Взрывной токоограничитель
Иллюстрации
Реферат
pорпию3HЙЯ сонете ееет нтеофибпнотвн@1" Ж-ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 486395
Соее Сееетскиа
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24,07.73 (21) 1948097/24-7 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 30.09.75. Бюллетень № 36
Дата опубликования описания 25.12.75 (51) М. Кл. Н Olh 85/02
Н 01h 37/76
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.923 (088.8) (72) Лвтор изобретения
И. А. Хорев (71) Заявитель (54) ВЗРЫВНОЙ ТОКООГРАНИЧИТЕЛЬ
Известны взрывные токоограничители, содержащие токопроводящий мост с взрывным патроном и подключенный параллельно мосту пл авкий предохранитель.
Недостатком таких устройств является то, что они не могут отключать токи, превышающие несколько тысяч ампер. Целью изобретения является повышение отключающей способности плавкого предохранителя, подключенного параллельно токопроводящему мосту.
Поставленная цель достигается тем, что плавкий предохранитель выполнен в виде камеры поперечного воздушного дутья и резервуара сжатого воздуха, сообщающегося со входом в камеру, который герметично перекрыт изоляционной диафрагмой, а плавкая вставка размещена в резервуаре сжатого воздуха в непосредственной близости от изоляционной диафрагмы.
Выполнение плавкой вставки и изоляционной диафрагмы выпуклыми в сторону камеры поперечного воздушного дутья позволяет повысить быстродействие взрывного токоограничителя.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
В изоляционном корпусе 1 между токоподводами 2 и 3 расположен токопроводящий мост 4, проводящий основной ток. Внутри токопроводящего моста 4 помещен взрывной патрон 5. Параллельно токопроводящему мосту 4 через электроды 6 и 7 подключены плавкая вставка 8 и направляющие рога 9 и
5 10, размещенные в камере поперечного воздушного дутья 11. Плавкая вставка 8, выполненная выпуклой в сторону камеры поперечного воздушного дутья 11, размещена в изоляционном сопле 12, соединяющем камеру noio перечного воздушного дутья 11 с резервуаром сжатого воздуха 13. Изоляционное сопло 12 со стороны камеры поперечного воздушного дутья 11 закрыто изоляционной диафрагмой
14, выполненной так же, как и плавкая встав15 ка выпуклой в сторон камеры поперечного воздушного дутья 11.
Подача сжатого воздуха в резервуар 13 осуществляется через воздухопровод 15 и клапан 16.
_#_ В исходном положении резервуар сжатого воздуха 13 заполнен через клапан 16 воздухом под избыточным давлением 15 — 20 кг/см"-.
При появлении в защищаемой цепи ненормального режима, например токов короткого
25 замыкания, срабатывает соответствующая быстродействующая релейная защита и подает поджигающий импульс на взрывной патрон 5. При взрыве патрона происходит разрушение основного токопроводящего моста 4, 30 в результате чего ток через электроды 6 и 7
486395
55 бо перераспределяется в цепь плавкой вставки 8.
При протекании тока по плавкой вставке 8 она прижимается (под действием электродинамических сил, возникающих в ней) к изоляционной диафрагме 14 и перегорает — возникает электрическая дуга. Под действием электрической дуги и сжатого воздуха, которым заполнен резервуар 13 и изоляционное сопло 12, происходит разрушение изоляционной диафрагмы 14. Сжатый воздух из резервуара 13 через изоляционное сопло 12 устремляется в камеру поперечного воздушного дутья 11, увлекая за собой электрическую дугу, опорные точки которой в камере движутся по направляющим рогам 9 и 10. Наличие в камере изоляционных перегородок и интенсивное воздушное дутье позволяет поднять на электрической дуге такое напряжение, которое обеспечивает необходимое токоограничение и погасание электрической дуги уже в первом полупериоде тока короткого замыкания.
Введение в конструкцию изоляционной диафрагмы 14, которая разрушается под действием электрической дуги и давления сжатого воздуха, позволяет практически мгновенно (что не в состоянии выполнить известные клапаны, время открытия которых в среднем составляет 0,005 — 0,01 сек) осуществить воздушное дутье сразу же по всему сечению изоляционного сопла 12 и камеры поперечного воздушного дутья 11. Этому же способствует и максимальное приближение резервуара сжатого воздуха 13 к камере поперечного воздушного дутья 11.
Изоляционная диафрагма 14 выполняется из такого материала, который при обжигании электрической дугой не оставляет токопроводящих дорожек, например из фторопласта.
Выпуклая форма плавкой вставки 8 способствует ее разрыву электродинамическими силами, что ускоряет момент появления электрической дуги, а тем самым и само начало токоограничения. Выпуклая же форма изоляционной диафрагмы обеспечивает наибольшее приближение к ее поверхности плавкой вставки, что способствует ее разрушению сразу по всему сечению изоляционного сопла.
Для снижения перенапряжений, возникающих при обрыве тока, дугогасительная камера (камера поперечного воздушного дутья
11) снабжается шуптирующими сопротивлениями (на чертеже не показаны), для чего в камеру помещаются дополнительные электроды, к которым подключаются эти сопротивления. Подключение шунтирующих сопротивлений может осуществляться непосредственно или через специальные разрядные промежутки. После каждого срабатывания взрывного токоограничителя производится замена токо5
25 зо
40 проводящего моста с взрывным патроном, плавкой вставки и изоляционной диафрагмы, после чего резервуар 13 через воздухопровод
15 и клапан 16 заполняется сжатым воздухом.
Предлагаемая конструкция с применением воздушного дутья не требует дополнительного расхода сжатого воздуха на продувку, как в воздушных выключателях. Токоограничитель может быть использован для защиты установок переменного тока с напряжением 10—
25 кв и весьма большими (100 — 300 ка) токами короткого замыкания. Основное же его назначение — защита блоков генератор —— трансформатор с генераторами 300 — 800 и более Мвт.
Для осуществления такой защиты в каждую фазу генератора в месте их соединения В нейтр аль устанавливаются взрывные токоограничители, размыкающие цепь при появлении токов короткого замыкания.
Предложенная конструкция может найти применение и для аварийного отключения трансформаторов собственных нужд при коротких замыканиях внутри трансформаторов от шин генераторного напряжения, где установка обычных генераторных выключателей нецелесообразна и неэкономична.
Предложенная конструкция может быть использована и для защиты крупных электрических машин при их испытаниях в условиях заводских испытательных стендов.
При установке взрывных токоограничителей для защиты блоков генератор — трансформатор на электрических станциях на несколько блоков достаточно иметь в резерве один— два комплекта сменных узлов (плавких вставок, изоляционных диафрагм и токопроводящих мостов с взрывными патронами) для их замены при срабатываниях взрывных токоограничителей.
Предмет изобретения
1. Взрывной токоограничитель, содержащий токопроводящий мост с взрывным патроном и подключенный параллельно мосту плавкий предохранитель, отличающийся тем, что, с целью повышения отключающей способности, плавкий предохранитель выполнен в виде камеры воздушного дутья и резервуара сжатого воздуха, сообщающегося со
Входом В камеру> который гермегично закрыт изоляционной диафрагмой, а плавкая вставка размещена в резервуаре сжатого воздуха в непосредственной близости от изоляционной диафрагмы.
2. Токоограничитель по п. 1, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, плавкая вставка и изоляционная диафрагма выполнены выпуклыми в сторону камеры поперечного воздушного дутья.
586395
Составитель В. Мясникова
Техред T. Миронова
Корректор 3, Тарасова
Редактор В. Левятов
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3202/16 Изд. № 1843 Тираж 833 Гlодписиое
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР
IIo ислам изобрстсиий и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5