(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА . руюших и один непинейный элемент (возведение в квасцэат). Недостатком этого автоматического выключатеп вл етс сложность вычйспитепьного блока, большое число функциональных, элементов и наличие сложного элемента воэ ведени в квадрат Цепью изобретени вл етс упрощение устройства дл защиты от тока короткого замыкани . Указанна цепь достигаетс тем, что в.устройстве дл защиты от тока короткого замыкани в цепи посто нного тока, содержащем быстродействующий автоматический выключатель, датчик производной контролируемого тока, датчик контролируемого тока, датчик тока уставки защиты и вычислительный блок, включающий два суммирук щих элемента и два множительных элемента , причем выход первого множительного элемента подключен к первому входу пер вого суммирующего элемента, выход которого подключен ко входу упом нутого выкл чател , выключательный блок снабжен инте рирующим элементом, при этом выход инте рирующего экемента и выход датчика произ водной контролируемого тока включены на входы первого множительного элемента, а выход датчика контролируемого тока подключен к первому входу второго суммирующего элемента и к первому входу второго множительного элемента, выход которого подключен ко второму входу первого сумми рующего элемента, причем да1чик тока уставки защиты подключен ко второму входу второго суммирующего элемента, выход которого подключен ко входу интегрирующего элемента и ко второму входу второго множительного элемента. Такое выпопнение устройства дл защит от тока короткого замыкани в цепи посто ного тока позвол ет уменьшить количество функциональных элементов и избавитьс от сложного элемента возведени в квадрат На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства. Устройство содержит датчик 1 производной контролируемого тока по времени (трансформатор тока с воздушным зазором или щунт с ФС - цепочкой,датчик контролируемого тока 2 (шунт или датчик Холла), датчик тока уставки 3 (регулируемый источник 11осго$шного тока), первый 4 и второй 5 суммирующие элементы, первый 6 и второй 7 множительные элементы, интегрирующий элемент 8, автоматический быстр действующий выключатель 9 и вычислительный блок 1О. Работа устрройства дл зашиты т тока короткого замыкани основана на ,следующих теоретических предпосьунсах. j. Известно, что уравнение ,J можно решать двум методами; методом дифференцировани или методом интегрировани . Первый метод решени с использован в прототипе, второй метод - при реализации данного устройства. Если проинтегрировать исходное уравнение включени нагрузки или к.з. в цепи посто нного тока U-LR+L то получаем , Irit -i .r Установившийс ток в цепи .,.. |). Из последнего уравнени имеем, что JL :i-L 12 - Подставл это значение в проинтегрированное уравнение, получаем 4dt j :fdt Задача устройства состоит в определении установившегос тока 3 и в подаче сигHana на отключение автоматического выключател при токе У , превышающем уставку, т.е. при Поэтому последнее уравнение при под4: )u 3) становке в него превраУ у щаетс в неравенство /4cLt ;Sydt-- y; оо аL При этом права часть неравенства больше певой, так как ( 3 -i ) при снижении уменьшаетс намного быстрее, чем уменьшаетс при таком же снижении О , то же врем П tcLtM - остаютс постов ными . В этом тетрудно убедитьс путем одстановки численных значений 3 и После несложных преобразований полуаем , что b(ay-i)if43y-t)cit, Это неравенство решаетс устройством, лок-схема которого представлена на чертее . Устройство работает следукжцим образом. Сигнал, пропорциональный контролируеому току i, создаетс датчиком тока 2, игнал, пропорциональный производной контолируемого тока по времени Д,,, создаетс датчиком 1, тапонный сигнап, пропорционапьный току уставки Зц, создаетс датчи ком 3. На второй суммируюший элемент 5 подаетс сигнал, пропорциональный i и J) Лтоспедрий беретс от постороннего стабипизированного источника игш через стабилизированный депитепь от попюсов защища мой сети., . Сигнап, пропорциональный 1,)-. элемента 5 и сигнал, пропорциональный тс ку Ij с элемента 2 поступает на множительный элемент 7, на выходе которого получаетс сигнал, пропорциональный прои ведению I (L3 y-vfV , Сигнал, пропорциональный ( ,) , с элемента 5 подаетс на интегрирующий эл мент 8, на выходе которого по(|учаетс си нал, пропорциональный i;3y-L) dt . Сигналь, пропорциональные 1,с элемента 1 ) с элемента 8 подаютс на множительный элемент 6, на выходе которого получаем сигнал, пропорциональный C3y-C)dt. Далее сигнапы-сЧ (yOdt М L(t)yvrL) поступают на суммирующий элемент 4, с выхода которого снимаетс сигнал А , пропорциональный -ly H y-Oit-U -O. U) Сигнап ji подаетс далее на быстродействукший автоматический выключатель который отключает защищаемую цепь посто ногЧэ тока. После преобразований уравнени (iJ), с учетом того, что U3( можно получить следующее уравнение: u.3(t -3yUi-r() (1 где о - установивщеес значение тока к.з, или нагрузки . Д1 -интервал интегрировани /заданное врем срабатывани защиты/ L Т fe-- посто нна времени цепи к.з, или нагру ки. Анализ последнего выражени показывает что сигнал. Л- на выходе сумматора (4) тем больше, чем больше установившеес значение тока к.з. (чем вьшле разность ( ч ) больше отношение Очевидно, что при включении нагрузки вели чина Л мапа и приближаетс к нулю, так как стремитс к нулю разность (..) Интервал интегрировани t вл етс заданной величиной, он опрадеп ет врем срабатывани защиты, Предлагаемое устройство проще благодар тому, что, во- первых, вместо шести функциональных элементов применено п ть, и, во-вторых исключаетс наиболее сложный дл возведени а квадрат. Устройство дл защиты от тока короткого замыкани в значительной мере способно предотвратить выход из стро силовых полупроводниковых оиодов и тиристоров при, к,з., уменьшить количество взрывов и ггожаров в щахтах при к.з. и благодар этому может дать знaчиfeльный экономический эффект, повысить уровень безопасности эксплуатации электрооборудовани на посто нном токе в угольных шахтахФо , рмула изобретени Устройство дл защиты от тока короткого замыкани в цепи посто нного тока, Ьодержащее быстродействующий автоматический выключатель, дагчнк произвошюй контролируемого тока, датчик контролируемого тока, датчик тока уставки защиты и вычислительный блок, включающий два суммирующих элемента и два множительных элемента, причем выход первого множительного элемента подключен к первому входу первого суммирующего элемента, выход которого подключен ко входу упом нутого выключател , отличающеес тем, что, с целью упрощени устройства, -вычислительный блок снабжен интегрирующим элементом, выход которого и выход датчика производной контролируемого тока подключены ко входам первого множительного элемента, а выход датчика контролируемого тока подключен к первому входу второго суммирующего элемента и к первому входу второго множительного элемента, выход которого подключен ко второму входу первого суммирующего элемента, при этом датчик тока уставки защиты прдключен ко второму входу второго суммирующего элемента, выход которого подключен ко входу интегрирующего элемента и ко второму входу второго множительного элемента, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:; 1.Авторское свидетельство № 384171, Мки Н 02 Н 3/08. 1971, 2,Авторское свидетельство № 148450, Мки Н01Н71/74, 1961.(54) DEVICE FOR PROTECTION AGAINST CURRENT CURRENT CURRENT IN A CURRENT OF CURRENT CURRENT. ruyushih and one non-linear element (erection in alum). The disadvantage of this automatic switch is the complexity of the benchmark unit, the large number of functional elements, and the presence of a complex squaring element. The circuit of the invention is to simplify the device for protection against short circuit current. This circuit is achieved by the fact that a device for protection against short circuit current in a direct current circuit containing a high-speed circuit breaker, a sensor of a controlled current derivative, a sensor of a controlled current, a protection setting current sensor and a computing unit, including two summation elements and two multiplying elements, the output of the first multiplying element being connected to the first input of the first summing element, the output of which is connected to the input of the mentioned switch; OK is equipped with an integrating element, while the output of the integrating ecment and the sensor output of the controlled current are connected to the inputs of the first multiplying element, and the output of the sensor of the controlled current is connected to the first input of the second summing element and to the first input of the second multiplying element, the output of which is connected to the second input of the first summing element, the sensor of the protection setting current being connected to the second input of the second summing element, the output of which is connected to the input of the integrating element cient to the second input of the second multiplier member. Such a device for protection against short circuit current in a direct current circuit reduces the number of functional elements and eliminates the complicated squaring element. The drawing shows the block diagram of the proposed device. The device contains sensor 1 of the derivative of the monitored current with respect to time (current transformer with an air gap or shunt with FS - chain, sensor of the monitored current 2 (shunt or Hall sensor), current sensor of the setpoint 3 (adjustable source of 11 $ shno current), the first 4 and the second 5 summarizing elements, the first 6 and second 7 multiplying elements, an integrating element 8, an automatic quick acting switch 9 and a computing unit 1O. The operation of the device for protection of short-circuit current is based on the following theoretical principles x.j. It is known that the equation, J can be solved by two methods: by differentiation method or by integration method.The first solution method is used in the prototype, the second method is used to implement this device.If you integrate the initial equation for switching on the load or short circuit direct current U-LR + L then we get, Irit -i .r The established current in the circuit., .. |). From the last equation, we have JL: i-L 12 — Substituting this value into the integrated equation, we get 4dt j: fdt The device’s task is to determine the steady-state current 3 and to feed the sHAN to switch off the automatic switch for a current Y exceeding the setpoint, i.e. with Therefore, the last equation with sub4:) u 3) transforming into it turns into inequality / 4cLt; Sydt-- y; oa aL In this case, the right part of the inequality is larger than the first one, since (3 -i) decreases as much decreases much faster than decreases as O decreases the same time, while P tcLtM remains stationary. This is difficult to verify by specifying the numerical values of 3 and, after simple transformations, we obtain that b (ay-i) if43y-t) cit. This inequality is solved by a device whose lok scheme is shown in the drawing. The device works in the following way. A signal proportional to the monitored current i is generated by the current sensor 2, an ignal proportional to the derivative of the monitored current in time D ,, is generated by the sensor 1, a tap signal proportional to the current of the set point Jz is generated by the sensor 3. To the second summing element 5, a signal proportional to i and J) Lostopedrii is taken from an outside stabilized source of igsh through a stabilized depot from poyus protected by my network. Signap, proportional to 1,) -. element 5 and the signal proportional to ts ku Ij from element 2 goes to multiplying element 7, the output of which is a signal proportional to the behavior of I (L3 y-vfV, the signal proportional to (,) from element 5 is fed to integrating element 8 the output of which is (| the power proportional to i; 3y-L) dt is taken. A signal proportional to 1 from element 1) from element 8 is sent to a multiplying element 6, the output of which is a signal proportional to C3y-C) dt . Next, the midrange signals (yOdt M L (t) yvrL) are sent to summing element 4, from whose output signal A is taken, which is proportional to -ly H y-Oit-U -O. U) A signal ji is fed further to a fast-acting circuit breaker which cuts the protected circuit at a constant current. After the transformations of equation (iJ), taking into account the fact that U3 (you can get the following equation: u.3 (t -3yUi-r () (1 where o is the steady-state value of the short-circuit current or load. D1-integration interval / the preset response time of the protection / L T fe-- is the time constant of the short circuit or load circuit. Analysis of the last expression indicates that the signal. L - at the output of the adder (4) is greater, the greater the steady-state value of the short-circuit current ( The greater the difference (h), the larger the ratio. Obviously, when the load is switched on, the magnitude L A and approaches zero, as it approaches zero. (..) The integration interval t is a predetermined value, it defies the response time of the protection. The proposed device is simpler due to the fact that, instead of six functional elements, five are used, and, secondly, the most difficult to construct and a square. The device for protection against short-circuit current can significantly prevent the failure of power semiconductor diodes and thyristors when, k, z, reduce the number of explosions and gogos in shchakht at short circuit. and because of this, it can give a significant economic effect, increase the safety level of operating DC electrical equipment in coal mines, see the invention Device for protecting against short circuit current in a direct current circuit, containing a high-speed circuit breaker, detecting a controlled current, a controlled current sensor , the current sensor of the protection setting and the computing unit, which includes two summing elements and two multiplying elements, the output being the first multiplier The first element is connected to the first input of the first summing element, the output of which is connected to the input of the switch, characterized in that, in order to simplify the device, the calculating unit is equipped with an integrating element, the output of which and the output of the sensor of the controlled current are connected to the inputs of the first multiplying element and the sensor output of the controlled current is connected to the first input of the second summing element and to the first input of the second multiplying element, the output of which is connected to the second in the current of the first summing element, while the current sensor of the protection setpoint is connected to the second input of the second summing element, the output of which is connected to the input of the integrating element and to the second input of the second multiplying element, Sources of information taken into account during the examination :; 1. Author's certificate No. 384171, Mki H 02 H 3/08. 1971, 2, Copyright certificate number 148450, MKI HNN71 / 74, 1961.