SU116172A1

SU116172A1 - High-speed circuit breaker for protection of direct current circuits

Info

Publication number: SU116172A1
Application number: SU591785A
Authority: SU
Inventors: А.И. Голубев
Original assignee: А.И. Голубев
Priority date: 1958-02-08
Filing date: 1958-02-08
Publication date: 1958-11-30

Description

Изобретение относитс к быстродействующим выключател м дл защиты цепей посто нного тока, в частности дл селективного отключени выпр мителей от сборных щин при возникновении в них обратного зажигани .This invention relates to fast-acting switches for protecting direct current circuits, in particular for selectively disconnecting rectifiers from teams when reverse ignition occurs in them.

Известные выключатели того же назначени , выполн емые с применением удерживающей катушки, вл ющейс одновременно и включающей катущкой, и отключающей катущки, расположенных на одном общем магнитопроводе, приход т в действие лишь после того, как ток в цепи катода защищаемого выпр мител изменит свое направление и вырастет до величины -становки.Known switches of the same purpose, performed using a holding coil, which is both a switching coil and a breaking coil located on one common magnetic core, come into effect only after the current in the cathode circuit of the protected rectifier changes its direction and will grow to the value of -set.

Описываемый выключатель позвол ет отключить выпр митель раньще, чем ток в цепи катода успеет упасть до нул , что улучшает защитные свойства выключател . Быстрое отключение выключател (при сверхтоках любого направлени в цепи катущки) обеспечиваетс размещением отключающей катущки в окнах магнитопровода таким образом , что ее ось повернута на 90° по отношению к направлению магнитного потока удерживающей катущки, что упрощает конструкцию и повышает надежность работы выключател .The described switch allows the rectifier to be disconnected earlier than the current in the cathode circuit will drop to zero, which improves the protective properties of the switch. A quick disconnecting switch (with overcurrents of any direction in the circuit of the coil) is provided by placing a disconnecting coil in the windows of the magnetic circuit so that its axis is rotated 90 ° relative to the direction of the magnetic flux of the holding coil, which simplifies the design and improves the reliability of the switch.

Дл обеспечени возможности регулировани тока уставки срабатывани отключающа катушка может быть присоединена через регулируемое сопротивление к датчику отключающего импульса сверхтока в защищаемой цепи, например к трансформатору тока.In order to enable the setting of the pick-up current to be controlled, the tripping coil can be connected via an adjustable resistance to an over-current tripping pulse sensor in the circuit to be protected, for example, a current transformer.

Дл уменьшени тормоз щего действи токов, индуктирующихс в удерживающей катушке при отключении выключател , в цепь этой катущки может быть включено индуктивное сопротивление.To reduce the braking effect of currents induced in the holding coil when the switch is turned off, an inductive impedance can be incorporated into the circuit of this coil.

На чертеже изображена схема, по сн юща принцип действи описываемого выключател .The drawing shows a diagram explaining the principle of operation of the described switch.

Главным узлом выключател вл етс электромагнитный механизм, который состоит из электромагнита 1 с удерживающей катушкой 2. Якорь 8 может поворачиватьс вокруг оси Oj от положени «включено,The main node of the switch is an electromagnetic mechanism, which consists of an electromagnet 1 with a holding coil 2. Anchor 8 can be rotated around the axis Oj from the on position,

№ 116172- 2 -No. 116172-2 -

в котором он изображен на чертеже, до упора 4, в положении «отключено .in which it is shown in the drawing, up to the stop 4, in the position "disabled.

В положении «включено корь 3 удерживаетс усили ми электромагнитного прит жени , создаваемыми катушкой 2, обтекаемой посто нным током. Магнитна система электромагнита / замкнута, когда выключатель находитс в положении «включено и поэтому дл удержани кор требуютс незначительные ампер-витки.In the "on" position, the bark 3 is held by the forces of electromagnetic attraction generated by the coil 2, which is flowed by direct current. The magnet system of the electromagnet is closed when the switch is in the "on" position and therefore minor ampere turns are required to hold the core.

Дл того, чтобы включить выключатель, необходимо значительно повысить ток в катушке 2, что может быть осуществлено контактором К, контакты которого в этот момент шунтируют дополнительное сопротивление RI.In order to turn on the switch, it is necessary to significantly increase the current in the coil 2, which can be done by the contactor K, whose contacts at this moment shunt the additional resistance RI.

Когда корь 3 прит нут к полюсам электромагнита /, пружины 5 и 6 раст нуты, причем пружина 5 осуш,ествл ет необходимое нажатие между контактами 7 и S, а пружина 6 предназначена дл обеспечени достаточного ускорени подвижного контакта 7 в момент отключени . Т га 9, св зывающа вспомогательный корь 10 с контактом 7, позвол ет осуществить свободное расцепление в выключателе, сущность которого сводитс к тому, чтобы не дать сомкнутьс контактам 7 и 5 ранее , чем будет сн та форсировка с катушки 2.When the bore 3 is pulled toward the poles of the electromagnet /, the springs 5 and 6 are stretched, and the spring 5 drains the necessary pressure between contacts 7 and S, and the spring 6 is designed to ensure sufficient acceleration of the movable contact 7 at the moment of shutdown. A ha 9 connecting the auxiliary measles 10 with contact 7 allows free tripping in the switch, the essence of which is to prevent the contacts 7 and 5 from closing earlier than the force is removed from the coil 2.

Ток, защищаемый выключателем цепи, входит в шину А, а выходит через шину Б. На одной из выводных щин выключател , например на щине Л, размещаетс сердечник 11 (из электротехнической стали), на котором расположена катущка 12. Выводные концы катушки 12 через дополнительное сопротивление соединены с отключающей катушкой 13 выключател .The current protected by the circuit breaker enters the bus A, and goes out through the bus B. At one of the switch output pins, for example, on the bar L, a core 11 is placed (made of electrical steel) on which the coil 12. The output ends of the coil 12 are placed through an additional the resistance is connected to the tripping coil 13 of the switch.

Ось отключающей катушки расположена по углом 90° по отношению к направлению потока в магнитопроводе 7 и ее витки проход т в окна, проделанные в магнитопроводе /. Благодар такому расположению катущки 13, выключатель отключаетс , как только ток в цепи этой катущки достигает некоторой величины., независимо от его направлени .The axis of the tripping coil is located at an angle of 90 ° with respect to the direction of flow in the magnetic core 7 and its turns go through the windows made in the magnetic circuit. Due to this arrangement of the roller 13, the switch is turned off as soon as the current in the circuit of this roller reaches a certain value, regardless of its direction.

При возникновении в ртутном выпр мителе обратного зажигани ток, протекающий через выключатель, защищающий этот выпр митель, быстро падает, в результате чего будет измен тьс магнитный поток в сердечнике 11, что повлечет за собой по вление тока в цепи отключак;.; щей катущки 13, при некотором значении которого корь 3 придет в движение.When a reverse ignition occurs in a mercury rectifier, the current flowing through the switch that protects this rectifier decreases rapidly, as a result of which the magnetic flux in the core 11 will change, causing the current in the circuit to disconnect; pin 13, for a certain value of which measles 3 will come into motion.

Двига сь под действием пружин 5 и 6 по часовой стрелке, корь ударит своим выступом по выступу подвижного контакта 7, причем контакты 7 и 5 разомкнутс .Moving under the action of the springs 5 and 6 in a clockwise direction, the measles will strike its protrusion on the protrusion of the movable contact 7, with the contacts 7 and 5 open.

При быстром снижении потока в магнитопроводе 1, когда выключатель отключаетс , в катущке 2 индуктируетс ток, который может замедлить снинсение этого потока и тем самым понизить быстродействие выключател . Во избежание этого влени применено индуктивное сопротивление Л4, которое не позвол ет току в цепи катушки 2 быстро нарастать даже при быстром изменении потока в магнитопроводе /.With a rapid decrease in the flow in the magnetic core 1, when the switch is turned off, a current is induced in the coil 2, which can slow down the decrease of this flow and thereby lower the speed of the switch. In order to avoid this phenomenon, inductive resistance L4 is applied, which does not allow the current in the circuit of coil 2 to increase rapidly even with a rapid change in the flux in the magnetic circuit.

Мен величину дополнительного сопротивлени 2 и ввод воздушный зазор в магнитную систему //, можно добитьс срабатывани выключател при определенном приращении тока в защищаемой цепи, что позвол ет применить выключатель дл селективного отключени токов короткого замыкани .With the magnitude of the additional resistance 2 and the introduction of an air gap into the magnetic system //, the switch can be operated at a certain current increment in the circuit to be protected, which makes it possible to use a switch to selectively turn off short circuit currents.

Катушка 13 может питатьс также и от трансформатора тока; в этом случае выключатель получает новые защитные свойства.Coil 13 can also be powered by a current transformer; in this case, the switch receives new protective properties.

Надежность работы и быстрота действи выключател обеспечиваютс тем, что выводные концы его отключающей катущки св заны с источником отключающего импульса не через контакты реле, а имеют посто нные контактные соединени .The reliability and speed of operation of the switch is ensured by the fact that the lead ends of its breaking coil are not connected to the source of the breaking pulse through the relay contacts, but have permanent contact connections.