SU983865A1 - Устройство дл защиты электроустановки от перегрузки по току - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроэнергетике , в частности к устройствам дл  защиты электроустановок и электрооборудовани  от токовых перегрузок или KopoTK ix замыканий, и и может быть использовано при эксплуатации высоковольтных и низковольтных электрических систем.

Известно устройство дл  обнаружени  короткого замыкани  в неисправной линии, содержащее опору из магнитного материала, подвешенную к линейному проводу. На опоре закреплены с возможностью, поворачивани  две пластины: индикаторна  , изготовленна  из немагнитного материала, и рабоча , изготовленна  из магнитного материала. Верхн   часть индикаторной пластины находитс  в зацеплении с концом рабочей пластины. При. неисправности в линии рабоча  плаотина прит гиваетс  к опоре, а индикаторна  пластина расцепл етс  с ней и I провисает поддействием силы т жести

tn.

Недостатком такого устройства  вл етс  недостаточно высока  эффективность в эксплуатации ввиду неоперативной индикации тока перегрузки

Известно также устройство защиты от токовых перегрузок, содержащее датчик, включенный-последовательно в защищаемую линию. Датчик представл ет собой диэлектрическую колбу, заполненную металлическим калием или натрием. Колба шунтирована электромагнитом , снабженным.вт гивающимс сердечником , св занным с заьФлкающим

10 контактом, который взаимодействует . с целью включени  обмотки возбуждени  выключател . При достижени  величины тока выше критического значени  металлический калий или натрий перехо15 дит в газообразное состо ние, отчего увеличиваетс  электрическое сопротивление датчика и, следовательно, увеличиваетс  ток в обмотке электромагнита . Сердечник последнего вт ги20 ваетс , контакт замыкает цепь включени  выключател , который отключает поврежденную линию t 2 3.

Общим недостатком вьвпеупом нутых 25 устройств  вл етс  недостаточно вы сока  эффективность токоограничени  за счет низкого быстродействи  и невозможности оперативного варьировани  диапазона величин отключавких токов перегрузки.

Целью изобретени   вл етс  повышение эфф.ективности токоограиичени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем электродинамический датчик,размещаемый на линейном проводе электропередачи и состо щий из металлического держател , подвешенного к проводу и снабженного подвижной пластиной из магнитного материала, установленной в держателе параллельно проводу, причем датчик, функционально св зан через блок управлени  с цепью (отключени  выключател  линии/ пластина да чика выполнена составной из двух частей,смежные торцы каждой части примыкают друг к другу с возможность их расцеплени , а свободные торцы шарнирно прикреплены к держателю, при этом кажда  часть пластины снизу снабжена регулируемой пружиной, весь датчик заключен в светонепроницаемый диэлектрический кожух, а блок управлени  выполнен в виде волокнистого световода с затемненной поверхностью, один торец которого введен в полость кожуха, а второй контактирует с фотоэлементом, выход которого соедин-ен с цепью отключени  выключател .

На фиг,1 показано устройство в нормальном режиме работы; на фиг.2 - то же при по влении тока перегрузки.

Устройство состоит из электродинамического датчика, размещенного на линейном проводе 1. Датчик содержит металлический держатель 2, подвешен ный к проводу 1 и снабженный подвижной пластиной из магнитного материала , установленной в держателе 2 царгшлельно проводу 1. Пластина датчика выполнена составной, из двух частей 3 и 4, смежные торцы которых примыкают друг к другу с возможностью их расцеплени . Свободные торцы частей 3- и 4 пластины датчика i прикреплены :к держателю 2 при помощи шарниров 5 и б . Части 3 и 4 снизу снабжены пру мнами 7 и 8, кажда  из которых св зана с винтами 9 и 10, встроенными в держатель 2. Весь датчик заключен в светонепроницаемый диэлектрический кожух 11 и св зан с блоком: 12 управлени  обмоткой возбуждени  выключател  13. Блок управлени  выполнен в виде волоконного световода 14 с затемненной поверхностью, один торед которого введен в полость кожуха 11, а второй контактирует с фотоэлементом 15, выход которого соединен с обмоткой 12 возбуждени  выключатели 13.

Устройство работает,следующим образом .;

Принцип работы устрой:ства основан н  влении электродинамического взаимог действи  двух проводников, по которым протекают сильные токи одинаковой пол рности, в результате которого проводники прит гиваютс  друг к Kpyt-y (закон Ампера) . В нормальном режиме работы электроустановки рабочий ток обтекает обе части 3 и.4 пластины датчика, размещенные в держателе 2, подвешенном к проводу Поскольку в каждый момент времени токи в проводе 1 и в примыкающих друг к другу част х 3 и 4 пластины имеют одинаковую пол рность, сила взаимодействи  между указанными проводниками осуществл ет их взаимное прит гивание. Эта сила выражаетс  соотношением

F K-|r- 2 .

где F - сила взаимодействи  провода 1 и частей 3 и 4 пластины датчика;

k -т коэффициент пропорциональности; .р - длина участка провода 1 и

частей 3 и 4 пластины; а - рассто ние между проводом 1

и част ми 3 и 4 пластины; Л j- - токи, протекающие соответственно по проводу 1 и част м 3 и 4 пластины.

В нормальном режиме работы сила F уравновешиваетс  силой F нат жени  пружин 7 и 8, в результате чего пластины датчика остаютс  в сцепленном состо нии.

Claims (2)

1. При по влении в линии тока перегрузки сила. F взаимодействи  между участками провода 1 и част ми 3 и 4 пластины увеличиваетс . Как только сила F превысит силу F нат жени  пружин 7 и 8, части 3 и 4 пластины, прит гива сь к проводу 1, расцепл ютс  друг от друга, чем разрывают токовую цепь, образованную част ми 3 и 4 пластины в нормальном режиме работы электроустановки. В результате расцеплени  частей 3 и 4 между последними возникает электрическа  дуга, сопровождаема  световым излучением видимого спектра. Поскольку кожух 11 выполнен светонепроницаемым световое излучение электрической дуги имеет выход наружу только через световод 14, торец которого введен в полость кожуха 11. Так как световод 14 имеет затемненную поверхность световое излучение электрической дуги по световоду 14 полностю поступает на фотоэлемент 15, установленный на другом торце световода 14. Воздейству  на светочувствительный слой фотоэлемента 1Ь, световое излу чение электрической дуги способствует по влению на выходе фотоэлемента 15 электрического сигнала, который поступает на обмотку 12 возбуждени  выключател  13, после чего последний отклчает поврежденную линию. Возврат частей 3 и 4 пластины датчика в исходное положение осуществл етс  пружинами 7 и 8. Варьирование величины силы F , уравновешивающей силу Р взаимодействи  провода 1 и частей 3 и 4 пластины в нормальном режиме работы производитс  винтами 9 и 10, встроенными в держатель 2.. В том-случае, если устройство при мен етс  дл  зашиты от тока перегруз ки большой величины, например, тока короткого замыкани , части 3 и .4 пластины датчика выполн ют из магнит ного материала, имеющего электрическое сопротивление/ 5-20 раз превышак iqse электрическое сопротивление провода 1, но с таким расчетом, чтобы падение напр жени - на пластине было не менее 2В. Это способствует тому, что ток,, размыкаег ый част ми 3 и 4 пластины, будет иметь величину, не вызывгиощую возникновени  злектрической дуги большой мощности и опасной в эксплуатЕЩионном отно-лении. Применение предлагаемого устройства дл  защиты злектроустановки от перегрузки по току в процессе зксплу таций электрических систем позволит обеспечить повышенную эффективность .токоограничител  эа счет отключени  поврежденной линии практически без выдержки времени и расширени  диапа зона установок-срабатывани . Кроме того, предлагаемое устройство обладает расширенными функционгшьными возможност ми, поскольку может быть исполь.зовано как первичное реле ток в различных схемах релейной зан ты, как индикатор перегрузки по току и как управл ющий прибор дл  привода высоковольтных выключателей. Устройство просто по конструкции, дешево в изготовлении и удобно в эксплуатации . Формула изобретени  Устройство дл  защиты электроустановки от перегрузки по току, содержащее электродинамический датчик, размещаемый на линейном проводе электропередачи и состо щий из металлического держател , подвешенного к проводу и снабженного подвижной пластиной из магнитного материала, установ-, ленной вдержателе параллель но проводу, причем датчик функционально св зан через блок управлени - с цепью, отключени  выключател  линии ,0 т л и ч а ю щ еес  тем,что, с целью повьваени  эффективности токрограниченр , пластина датчика выполнена составной издвух частей, смежные торцы каждой части примыкают друг к другу с возможностью их расцеплени , а свободные торцы шарнирно прикреплены к держателю, при. этом кажда  часть пластины снизу снабжена регулируемой пружиной I весь датчик заключен в светонепроницаемый диэлектрический кожух, а блок управлени  выполнен в виде волоконного световода с з.атемненной поверхностью, один торец которого введен в полость кожуха,а второй контактирует с фотоэлементом, выход которого соединен с цепыр отключени  выключател . Источники информсщии, .прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии - 50-18192, кл. Н 02 Н 3/08, 1975.
2. 2.Патент Великобритании 1.398.892, кл. Н 02 Н 3/08, 1976. ,