RU2678693C1 - Method for determining causes of instability of operating thermal relays - Google Patents

Method for determining causes of instability of operating thermal relays Download PDF

Info

Publication number
RU2678693C1
RU2678693C1 RU2018109874A RU2018109874A RU2678693C1 RU 2678693 C1 RU2678693 C1 RU 2678693C1 RU 2018109874 A RU2018109874 A RU 2018109874A RU 2018109874 A RU2018109874 A RU 2018109874A RU 2678693 C1 RU2678693 C1 RU 2678693C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
current
thermal
thermal relays
bimetallic
Prior art date
Application number
RU2018109874A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Васильевич Волобуев
Игорь Викторович Юдаев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ)
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 бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ)
Priority to RU2018109874A priority Critical patent/RU2678693C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2678693C1 publication Critical patent/RU2678693C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00Electrothermal relays
    • H01H61/02Electrothermal relays wherein the thermally-sensitive member is heated indirectly, e.g. resistively, inductively

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used, in particular, to determine the causes of instability of the operation of thermal relays. Method of determining the causes of the instability of the thermal relays includes the selection of five thermal relays of the same type with the same nominal data, the transmission of a certain amount of overload current, the imposition of temperature sensors on each bimetallic plate, which are connected to the temperature recorder, and connected to a personal computer, then connecting the bimetallic plates of the thermal relays in series and connected to the current source, passing a current equal to 1.5 nominal current of the relay, measuring the temperature of each bimetallic plate at the maximum heated point until reaching the response temperature, determining the temperature deviation of the bimetallic plates from its average value.EFFECT: possibility of increasing the stability of the thermal relay operation during the flow of overload currents.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, для определения причин нестабильности срабатывания тепловых реле.The invention relates to electrical engineering and can be used, in particular, to determine the causes of instability of thermal relays.

За прототип выбран способ определения причин нестабильности срабатывания автоматических выключателей с тепловыми расцепителями путем применения дисперсионного анализа, при этом с целью сокращения времени проектирования и уменьшения трудоемкости производства, отбирают от пяти до десяти автоматических выключателей данного типа с одинаковыми номинальными данными и временами срабатывания с одним тепловым расцепителем в среднем полюсе для трехполюсных выключателей, измеряют не менее пяти раз при каждой определенной величине тока перегрузки время срабатывания для одного автоматического выключателя поочередно с каждым тепловым расцепителем из остальных автоматических выключателей и для одного теплового расцепителя с каждым автоматическим выключателем, определяют дисперсию времени срабатывания для автоматического выключателя с различными тепловыми расцепителями и дисперсию времени срабатывания для теплового расцепителя с различными автоматическими выключателями и путем сопоставления этих дисперсий определяют вклад механизма свободного расцепления в нестабильность срабатывания автоматического выключателя по дисперсии времени срабатывания теплового расцепителя с различными автоматическими выключателями и вклад теплового расцепителя по дисперсии времени срабатывания автоматического выключателя с различными тепловыми расцепителями (А.с. №1800497, опубл. 07.03.93, бюл. №9).For the prototype, a method was selected for determining the causes of instability of tripping of circuit breakers with thermal releases by means of analysis of variance, and in order to reduce design time and reduce the complexity of production, five to ten circuit breakers of this type with the same nominal data and operating times with one thermal release are selected in the middle pole for three-pole circuit breakers, measure at least five times for each defined current value load the response time for one circuit breaker in turn with each thermal release from the remaining circuit breakers and for one thermal release with each circuit breaker, determine the variance of the response time for a circuit breaker with different thermal releases and the variance of the response time for a thermal release with various circuit breakers and by comparisons of these dispersions determine the contribution of the free trip mechanism to instability the response time of the circuit breaker according to the variance of the response time of the thermal release with various circuit breakers and the contribution of the thermal release according to the variance of the response time of the circuit breaker with various thermal releases (A.s. No. 1800497, publ. 03/07/93, bull. No. 9).

Недостатком известного способа является невозможность выявления конкретного нестабильно работающего теплового расцепителя.The disadvantage of this method is the inability to identify a specific unstable operating thermal release.

Технический результат - возможность повышения стабильности срабатывания тепловых реле при протекании токов перегрузки.The technical result is the possibility of increasing the stability of the operation of thermal relays during the flow of overload currents.

Технический результат достигается способом определения причин нестабильности срабатывания тепловых реле, включающий отбирание пяти тепловых реле одного типа с одинаковыми номинальными данными, пропускание определенной величины тока перегрузки, при этом накладывают на каждую биметаллическую пластинку датчики температуры, которые присоединяют к регистратору температуры и подключают его к персональному компьютеру, соединяют биметаллические пластинки тепловых реле последовательно и подключают к источнику тока, пропускают по ним ток равный 1,5 номинального тока реле, измеряют температуру у каждой биметаллической пластинки в максимально нагретой точке до достижения температуры срабатывания, определяют отклонение температуры биметаллических пластинок от ее среднего значения.The technical result is achieved by the method of determining the causes of instability of thermal relays, including the selection of five thermal relays of the same type with the same nominal data, passing a certain value of the overload current, while applying temperature sensors to each bimetal plate, which connect to the temperature recorder and connect it to a personal computer connect the bimetallic plates of the thermal relays in series and connect to a current source, pass current through them equal to 1.5 of the rated current of the relay, measure the temperature of each bimetallic plate at the most heated point until the response temperature is reached, determine the deviation of the temperature of the bimetallic plates from its average value.

Существенными признаками, обеспечивающим получение заявленного технического результата являются:The essential features that ensure the receipt of the claimed technical result are:

- накладывание на каждую биметаллическую пластинку датчика температуры;- superimposing a temperature sensor on each bimetallic plate;

- присоединение к регистратору температуры и подключение его к персональному компьютеру;- connection to a temperature recorder and its connection to a personal computer;

- соединение биметаллических пластинок тепловых реле последовательно и подключение к источнику тока;- connection of bimetallic plates of thermal relays in series and connection to a current source;

- пропускание по ним тока равного 1,5 номинального тока реле;- passing through them a current equal to 1.5 of the rated current of the relay;

- измерение температуры у каждой биметаллической пластинки в максимально нагретой точке до достижения температуры срабатывания;- measuring the temperature of each bimetallic plate at the most heated point until the operating temperature is reached;

- определение отклонения температуры биметаллических пластинок от ее среднего значения.- determination of the deviation of the temperature of the bimetallic plates from its average value.

Наложение на каждую биметаллическую пластинку датчиков температуры дает возможность измерять температуру биметаллических пластинок.The application of temperature sensors on each bimetallic plate makes it possible to measure the temperature of the bimetallic plates.

Присоединение к регистратору температуры и подключение его к персональному компьютеру позволяет регистрировать и сохранять изменение температуры биметаллических пластинок, а также производить последующую обработку собранных данных.Attaching to the temperature recorder and connecting it to a personal computer allows you to register and save the temperature change of the bimetallic plates, as well as to perform subsequent processing of the collected data.

Соединение биметаллических пластинок тепловых реле последовательно и подключение к источнику тока обеспечивает одновременное протекание по всем биметаллическим пластинкам тока одинаковой величины.The connection of the bimetallic plates of the thermal relays in series and the connection to the current source ensures the simultaneous flow of the same size across all bimetallic plates of the current.

Пропускание по ним тока равного 1,5 номинального тока реле позволяет значительно сократит время и уменьшить трудоемкость регулировки тепловых реле.Passing through them a current equal to 1.5 times the rated current of the relay can significantly reduce time and reduce the complexity of adjusting thermal relays.

Измерение температуры у каждой биметаллической пластинки в максимально нагретой точке до достижения температуры срабатывания показывает одинаково ли происходит изменение их температур, а также позволяет определить время достижения температуры срабатывания.Measurement of the temperature of each bimetallic plate at the most heated point before reaching the response temperature shows whether their temperature changes in the same way, and also allows you to determine the time to reach the response temperature.

Определение отклонения температуры биметаллических пластинок от ее среднего значения дает возможность выявить биметаллические пластинки, которые приводят к нестабильности срабатывания теплового релеDetermining the temperature deviation of bimetallic plates from its average value makes it possible to identify bimetallic plates that lead to instability of the thermal relay

Пример конкретного выполнения 1.An example of a specific implementation 1.

Отбирались пять тепловых реле РТТ-111. Биметаллические пластинки выбранных реле соединялись последовательно. На каждую пластинку накладывались датчики температуры. Датчик температуры устанавливался в максимально нагретой точке биметаллической пластинки, которая определялась из предварительных экспериментов выбранного типа тепловых реле. Датчики температуры подключались к регистратору температуры, позволяющему передавать информацию в реальном времени на персональный компьютер для ее хранения, с последующей обработкой. Далее, испытуемые тепловые реле подключались к источнику тока, с помощью которого через биметаллические пластинки пропускался ток равный 1,5 номинального тока реле. Опыт проводился до достижения биметаллическими пластинками ранее заданной температуры срабатывания, которая определяется требованиями технических условий на тепловые реле.Five PTT-111 thermal relays were selected. Bimetallic plates of the selected relays were connected in series. Temperature sensors were superimposed on each plate. The temperature sensor was installed at the most heated point of the bimetallic plate, which was determined from preliminary experiments of the selected type of thermal relay. The temperature sensors were connected to a temperature recorder, which allows transmitting information in real time to a personal computer for storage, followed by processing. Further, the tested thermal relays were connected to a current source, with the help of which a current equal to 1.5 of the rated relay current was passed through the bimetallic plates. The experiment was carried out until the bimetallic plates reached a predetermined response temperature, which is determined by the requirements of the technical conditions for thermal relays.

Полученные опытные данные изменения температуры биметаллических пластинок усреднялись и находилось отклонение температуры для каждой из них от ее среднего значения, что позволяет определить некорректно работающие пластинки.The obtained experimental data on the temperature change of the bimetallic plates were averaged and the temperature deviation for each of them was found from its average value, which allows us to determine the incorrectly working plates.

Номинальный ток несрабатывания тепловых реле РТТ-111 на средней уставке составляет 2,0 А, а температура срабатывания равна 120°С. Величина тока перегрузки при проведении эксперимента составляла 3,0 А.The rated failure current of the PTT-111 thermal relays at the average setting is 2.0 A, and the tripping temperature is 120 ° C. The magnitude of the overload current during the experiment was 3.0 A.

После сбора и обработки экспериментальных данных, были получены отклонения температуры биметаллических пластинок от его среднего значения, которые показаны на рисунке 1 (в легенде графика первая цифра обозначает номер реле, вторая - номер биметаллической пластинки реле).After collecting and processing the experimental data, the deviations of the temperature of the bimetallic plates from its average value were obtained, which are shown in Figure 1 (in the legend of the graph, the first digit indicates the number of the relay, the second - the number of the bimetallic plate of the relay).

Из рисунка 1 видно, что температуры биметаллических пластинок реле №21, 31, 33, 41 явно отличаются от остальных. Максимальное отклонение температуры от его среднего значения составляет 12°С, т.е. можно сделать вывод, что данные пластинки будут приводить к нестабильности срабатывания тепловых реле при протекании токов перегрузки. Ниже, для подтверждения данного вывода приведена таблица 1, в которой указано время достижения температуры срабатывания для каждой биметаллической пластинки исследуемых тепловых реле.Figure 1 shows that the temperatures of the bimetallic plates of relays No. 21, 31, 33, 41 are clearly different from the rest. The maximum temperature deviation from its average value is 12 ° C, i.e. we can conclude that these plates will lead to instability of the operation of thermal relays when overload currents flow. Below, to confirm this conclusion, Table 1 is given, which indicates the time to reach the response temperature for each bimetal plate of the studied thermal relays.

Figure 00000001
Figure 00000001

Из таблицы 1 видно, что для этих же реле и их биметаллических пластинок время достижения температуры срабатывания отличается от остальных, что приведет к значительному разбросу времени срабатывания тепловых реле.Table 1 shows that for the same relays and their bimetallic plates, the time to reach the response temperature differs from the others, which will lead to a significant spread in the response time of the thermal relays.

Пример конкретного выполнения 2.An example of a specific implementation 2.

Отбирались пять тепловых реле РТЛ 100704. Биметаллические пластинки выбранных реле соединялись последовательно. На каждую пластинку накладывались датчики температуры. Датчик температуры устанавливался в максимально нагретой точке биметаллической пластинки, которая определялась из предварительных экспериментов выбранного типа тепловых реле. Датчики температуры подключались к регистратору температуры, позволяющему передавать информацию в реальном времени на персональный компьютер для ее хранения, с последующей обработкой. Далее, испытуемые тепловые реле подключались к источнику тока, с помощью которого через биметаллические пластинки пропускался ток равный 1,5 номинального тока реле. Опыт проводился до достижения биметаллическими пластинками ранее заданной температуры срабатывания, которая определяется требованиями технических условий на тепловые реле.Five thermal relays RTL 100704 were selected. The bimetallic plates of the selected relays were connected in series. Temperature sensors were superimposed on each plate. The temperature sensor was installed at the most heated point of the bimetallic plate, which was determined from preliminary experiments of the selected type of thermal relay. The temperature sensors were connected to a temperature recorder, which allows transmitting information in real time to a personal computer for storage, followed by processing. Further, the tested thermal relays were connected to a current source, with the help of which a current equal to 1.5 of the rated relay current was passed through the bimetallic plates. The experiment was carried out until the bimetallic plates reached a predetermined response temperature, which is determined by the requirements of the technical conditions for thermal relays.

Полученные опытные данные изменения температуры биметаллических пластинок усреднялись и находилось отклонение температуры для каждой из них от ее среднего значения, что позволяет определить некорректно работающие пластинки.The obtained experimental data on the temperature change of the bimetallic plates were averaged and the temperature deviation for each of them was found from its average value, which allows us to determine the incorrectly working plates.

Номинальный ток несрабатывания тепловых реле РТЛ 100704 на средней уставке составляет 2,0 А, а температура срабатывания равна 120°С. Величина тока перегрузки при проведении эксперимента составляла 3,0 А.The rated failure current of RTL 100704 thermal relays at the average setting is 2.0 A, and the tripping temperature is 120 ° C. The magnitude of the overload current during the experiment was 3.0 A.

После сбора и обработки экспериментальных данных, были получены отклонения температуры биметаллических пластинок от его среднего значения, которые показаны на рисунке 2 (в легенде графика первая цифра обозначает номер реле, вторая - номер биметаллической пластинки реле).After collecting and processing the experimental data, deviations of the temperature of the bimetallic plates from its average value were obtained, which are shown in Figure 2 (in the legend of the graph, the first digit indicates the number of the relay, the second - the number of the bimetallic plate of the relay).

Из рисунка 2 видно, что температуры биметаллических пластинок реле №11, 21, 22 явно отличаются от остальных. Максимальное отклонение температуры от его среднего значения составляет 17°С, т.е. можно сделать вывод, что данные пластинки будут приводить к нестабильности срабатывания тепловых реле при протекании токов перегрузки. Ниже, для подтверждения данного вывода приведена таблица 2, в которой указано время достижения температуры срабатывания для каждой биметаллической пластинки исследуемых тепловых реле.Figure 2 shows that the temperatures of the bimetallic plates of relays No. 11, 21, 22 are clearly different from the others. The maximum temperature deviation from its average value is 17 ° C, i.e. we can conclude that these plates will lead to instability of the operation of thermal relays when overload currents flow. Below, to confirm this conclusion, Table 2, which indicates the time to reach the response temperature for each bimetallic plate of the studied thermal relays, is indicated.

Figure 00000002
Figure 00000002

Из таблицы 2 видно, что для этих же реле и их биметаллических пластинок время достижения температуры срабатывания также отличается от остальных, что приведет к значительному разбросу времени срабатывания тепловых реле.Table 2 shows that for the same relays and their bimetallic plates, the time to reach the response temperature also differs from the others, which will lead to a significant spread in the response time of the thermal relays.

Таким образом, способ определения причин нестабильности срабатывания тепловых реле, включающий отбирание пяти тепловых реле одного типа с одинаковыми номинальными данными, пропускание определенной величины тока перегрузки, отличающийся тем, что накладывают на каждую биметаллическую пластинку датчики температуры, которые присоединяют к регистратору температуры и подключают его к персональному компьютеру, соединяют биметаллические пластинки тепловых реле последовательно и подключают к источнику тока, пропускают по ним ток равный 1,5 номинального тока реле, измеряют температуру у каждой биметаллической пластинки в максимально нагретой точке до достижения температуры срабатывания, определяют отклонение температуры биметаллических пластинок от ее среднего значения обеспечивает возможность повышения стабильности срабатывания тепловых реле при протекании токов перегрузки.Thus, a method for determining the causes of instability of the operation of thermal relays, including the selection of five thermal relays of the same type with the same nominal data, the transmission of a certain value of the overload current, characterized in that they apply temperature sensors to each bimetal plate that connect to the temperature recorder and connect it to to a personal computer, bimetallic plates of thermal relays are connected in series and connected to a current source, a current of 1.5 is passed through them rated current of the relay, measure the temperature of each bimetallic plate at the most heated point until the response temperature is reached, determine the deviation of the temperature of the bimetallic plates from its average value, which makes it possible to increase the stability of the operation of thermal relays during overload currents.

Claims (1)

Способ определения причин нестабильности срабатывания тепловых реле, включающий отбирание пяти тепловых реле одного типа с одинаковыми номинальными данными, пропускание определенной величины тока перегрузки, отличающийся тем, что накладывают на каждую биметаллическую пластинку датчики температуры, которые присоединяют к регистратору температуры, и подключают его к персональному компьютеру, соединяют биметаллические пластинки тепловых реле последовательно и подключают к источнику тока, пропускают по ним ток, равный 1,5 номинального тока реле, измеряют температуру у каждой биметаллической пластинки в максимально нагретой точке до достижения температуры срабатывания, определяют отклонение температуры биметаллических пластинок от ее среднего значения.A method for determining the causes of instabilities in the operation of thermal relays, including selecting five thermal relays of the same type with the same nominal data, passing a certain amount of overload current, characterized in that temperature sensors are attached to each bimetal plate and connected to a temperature recorder and connected to a personal computer connect the bimetallic plates of the thermal relays in series and connect to a current source, pass through them a current equal to 1.5 rated relay current, measure the temperature of each bimetallic plate at the most heated point until the response temperature is reached, determine the deviation of the temperature of the bimetallic plates from its average value.
RU2018109874A 2018-03-20 2018-03-20 Method for determining causes of instability of operating thermal relays RU2678693C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018109874A RU2678693C1 (en) 2018-03-20 2018-03-20 Method for determining causes of instability of operating thermal relays

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018109874A RU2678693C1 (en) 2018-03-20 2018-03-20 Method for determining causes of instability of operating thermal relays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2678693C1 true RU2678693C1 (en) 2019-01-31

Family

ID=65273692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018109874A RU2678693C1 (en) 2018-03-20 2018-03-20 Method for determining causes of instability of operating thermal relays

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2678693C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4689752A (en) * 1983-04-13 1987-08-25 Niagara Mohawk Power Corporation System and apparatus for monitoring and control of a bulk electric power delivery system
SU1800497A1 (en) * 1991-04-29 1993-03-07 Kh I Inzh Kommunalnogo Str Method of determination of causes of instability of operation of automatic switches with thermal release device
RU72079U1 (en) * 2007-08-20 2008-03-27 Дмитрий Игоревич Чачка DEVICE FOR MONITORING SIGNAL PARAMETERS
RU2469343C1 (en) * 2011-04-29 2012-12-10 Владимир Геннадьевич Юдин Stand for adjusting and monitoring parameters of relay for signalling, centralising and blocking railway lines
RU2613130C1 (en) * 2015-11-25 2017-03-15 Открытое акционерное общество "Авангард" Automated equipment monitoring device for electric substation
RU174066U1 (en) * 2017-03-17 2017-09-28 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринг АТ" Relay Test Device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4689752A (en) * 1983-04-13 1987-08-25 Niagara Mohawk Power Corporation System and apparatus for monitoring and control of a bulk electric power delivery system
SU1800497A1 (en) * 1991-04-29 1993-03-07 Kh I Inzh Kommunalnogo Str Method of determination of causes of instability of operation of automatic switches with thermal release device
RU72079U1 (en) * 2007-08-20 2008-03-27 Дмитрий Игоревич Чачка DEVICE FOR MONITORING SIGNAL PARAMETERS
RU2469343C1 (en) * 2011-04-29 2012-12-10 Владимир Геннадьевич Юдин Stand for adjusting and monitoring parameters of relay for signalling, centralising and blocking railway lines
RU2613130C1 (en) * 2015-11-25 2017-03-15 Открытое акционерное общество "Авангард" Automated equipment monitoring device for electric substation
RU174066U1 (en) * 2017-03-17 2017-09-28 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринг АТ" Relay Test Device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6650874B2 (en) Remote diagnostic system and method for circuit protection devices such as miniature circuit breakers
US8885313B2 (en) Circuit breaker including an electronic trip circuit, a number of temperature sensors and an over-temperature trip routine
Filomena et al. Ground distance relaying with fault-resistance compensation for unbalanced systems
JP5866390B2 (en) Control circuit for power circuit switch
CN105277771A (en) Fault current detecting circuit
EP2756572A1 (en) Device and method for protecting a load
WO2023236451A1 (en) Short-circuit protection system, and traction battery system of electric vehicle
RU2678693C1 (en) Method for determining causes of instability of operating thermal relays
Sirisha et al. Parameter estimation of resonant fault current limiter for protection and stability analysis
US3195044A (en) Resistance-change temperature-measuring apparatus for motor windings and the like
CN108521116B (en) Method and system for identifying longitudinal fault of power transmission line
Barbato et al. A novel technique to alleviate the stiction phenomenon in radio frequency microelectromechanical switches
CN107255528A (en) A kind of medical electrical equipment direct current winding temperature rise test device and method of testing
CN105157866B (en) Measuring circuit
US9030795B2 (en) Apparatus and method of adaptive electronic overload protection
Agamloh et al. Response of motor thermal overload relays and phase monitors to power quality events
WO2019200534A1 (en) Ac motor winding temperature detection circuit, temperature detector and ac motor
JP6740227B2 (en) Improvements in or related to circuit breakers
US20080294353A1 (en) Method and Apparatus for Calculating the Separation Time of Arcing Contacts of a High-Volume Switchgear
CN102315620B (en) Electronic tripper and direct-current circuit breaker provided with same
Aibek Induction motor protection systems
Idris et al. Coordination of Overcurrent Relay In Distribution System
CN111473962B (en) High-voltage circuit breaker operating spring performance evaluation method and system
US2053952A (en) Protective device
CN114690031B (en) Setting method and device for three-phase inconsistent time relay of circuit breaker

Legal Events

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

Effective date: 20200321