RU1772853C - Распределительное устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к низковольтным устройствам распределени  электроэнергии , в частности к распределительным устройствам (РУ), предназначенным дл  распределени  электроэнергии между несколькими фидерами и защиты от токов короткого замыкани  (КЗ).

Известны РУ 1, в которых имеютс  . вводной выключатель и несколько фидерных выключателей, защищающих каждый свой фидер как от КЗ, так и от токов перегрузки .

Основным недостатком таких РУ  вл етс  следующее, Так как вводной и фидерный выключатели в РУ наход тс  р дом, требовани  к их предельной коммутационной способности (ПКС) должны быть одинаковы . А это значит, что фидерные аппараты должны иметь достаточно высокую ПКС, а

следовательно, сравнительно большие мас- согабаритные показатели.

В качестве фидерных выключателей в известных РУ примен ютс  выключатели в изол ционных корпусах, которые имеют ограниченный ресурс (срок службы) при отключении токов КЗ, что  вл етс  одним из основных недостатков. Эти выключатели, предназначенные дл  защиты фидеров, не имеют дистанционного привода. Вследствие этого подобные выключатели предназначены дл  нечастого оперативного включени  или отключени  потребител , но чаще примен ютс  дл  включени  без тока. Поэтому подобные РУ не могут примен тьс  дн  оперативного управлени  потребител ми .

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому устройству  вл етс 

Ч

ч

о

00

ел

со

распределительный пункт 2, содержащий вводной выключатель, снабженный расце- пител ми мгновенного действи , сборные шины, подключенные к отвод щим зажимам вводного выключател , к которым подключены фидера, фидерные аппараты на каждом из фидеров, выполненные с дистанционным управлением, содержащие в каждом полюсе главные подвижные и неподвижные контакты, датчики тока, общий дл  всех полюсов механизм управлени  с дистанционным приводом, реле управлени , общий электронный блок обработки информации, поступающей отдатчиков и внешних элементов управлени , включенных на входы электронного блока, выходы которого включены на входы расце- пителей вводного выключател  и на входы реле управлени  фидерных аппаратов.

В этом распределительном пункте, благодар  применению общего электронного блока, производ щего обработку информации , функции защиты между аппаратами распределены следующим образом.

Защиту от токов КЗ во всех случа х осуществл ет вводной выключатель. Защита от токов перегрузки, утечки, а также подключение и отключение фидеров осуществл етс  фидерными аппаратами.

Однако эти аппараты имеют невысокий срок службы и поэтому подобный распределительный пункт не может быть применен дл  оперативного управлени  потребител ми .

Цель изобретени  - повышение срока службы за вл емого устройства и расширение области его использовани .

Достигаетс  поставленна  цель в известном устройстве, содержащем вводной вы- ключатель с количеством полюсов, соответствующим числу фаз защищаемой цепи, снабженный расцепител ми мгновенного действи , сборные шины, подключенные к отвод щим зажимам вводного выключател , к которым подключены по меньшей мере два фидера, столько же фидерных аппаратов, выполненных с дистанционным управлением, содержащих в каждом полюсе главные подвижные и неподвижные контакты, общий дл  всех полюсов механизм управлени  с дистанционным приводом, реле управлени , датчики тока, общий электронный блок обработки информации , поступающей от датчиков и внешних элементов управлени , включенных на входы электронного блока, выходы которого включены на входы расцепителей вводного выключател  и на входы реле управлени  фидерных аппаратов, тем, что,

оно снабжено силовыми полупроводниковыми модул ми, число которых равно числу фаз защищаемой цепи, и вспомогательными коммутационными аппаратами, число

которых равно числу фидерных аппаратов, причем каждый из вспомогательных коммутационных аппаратов имеет число полюсов, равное числу полюсов соответствующего фидерного аппарата, при этом один из сило0 вых выводов каждого полупроводникового модул  соединен электрически с главными неподвижными контактами одного полюса каждого из фидерных аппаратов, а второй силовой вывод этого полупроводникового

5 модул  через контакты соответствующих вспомогательных коммутационных аппаратов соединен с главными подвижными контактами этого же полюса фидерных аппаратов, а система управлени  силовых

0 полупроводниковых модулей и системы управлени  вспомогательных коммутационных аппаратов включены на выход общего электронного блока обработки информации .

5 Именно за счет того, что за вл емое устройство снабжено силовыми полупроводниковыми модул ми, число которых равно числу фаз защищаемой цепи, и вспомогательными коммутационными ап0 паратами, число которых равно числу фидерных аппаратов, причем каждый из вспомогательных коммутационных аппаратов имеет число полюсов, равное числу полюсов соответствующего фидерного

5 аппарата, при этом один из силовых выводов каждого полупроводникового модул  соединен электрически с главными неподвижными контактами одного полюса каждого из фидерных аппаратов, а второй силовой

0 вывод этого полупроводникового модул  через контакты соответствующих вспомогательных коммутационных аппаратов соединен с главными подвижными контактами этого же полюса фидерных аппаратов,

5 а система управлени  силовых полупроводниковых модулей и системы управлени  вспомогательных коммутационных аппаратов включены на выход общего электронного блока обработки информации,

0 достигаетс  повышение срока службы за вл емого устройства, т.к. при этом главные контакты фидерных аппаратов коммутируют цепи без электрической дуги , а контакты вспомогательных коммута5 ционных аппаратов коммутируют цепи без тока. Повышение срока службы аппаратов позвол ет использовать за вл емое РУ дл  оперативного управлени  потребител ми, что существенно расшир ет область ис- пользовани  подобных устройств.

Главные неподвижные контакты всех фидерных аппаратов, с целью уменьшени  габаритов, могут быть выполнены в виде одной общей дл  данной фазы шины, соединенной электрически с соответствующей сборной шиной и с силовым выводом одного из полупроводниковых модулей.

Фидерные аппараты в за вл емом РУ могут быть выполнены в виде автоматических выключателей, а вспомогательные коммутационные аппараты выполнены электромагнитными.

Фидерные аппараты и вспомогательные коммутационные аппараты могут быть выполнены в за вл емом РУ с-лектромаг- нитными.

На фиг. 1 показана принципиальна  схема за вл емого РУ, выполненного в соответствии с п.1 формулы; на фиг. 2 - принципиальна  схема за вл емого РУ, выполненного в соответствии с п.2 формулы; на фиг. 3 - вариант возможного конструктивного исполнени  за вл емого РУ в соответствии с п. 2 формулы.

РУ (фиг.1) содержит вводной выключатель 1 с расцепител ми 2 мгновенного действи , общий электрический блок 3 обработки информации, один из выходов 4 которого соединен с расцепител ми 2 вводного выключател  1. К отвод щим зажимам 5 вводного в.ыключател  1 подключены сборные шины 6, с которыми соединены главные неподвижные контакты 7, установленные в каждом из полюсов фидерных аппаратов 8, выполненных с дистанционным управлением также главные подвижные контакты 9, общий дл  всех полюсов механизм управлени  10 с дистанционным приводом, реле управлени  11, датчики тока 12, установленные на выводных зажимах 13 дл  передачи информации на входы электронного блока 3.

На входы электронного блока 3 включены также внешние элементы управлени  14. Выходы электронного блока 3 включены на входы реле управлени  11 фидерных аппаратов 8. Главные подвижные контакты 9 фидерных аппаратов 8 соединены с фидерами 15. РУ снабжено силовыми полупроводниковыми модул ми 16, число которых равно числу фаз защищаемой цепи, и вспомогательными коммутационными аппаратами 17, число которых равно числу фидерных аппаратов 8. Каждый из вспомогательных коммутационных аппаратов 17 имеет число полюсов, равное числу полюсов соответствующего фидерного аппарата 8. Один из силовых выводов 18 каждого полупроводникового модул  16 соединен электрически с главными неподвижными контактами 7 одного полюса каждого из фидерных аппаратов 8 через сборную шину 6. Второй силовой вывод 19 полупроводникового модул  16 через контакты 20 соответствующих вспо- 5 могательных коммутационных аппаратов 17 соединен с главными подвижными контактами 9 этого же полюса фидерного аппарата 8. Системы управлени  21 силовых полупроводниковых модулей 16 и системы 10 управлени , в частности, дистанционных приводов 22 вспомогательных коммутационных аппаратов 17 включены на выход общего электронного блока 3 обработки информации.

15 Главные неподвижные контакты 7 одной фазы всех фидерных аппаратов 8 могут быть выполнены в виде одной общей шины 23 (см.фиг.2 и 3), котора  соединена с соответствующей сборной шиной бис силовым 0 выводом полупроводникового модул  16. Шина 23 выполн етс  из металла с высокой электропроводностью, например, из меди. Главные подвижные контакты 9 (фиг. 3) каждого фидерного аппарата 8 механически со- 5 единены между собой и снабжены общим дл  всех полюсов механизмом управлени  10 с дистанционным приводом.

Один силовой вывод 18 полупроводникового модул  16 соединен с шиной 23, а 0 другой силовой вывод 19 гибким соединением 24 соединен с одним из контактов 20 одного из вспомогательных коммутационных аппаратов 17, соответствующий ему неподвижный контакт 25 соединен гибким 5 соединением 26 с соответствующим главным подвижным контактом 9 фидерного аппарата 8. На этом гибком соединении 26 установлены датчики тока 12.

Все подвижные контакты 20 соответсг- 0 вующего вспомогательного коммутационного аппарата 17 механически соединены между собой и снабжены дистанционным приводом 22.

Полупроводниковый модуль 16 включа- 5 ет силовую часть, выполненную, например, з соответствии с 3, и систему управлени , в частности, в соответствии с 4,

В качестве вспомогательных коммутационных аппаратов 17 могут быть примене- 0 ны контакторы типа КМ 15 5.

Напр жение на РУ подают от сети, дл  чего включают вводный выключатель 1, который может быть выполнен как с дистанционным приводом, так и без него. Фидерные 5 аппараты 8 включаютс  после того, как на их механизм управлени  10 с дистанционным приводом подают сигнал от электронного блока 3 обработки информации. Потребитель получает питание от фиде- ров 15.

В устройстве (фиг.2 и 3) после включени  вводного выключател  1 главный подвижный контакт 9 и главный неподвижный контакт 7 фидерного аппарата 8 замыкаютс  под воздействием общего дл  всех полюсов механизма управлени  10 с дистанционным приводом, который получает сигнал от электронного блока 3 обработки информации. Программа включени  фидерных аппаратов 8 может быть заложена в электронном блоке 3 обработки информации , но должна быть предусмотрена возможность непосредственного управлени  этими фидерными аппаратами 8 через электронный блок 3 обработки информации .

При возникновении тока КЗ в одном из фидеров 15 после достижени  током уставки срабатывани  соответствующего фидерного аппарата 8 электронный блок 3 обработки, на вход которого поступил соответствующий сигнал от датчика тока 12, формирует управл ющий сигнал, который через один из выходов 4 указанного электронного блока 3 подаетс  на расцепитель 2 мгновенного действи  вводного выключател  1, в результате чего он отключаетс . После отключени  вводного выключател  1 электронный блок обработки информации формирует управл ющий сигнал дл  того фидерного аппарата 8, в фидере которого возникло повреждение. Управл ющий сигнал с электронного блока 3 обработки информации поступает на вход общего дл  всех полюсов механизма управлени  Юэто- го фидерного аппарата 8, в результате чего он отключаетс . После этого электронный блок 3 включает вводной выключатель 1, если последний имеет дистанционное управление , или подает сигнал на пульт управлени  (на черт, не показан) о необходимости включени  вводного выключател  1.

В случае подачи внешнего сигнала, например , от внешних элементов 14 управлени  на электронный блок 3 обработки информации с целью отключени  соответствующего фидера 15 система работает следу- ющим образом. Электронный блок 3 формирует сигнал на включение вспомогательного коммутационного аппарата 17, дл  чего подает импульс на дистанционный привод 22. В результате этого к главным контактам 7 и 9 соответствующего фидерного аппарата 8 подключаетс  силовой полупроводниковый модуль 16 и шунтирует указанные контакты,-затем с электронного блока 3 на каждый силовой полупроводниковый модуль 16 подаютс  сигналы на управл ющие электроды тиристоров (симисторов), в результате чего они открываютс . Затеку

электронный блок 3 подает сигнал на общий дл  всех полюсов механизм управлени  10 с дистанционным приводом на размыкание главного подвижного контакта 9 и главного

неподвижного контакта 7 фидерного аппарата 8 и происходит бездуговое отключение фидера 15.

При прохождении тока через нуль тиристоры (симисторы) силовых полупроводниковых модулей 16 запираютс  и тем самым обесточивают фидер 15, который должен быть отключен. Затем происходит отключение вспомогательного коммутационного аппарата 17 (сн тие напр жени  с дистэнционного привода 22 при электромагнитном приводе или подаче сигнала на отключение).

При подаче внешнего управл ющего сигнала на электронный блок 3 на подключение фидерного аппарата 8, указанный блок формирует сигнал, который подаетс  на общий дл  всех полюсов механизм управлени  10 и фидерный аппарат 8 замыкает главный подвижный контакт 9 и главный

неподвижный контакт 7, чем подают напр жение на соответствующий фидер 15.

Следует отметить, что при одновременной подаче сигнала в электронный блок 3 на включение нескольких фидерных аппаратов

8 все они включаютс  одновременно; при подаче сигнала на отключение нескольких фидерных аппаратов 8, наход щихс  под нагрузкой, электронный блок 3 подает сигнал на включение соответствующего вспомогательного коммутационного аппарата 17 И проведение необходимых операций с силовым полупроводниковым модулем 16 последовательно в соответствии с заложенной программой.

Таким образом, за вл емое техниче- ское решение, по сравнению с прототипом 2, позвол ет повысить срок службы за вл емого устройства за счет того, что главные контакты фидерных аппаратов коммутируют цепи без электрической дуги, а контакты вспомогательных коммутационных аппаратов коммутируют цепи без тока, что, в свою очередь, позвол ет существенно расширить область использовани  за вл е0 мыхРУ.

Claims (4)

1. Формула изобретени  1, Распределительное устройство, содержащее вводный выключатель с количест- 5 вом полюсов, соответствующим числу фаз защищаемой цепи, снабженный расцепите- л ми мгновенного действи , сборные шины, подключенные к отвод щим зажимам вводного выключател , к которым подключены по меньшей мере два фидера, столько же

   фидерных аппаратов, выполненных с дистанционным управлением, содержащих в каждом полюсе главные подвижные и неподвижные контакты, общий дл  всех полюсов механизм управлени  с дистанционным приводом, реле управлени , датчики тока, общий электронный блок обработки информации , поступающей отдатчиков и внешних элементов управлени , включенных на входы электронного блока, выходы которого включены на входы расцепителей вводного выключател  и на входы реле управлени  фидерных аппаратов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  срока службы и расширени  области использова- ни , он снабжен силовыми полупроводниковыми модул ми, число которых равно числу фаз защищаемой цепи, и вспомогательными коммутационными аппаратами, число которых равно числу фидерных аппа- ратов, причем каждый из вспомогательных коммутационных аппаратов имеет число полюсов, равное числу полюсов соответствующего фидерного аппарата, при этом один из силовых выводов каждого полу- проводникового модул  соединен электрически с главными неподвижными контактами одного полюса каждого из фи3

   /I -ILJ N

   /

   Фиг/

   дерных аппаратов, а второй силовой вывод этого полупроводникового модул  через контакты соответствующих вспомогательных коммутационных аппаратов соединен с главными подвижными контактами этого же полюса фидерных аппаратов, а система управлени  силовых полупроводниковых модулей и система управлени  вспомогательных коммутационных аппаратов включены на выход общего электронного блока обработки информации.
2. 2.Устройство поп. 1,отличающее- с   тем, что, с целью уменьшени  габаритов, главные неподвижные контакты всех фидерных аппаратов выполнены в виде одной общей дл  данной фазы шины, соединенной электрически с соответствующей сборной шиной и с силовым выводом одного из полупроводниковых модулей.
3. 3.Устройство поп. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что фидерные аппараты выполнены в виде автоматических выключателей, а вспомогательные коммутационные аппараты выполнены электромагнитными.
4. 4.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что фидерные и вспомогательные коммутационные аппараты выполнены электромагнитными.

   К приводам {О

   J гГ

   ) К приВодан 22

   ш.

   19

   -Г5

   i I 1 U I I i.

   Ч т Г

   t i t t i i i i f

   к приводам

   Фиь.г

   Xv X7Q 7