Устройство для отключения электроустановки при повреждениях

Устройство для отключения электроустановки при повреждениях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ!

111 543080! Оюв Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.04.74 (21) 2013741, 07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования о!и сания 14.02.77 (51) М. Kë.- H 021- 7jOG

Н 01Н 85j00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316 925 (088.8) (72) Автор изобретения

А. Я. Зотов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

ПРИ ПОВРЕЖДЕНИЯХ

Изобретение касается защитны.; электрических устройств, предназначенных для аварийного отключения электрических сетей и их элементов напряжением 6 — 110 кВ.

Известны защитные устройства, в которых используются плавкие предохранители (1, 2).

Однако такие устройства имеют ряд недостатков, а именно введение от автономного источника питания разрушающей энергии в плавкую вставку при токах малой величины осуществляется электрическим путем за счет использования дополнительного трансформатора. Этот трансформатор подобен сварочному, питается от сети 220 — 380 В, громоздок и дорог в изготовлении. Вместе с тем в каждой фазе устройства устанавливается не один, а несколько параллельно включенных предохранителей.

Такие устройства нецелесообразно применять при высоком напряжении, так как высокая стоимость изоляции дополнительного трансформатора, а также стоимость дополнительного оборудования превосходит затраты на выключатель данного напряжения.

Известно также устройство (2), оборудованное механическим приводом, в котором размыкание электрической цепи при малых токах производится путем гнеханического перерубания плавкой вставки, что на высоком напряжении потребует усложнения камеры гашсl!пя 1 Обес!1с- ci:1lя рсж щсму 1 с lройств! соответствуюп;сй пзол!!цi,ll и, слсдователыю, приведет к удорожанию конструкции.

Наиболее близким к данному изОбретению является устройство для отключения электроустановк:! при повреждениях, содержащее плавкпй предохранитель с наполнптелем, блок релейной автоматики и элекгромагнитный пндуктор, пптаемьш от автономного блока пи10 тания через умножl, Tñëü часготы.

Но в такой констру! цпп прп наличии железного сердечника невоз. 1!Ожно Выполнить избирательного плавления продолговатых предметов пз легкоплавкого металла, каким являlотся план;(Hc вставки предохран1!теля.

Назна Ic:1ие изобретения состоит в том, чтобы по сигналу релейной автоматик;! осущестBHTb избирате IhHQQ p scil 12Bлснпе плавкпх вставок, расположенных в строго

2;! определенном порядке внутри пространства предохранителя (пр11 этом не нарушая целостности более тугоплавкого сердечника).

Целью изобретения является повышение быстродействия отключения установки.

23 Для этого под электромагнитным индуктором внутри предохранителя дополнительно установлен цилиндрический сердечник из магнитного материала, снабженный продольными отверстиями, через которые пропущены

30 проволоки плавкой вставки, а от корпуса пре543080

I5

25 дохрапителя сердечник защищен термоизолирующей прокладкой.

На чертеже показано предлагаемое устройство, разрез.

Оно состоит из предохранителя, индуктора и блока релейной автоматики, Внутри твердого изолирующего корпуса 1 предохранителя находится наполнитель 2 (например, кварцевый песок), проволоки 3 плавкой вставки, металлический сердечник 4, выполненный из магнитного материала, имеющий продольные отверстия и термически защищенный от корпуса 1 термостойкой прокладкой 5. Концы проволок 3 припаяны к герметизи рующим цоколям 6, выполненным из высокопроводящего металла (например, латуни) и армированным на корпусе 1.

Предохранитель находится под потенциалом защищаемой сети. Сверху на корпусе 1, над сердечником 4, надет индуктор 7, представляющий собой многовитковую цилиндрическую катушку. Питается индуктор от автономного источника переменного тока через множитель частоты 8 (или без него). Команда на включение индукто ра подается от блока релейной автоматики 9.

Корпус индуктора находится под потенциалом земли.

Проволоки 3 плавкой вставки для увеличения пути по наполнителю выполняются в виде спирали. Плавкая вставка для уменьшения перенапряжений по длине предохранителя может иметь переменное сечение (изменяющееся ступенчато). Материал плавкой вставки более легкоплавкий, чем материал сердечника 4.

Работает устройство следующим образом.

Плавкий предохранитель включают в электрическую цепь защищаемой сети. Ток протекает через цоколи 6 и плавкие проволоки 3.

Индуктор 7 от источника питания нормально отключен.

При токах короткого замыкания плавкие проволоки 3 расплавляются настолько быстро, что автоматика 9 не успевает подать питание в индуктор 7. При этом тепловая энергия из канала плавких проволок отбирается окружающими частицами наполнителя 2 и канал охлаждается, обеспечивая быстрый набор сопротивлений, достаточных для надежного размыкания защищаемой сети. Процесс ,может сопровождаться токоотраничением и иметь продолжительность в тысячные доли секунды.

При перегрузк. „a также при токах, значения которых меньше номинальных величин, размыкание электрической цепи осуществляется за счет энергии индуктора 7 (при этом предварительный нагрев плавких проволок 3 протекающим по цепи током может быть очень незначительным).

Блок релейной автоматики 9 подает питание в индуктор 7. Переменное электромагнитное поле индуктора начинает замыкаться главным образом через магнитный сердечник

4. В сердечнике возникают вихревые токи, которые его быстро разогревают, от чего разогреваются и плавкие проволоки 3, проходящие через сердечник. Проволоки 3 начинают поочередно перегорать. Электрическая дуга обеспечивает выгорание каждой отдельной проволоки на определенной длине, при которой сопротивление выгоревшего участка будет достаточным для предотвращения повторного зажигания дуги. Процесс отбора тепла от электрической дуги аналогичен описанному выше. Длительность отключения может составить десятки секунд. Термостойкая прокладка

5 предотвращает разрушение корпуса 1 от местных перегревов, вызванных близостью сердечника 4, работающего в режиме свое= образного тигля.

Формула изобретения

Устройство для отключения электроу становки при повреждениях, содержащее плавкий предохранитель с наполнителем, блок релейной автоматики и электромагнитный индуктор, питаемый от автономного блока питания через умножитель частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, под электромагнитным индуктором внутри предохранителя дополнительно установлен цилиндрический сердечник, выполненный из магнитного материала, снабженный продольными отверстиями, через которые пропущены проволоки плавкой вставки, а от корпуса предохранителя сердечник защищен термоизолирующей прокладкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 286030, М. Кл. Н 02Н 7/08

2. Авторское свидетельство СССР ¹ 395920, М. Кл. Н 02Н 7/08

3. А. A. Простяков, «Индукционные нагревательные установки», рис. 2, «Энергия», M., 1970 (прототип).

543080

Составитель В. Зимаков

Техред Е. Петрова

Редактор Н. Каменская

Корректор Л. Брахнина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 39/15 Изд. № 100 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5