УКАЗАТЕЛЬ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам, позволяющим определить путь тока короткого замыкания на разветвленном присоединении и в результате обнаружить поврежденный участок распределительной сети.

Известен (1) указатель тока короткого замыкания с самовозвратом, в котором применен индикаторный элемент феррогидродинамического типа, содержащий магнитопровод с полюсами определенной конфигурации, в межполюсном пространстве которого размещен индикаторный элемент в виде прозрачной камеры, заполненной прозрачной жидкостью и ферропорошком. При протекании тока короткого замыкания по проводнику присоединения под действием магнитного поля магнитопровода поднятые вверх частицы ферропорошка образуют непрозрачную суспензию, которая и сигнализирует о протекании избыточного тока по проводнику в месте установки указателя. Осаждение порошка и осветление жидкости, т.е. возврат индикаторного элемента данного указателя в исходное состояние происходит в течение нескольких часов.

Основной недостаток описанного выше указателя тока короткого замыкания как раз и заключается в слишком большом времени возврата индикаторного элемента в исходное состояние, т.к. в течение этого времени присоединение может быть введено в работу и после этого на нем может произойти еще несколько коротких замыканий, в результате чего определить достоверно поврежденный участок сети не представляется возможным.

Известен (2) также указатель тока короткого замыкания, содержащий токовое реле, состоящее из магнитопровода с полюсами и поворотного якоря. В качестве индикаторного элемента, фиксирующего протекание избыточною тока, применена герметизированная гидравлическая камера, которая заполнена прозрачной жидкостью и мелкодисперсным порошком темного цвета, плотность которого больше, чем плотность жидкости. Кроме того, внутри камеры закреплен на оси ферромагнитный якорь (ротор). При избыточном токе, большем тока уставки реле, якорь поворачивается, образуя из порошка и жидкости непрозрачную суспензию, что является сигналом о том, что через проводник в месте установки указателя прошел избыточный ток. Оседание порошка и осветление жидкости в индикаторном элементе происходит в течение нескольких часов. Конструкция такого указателя тока короткого замыкания наиболее близка к заявляемому техническому решению (прототип).

Как аналог (1), так и прототип (2) обладают практически одинаковыми недостатками. Основным недостатком прототипа является чрезмерно большое время возврата его индикаторного элемента в исходное состояние, отсчитываемое с момента прохождения тока короткого замыкания или с момента ввода присоединения в эксплуатацию после планового или аварийного отключения. Этот недостаток объясняется тем, что в промежуток времени возврата индикаторного элемента в исходное состояние, т.е. когда еще не произошло осветление жидкости, на этом же присоединении, введенном в работу, может произойти еще одно или несколько коротких замыканий и определить поврежденный участок сети в этих условиях оказывается невозможным.

Другим существенным недостатком известных указателей (1, 2) является пониженная чувствительность индикаторного элемента по току срабатывания (I_ср≥2000 А) и большое время его срабатывания (t_ср≥0,6 с), что объясняется гидравлическим принципом, заложенным в основу конструкции индикаторного элемента.

В основу изобретения поставлена задача создания указателя тока короткого замыкания с самовозвратом путем такого изменения его конструкции, в результате которого вновь созданный указатель гарантировал бы устранение указанных выше недостатков прототипа и выгодно отличался бы от него повышенной эксплуатационной надежностью.

Решение поставленной задачи достигается тем, что существующий указатель тока короткого замыкания, содержащий токовое реле, состоящее из магнитопровода с полюсами и поворотного якоря с осью вращения, индикаторный элемент, фиксирующий протекание избыточного тока механическим воздействием на него якоря реле при достижении избыточным током тока уставки реле, при этом якорь реле и индикаторный элемент размещены внутри сборочного узла, выполненного из диэлектрического материала и с возможностью разборного соединения с магнитопроводом, согласно данному изобретению, имеет существенные конструктивные изменения, а именно указатель тока короткого замыкания дополнительно снабжен реле напряжения, при этом магнитопровод токового реле одновременно служит магнитопроводом реле напряжения, а якорь реле напряжения выполнен с осью вращения, индикаторный элемент выполнен из диэлектрического материала в виде пустотелого цилиндра с двумя разновесными ребрами, расположенными на его боковой поверхности и внешне вытянутыми по отношению к ней в радиальном направлении, причем цилиндр свободно посажен на ось вращения поворотного якоря токового реле, которая совпадает по расположению с продольной геометрической осью цилиндра, якорь токового реле выполнен в виде П-образной пластины с отверстиями на свободных концах, охватывающей цилиндр и посредством этих отверстий свободно посаженной на собственную ось вращения, поворотный якорь реле напряжения выполнен в виде отрезка пластины, верхняя часть которого снабжена проушинами с отверстиями, посредством которых поворотный якорь реле напряжения свободно посажен на собственную ось вращения, а нижняя часть пластины снабжена зацепкой, сборочный узел выполнен в виде короба с открытой задней панелью, верхняя и нижняя кромки которой выполняют роль крепежных опорных элементов при монтаже указателя тока короткого замыкания в месте установки, передняя панель короба снабжена окном просматривания индикаторного элемента, нижняя и боковые панели в левой части короба выполнены с вертикальной прорезью, в которую свободно вводятся полюса магнитопровода вплоть до упора верхних кромок полюсов с внутренней поверхностью верхней панели, при этом магнитопровод слева от прорези охватывает часть боковых и нижней панелей, боковые панели снабжены отверстиями, в которые свободно вводятся в горизонтальном положении общая ось вращения якоря токового реле и индикаторного элемента и ось вращения якоря реле напряжения, причем взаимное расположение этих осей и расположение каждой оси на боковых панелях короба, а следовательно, и пространственное расположение обоих якорей реле в их отвесном положении по отношению к полюсам магнитопровода выбрано из следующих условий: из возможности достижения заданного тока уставки токового реле и с учетом выполнения при этом якорем токового реле работы по повороту индикаторного элемента механическим воздействием якоря на ребро большего веса индикаторного элемента, из возможности вхождения в зацепление зацепки якоря реле напряжения с ребром большего веса индикаторного элемента при уменьшении величины избыточного тока, большего по величине тока уставки токового реле, до нулевого значения, из возможности достижения в воздушном зазоре между якорем реле напряжения и полюсами магнитопровода величины минимальной индукции, обеспечивающей выход якоря реле напряжения из зацепления с ребром большего веса индикаторного элемента, индикаторный элемент имеет заданный угол поворота относительно своей оси вращения, определяемый углом поворота якоря токового реле, при этом фиксация угла поворота индикаторного элемента в крайних положениях осуществляется ребрами индикаторного элемента: в течение времени протекания избыточного тока, большего по величине тока уставки токового реле, - ребром меньшего веса путем его механического упора во внутреннюю поверхность передней панели короба, а при номинальных токах или при отсутствии тока, - ребром большего веса путем его механического упора в якорь токового реле, а сам якорь токового реле при этом под весом ребер индикаторного элемента имеет механический упор во внутреннюю поверхность передней панели короба, при механическом упоре ребра меньшего веса индикаторного элемента во внутреннюю поверхность передней панели короба разновесные ребра индикаторного элемента располагаются по разные стороны от вертикали, проходящей через его ось вращения, выполняя роль противовесов, боковая поверхность цилиндра индикаторного элемента, обращенная к передней панели, снабжена сигнальной риской, месторасположение которой на ней выбрано таким, что после вхождения в зацепление зацепки якоря реле напряжения с ребром большего веса индикаторного элемента она остается видимой в окне просматривания при внешнем обзоре передней панели короба, причем сигнальная риска может быть нанесена, например, люминофорной краской, а якорь реле напряжения в месте его возможного прилегания к полюсам магнитопровода снабжен диамагнитной прокладкой, которая в рабочем состоянии указателя располагается непосредственно между телом якоря и телом полюсов магнитопровода.

Отличительные признаки предлагаемого указателя тока короткого замыкания от указанного выше известного, наиболее близкого ему, обусловлены заменой конструкции индикаторного элемента гидравлического типа на конструкцию индикаторного элемента механического типа, при этом в качестве исполнительного органа выступает не только якорь токового реле, но и якорь дополнительно введенного в конструкцию указателя тока короткого замыкания реле напряжения, причем магнитопровод токового реле выполнен с возможностью его использования в качестве магнитопровода реле напряжения, что позволяет при одном и том же нагрузочном режиме по току за счет конфигурации и веса якорей, их взаимного расположения и расположения каждого якоря относительно полюсов магнитопровода и индикаторного элемента с большой достоверностью прогнозировать временные и токовые характеристики обоих реле при срабатывании и отпускании. В соответствии с требованиями к этим характеристикам разработана конструкция индикаторного элемента, который представляет собой пустотелый цилиндр с разновесными ребрами, выполненный из диэлектрического материала и имеющий с якорем токового реле общую ось вращения. Якорь токового реле выполняет роль привода индикаторного элемента, механически воздействуя на одно из его ребер при срабатывании реле и поворачивая индикаторный элемент из одного крайнего положения в другое, при этом угол поворота индикаторного элемента равен углу поворота якоря токового реле, а фиксация крайних положений индикаторною элемента осуществляется посредством его ребер: упором ребра меньшего веса о внутреннюю поверхность передней панели короба и упором ребра большего веса о якорь токового реле, который, в свою очередь, под весом ребер имеет упор о внутреннюю поверхность передней панели короба.

Индикаторный элемент и якоря обоих реле размещены внутри короба, оси вращения якорей посредством отверстий в боковых панелях короба занимают горизонтальное положение, передняя панель снабжена смотровым окном, при внешнем обзоре передней панели в смотровом окне видна боковая поверхность индикаторного элемента, при этом сигнальная риска может быть видна постоянно лишь при зацепленном якоре реле напряжения с ребром большего веса индикаторного элемента. Для удобства осмотра в ночное время эта риска может быть нанесена, например, люминофорной краской.

С целью обеспечения разборного соединения короба с магнитопроводом короб выполнен с вертикальной прорезью, в которую свободно вводятся полюса магнитопровода, вплоть до упора верхних кромок полюсов о внутреннюю поверхность верхней панели, а верхняя и нижняя кромки задней панели короба используются в качестве крепежных опорных элементов при монтаже указателя тока короткого замыкания в месте его установки.

С целью предотвращения залипания якоря реле напряжения к полюсам магнитопровода за счет остаточной индукции после срабатывания реле, якорь реле напряжения в месте его возможного прилегания к полюсам магнитопровода снабжен диамагнитной прокладкой, которая в рабочем состоянии указателя располагается непосредственно между телом якоря и телом полюсов магнитопровода.

Отличительные признаки предлагаемого указателя тока короткого замыкания объясняют устранение недостатков, присущих прототипу.

Если причиной протекания избыточного тока по присоединению является короткое замыкание на каком-либо из участков данного присоединения, связанное с повреждением этого участка, то действием релейной защиты и коммутационной аппаратуры данное присоединение отключается в ближайшем центре питания, т.е. происходит обесточение данного присоединения с исчезновением напряжения на фазах. В предлагаемом указателе при броске тока короткого замыкания индикаторный элемент действием якоря токового реле на ребро большего веса поворачивается и занимает положение, сигнализирующее о возможном аварийном режиме присоединения, и если этот аварийный режим подтверждается отключением присоединения, т. е. исчезновением напряжения на шинах присоединения, то срабатывает реле напряжения, якорь реле напряжения стремится занять отвесное положение, и наличие поврежденного участка на присоединении фиксируется вхождением в зацепление якоря реле напряжения и ребра большего веса индикаторного элемента при его обратном ходе. В таком положении предлагаемый указатель может находиться неопределенно долго в отличие от прототипа, в котором осветление жидкости, т.е. возврат указателя в исходное состояние происходит в течение 3-4 ч. Последнее обстоятельство при массовых стихийных отключениях дополнительно осложняет и затрудняет действия оперативного персонала, создавая дефицит времени. При условии применения предлагаемого указателя выбор интервала времени вывода в ремонт поврежденного участка присоединения, связанный с прослеживанием пути тока короткого замыкания и производством необходимых оперативных переключений может быть определен оперативным персоналом в зависимости от сложившейся оперативной обстановки в распределительной сети.

Автоматический возврат предлагаемого указателя в исходное состояние происходит при включении присоединения под напряжение, при этом протекание по присоединению избыточного тока обусловлено бросками намагничивающих токов трансформаторов присоединения, которые по величине мало отличаются от возможных токов короткого замыкания на этом присоединении, особенно в его головной части, т.к. величины бросков намагничивающих токов отдельных трансформаторов складываются по мере приближения к центру питания. При броске намагничивающих токов якорь реле напряжения, притягиваясь к полюсам магнитопровода, выходит из зацепления с ребром большего веса индикаторного элемента и, поскольку напряжение на фазах не исчезает, по присоединению протекают как минимум токи холостого хода трансформаторов, которые также складываются по мере приближения к центру питания, и якорь реле напряжения остается в притянутом положении. При броске намагничивающих токов работает и токовое реле, однако после окончания переходного процесса индикаторный элемент самоходом, поворачиваясь вокруг своей оси вращения под действием веса обоих ребер возвращается в исходное состояние, свободно выводя из поля видимости в смотровом окне сигнальную риску, после чего предлагаемый указатель оказывается в рабочем состоянии, т.е. в режиме ожидания. Таким образом, при успешном включении присоединения под напряжение работа токового реле наблюдается, но происходит вхолостую, т. к. зацепление ребра большего веса индикаторного элемента с зацепкой якоря реле напряжения не происходит.

При успешном же включении под напряжение присоединения, оборудованного существующими указателями (прототип), происходит их срабатывание и режим ожидания для них наступает лишь через 3-4 ч, что на этот период времени равносильно отсутствию указателей тока короткого замыкания на данном присоединении распределительной сети.

Предлагаемый указатель также выгодно отличается от прототипа повышенной чувствительностью и меньшим временем срабатывания, что объясняется отсутствием в индикаторном элементе предлагаемого указателя вязкой жидкости, в которой работает якорь токового реле в прототипе.

Параметры срабатывания и отпускания каждого реле в предлагаемом изобретении могут быть подобраны в соответствии с заданными техническими условиями и могут находиться в общем в пределах параметров известных реле подобного класса (ток уставки I_уст= 500 ÷ 600 А, время срабатывания t_ср= 0,07 ÷ 0,1 с).

Ниже дан пример выполнения данного изобретения, со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1 - общий вид указателя тока короткого замыкания, вид спереди;
фиг.2 - то же, вид сверху;
фиг. 3 - указатель тока короткого замыкания в рабочем состоянии, т.е. в режиме ожидания, разрез по А-А, вид слева;
фиг. 4 - указатель тока короткого замыкания в состоянии сигнализации о наличии поврежденного участка в сети, т.е. после протекания избыточного тока и исчезновения напряжения на шинах, разрез по А-А, вид слева.

Предлагаемый указатель тока короткого замыкания состоит из токового реле 1, в которое входит магнитопровод 2 с полюсами 3 и 4 и поворотный якорь 5 с осью вращения 6, причем якорь 5 имеет возможность свободного вращения относительно оси 6 и соответственно под собственным весом, свободно занимать отвесное положение. В устройство предлагаемого указателя входит также реле напряжения 7 с поворотным якорем 8, магнитопроводом которого служит магнитопровод 2 с полюсами 3 и 4 токового реле 1. Поворотный якорь 8 посредством проушин 9, расположенных в верхней части якоря, свободно посажен на собственную ось вращения 10, причем якорь 8 имеет возможность свободного вращения относительно оси 10 и соответственно под собственным весом свободно занимать отвесное положение. В нижней части якорь 8 снабжен зацепкой 11. Ось вращения 6 токового реле 1 одновременно является также осью вращения индикаторного элемента 12 с ребрами 13 и 14, причем индикаторный элемент с ребрами выполнен из диэлектрического материала и представляет собой пустотелый цилиндр, свободно посаженный на ось 6, совпадающей но расположению с продольной геометрической осью цилиндра. Угол между ребрами 13 и 14 примерно равен 90^o, причем ребро 13 обладает большим весом по сравнению с ребром 14. Якоря обоих реле смонтированы внутри короба 15 в его правой части, который выполнен из диэлектрического материала и с открытой задней панелью. Передняя панель 16 короба снабжена окном просматривания 17 индикаторного элемента 12. Боковые панели 18 и 19 короба снабжены отверстиями 20, в которые свободно, т.е. с возможностью свободного вращения введены в горизонтальном положении ось вращения 6 токового реле 1 и индикаторного элемента 12 и ось вращения 10 реле напряжения 7. Нижняя панель 21 и боковые панели 18 и 19 в левой части короба снабжены вертикальной прорезью 22, в которую свободно вводятся полюса 3 и 4 магнитопровода 2, вплоть до упора верхних кромок полюсов с внутренней поверхностью верхней панели 23 короба, при этом магнитопровод 2 охватывает слева от прорези 22 части боковых панелей 18 и 19 и нижней панели 21. Противоположная полюсам 3 и 4 задняя стенка магнитопровода 2 снабжена резьбовым соединением, причем винт 24 этого резьбового соединения в совокупности с верхней 25 и нижней 26 кромками открытой задней панели короба выполняют роль крепежных опорных элементов при монтаже указателя в месте его установки. Поворот якоря 5 токового реле 1 ограничен углом, примерно равным 90^o, при этом, когда якорь 5 стремится занять отвесное положение, упором для него служит внутренняя поверхность передней панели 16 короба, а при срабатывании реле, когда якорь 5 стремится занять горизонтальное положение, упором ему служит ребро 13 индикаторного элемента 12, т.к. сам индикаторный элемент 12 в этот момент стопорится другим ребром 14 о внутреннюю поверхность передней панели 16 короба, т.е. угол поворота якоря 5 задается углом между ребрами 13 и 14 индикаторного элемента 12, который составляет примерно 90^o. Технологически якорь 5 токового реле 1 выполнен в виде П-образной пластины, свободные концы которой снабжены отверстиями 27 для свободного размещения в них оси вращения 6, причем пластина охватывает индикаторный элемент 12. Высота свободных концов пластины, считая от оси вращения якоря до поперечной полки П-образной пластины, больше радиуса цилиндра индикаторного элемента 12, но меньше максимального радиуса окружности, описываемой ребром 13 при вращении индикаторного элемента. Размеры окна просматривания 17 и его размещение на передней панели 16 выбраны из условия выполнения внутренней поверхностью панели 16 роли упоров для якоря 5 токового реле 1 и ребра 14 индикаторного элемента 12 при возможном вращении якоря 5 и индикаторного элемента 12. Якорь 8 реле напряжения 7 представляет собой фасонную пластину, зацепка 11 которой обращена к индикаторному элементу 12 и имеет возможность вхождения в зацепление с ребром 13, а в месте ее возможного прилегания к полюсам 3 и 4 магнитопровода снабжена диамагнитной прокладкой 28, которая располагается в рабочем состоянии указателя непосредственно между телом якоря 8 и телом полюсов 3 и 4 магнитопровода. Боковая поверхность индикаторного элемента 12, обращенная к окну просматривания 17, снабжена сигнальной риской 29, нанесенной, например, люминофорной или другой краской и месторасположение которой выбрано из условия, что после вхождения в зацепление зацепки 11 якоря 8 реле напряжения с ребром 13 индикаторного элемента, она остается видимой в окне просматривания 17 при внешнем обзоре передней панели 16.

Предлагаемый указатель тока короткого замыкания работает следующим образом.

Магнитопровод 2 выводится из вертикальной прорези 22 короба 15 и посредством несложной манипуляции охватывает токоведущую шину, после чего короб 15 посредством вертикальной прорези 22 в обратном порядке надевается на полюса 3 и 4 магнитопровода 2, вплоть до упора их верхних кромок с внутренней поверхностью верхней панели 23 короба 15. Закручиванием винта 24 фиксируется монтажное положение указателя в месте его установки и его готовность к дальнейшей работе.

При успешной подаче напряжения на присоединение указатель тока короткого замыкания принимает рабочее состояние (фиг.3), которое характеризуется как режим ожидания. В режиме ожидания токовое реле 1 работает с разомкнутой магнитной системой, т.е. его якорь 5 занимает отвесное положение, а реле напряжения 7 работает с замкнутой магнитной системой, т.е. его якорь 8 находится в притянутом положении и отвесное положение он может занять лишь при исчезновении напряжения.

При протекании по шинам избыточного тока процедура установки прелагаемого указателя в рабочее состояние происходит в следующей последовательности. При избыточном токе, большем тока уставки токового реле 1, якорь 5 посредством ребра 13, стремясь занять горизонтальное положение, поворачивает индикаторный элемент 12 примерно на 90^o по часовой стрелке, вплоть до упора ребра 14 о внутреннюю поверхность передней панели 16 короба 15. При этом заданный ток уставки токового реле 1 достигается расчетным или опытным путем и зависит от параметров магнитной системы реле и взаимного расположения ее элементов. Якорь 8 реле напряжения 7 оказывается в притянутом положении к полюсам 3 и 4 магнитопровода еще раньше, т.к. реле напряжения по своему назначению должно работать при минимальных возможных токах на присоединении, поэтому его повышенная чувствительность обеспечивается размерами якоря 8 и его близостью к полюсам магнитопровода. После окончания переходного процесса, вызванного бросками намагничивающих токов трансформаторов, на токоведущей шине остается нагрузочный ток, диапазон которого колеблется от номинального до токов холостого хода трансформаторов. Якорь 8 реле напряжения 7 остается при этом в притянутом положении, а якорь 5 токового реле 1 возвращается в исходное положение, механически лишив ребра 13 точки опоры. В этот момент ребра 13 и 14 индикаторного элемента оказывается по разные стороны от оси вращения 6 и выполняют роль противовесов, но поскольку ребро 13 имеет больший вес, индикаторный элемент 12 начинает вращение относительно оси 6 против часовой стрелки и занимает в конечном итоге исходное положение. После этого предлагаемый указатель тока короткого замыкания оказывается в рабочем состоянии, т.е. в режиме ожидания.

При протекании избыточного тока, вызванного коротким замыканием на присоединении, срабатывает токовое реле 1, при этом якорем 5 токового реле взводится индикаторный элемент 12, действием релейной защиты и коммутационного аппарата присоединение отключается. После исчезновения напряжения на шинах срабатывает реле напряжения 7, якорь 8 реле напряжения занимает отвесное положение, чему способствует диамагнитная прокладка 28, предохраняющая якорь 8 от залипания к полюсам 3 и 4 магнитопровода, якорь 5 токового реле возвращается в исходное состояние, взведенный до упора индикаторный элемент 12 начинает вращение против часовой стрелки, при этом ребро 13 индикаторного элемента вступает в зацепление с зацепкой 11 якоря 8 реле напряжения, предотвращая возврат индикаторного элемента 12 в исходное состояние. Сигнальная риска 29 при этом остается видимой в окне просматривания 17 при внешнем обзоре передней панели 16. В состоянии зацепления зацепки 11 якоря 8 с ребром 13 индикаторного элемента 12 предлагаемый указатель может находиться неопределенно долго, не диктуя тем самым никаких условий оперативному персоналу по времени отыскания поврежденного участка сети. Самовозврат индикаторного элемента 12 в исходное состояние происходит автоматически, при успешном включении данного присоединения под напряжение, когда сеть подвержена действию бросков намагничивающих токов трансформаторов. Работа указателя в этом случае аналогична описанной выше, за исключением того, что якорь 8 реле напряжения 7 притягивается к полюсам 3 и 4 магнитопровода не из исходного состояния, а выходя из зацепления зацепки 11 с ребром 13 индикаторного элемента 12.

Предлагаемый указатель тока короткого замыкания отличается повышенной надежностью в эксплуатации, более чувствительными параметрами срабатывания и отпускания.

Используемая литература:
1. Белый М.В., Дробот В.К., Елиософ В.А., Рогозин Г.Г., Татьянкин В.В., Труб И. И. , Баринберг А.Д., Старик Ю.М. Указатели тока короткого замыкания УТКЗ-50-2000/200-0,6. Энергетика и электрификация, - 1996, - 1. - с.24-27.

2. Krous R. , Jacobs J. Kurzschlubstromazeiger fur mittelspanmmgsnetze mit selbsttotiger Ruckstellung // Stand und Nenurbeweg. Enerd. - 1984. - A25. - N 10. - S.54-56.

Использование: в электроизмерительной технике, в частности в устройствах, позволяющих определить путь тока короткого замыкания на разветвленном присоединении и в результате обнаружить поврежденный участок распределительной сети. Технический результат заключается в повышении чувствительности указателя тока короткого замыкания по току и времени срабатывания и обеспечении сохранения информации о происшедшем коротком замыкании на неопределенно долгое время, а при включении присоединения под напряжение - автоматический самовозврат своего индикаторного элемента в исходное состояние. В предлагаемом указателе тока короткого замыкания используются простейшие конструкции токового реле и реле напряжения с общим для обоих реле магнитопроводом, индикаторный элемент выполнен в виде пустотелого цилиндра с двумя разновесными ребрами на его боковой поверхности и свободно посажен на ось вращения поворотного якоря токового реле, а пространственное расположение обоих якорей реле в отвесном положении по отношению к полюсам магнитопровода выбрано из возможности достижения заданного тока уставки токового реле и с учетом выполнения при этом якорем токового реле работы по повороту индикаторного элемента механическим воздействием якоря на ребро большего веса индикаторного элемента и из возможности вхождения в зацепление зацепки якоря реле напряжения с ребром большего веса индикаторного элемента. 5 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Указатель тока короткого замыкания, содержащий токовое реле, состоящее из магнитопровода с полюсами и поворотного якоря с осью вращения, индикаторный элемент, фиксирующий протекание избыточного тока механическим воздействием на него якоря при достижении избыточным током тока уставки реле, при этом якорь реле и индикаторный элемент размещены внутри сборочного узла, выполненного из диэлектрического материала и с возможностью разборного соединения с магнитопроводом, отличающийся тем, что указатель тока короткого замыкания дополнительно снабжен реле напряжения, при этом магнитопровод токового реле одновременно служит магнитопроводом реле напряжения, а якорь реле напряжения выполнен с осью вращения, индикаторный элемент выполнен из диэлектрического материала в виде пустотелого цилиндра с двумя разновесными ребрами, расположенными на его боковой поверхности и внешне вытянутыми по отношению к ней в радиальном направлении, причем цилиндр свободно посажен на ось вращения поворотного якоря токового реле, которая совпадает по расположению с продольной геометрической осью цилиндра, якорь токового реле выполнен в виде П-образной пластины с отверстиями на свободных концах, охватывающей цилиндр и посредством этих отверстий свободно посаженной на собственную ось вращения, поворотный якорь реле напряжения выполнен в виде отрезка пластины, верхняя часть которого снабжена проушинами с отверстиями, посредством которых поворотный якорь реле напряжения свободно посажен на собственную ось вращения, а нижняя часть пластины снабжена зацепкой, сборочный узел выполнен в виде короба с открытой задней панелью, верхняя и нижняя кромки которой выполняют роль крепежных опорных элементов при монтаже указателя тока короткого замыкания в месте установки, передняя панель короба снабжена окном просматривания индикаторного элемента, нижняя и боковые панели в левой части короба выполнены с вертикальной прорезью, в которую свободно вводятся полюса магнитопровода вплоть до упора верхних кромок полюсов с телом верхней панели, при этом магнитопровод слева от прорези охватывает часть боковых и нижней панелей, боковые панели снабжены отверстиями, в которые свободно вводятся в горизонтальном положении общая ось вращения якоря токового реле и индикаторного элемента и ось вращения якоря реле напряжения, причем взаимное расположение этих осей и расположение каждой оси на боковых панелях короба, а следовательно, и пространственное расположение обоих якорей реле в их отвесном положении по отношению к полюсам магнитопровода выбрано из следующих условий: из возможности достижения заданного тока уставки токового реле и с учетом выполнения при этом якорем токового реле работы по повороту индикаторного элемента механическим воздействием якоря на ребро большего веса индикаторного элемента, из возможности вхождения в зацепление зацепки якоря реле напряжения с ребром большего веса индикаторного элемента при уменьшении величины избыточного тока, большего по величине тока уставки токового реле, до нулевого значения, из возможности достижения в воздушном зазоре между якорем реле напряжения и полюсами магнитопровода величины минимальной индукции, обеспечивающей выход якоря реле напряжения из зацепления с ребром большего веса индикаторного элемента. 2. Указатель тока короткого замыкания по п. 1, отличающийся тем, что индикаторный элемент имеет заданный угол поворота относительно своей оси вращения, определяемый углом поворота якоря токового реле, при этом фиксация угла поворота индикаторного элемента в крайних положениях осуществляется ребрами индикаторного элемента: в течение времени протекания избыточного тока, большего по величине тока уставки токового реле, - ребром меньшего веса путем его механического упора во внутреннюю поверхность передней панели короба, а при номинальных токах или при отсутствии тока - ребром большего веса путем его механического упора в якорь токового реле, а сам якорь токового реле при этом под весом ребер индикаторного элемента имеет механический упор во внутреннюю поверхность передней панели короба. 3. Указатель тока короткого замыкания по п. 1 или 2, отличающийся тем, что при механическом упоре ребра меньшего веса индикаторного элемента о внутреннюю поверхность передней панели короба разновесные ребра индикаторного элемента располагаются по разные стороны от вертикали, проходящей через его ось вращения, выполняя роль противовесов. 4. Указатель тока короткого замыкания по п. 1 или 2, отличающийся тем, что боковая поверхность цилиндра индикаторного элемента, обращенная к передней панели короба, снабжена сигнальной риской, месторасположение которой на ней выбрано таким, что после вхождения в зацепление зацепки якоря реле напряжения с ребром большего веса индикаторного элемента она остается видимой в окне просматривания при внешнем обзоре передней панели короба. 5. Указатель тока короткого замыкания по п. 4, отличающийся тем, что сигнальная риска может быть нанесена, например, люминофорной краской. 6. Указатель тока короткого замыкания по п. 1, отличающийся тем, что якорь реле напряжения в месте его возможного прилегания к полюсам магнитопровода снабжен диамагнитной прокладкой, которая в рабочем состоянии указателя располагается непосредственно между телом якоря и телом полюсов магнитопровода.