RU2624779C1 - Устройство для ограничения токов короткого замыкания - Google Patents

Устройство для ограничения токов короткого замыкания Download PDF

Info

Publication number
RU2624779C1
RU2624779C1 RU2016122816A RU2016122816A RU2624779C1 RU 2624779 C1 RU2624779 C1 RU 2624779C1 RU 2016122816 A RU2016122816 A RU 2016122816A RU 2016122816 A RU2016122816 A RU 2016122816A RU 2624779 C1 RU2624779 C1 RU 2624779C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage vacuum
drive
resistor
vacuum switch
contact
Prior art date
Application number
RU2016122816A
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Александрович Лавринович
Андрей Александрович Кладько
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2016122816A priority Critical patent/RU2624779C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2624779C1 publication Critical patent/RU2624779C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil

Abstract

Использование: в области электротехники для защиты электрооборудования. Технический результат: ограничение токов короткого замыкания, коммутируемых высоковольтным вакуумным выключателем в операциях включения и отключения. Устройство содержит водно-растворный резистор и вакуумный выключатель. Корпус резистора имеет цилиндрическую форму с расширительным отводом в верхней части и с крышкой в торце. В крышку изнутри вмонтирован неподвижный контакт, шток которого соединен с токоподводом. Внутри резистора размещен поршневой контакт, шток которого соединен с приводом. В поршневом контакте выполнены сквозные отверстия. Шток поршневого контакта соединен с вводом высоковольтного вакуумного выключателя. Привод высоковольтного вакуумного выключателя соединен с подвижным контактом высоковольтного вакуумного выключателя. Привод поршневого контакта и привод высоковольтного вакуумного выключателя соединены с системой управления. Вывод высоковольтного вакуумного выключателя соединен с токоподводом. 4 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам для ограничения токов короткого замыкания, коммутируемых высоковольтным вакуумным выключателем в операциях включения и отключения, и может быть использовано для защиты электрооборудования.
Известен сверхпроводящий ограничитель тока короткого замыкания [RU 99906 U1, МПК H02H 3/00 (2006.01), опубл. 27.11.2010], содержащий прямолинейные и криволинейные участки из высокотемпературной сверхпроводящей ленты, образующие бифилярные петли, криволинейные участки которых опираются на первые и вторые ролики. Оси первых роликов установлены на первом поперечном участке изоляционного каркаса с возможностью вращательного движения. Оси вторых роликов установлены в пазах второго поперечного участка каркаса и подпружинены к нему с возможностью вращательного относительно оси и поступательного движения вдоль рамы каркаса. Прямолинейные участки лент дистанцированы в средней части рамы с помощью гребенок, а крайние прямолинейные участки лент опираются на продольные рейки.
Недостатком этого ограничителя тока является общая конструкционная сложность, существенным образом влияющая на увеличение стоимости ограничителя и ведущая к снижению надежности его работы.
Известно устройство для ограничения токов короткого замыкания [RU 2236057 С1, МПК 7 Н01Н 33/66, Н01Н 33/59, опубл. 10.09.2004], выбранное в качестве прототипа, содержащее в каждом полюсе высоковольтного вакуумного выключателя как минимум две вакуумные дугогасительные камеры. Полюс выключателя имеет токоподводы, с помощью которых осуществляется параллельное соединение токовых ветвей. В состав каждой токовой ветви входит по резистору, последовательно соединенному с вакуумной дугогасительной камерой. Подвижные контакты вакуумных дугогасительных камер связаны с общим приводным устройством.
Резисторы устройства включены в схему ограничения таким образом, что они постоянно находятся под воздействием протекающих по ним токов как в нормальном режиме работы, так и в режиме коммутации токов короткого замыкания, что является существенным недостатком устройства.
Задачей изобретения является разработка устройства для ограничения токов короткого замыкания.
Предложенное устройство для ограничения токов короткого замыкания, также как в прототипе, содержит резистор, последовательно соединенный с коммутирующим устройством и привод коммутирующего устройства.
Согласно изобретению в качестве коммутирующего устройства использован вакуумный выключатель. Водно-растворный резистор цилиндрической формы выполнен с расширительным отводом в верхней части и с крышкой в торце. В крышку изнутри вмонтирован неподвижный контакт, шток которого соединен с токоподводом. Внутри резистора размещен поршневой контакт, шток которого соединен с приводом. В поршневом контакте выполнены сквозные отверстия. Шток поршневого контакта соединен с вводом высоковольтного вакуумного выключателя. Привод высоковольтного вакуумного выключателя соединен с подвижным контактом высоковольтного вакуумного выключателя. Привод поршневого контакта и привод высоковольтного вакуумного выключателя соединены с системой управления. Вывод высоковольтного вакуумного выключателя соединен с токоподводом.
Регулирование величины активного сопротивления резистора от минимальной величины в номинальном режиме работы сети, коммутируемой высоковольтным вакуумным выключателем, до максимальной величины в режиме короткого замыкания, позволит минимизировать негативные эффекты, связанные с выделением энергии на резисторе в номинальном режиме работы электрической сети и создать эффективное устройство для ограничения токов короткого замыкания.
На фиг. 1 представлена схема ограничения токов короткого замыкания, коммутируемых высоковольтным вакуумным выключателем в операциях включения и отключения.
На фиг. 2 показано продольное сечение водно-растворного резистора в номинальном режиме работы электрической сети, коммутируемой высоковольтным вакуумным выключателем.
На фиг. 3 изображено поперечное сечение поршневого контакта водно-растворного резистора.
На фиг. 4 представлено продольное сечение водно-растворного резистора, в режиме короткого замыкания электрической сети, коммутируемой высоковольтным вакуумным выключателем.
Устройство для ограничения токов короткого замыкания содержит водно-растворный резистор 1 (фиг. 1), соединенный последовательно с высоковольтным вакуумным выключателем 2 (ВВ), например высоковольтным вакуумным выключателем типа ВБТ-10-20/630-1250 УХЛ3. Полимерный корпус 3 (фиг. 2) водно-растворного резистора 1 имеет цилиндрическую форму и заполнен раствором на основе солей кислот или их смесей, например раствором меди сернокислой 5-водной CuSO4⋅5H2O. В верхней части корпуса 3 выполнен расширительный отвод 4. Торцевая часть корпуса 3 закрыта крышкой 5, в которую вмонтирован неподвижный контакт 6, расположенный внутри корпуса 3. Шток 7 неподвижного контакта 6 соединен с токоподводом. Внутри корпуса 3 размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршневой контакт 8, шток которого 9 соединен с приводом 10 (ПР). В поршневом контакте 8 выполнено, например, восемь сквозных отверстий 11 (фиг. 3), кромки которых скруглены. Шток поршневого контакта 9 соединен с вводом высоковольтного вакуумного выключателя 2 (ВВ). Привод высоковольтного вакуумного выключателя 12 (ПВВ) соединен с подвижным контактом высоковольтного вакуумного выключателя 2 (ВВ). Привод поршневого контакта 10 (ПР) и привод высоковольтного вакуумного выключателя 12 (ПВВ) соединены с системой управления 13 (СУ), например, системой управления типа BU/TEL-220-05. Вывод высоковольтного вакуумного выключателя 2 (ВВ) соединен с токоподводом.
Устройство работает следующим образом. В номинальном режиме работы электрической сети, коммутируемой высоковольтным вакуумным выключателем 2 (ВВ), поршневой контакт 8 плотно поджат к неподвижному контакту 6 приводом поршневого контакта 10 (ПР), что обеспечивает минимально возможную величину активного электрического сопротивления водно-растворного резистора 1. В момент возникновения короткого замыкания в сети, коммутируемой высоковольтным вакуумным выключателем 2 (ВВ), на привод поршневого контакта 10 (ПР) поступает сигнал от системы управления приводами 13 (СУ). По результатам отработки сигнала, поршневой контакт 8 отдаляется на предельно возможное расстояние от неподвижного контакта 6, ограничиваемое торцевой стенкой корпуса 3 водно-растворного резистора 1. Это расстояние соответствует максимальной величине активного сопротивления водно-растворного резистора 1. Во время перемещения поршневого контакта 8 раствор, заполняющий объем водно-растворного резистора 1, циркулируя через отверстия 11, заполняет объем между неподвижным контактом 6 и поршневым контактом 8. После завершения процесса разведения контактов 6 и 8 водно-растворного резистора 1 от системы управления 13 (СУ) на привод высоковольтного вакуумного выключателя 12 (ПВВ) поступает сигнал на размыкание контактов высоковольтного вакуумного выключателя 2 (ВВ).

Claims (1)

  1. Устройство для ограничения токов короткого замыкания, содержащее резистор, последовательно соединенный с коммутирующим устройством, и привод коммутирующего устройства, отличающееся тем, что в качестве коммутирующего устройства использован вакуумный выключатель, водно-растворный резистор цилиндрической формы выполнен с расширительным отводом в верхней части и с крышкой в торце, в крышку изнутри вмонтирован неподвижный контакт, шток которого соединен с токоподводом, внутри резистора размещен поршневой контакт, шток которого соединен с приводом, в поршневом контакте выполнены сквозные отверстия, шток поршневого контакта соединен с вводом высоковольтного вакуумного выключателя, привод которого соединен с подвижным контактом высоковольтного вакуумного выключателя, привод поршневого контакта и привод высоковольтного вакуумного выключателя соединены с системой управления, а вывод высоковольтного вакуумного выключателя соединен с токоподводом.
RU2016122816A 2016-06-08 2016-06-08 Устройство для ограничения токов короткого замыкания RU2624779C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122816A RU2624779C1 (ru) 2016-06-08 2016-06-08 Устройство для ограничения токов короткого замыкания

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122816A RU2624779C1 (ru) 2016-06-08 2016-06-08 Устройство для ограничения токов короткого замыкания

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624779C1 true RU2624779C1 (ru) 2017-07-06

Family

ID=59312854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016122816A RU2624779C1 (ru) 2016-06-08 2016-06-08 Устройство для ограничения токов короткого замыкания

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624779C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10016950A1 (de) * 2000-04-05 2001-10-11 Abb Hochspannungstechnik Ag Zu Verfahren zum Abschalten eines Kurzschlussstroms im generatornahen Bereich
RU2002104048A (ru) * 2002-02-19 2003-08-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт "Теплоэлектропроект" Устройство для ограничения токов несимметричных коротких замыканий в многофазной высоковольтной сети
RU2236057C1 (ru) * 2003-03-03 2004-09-10 Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" Вакуумный сильноточный выключатель
RU99906U1 (ru) * 2010-06-02 2010-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "СПИН" Сверхпроводящий ограничитель тока короткого замыкания

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2216086C1 (ru) * 2002-02-19 2003-11-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт "Теплоэлектропроект" Устройство для ограничения токов несимметричных коротких замыканий в многофазной высоковольтной сети

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10016950A1 (de) * 2000-04-05 2001-10-11 Abb Hochspannungstechnik Ag Zu Verfahren zum Abschalten eines Kurzschlussstroms im generatornahen Bereich
RU2002104048A (ru) * 2002-02-19 2003-08-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт "Теплоэлектропроект" Устройство для ограничения токов несимметричных коротких замыканий в многофазной высоковольтной сети
RU2236057C1 (ru) * 2003-03-03 2004-09-10 Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" Вакуумный сильноточный выключатель
RU99906U1 (ru) * 2010-06-02 2010-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "СПИН" Сверхпроводящий ограничитель тока короткого замыкания

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110036455B (zh) 低电压断路器设备
EP2624274B1 (en) Hybrid current switching device
US11120955B2 (en) Low-voltage circuit breaker device with multiple-breaking switch
US20150014277A1 (en) Interchangeable switching module and electrical switching apparatus including the same
US10014139B2 (en) Over-current protection assembly
Saqib et al. Investigation of experimental imitative testing of vacuum circuit breaker
EE200100583A (et) Elektriline lülitusseade ja meetod tugevvooluahela kiirsulgemiseks ja kiirkatkestamiseks ja nende kasutamine keskpinge-jaotusseadmes
RU2624779C1 (ru) Устройство для ограничения токов короткого замыкания
MX2019002935A (es) Interruptor de circuito con circuito de autoprueba y metodo de funcionamiento de un interruptor de circuito.
Schrank et al. Breaking performance of a circuit breaker influenced by a permanent magnetic field at DC voltages up to 450 V
EP2690639A1 (en) Method and device for breaking electric currents with arc quenching
RU2016101194A (ru) Гибридное устройство отключения для электрической цепи
Lazimov et al. Influence of arc resistance on transitional functions' stability at computer simulation of switching-off processes
Roy et al. Development of a prototype hybrid DC circuit breaker for superconducting magnets quench protection
Feng et al. Electronically assisted circuit breaker (EACB) for DC power systems
CN111433875B (zh) 低压保护开关设备
RU179614U1 (ru) Разъединитель-заземлитель распределительного устройства с газовой изоляцией
RU112500U1 (ru) Высоковольтный вакуумный выключатель
RU2677270C1 (ru) Улучшенный высоковольтный размыкатель цепи
RU2236057C1 (ru) Вакуумный сильноточный выключатель
RU2756064C1 (ru) Гибридный генераторный выключатель
RU2763041C1 (ru) Устройство управления двустабильными поляризованными реле
Tiansheng et al. Research on the effect of electric field in arc separating process
RU158838U1 (ru) Автоматический выключатель
RU2403644C1 (ru) Переключатель одноразового действия

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190609