i sterujący 11 oraz wyłącznik główny 6 zakończą procedurę samoczynnej kontroli obwodów pomiaru i sterowania, zaś na odpowiednich wskaźnikach sygnalizacji optycznej 13 umieszczonych na przednim wieku 103 pojawi się sygnał informujący o pozytywnym wyniku tej kontroli. W celu podłączenia odpływu do źródła napięcia za pomocą obwodu pomiarowego 12 dokonuje się pomiaru izolacji oraz wydaje polecenie pomiaru stanu izolacji odpływu. Po tym poleceniu obwód pomiaru izolacji 12 zamknie nie włączony dotychczas obwód napięcia kontrolowanego odpływu. Jeżeli kontrola nie znajdzie nieprawidłowości, do mierzonego odpływu podłącza się zmierzone napięcie eksploatacyjne ze źródła wysokiego napięcia (nie pokazanego na rysunku). Jeżeli nadal system nie

Claims (2)

1. 4 PL 65 946 Υ1 wykryje błędu, sygnalizator optyczny zgłasza gotowość do włączenia wyłącznika głównego 6. Podłączenie opisanego urządzenia pomiarowego do siłowego obwodu elektrycznego wykonuje się przez dławiki 14 ze względu na zwarcie obwodu mocy przez elementy pomiarowe. Pomiar dotyczy wszystkich trzech faz prądu. Zastosowanie wzoru użytkowego Opisane we wzorze użytkowym pole rozdzielcze w wykonaniu przeciwwybuchowym jest przeznaczone zwłaszcza dla rozdzielni prądu zmiennego w kopalniach. Zastrzeżenia ochronne 1. Pole rozdzielcze średniego napięcia zmiennego składające się z zamykanej szafy (1) wyposażonej w komorę główną (101). w której jest umieszczona większość podzespołów, zwłaszcza wyłącznik główny (6) połączony elektrycznie za pomocą odłącznika dopływu (2) z przewodem dopływowym (21J, zaś za pomocą odłącznika odpływu (3) z przewodem odpływowym (3Ϊ), przy czym między odłącznikiem dopływu (2) i wyłącznikiem głównym (6) są włączone przekładniki pomiarowe napięcia (7) umieszczone na wszystkich trzech fazach, przy czym obwód elektryczny jest wyposażony w zabezpieczające przekaźniki sterujące Ql) połączone z obwodem pomiaru izolacji (12), znamienne tym, że wyłącznik główny (6) jest połączony z odłącznikiem odpływu (3) za pomocą przekładników pomiaru prądu (8) umieszczonych na wszystkich trzech fazach, natomiast obwód pomiaru izolacji (121 jest połączony z elektrycznym obwodem siłowym za pomocą dławików (14).
2. 2. Pole rozdzielcze według zastrz. 1, znamienne tym, że przekładniki pomiaru napięcia (7) umieszczone na wszystkich trzech fazach, przekładniki pomiaru prądu (8) umieszczone na wszystkich trzech fazach oraz różnicowy przekładnik pomiarowy (9) są połączone z zabezpieczającym przekaźnikiem sterującym Q1_), do którego są podłączone również obwody pomocnicze wyłącznika głównego (6), obwód pomiaru izolacji (12) oraz wskaźniki sygnalizacji optycznej (13).