RU64816U1 - PULSE PROTECTION RELAY - Google Patents
PULSE PROTECTION RELAY Download PDFInfo
- Publication number
- RU64816U1 RU64816U1 RU2007102921/22U RU2007102921U RU64816U1 RU 64816 U1 RU64816 U1 RU 64816U1 RU 2007102921/22 U RU2007102921/22 U RU 2007102921/22U RU 2007102921 U RU2007102921 U RU 2007102921U RU 64816 U1 RU64816 U1 RU 64816U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- relay
- current
- magnetic circuit
- sections
- magnetic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Предлагается импульсное реле защиты, предназначенное для защиты сетей постоянного тока со ступенчатым нарастанием тока нагрузки, в частности для защиты тяговых сетей. Импульсное реле защиты, основанное на реле РДШ или выключателя с индуктивным шунтом, содержащее токопровод с двумя ветвями, магнитную систему с якорем и индуктивный шунт в виде магнитопровода, надетого на одну из ветвей токопровода, причем магнитопровод индуктивного шунта содержит немагнитный зазор, расположенный вдоль ветви токопровода с магнитопроводом, отличающийся конструкцией магнитопровода индуктивного шунта. Магнитопровод разделяют на секции, причем секции расположены относительно токопровода так, что воздушные зазоры секций находятся в противоположных сторонах относительно друг друга. Между секциями возможен регулируемый дополнительный воздушный зазор, позволяющий подстраивать защитную характеристику реле. Реле автоматически подстраивается под особенности протекания тока через реле, благодаря чему при малых токах, предшествовавших приращению тока, динамическая уставка уменьшается, а при больших токах, предшествовавших приращению тока, динамическая уставка, наоборот, увеличивается. Благодаря этому, уменьшаются ложные срабатывания реле и повышаются чувствительность и быстродействие реле.A pulse protection relay is proposed for protecting DC networks with a stepwise increase in load current, in particular for protecting traction networks. An impulse protection relay based on an RDSH relay or an inductive shunt circuit breaker containing a current path with two branches, a magnetic system with an armature and an inductive shunt in the form of a magnetic circuit worn on one of the current path branches, the magnetic inductance shunt magnetic circuit containing a non-magnetic gap located along the current conducting branch with a magnetic circuit, characterized in the design of the magnetic circuit of an inductive shunt. The magnetic circuit is divided into sections, and the sections are located relative to the current path so that the air gaps of the sections are in opposite sides relative to each other. Between sections, an adjustable additional air gap is possible, allowing you to adjust the protective characteristic of the relay. The relay automatically adjusts to the characteristics of the current flowing through the relay, so that at low currents preceding the current increment, the dynamic setpoint decreases, and at high currents preceding the current increment, the dynamic setpoint, on the contrary, increases. Due to this, false alarms of the relay are reduced and the sensitivity and speed of the relay are increased.
Description
Полезная модель относится к устройствам релейной защиты, в частности, к импульсным реле постоянного тока, может быть использована для фидеров тяговых постоянного тока от токов к.з.The utility model relates to relay protection devices, in particular, to pulse DC relays, can be used for feeders of traction DC from short-circuit currents.
Известно реле защиты, содержащее токопровод с двумя ветвями, магнитную систему с якорем, последний представляет собой геркон А.С. СССР №8243300 Н01Н 51/28. Оно рассчитано на работу в сильноточных цепях, но не обладает импульсной реакцией на изменение тока.A protection relay is known, containing a current lead with two branches, a magnetic system with an armature, the latter being a reed switch A.S. USSR No. 8243300 H01H 51/28. It is designed to work in high current circuits, but does not have an impulse response to a change in current.
Известны импульсные реле защиты, к которым относятся выключатели с индуктивным шунтом, содержащее токопровод с двумя ветвями, магнитную систему с якорем и магнитопровод на одной из ветвей (индуктивный шунт) - книга Харикова В.Ф. «Защита контактной сети постоянного тока от коротких замыканий» 1987, М.: Транспорт, стр.17 и реле РДШ - книга Харикова В.Ф. «Защита контактной сети постоянного тока от коротких замыканий» 1987, М.: Транспорт, стр.23, последнее принято за прототип. Это реле, также как и указанный выключатель, содержит токопровод с двумя ветвями, магнитную систему с якорем и индуктивный шунт на одной из ветвей. Индуктивный шунт представляет собой магнитопровод, одетый на одну из ветвей токопровода реле, причем зазор магнитопровода расположен вдоль ветви токопровода с магнитопроводом (поперек средней линии поперечного сечения магнитопровода). Ветвь для индуктивного шунта выбирают с меньшим сечением, для того чтобы реле снижало свою уставку на приращение тока, а не на его сброс. Индуктивный шунт проявляет себя при нарастании тока, вытесняя изменение тока из своей ветви в ветвь без индуктивного шунта, чем обеспечивается реакция реле на приращение тока. Это благоприятно для защиты от токов к.з. в тяговых сетях, Known pulse protection relays, which include switches with an inductive shunt, containing a current path with two branches, a magnetic system with an armature and a magnetic circuit on one of the branches (inductive shunt) - book by V. Kharikov. "Protection of the DC contact network from short circuits" 1987, M .: Transport, p. 17 and relay RDSH - book Harikova V.F. "Protection of the DC contact network from short circuits" 1987, M .: Transport, p.23, the latter is taken as a prototype. This relay, as well as the indicated switch, contains a current lead with two branches, a magnetic system with an armature and an inductive shunt on one of the branches. An inductive shunt is a magnetic circuit, dressed on one of the branches of the relay conductor, and the gap of the magnetic conductor is located along the branch of the current conductor with the magnetic circuit (across the midline of the cross section of the magnetic circuit). The branch for the inductive shunt is selected with a smaller cross section so that the relay reduces its setting for the current increment, and not for its reset. An inductive shunt manifests itself with an increase in current, displacing the change in current from its branch to the branch without an inductive shunt, which ensures the reaction of the relay to the current increment. This is favorable for protection against short-circuit currents. in traction networks,
в которых нарастание тока нагрузки происходит отдельными ступенями. Поэтому, даже при соизмеримости величины тока нагрузки и тока к.з., приращения тока нагрузки меньше, чем приращение тока к.з., что делает эффективным применение импульсных реле для защиты тяговых сетей. Величина скорости нарастания тока в импульсных реле, используемых для защиты тяговых сетей, влияет на срабатывание реле значительно меньше, чем само приращение тока, т.к. постоянная времени импульсных реле много больше постоянной времени нарастания к.з. и приращений нагрузки.in which the increase in load current occurs in separate steps. Therefore, even with the commensurability of the magnitude of the load current and the short-circuit current, the increment of the load current is less than the increment of the short-circuit current, which makes the use of pulse relays effective for protecting traction networks. The magnitude of the current rise rate in pulse relays used to protect traction networks affects the relay response much less than the current increment itself, because the time constant of pulse relays is much larger than the rise time constant of the short circuit and load increments.
Недостатком импульсного реле с индуктивным шунтом является появление ложных срабатываний при приращениях токов нагрузки, если им предшествовал некоторый начальный (установившийся) ток. Причиной этого является линейное снижение уставки реле по приращению тока (динамической уставки) с ростом величины начального тока, вследствие суммирования магнитного потока от начального тока и приращения тока в магнитной системе реле. Поэтому реле начинает реагировать на приращения тока нагрузки, хотя они по своей величине меньше приращения тока к.з. На практике, для предотвращения ложных срабатываний от приращений токов нагрузки, статическую уставку реле (уставка при медленном нарастании тока, отсутствии импульса тока) вынуждены повышать, что приводит к снижению чувствительности и быстродействия импульсного реле, см. книгу Харикова В.Ф. «Защита контактной сети постоянного тока от коротких замыканий» 1987, М.: Транспорт, стр.27-28.The disadvantage of a pulse relay with an inductive shunt is the appearance of false positives during increments of load currents, if they were preceded by some initial (steady-state) current. The reason for this is a linear decrease in the relay setpoint according to the current increment (dynamic setpoint) with an increase in the initial current, due to the summation of the magnetic flux from the initial current and the current increment in the relay magnetic system. Therefore, the relay begins to respond to the increment of the load current, although they are smaller in magnitude than the increment of the short-circuit current. In practice, in order to prevent false alarms from incrementing load currents, the static relay set point (the set point when the current increases slowly, the current pulse is absent) is forced to increase, which leads to a decrease in the sensitivity and speed of the pulse relay, see the book by V. Kharikov. "Protection of the DC contact network from short circuits" 1987, M .: Transport, pp. 27-28.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение чувствительности реле и его быстродействия.The technical result of the claimed utility model is to increase the sensitivity of the relay and its speed.
Сущность полезной модели состоит в том, что в импульсном реле защиты, содержащем токопровод с двумя ветвями, магнитную систему с якорем и индуктивный шунт в виде магнитопровода, надетого на одну из ветвей токопровода, причем магнитопровод индуктивного шунта содержит немагнитные зазоры, расположенные поперек средней линии поперечного сечения магнитопровода индуктивного шунта, магнитопровод The essence of the utility model consists in the fact that in a pulse protection relay containing a conductive circuit with two branches, a magnetic system with an armature and an inductive shunt in the form of a magnetic circuit mounted on one of the branches of the electrical circuit, the magnetic circuit of the inductive shunt contains non-magnetic gaps located across the midline of the transverse sections of the magnetic circuit of an inductive shunt, magnetic circuit
индуктивного шунта разделен на секции, причем секции расположены относительно токопровода так, что воздушные зазоры секций расположены в противоположных сторонах относительно друг друга.the inductive shunt is divided into sections, and the sections are located relative to the current path so that the air gaps of the sections are located on opposite sides relative to each other.
На фиг.1 приведено импульсное реле, на фиг.2 показан магнитопровод индуктивного шунта, на фиг.3 приведены защитные характеристики полезной модели, реле по прототипу.Figure 1 shows the pulse relay, figure 2 shows the magnetic circuit of the inductive shunt, figure 3 shows the protective characteristics of the utility model, the relay prototype.
На фигурах цифры означают:In the figures, the numbers mean:
1 - ветвь токопровода без магнитопровода;1 - branch of the current lead without a magnetic circuit;
2 - ветвь токопровода с магнитопроводом (индуктивный шунт);2 - a branch of a current lead with a magnetic circuit (inductive shunt);
3 - магнитопровод индуктивного шунта;3 - magnetic circuit of an inductive shunt;
4 - магнитная система реле с якорем;4 - magnetic relay system with an anchor;
5 - зазор магнитопровода;5 - the gap of the magnetic circuit;
6 - секции магнитопровода;6 - sections of the magnetic circuit;
7 - воздушный зазор между секциями магнитопровода;7 - air gap between sections of the magnetic circuit;
8 - характеристика реле по прототипу;8 - characteristic relay according to the prototype;
9 - характеристика реле максимального тока (аналога);9 - characteristic of the maximum current relay (analog);
10 - характеристика предлагаемого реле;10 - characteristic of the proposed relay;
11 - «оптимальная защитная характеристика».11 - "optimal protective characteristic."
Токопровод реле состоит из ветви 1 и ветви 2, на последнюю одет магнитопровод 3, вследствие чего ветвь 2 образует индуктивный шунт. Магнитная система с якорем 4 приводит к перемещению подвижного контакта импульсного реле. Магнитопровод 3 индуктивного шунта разделен на секции 6 и одет на ветвь 2. Воздушные зазоры 5 магнитопровода расположены вдоль ветви 2, причем зазор левой по рисунку секции расположен снизу ветви 2, зазор правой по рисунку секции расположен сверху по ветви 2. Магнитопровод 3 может иметь воздушный зазор 7 между секциями.The relay conductor consists of branch 1 and branch 2, the last one is equipped with magnetic circuit 3, as a result of which branch 2 forms an inductive shunt. A magnetic system with an armature 4 leads to the displacement of the movable contact of the pulse relay. The magnetic circuit 3 of the inductive shunt is divided into sections 6 and is dressed on branch 2. The air gaps 5 of the magnetic circuit are located along the branch 2, with the gap of the left section in the figure located below the branch 2, the gap of the right section in the figure is located on the top of branch 2. The magnetic circuit 3 can have an air gap 7 between sections.
На фиг.3 по горизонтальной оси ординат отложены начальные тока I0, по вертикальной оси ординат отложены приращения тока ΔI. Характеристика реле по прототипу показана прямой 8, она при небольших предшествующих токах лежит ниже прямой 9, представляющей собой In Fig. 3, the initial current I 0 is plotted along the horizontal ordinate axis, and the current increments ΔI are plotted along the vertical ordinate axis. The characteristic of the relay according to the prototype is shown by straight line 8, with small previous currents it lies below straight line 9, which is
характеристику реле максимального тока. Благодаря этому повышается чувствительность к приращениям тока к.з. Однако, это приводит и к ложным срабатываниям от приращений тока нагрузки ΔIн, которые происходят при ненулевых предшествующих токах. Чтобы этого избежать, статическую уставку реле по прототипу Iуст8 увеличивают, выполняя ее больше уставки реле максимального тока Iуст9. Характеристика полезной модели 10 в области средних и больших предшествующих токов приближена к характеристике 9, что обеспечивает большую чувствительность, чем у прототипа, а в области небольших предшествующих токов приближена к характеристике 8, что обеспечивает реакцию на приращение тока. В правой части фиг.3 приведено сравнение характеристики полезной модели 10 с «оптимальной защитной характеристикой» 11, описанной в книге Харикова В.Ф. на стр.29.overcurrent relay characteristic. Due to this, the sensitivity to short-circuit current increases. However, this also leads to false positives from increments of the load current ΔIн, which occur at nonzero previous currents. To avoid this, the static relay setpoint according to the prototype Iust8 is increased, fulfilling it more than the setpoint of the maximum current relay Iust9. The characteristic of the utility model 10 in the medium and large precurrent currents is close to characteristic 9, which provides greater sensitivity than the prototype, and in the region of small preceding currents it is close to characteristic 8, which provides a response to the current increment. The right side of figure 3 shows a comparison of the characteristics of the utility model 10 with the "optimal protective characteristic" 11 described in the book of V. Harikov on page 29.
Полезная модель при малых предшествовавших токах имеет повышенную чувствительность к приращениям тока, а при больших предшествующих токах пониженную, благодаря изменению конструкции магнитопровода индуктивного шунта реле. При небольшом токе через реле магнитный поток в магнитопроводе индуктивного шунта протекает иначе, чем у прототипа. Большая его часть проходит из одной секции в другую, минуя воздушный зазор. Индуктивность магнитопровода, а значит индуктивного шунта, увеличивается, что обеспечивает большее вытеснение тока из ветви с индуктивным шунтом в рабочую ветвь токопровода импульсного реле по сравнению с прототипом, что и способствует уменьшение динамической уставки и тем самым, увеличению чувствительности реле. Это важно при появлении коротких замыканий как раз в отсутствии тока через импульсное реле или малых значениях предшествующего тока, когда выявление режима к.з. наиболее затруднено. Быстродействие повышается вследствие того, что срабатывание наступает при меньших токах, чем у прототипа.The utility model for small prior currents has an increased sensitivity to current increments, and for large previous currents it is reduced due to a change in the design of the magnetic circuit of the inductive relay shunt. With a small current through the relay, the magnetic flux in the magnetic circuit of the inductive shunt flows differently than the prototype. Most of it passes from one section to another, bypassing the air gap. The inductance of the magnetic circuit, and hence the inductive shunt, increases, which provides a greater displacement of the current from the branch with the inductive shunt into the working branch of the pulse relay current lead compared to the prototype, which contributes to a decrease in the dynamic setpoint and thereby increase the sensitivity of the relay. This is important in the event of short circuits just in the absence of current through a pulse relay or in small values of the previous current, when the detection of the short-circuit mode most difficult. Performance increases due to the fact that the operation occurs at lower currents than the prototype.
С ростом предшествующего тока через реле, магнитный поток в магнитопроводе индуктивного шунта увеличивается. Вследствие этого на With the growth of the preceding current through the relay, the magnetic flux in the magnetic circuit of the inductive shunt increases. As a result of this on
границе секций магнитопровода появляются области насыщения, магнитный поток начинает проходить и по воздушным зазорам секций, как в прототипе. Индуктивность индуктивного шунта падает и реакция реле на изменение тока уменьшается. Области насыщения на границе секций магнитопровода увеличиваются, что приводит к снижению эффективного сечения магнитопровода и тем самым, к снижению индуктивности индуктивного шунта. При больших предшествующих токах реакция реле приближается к реле максимального тока. Это уменьшает ложные срабатывания от токов нагрузки. Поэтому необходимость повышать статическую уставку реле для отстройки от режимов нагрузки, как в прототипе, отпадает. Это повышает чувствительность и быстродействие реле, по сравнению с прототипом и в случае, когда приращению тока предшествовал начальный (установившийся) ток. Свойства реле автоматически подстраиваются под особенности протекания тока через реле.saturation regions appear at the boundary of the sections of the magnetic circuit, the magnetic flux begins to pass through the air gaps of the sections, as in the prototype. The inductance of the inductive shunt decreases and the response of the relay to a change in current decreases. The saturation regions at the boundary of the sections of the magnetic circuit increase, which leads to a decrease in the effective cross section of the magnetic circuit and thereby to a decrease in the inductance of the inductive shunt. At large preceding currents, the relay reaction approaches the overcurrent relay. This reduces false positives from load currents. Therefore, the need to increase the static setting of the relay for detuning from load conditions, as in the prototype, disappears. This increases the sensitivity and speed of the relay, compared with the prototype and in the case when the current increment was preceded by the initial (steady-state) current. Relay properties automatically adjust to the characteristics of the current flowing through the relay.
Характеристика 10 получена экспериментальным путем. Она принадлежит одному реле, проще в реализации, чем реализация характеристики 11. Последняя является составной, состоит из двух прямых и требует двух независимых реле.Characteristic 10 obtained experimentally. It belongs to one relay, it is easier to implement than the implementation of characteristic 11. The latter is composite, consists of two direct and requires two independent relays.
При увеличении зазора между секциями магнитопровода увеличиваются токи, при которых наступает насыщение областей секций магнитопровода, тем самым увеличивается граничный ток, при котором реакция реле приближается к реле максимального тока. Смещение этого граничного тока в меньшую сторону возможно при уменьшении до нуля воздушного зазора между секциями и увеличением числа секций, при сохранении прежней их суммарной длины.With an increase in the gap between the sections of the magnetic circuit, the currents increase at which the regions of the sections of the magnetic circuit become saturated, thereby increasing the boundary current at which the relay reaction approaches the maximum current relay. A shift of this boundary current to a smaller side is possible if the air gap between the sections decreases to zero and the number of sections increases, while maintaining their previous total length.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания полезной модели:Sources of information taken into account when compiling a description of a utility model:
1. А.с. СССР №8243300 Н01Н 51/28.1. A.S. USSR No. 8243300 H01H 51/28.
2. Хариков В.Ф. «Защита контактной сети постоянного тока от коротких замыканий» 1987, М.: Транспорт, стр.23 (прототип).2. Harikov V.F. "Protection of the DC contact network from short circuits" 1987, M .: Transport, p.23 (prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007102921/22U RU64816U1 (en) | 2007-01-26 | 2007-01-26 | PULSE PROTECTION RELAY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007102921/22U RU64816U1 (en) | 2007-01-26 | 2007-01-26 | PULSE PROTECTION RELAY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU64816U1 true RU64816U1 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=38317184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007102921/22U RU64816U1 (en) | 2007-01-26 | 2007-01-26 | PULSE PROTECTION RELAY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU64816U1 (en) |
-
2007
- 2007-01-26 RU RU2007102921/22U patent/RU64816U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0061020B2 (en) | Arc restricting device for circuit breaker | |
US10424918B2 (en) | Fault current limiter | |
KR101569195B1 (en) | DC circuit breaker using magnetic field | |
US20140005053A1 (en) | Current-rise limitation in high-voltage dc systems | |
ES2005444A6 (en) | Fault current interrupter including a metal oxide varistor | |
JP4328860B2 (en) | Fault current limiter and power system using the same | |
CN105529225A (en) | DC cut-off unit and DC circuit breaker | |
RU64816U1 (en) | PULSE PROTECTION RELAY | |
GB1226597A (en) | ||
CN205159250U (en) | Miniature circuit breaker electromagnetism is threaded off | |
RU92234U1 (en) | QUICK RELAY DIFFERENTIAL SHUNT RELAY | |
KR20210112192A (en) | VSC-HVDC system including hybrid type fault current limiter using superconductor and its control method | |
SU838861A1 (en) | Device for protecting jumper cable from short-circuiting current | |
CN217544994U (en) | Multi-pulse current channel of special protection device for surge protection device | |
CN210956581U (en) | Miniature electromagnet with shunt resistor and miniature circuit breaker applying same | |
RU2417478C1 (en) | Fast-acting differential shunting relay | |
JP2011210732A (en) | Switch | |
RU2239930C1 (en) | Method for short-circuit protection of contact system sections | |
RU2037232C1 (en) | Electromagnetic release device of automatic switch | |
SU843017A1 (en) | Method of protecting heavy-duty circuits with aid of current-limiting switches | |
RU65285U1 (en) | FAST ELECTROMAGNET | |
DE102015217694A1 (en) | Arc extinguishing device and protective switching device | |
RU2322720C1 (en) | High-speed electromagnet | |
SU625270A1 (en) | Protection electromagnetic relay | |
SU705560A1 (en) | D-c bus relay |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140127 |