RU2168826C1 - Arc-protection device for disconnecting metalclad switchgear cubicle - Google Patents

Arc-protection device for disconnecting metalclad switchgear cubicle Download PDF

Info

Publication number
RU2168826C1
RU2168826C1 RU2000117569A RU2000117569A RU2168826C1 RU 2168826 C1 RU2168826 C1 RU 2168826C1 RU 2000117569 A RU2000117569 A RU 2000117569A RU 2000117569 A RU2000117569 A RU 2000117569A RU 2168826 C1 RU2168826 C1 RU 2168826C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light
processing unit
electronic signal
switchgear
converters
Prior art date
Application number
RU2000117569A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.П. Казачков
Original Assignee
Научно-исследовательский институт импульсной техники
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт импульсной техники filed Critical Научно-исследовательский институт импульсной техники
Priority to RU2000117569A priority Critical patent/RU2168826C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2168826C1 publication Critical patent/RU2168826C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

FIELD: open-arc short-circuit protection of metal clad switchgear cubicles . SUBSTANCE: device has two light conductors of different attenuation factors assembled into common cable , two photoelectric converters, electronic signal-processing unit, and n final elements, where n is number of cubicles under protection. Each light conductor is optically coupled on one end with input of its respective photoelectric converter; outputs of photoelectric converters are connected to respective inputs of electronic signal-processing unit. Each of its n outputs is connected to respective final element; attenuation factors of light conductors differ by Δα ≈ 2/L, where L is light conductor length. Electronic signal-processing unit is designed for implementing mathematical function x = 1/Δα•InI1/I2, where x is distance from arcing metal clad switchgear cubicle to photoelectric converters along light-conductor cables; I1,I2 are photoelectric output currents of photoelectric converters. EFFECT: enlarged length of metal clad switchgear internal section handled by protective device. 2 dwg

Description

Изобретение относится к системам релейной защиты электрооборудования и может быть использовано для подачи сигнала на аварийное отключение ячейки комплектного распределительного устройства (КРУ) при возникновении в ней открытой электрической дуги короткого замыкания. The invention relates to systems of relay protection of electrical equipment and can be used to send a signal for emergency shutdown of the switchgear cubicle when a short circuit occurs in it.

При разработке систем аварийной защиты электрораспределительного оборудования, в частности КРУ, при возникновении электрической дуги в отдельной ячейке КРУ встает задача отключения этой поврежденной ячейки без отключения КРУ в целом. Устройство дуговой защиты должно охватывать все ячейки КРУ, регистрировать поврежденную ячейку и подавать сигнал на ее отключение. Также оно должно иметь высокое быстродействие, не реагировать на электромагнитные помехи и допускать многократное срабатывание. When developing emergency protection systems for electrical distribution equipment, in particular switchgear, when an electric arc occurs in a separate switchgear cell, the task is to turn off this damaged cell without disconnecting the switchgear as a whole. The arc protection device must cover all the switchgear cells, register the damaged cell and signal to turn it off. Also, it should have high speed, not respond to electromagnetic interference and allow multiple operation.

Известно устройство дуговой защиты [1], содержащее чувствительный элемент в виде световода - волоконно-оптического жгута со светопроницаемой оболочкой, который оптически подсоединен к входу фотоэлектронного преобразователя, выход которого через пороговое устройство подсоединен к исполнительному органу, осуществляющему отключение КРУ в целом. Световод прокладывается в местах вероятного возникновения дуги в ячейках КРУ. Устройство работает следующим образом. При возникновении открытой электрической дуги в ячейке КРУ свет от нее, падающий на боковую поверхность световода, проходит через его светопроницаемую оболочку и захватывается светопроводящим каналом световода, по которому передается к фотоэлектронному преобразователю, где преобразуется в электрический аналог - скачок напряжения на выходе фотоэлектронного преобразователя. Амплитуда этого скачка на пороговом устройстве сравнивается с уровнем срабатывания этого устройства. При превышении этого уровня пороговое устройство вырабатывает сигнал, который вызывает срабатывание исполнительного органа, отключающего КРУ в целом. Данное устройство позволяет охватывать несколько ячеек КРУ за счет прокладки световода в этих ячейках, имеет достаточное быстродействие, не реагирует на электромагнитные помехи за счет использования диэлектрического световода. Кроме этого, оно допускает многократное срабатывание, так как световод при воздействии дуги не разрушается. Однако оно не позволяет определять поврежденную ячейку для ее селективного отключения, и поэтому производит отключение КРУ в целом. A device for arc protection [1] is known, which contains a sensing element in the form of a fiber — a fiber optic bundle with a translucent sheath, which is optically connected to the input of the photoelectronic converter, the output of which through a threshold device is connected to the actuator, which disconnects the switchgear as a whole. The light guide is laid in places of the possible occurrence of an arc in the switchgear cells. The device operates as follows. When an open electric arc arises in the switchgear cell, the light from it, incident on the side surface of the fiber, passes through its translucent sheath and is captured by the light-conducting channel of the fiber, through which it is transmitted to the photoelectronic converter, where it is converted into an electrical analog - a voltage jump at the output of the photoelectronic converter. The amplitude of this jump on the threshold device is compared with the response level of this device. When this level is exceeded, the threshold device generates a signal that triggers the actuation of the executive body, which disables the switchgear as a whole. This device allows you to cover several switchgear cells by laying the fiber in these cells, has sufficient speed, does not respond to electromagnetic interference due to the use of a dielectric fiber. In addition, it allows multiple operation, since the fiber is not destroyed when exposed to an arc. However, it does not allow to determine the damaged cell for its selective shutdown, and therefore shuts down the switchgear as a whole.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для отключения ячейки комплектного распределительного устройства [2], состоящее из световода со светопроницаемой оболочкой, двух фотоэлектронных преобразователей, электронного блока обработки сигналов и n исполнительных органов, где n равно числу контролируемых ячеек КРУ. Световод своими концами подключен через фотоэлектронные преобразователи к входам электронного блока обработки сигналов, выходы которого подключены к исполнительным органам. Как и в предыдущем устройстве, световод протягивается через ячейки КРУ вблизи мест возможного возникновения открытой электрической дуги. Устройство работает следующим образом. При возникновении открытой электрической дуги ее свет падает на боковую поверхность световода, захватывается в его светопроводящем канале и передается по нему в оба конца световода к фотоэлектронным преобразователям, которые преобразуют приходящий на них свет в пропорциональные его мощности электрические сигналы - фототоки. Эти фототоки поступают на входы электронного блока обработки сигналов, где производится их математическая обработка по формуле:

Figure 00000002

где x - расстояние от ячейки, где возникла электрическая дуга, до первого фотоэлектронного преобразователя вдоль световода;
L - длина световода;
α - коэффициент затухания световода;
I1, I2 - фототоки с первого и второго фотоэлектронных преобразователей соответственно.The closest technical solution to the proposed one is a device for disconnecting a cell of a complete switchgear [2], consisting of a fiber with a light-transmitting sheath, two photoelectronic converters, an electronic signal processing unit and n actuators, where n is equal to the number of monitored switchgear cells. The optical fiber at its ends is connected through photoelectronic converters to the inputs of the electronic signal processing unit, the outputs of which are connected to the executive bodies. As in the previous device, the light guide extends through the switchgear cells near the places of the possible occurrence of an open electric arc. The device operates as follows. When an open electric arc occurs, its light falls on the lateral surface of the fiber, is captured in its light guide channel and transmitted through it to both ends of the fiber to photoelectric converters, which convert the light coming to them into electrical signals proportional to its power - photocurrents. These photocurrents go to the inputs of the electronic signal processing unit, where they are mathematically processed according to the formula:
Figure 00000002

where x is the distance from the cell where the electric arc occurred to the first photoelectronic converter along the fiber;
L is the length of the fiber;
α is the fiber attenuation coefficient;
I 1 , I 2 - photocurrents from the first and second photoelectronic converters, respectively.

Зная геометрию прокладки световода, нетрудно определить поврежденную дугой ячейку. По величине x электронный блок обработки сигналов определяет номер nk ячейки, где возникла дуга, и формирует на своем nk выходе сигнал, который поступает соответственно на nk исполнительный орган, производящий отключение данной ячейки. В случае, когда величина x не соответствует ни одной ячейке, электронный блок обработки сигналов выдает сигналы на все ячейки КРУ и отключает его в целом. Данное устройство охватывает несколько ячеек КРУ, не реагирует на электромагнитные помехи, производит отключение А только поврежденной ячейки без отключения КРУ в целом, допускает многократное срабатывание.Knowing the geometry of the fiber optics, it is not difficult to identify a damaged cell arc. By the value of x, the electronic signal processing unit determines the number n k of the cell where the arc occurred, and generates a signal at its n k output, which is supplied to the n k executive body, which turns off this cell. In the case when the value x does not correspond to any cell, the electronic signal processing unit generates signals to all the switchgear cells and turns it off as a whole. This device covers several switchgear cells, does not respond to electromagnetic interference, disables A only of the damaged cell without disconnecting the switchgear as a whole, allows multiple operation.

Определение расстояния x от ячейки, в которой возникла дуга, до фотоэлектронных преобразователей определяется с погрешностью. При заданной максимальной погрешности |Δx|max длина контролируемого внутри КРУ участка ограничена, что подтверждается следующим.The determination of the distance x from the cell in which the arc appeared to photoelectronic converters is determined with an error. For a given maximum error | Δx | max length of the section controlled inside the switchgear is limited, which is confirmed by the following.

Абсолютную погрешность Δx определения местоположения возникновения дуги данным устройством можно записать в виде:

Figure 00000003

где ΔI1, ΔI2 - среднеквадратичные значения флуктуации фототоков фотоэлектронных преобразователей. С учетом того, что относительные флуктуации фототоков ε1 = ΔI1/I1, ε2 = ΔI2/I2, выражение (2) можно переписать в виде:
Figure 00000004

где εmax = max{|ε1|,|ε2|}.
Относительная флуктуация ε фототока, связанная только с флуктуацией светового потока, определяется по формуле (4):
Figure 00000005

где ν - энергия фотона, принимаемого фотоэлектронным преобразователем; η - квантовая эффективность фотоэлектронного преобразователя: W - шум фактор; Δ f - полоса частот, в которой регистрируется сигнал; P - световая мощность сигнала, принимаемого фотоэлектронным преобразователем, и определяемая выражением:
P=P0exp(- α •x), (5)
где P0 - световая мощность, захваченная световодом от световой вспышки дуги и направленная на один из фотоэлектронных преобразователей, x - расстояние от дуги до этого преобразователя вдоль световода.The absolute error Δx of determining the location of occurrence of the arc by this device can be written in the form:
Figure 00000003

where ΔI 1, ΔI 2 are the rms fluctuations of the photocurrents of photoelectric converters. Considering that the relative fluctuations of the photocurrents ε 1 = ΔI 1 / I 1 , ε 2 = ΔI 2 / I 2 , expression (2) can be rewritten in the form:
Figure 00000004

where ε max = max {| ε 1 |, | ε 2 |}.
The relative fluctuation ε of the photocurrent, associated only with the fluctuation of the light flux, is determined by the formula (4):
Figure 00000005

where ν is the energy of the photon received by the photoelectronic converter; η is the quantum efficiency of the photoelectronic converter: W is the noise factor; Δ f is the frequency band in which the signal is recorded; P is the light power of the signal received by the photoelectronic converter, and is determined by the expression:
P = P 0 exp (- α • x), (5)
where P 0 is the light power captured by the light guide from the light flash of the arc and directed to one of the photoelectronic converters, x is the distance from the arc to this converter along the light guide.

Относительная флуктуация ε будет максимальной, когда световая мощность P принимаемого сигнала будет минимальной, что соответствует световой вспышке, воздействующей на дальний от фотоэлектронного преобразователя конец световода, когда x = L, поэтому максимальную погрешность |Δx|max можно записать в виде:

Figure 00000006

Так как фотоэлектронные преобразователи находятся рядом, оба конца световода должны быть расположены вблизи друг от друга. Поэтому длина L световода должна быть примерно в 2 раза больше длины Lконт контролируемого участка:
L=2Lконт
С учетом вышесказанного максимальная длина контролируемого участка будет равна:
Figure 00000007

Так, при α =0,07 1/м, P0 = 1 мкВт, |Δx|max = 0,5 м; К = 2,2587•10-5 мкВт максимальная длина контролируемого участка будет 28,5 м, при длине световода ~57 м.The relative fluctuation ε will be maximum when the light power P of the received signal is minimal, which corresponds to a light flash acting on the far end of the fiber from the photoelectronic converter, when x = L, therefore, the maximum error | Δx | max can be written as:
Figure 00000006

Since photoelectric converters are close by, both ends of the fiber must be located close to each other. Therefore, the length L of the fiber should be approximately 2 times greater than the length L cont controllable area:
L = 2L cont
Based on the foregoing, the maximum length of the controlled area will be equal to:
Figure 00000007

So, at α = 0.07 1 / m, P 0 = 1 μW, | Δx | max = 0.5 m; K = 2.2587 • 10 -5 μW, the maximum length of the controlled section will be 28.5 m, with a fiber length of ~ 57 m.

Недостатком прототипа является малая длина контролируемого участка внутри КРУ при значительной длине световода. The disadvantage of the prototype is the small length of the controlled area inside the switchgear with a significant length of the fiber.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является увеличение длины контролируемого участка внутри КРУ. The technical result provided by the claimed invention is to increase the length of the controlled area inside the switchgear.

Технический результат достигается тем, что устройство дуговой защиты для отключения ячейки комплектного распределительного устройства, содержащее световод со светопроницаемой оболочкой, два фотоэлектронных преобразователя, электронный блок обработки сигналов и n исполнительных органов, где n - число контролируемых ячеек, выходы фотоэлектронных преобразователей подключены к соответствующим входам электронного блока обработки сигналов, каждый из n выходов которого подключен к соответствующему исполнительному органу, дополнительно содержит второй световод со светопроницаемой оболочкой и коэффициентом затухания, отличным от коэффициента затухания первого световода на величину Δα≈2/L, где L - длина световодов, световоды объединены в кабель, одним концом каждый световод оптически подсоединен к входу своего фотоэлектронного преобразователя, электронный блок обработки сигналов выполнен с возможностью реализации математической функции:

Figure 00000008

где x - расстояние от ячейки КРУ, в которой возникла дуга до фотоэлектронных преобразователей вдоль кабеля световодов: I1, I2 - фототоки с выходов фотоэлектронных преобразователей.The technical result is achieved by the fact that the arc protection device for disconnecting the cells of the complete switchgear containing a light guide with a light-transmitting sheath, two photoelectronic converters, an electronic signal processing unit and n actuators, where n is the number of monitored cells, the outputs of the photoelectric converters are connected to the corresponding inputs of the electronic a signal processing unit, each of the n outputs of which is connected to the corresponding executive body, additionally with contains a second fiber with a translucent sheath and a attenuation coefficient different from the attenuation coefficient of the first fiber by Δα≈2 / L, where L is the length of the optical fibers, the optical fibers are combined into a cable, each fiber is optically connected to the input of its photoelectric converter at one end, and an electronic processing unit signals made with the possibility of implementing a mathematical function:
Figure 00000008

where x is the distance from the switchgear cell in which the arc appeared to the photoelectronic converters along the optical fiber cable: I 1 , I 2 are the photocurrents from the outputs of the photoelectronic converters.

На фиг. 1 приведена схема устройства, на фиг. 2 - схема примера выполнения электронного блока обработки сигналов. In FIG. 1 shows a diagram of the device, in FIG. 2 is a diagram of an example embodiment of an electronic signal processing unit.

Устройство дуговой защиты для отключения ячейки КРУ содержит световоды 1, 2, объединенные в один кабель, фотоэлектронные преобразователи 3, 4, электронный блок обработки сигналов 5 и n исполнительных органов 6, где n - число контролируемых ячеек. Световоды 1 и 2 одним из своих концов оптически подключены к входам фотоэлектронных преобразователей 3, 4 соответственно. Выходы фотоэлектронных преобразователей 3, 4 подключены соответственно к первому и второму входам электронного блока обработки сигналов 5, а каждый из n выходов этого блока подключен к соответствующему исполнительному органу 61...n.The arc protection device for disconnecting the switchgear cell contains optical fibers 1, 2, combined into one cable, photoelectronic converters 3, 4, an electronic signal processing unit 5 and n of the actuating organs 6, where n is the number of monitored cells. The optical fibers 1 and 2 are optically connected at one of their ends to the inputs of the photoelectric converters 3, 4, respectively. The outputs of the photoelectronic converters 3, 4 are connected respectively to the first and second inputs of the electronic signal processing unit 5, and each of the n outputs of this unit is connected to the corresponding actuator 6 1 ... n .

Устройство работает следующим образом. При возникновении открытой электрической дуги в одной из ячеек КРУ свет от нее падает на боковую поверхность кабеля световодов, имеющих разные коэффициенты затухания, проходит через их светопроницаемую оболочку и захватывается в их светопроводящих каналах. По световодам 1, 2 световые сигналы от дуги распространяются с разной степенью затухания их мощности и поступают на фотоэлектронные преобразователи 3, 4, где их мощности преобразуются в пропорциональные этим мощностям сигналы фототоков. Фототоки поступают на входы электронного блока обработки сигналов 5, где по их соотношениям определяется номер поврежденной ячейки, после чего на выходе электронного блока обработки сигналов, соответствующем этой ячейке, формируется сигнал на ее отключение, который подается на исполнительный орган 6m, соответствующий m-й ячейке. Исполнительный орган 6m осуществляет отключение m-й поврежденной ячейки.The device operates as follows. When an open electric arc occurs in one of the switchgear cells, the light from it falls on the side surface of the cable of optical fibers having different attenuation coefficients, passes through their translucent sheath and is captured in their light guide channels. Through the optical fibers 1, 2, the light signals from the arc propagate with varying degrees of attenuation of their power and are transmitted to photoelectric converters 3, 4, where their powers are converted into photocurrent signals proportional to these powers. The photocurrents are fed to the inputs of the electronic signal processing unit 5, where the number of the damaged cell is determined by their ratios, after which a signal to turn it off is generated at the output of the electronic signal processing unit corresponding to this cell, which is supplied to the 6 m actuator corresponding to the mth cell. The executive body 6 m disables the m-th damaged cell.

Принцип действия предлагаемого устройства основан на линейной зависимости логарифма отношения мощностей световых сигналов, регистрируемых на концах световодов, от длины этих световодов между вспышкой света и их концами. Зная эту длину при известной геометрии прокладки кабеля световодов, можно определить ячейку, где возникла дуга. Возможность определения длины кабеля световодов между вспышкой света и его концом подтверждается следующим. The principle of operation of the proposed device is based on a linear dependence of the logarithm of the ratio of the power of the light signals recorded at the ends of the fibers, on the length of these fibers between the flash of light and their ends. Knowing this length with the known geometry of the cable laying of the optical fibers, it is possible to determine the cell where the arc appeared. The ability to determine the cable length of the optical fibers between the flash of light and its end is confirmed by the following.

Мощности световых сигналов P1 и P2, индуцированные в световодах вспышкой света, например от открытой электрической дуги, и регистрируемые на их концах, определяются по формулам:
P1 = q•F•l•exp(-α1x) (9)
P2 = q•F•l•exp(-α2x) (10)
где q - коэффициент преобразования света в световую мощность, захваченную световодом и направленную в конец, подсоединенный к фотоэлектронному преобразователю;
F - освещенность, создаваемая регистрируемой световой вспышкой в месте расположения световодов;
l - облученная длина световодов;
α1,α2/ - коэффициенты затухания световой мощности световодов 1, 2 соответственно;
x - длина световодов от места световой вспышки до их концов, подсоединенных к фотоэлектронным преобразователям.
The power of the light signals P 1 and P 2 induced in the fibers by a flash of light, for example from an open electric arc, and recorded at their ends, are determined by the formulas:
P 1 = q • F • l • exp (-α 1 x) (9)
P 2 = q • F • l • exp (-α 2 x) (10)
where q is the coefficient of conversion of light into light power captured by the light guide and directed to the end connected to the photoelectric converter;
F is the illumination created by the recorded light flash at the location of the optical fibers;
l is the irradiated length of the optical fibers;
α 1, α 2 / - attenuation coefficients of the light power of the optical fibers 1, 2, respectively;
x is the length of the optical fibers from the place of the light flash to their ends, connected to photoelectric converters.

Разделив уравнения (9) на (10) и взяв от полученного выражения логарифм, легко получить следующую формулу:

Figure 00000009

Вводя обозначение Δα = α21 и учитывая, что световые мощности P1 и P2 пропорциональны фототокам I1 и I2 на фотоэлектронных преобразователях 3, 4, уравнение (11) можно переписать в виде формулы:
Figure 00000010

Таким образом положение световой вспышки вдоль кабеля из двух световодов будет определено.Dividing equations (9) by (10) and taking the logarithm from the resulting expression, it is easy to obtain the following formula:
Figure 00000009

Introducing the notation Δα = α 21 and taking into account that the light powers P 1 and P 2 are proportional to the photocurrents I 1 and I 2 on photoelectric converters 3, 4, equation (11) can be rewritten in the form of the formula:
Figure 00000010

Thus, the position of the light flash along the cable of two optical fibers will be determined.

Величина Δα выбирается такой, чтобы обеспечить минимальную погрешность определения положения световой вспышки вдоль кабеля. Максимальная абсолютная погрешность Δx определяется по формуле:

Figure 00000011

где εmax1,εmax2 - максимальные относительные флуктуации фототоков I1, I2 соответственно.The value of Δα is chosen so as to provide a minimum error in determining the position of the light flash along the cable. The maximum absolute error Δx is determined by the formula:
Figure 00000011

where ε max1, ε max2 are the maximum relative fluctuations of the photocurrents I 1 , I 2, respectively.

Как и в прототипе, очевидно, что относительная флуктуация ε будет максимальной, когда световая вспышка произойдет на дальних от фотоэлектронных преобразователей концах световодов. Поэтому максимальную погрешность

Figure 00000012
можно записать в виде:
Figure 00000013

Можно показать, что |Δx|max имеет минимум, когда Δα ≈ 2/L.
Отметим, что в данной схеме длина контролируемого участка равна длине световодов Lконт=L. Если пренебречь затуханием в световоде l, то длина Lконт контролируемого участка может быть оценена по формуле:
Figure 00000014

При тех же параметрах, что и в прототипе, а именно: при α = 0,07 1/м, P0 = 1 мкВт, |Δx|max = 0-5 м; К= 2,2587•10-5 мкВт, длина контролируемого участка составит Lконт ≈ 53 м, что в 1,85 раз больше, чем в прототипе.As in the prototype, it is obvious that the relative fluctuation ε will be maximum when the light flash occurs at the ends of the optical fibers far from the photoelectric converters. Therefore, the maximum error
Figure 00000012
can be written as:
Figure 00000013

It can be shown that | Δx | max has a minimum when Δα ≈ 2 / L.
Note that in this scheme, the length of the monitored section is equal to the length of the optical fibers L cont = L. If we neglect the attenuation in the optical fiber l, then the length L cont controllable section can be estimated by the formula:
Figure 00000014

With the same parameters as in the prototype, namely: at α = 0.07 1 / m, P 0 = 1 μW, | Δx | max = 0-5 m; K = 2.2587 • 10 -5 μW, the length of the controlled area will be L cont ≈ 53 m, which is 1.85 times more than in the prototype.

В заявляемом устройстве в качестве световодов 1, 2 могут быть использованы, например, нерегулярные волоконно-оптические жгуты, изготавливаемые АО "Лыткаринский завод оптического стекла". In the claimed device, as optical fibers 1, 2, for example, irregular fiber optic bundles manufactured by Lytkarinsky Optical Glass Plant JSC can be used.

В качестве фотоэлектронных преобразователей могут быть использованы фотодетекторы, изготовленные на базе фотодиодов ЛФД-2. Photodetectors made on the basis of LFD-2 photodiodes can be used as photoelectronic converters.

В качестве электронного блока обработки сигналов может быть использован блок, выполненный по схеме, приведенный на фиг. 2, который состоит из блока логарифмирования отношения токов 7, выполненного на базе схемы, приведенной в [4] , и линейно-точечного индикатора на базе микросхемы типа LM3914, описанной в [5]. As an electronic signal processing unit, a block made according to the circuit shown in FIG. 2, which consists of a block of the logarithm of the ratio of currents 7, made on the basis of the circuit shown in [4], and a linear-point indicator based on a microcircuit of the LM3914 type described in [5].

В качестве исполнительного органа может быть использован блок на базе реле РЭН-33. A block based on the REN-33 relay can be used as an executive body.

Таким образом, техническим результатом от использования заявляемого устройства дуговой защиты для отключения ячейки комплектного распределительного устройства в сравнении с прототипом является увеличение длины контролируемого участка. Thus, the technical result of using the inventive arc protection device to disconnect the cells of the complete switchgear in comparison with the prototype is to increase the length of the controlled area.

Источники информации
1. Устройство дуговой защиты, МКИ7 H 02 H 7/26, Свидетельство на полезную модель N 5893, 26.09.1996.
Sources of information
1. Arc protection device, MKI 7 H 02 H 7/26, Utility Model Certificate N 5893, 09.26.1996.

2. Устройство для отключения комплектных распределительных устройств, Патент на изобретение, МКИ7 H 02 H 7/26, N 2096887, 04.08.1993.2. Device for disconnecting complete switchgear, Patent for the invention, MKI 7 H 02 H 7/26, N 2096887, 04.08.1993.

3. П.А. Демьяненко, Радиотехника,1988 г., N 2, стр.88. 3. P.A. Demyanenko, Radio engineering, 1988, N 2, p. 88.

4. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы, М.: Советское радио, 1979, с. 179. 4. Shilo V.L. Linear Integrated Circuits, Moscow: Soviet Radio, 1979, p. 179.

5. Ч. Шумейкер "Любительские схемы контроля и сигнализации на ИС", М.: Мир, 1989, с.111. 5. C. Shoemaker "Amateur control and signaling schemes for IP", M .: Mir, 1989, p.111.

Claims (1)

Устройство дуговой защиты для отключения ячейки комплектного распределительного устройств (КРУ), содержащее световод со светопроницаемой оболочкой, два фотоэлектронных преобразователя, электронный блок обработки сигналов и n исполнительных органов, где n - число контролируемых ячеек, выходы фотоэлектронных преобразователей подключены к соответствующим входам электронного блока обработки сигналов, каждый из n выходов которого подключен к соответствующему исполнительному органу, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит второй световод со светопроницаемой оболочкой и коэффициентом затухания, отличным от коэффициента затухания первого световода на величину
Figure 00000015
где L - длина световодов, световоды объединены в кабель, одним концом каждый световод оптически подсоединен к входу своего фотоэлектронного преобразователя, электронный блок обработки сигналов выполнен с возможностью реализации математической функции
Figure 00000016

где х - расстояние от ячейки КРУ, в которой возникла дуга, до фотоэлектронных преобразователей вдоль кабеля световодов;
I1, I2 - фототоки с выходов фотоэлектронных преобразователей.
An arc protection device for disconnecting a switchgear switchgear cubicle containing a light guide with a light-transmitting sheath, two photoelectronic converters, an electronic signal processing unit and n actuators, where n is the number of monitored cells, the outputs of the photoelectric converters are connected to the corresponding inputs of the electronic signal processing unit , each of the n outputs of which is connected to the corresponding executive body, characterized in that it further comprises a second with translucent light guide sheath and the attenuation coefficient different from the damping coefficient of the first optical fiber by an amount
Figure 00000015
where L is the length of the optical fibers, the optical fibers are combined into a cable, one end of each optical fiber is optically connected to the input of its photoelectronic converter, the electronic signal processing unit is configured to implement a mathematical function
Figure 00000016

where x is the distance from the switchgear cell in which the arc appeared to photoelectronic converters along the fiber cable;
I 1 , I 2 - photocurrents from the outputs of photoelectronic converters.
RU2000117569A 2000-07-03 2000-07-03 Arc-protection device for disconnecting metalclad switchgear cubicle RU2168826C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000117569A RU2168826C1 (en) 2000-07-03 2000-07-03 Arc-protection device for disconnecting metalclad switchgear cubicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000117569A RU2168826C1 (en) 2000-07-03 2000-07-03 Arc-protection device for disconnecting metalclad switchgear cubicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2168826C1 true RU2168826C1 (en) 2001-06-10

Family

ID=20237284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000117569A RU2168826C1 (en) 2000-07-03 2000-07-03 Arc-protection device for disconnecting metalclad switchgear cubicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2168826C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004032301A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-15 Federal State Unitary Enterprise 'research Institute Of Pulse Technique' (Fgup Niiit) Fibre-optical sensor for open electric arc
RU2446534C1 (en) * 2011-05-04 2012-03-27 Открытое акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" (ОАО "СО ЕЭС") Device for short-circuit protection in exposed switchgear deadband
RU2631056C1 (en) * 2016-12-30 2017-09-18 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Combined fiber-optic three-phase sensor of open electric arc
RU2806901C1 (en) * 2023-05-10 2023-11-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Arc protection device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Современные средства релейной защиты и противоаварийной автоматики. Каталог спецэкспозиции. - М.: Союзтехноэнерго, 1989, с.15. НИКИТАЕВ О.В., СЕЛИВАНИН А.У. Применение дуговых защит в комплектных распределительных устройствах сельскохозяйственных подстанций. Эксплуатация устройств сельскохозяйственного электроснабжения, Сборник научных трудов. - М., 1989, с. 44. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004032301A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-15 Federal State Unitary Enterprise 'research Institute Of Pulse Technique' (Fgup Niiit) Fibre-optical sensor for open electric arc
RU2446534C1 (en) * 2011-05-04 2012-03-27 Открытое акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" (ОАО "СО ЕЭС") Device for short-circuit protection in exposed switchgear deadband
RU2631056C1 (en) * 2016-12-30 2017-09-18 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Combined fiber-optic three-phase sensor of open electric arc
RU2806901C1 (en) * 2023-05-10 2023-11-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Arc protection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rosolem et al. Power-over-fiber applications for telecommunications and for electric utilities
NO171186C (en) FIBER OPTIC CABLE FOR USE AT HIGH TENSION, AND DEVICE INCLUDING SUCH A CABLE
ATE23232T1 (en) CABLES WITH CABLE SHEATH, IN PARTICULAR POWER CABLES, METHOD FOR INSTALLING A GUIDE CABLE AND DEVICE THEREOF.
SE9501883L (en) Secured switchgear for distribution of electrical energy against interference arcs
KR101956664B1 (en) solar power generation system with leakage current restriction
RU2168826C1 (en) Arc-protection device for disconnecting metalclad switchgear cubicle
CN210807279U (en) Switching value signal transmission control system based on optical fiber
CN110867819A (en) Arc light detection method and device
ES483880A1 (en) Overhead power cables
DE59601888D1 (en) DETECTOR FOR ARC FLOWS IN SWITCHGEAR FOR DISTRIBUTION OF ELECTRICAL ENERGY
BR9507399A (en) Hybrid electricity distribution network and telecommunications
RU2237332C2 (en) Open electric arc fiber-optic pickup
RU2379811C1 (en) Arc protection device
DE69601875D1 (en) ELECTRIC LADDERS AND CABLES
US9081161B2 (en) All-dielectric self-supporting (ADSS) fiber optic cable with a semi-conducting co-extruded tracking resistant jacket
JP3036033B2 (en) Accident point locator for gas insulated switchgear
RU2120167C1 (en) Metalclad switchgear cubicle disconnecting device
RU2401495C1 (en) Open electric arc distributive sensor
RU2096887C1 (en) Metalclad switchgear disconnecting device
RU5893U1 (en) ARC PROTECTION DEVICE
De Nazaré et al. Development of a monitoring system to improve ampacity in 138kV transmission lines using photonic technology
RU2727051C1 (en) High-voltage meter
Kim et al. Spatially-resolved measurement of arc flash event based on transmission loss of plastic optical fiber
RU2442175C1 (en) Device for operational control of the current in phase conductors in high voltage networks
KR20080015617A (en) Temperature measuring apparatus of bus bar for high voltage

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20100915

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180704