Способ повышения чувствительности геркона с обмоткой управления, закрепленного вблизи проводника с током Российский патент 2021 года по МПК H02H7/22 

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для повышения чувствительности защит электроустановок от коротких замыканий.

Известен способ повышения чувствительности геркона с обмоткой управления, закрепленного вблизи проводника с током [Диковский Я.М., Капралов И.И. Магнитоуправляемые контакты - М.: Энергия, 1970], при котором на геркон воздействуют постоянным магнитным полем от установленного вблизи геркона постоянного магнита.

Недостатком этого способа является размагничивание постоянного магнита под действием переменного тока большой величины.

Известен способ повышения чувствительности геркона с обмоткой управления, закрепленного вблизи проводника с током [Клецель М.Я., Мусин В.В., Алишев Ж.Р., Мануковский А.В. Свойства герконов, применяемых в релейной защите // Электричество - 1993. - №9. - С. 18-21.], при котором подают ток определенной величины по соединительным проводам в обмотку управления геркона.

Недостатками способа являются возможность излишнего срабатывания геркона при появлении помехи в цепи его обмотки управления и несрабатывания геркона при обрыве соединительных проводов в цепи питания обмотки управления.

Техническим результатом является предотвращение излишних срабатываний геркона от помехи в цепи его обмотки управления и выявление повреждений соединительных проводов и обмотки управления.

Технический результат достигается тем, что в способе повышения чувствительности геркона с обмоткой управления, при котором подают ток от источника питания по соединительным проводам в обмотку управления геркона, согласно изобретению постоянно измеряют ток в соединительных проводах, сравнивают его с первым и вторым эталонами тока, если ток в соединительных проводах меньше или равен первому эталону тока, то подают сигнал о повреждении соединительных проводов или обмотки управления, если ток в соединительных проводах больше или равен второму эталону тока, то прекращают подачу тока в обмотку управления геркона и подают сигнал о наличии помехи в соединительных проводах, далее продолжают постоянно измерять ток в соединительных проводах, и сравнивают его с третьим эталоном тока, и, когда через какое-то время t₁ после прекращения подачи тока в обмотку управления он становится меньше или равен третьему эталону тока, то возобновляют подачу тока в обмотку управления геркона.

В заявляемом способе, в отличие от прототипа, осуществляются операции измерения тока в обмотке управления геркона, прекращения подачи тока в обмотку управления геркона, если он превышает второй эталон тока, что позволяет обеспечить несрабатывание геркона при появлении помехи в цепи обмотки управления геркона. Осуществляется операция подачи сигнала, если ток в соединительных проводах меньше первого эталона тока, что позволяет выявить повреждение соединительных проводов и обмотки управления, а также короткое замыкание на выводах источника питания.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено устройство, реализующее способ повышения чувствительности геркона с обмоткой управления, закрепленного вблизи проводника с током.

Способ повышения чувствительности геркона с обмоткой управления, закрепленного вблизи проводника с током, может быть реализован с помощью устройства, которое содержит блок 1 с герконом (БГ) и надетой на него обмоткой управления (на фиг. 1 не показаны), закрепленный вблизи проводника 2 с током. Одни входы блока 1 (БГ) подключены к источнику питания 3 (ИП), другие входы - к блоку 4 прекращения подачи (БПП) питания в обмотку управления геркона и к блоку 5 возобновления подачи (БВП) питания в обмотку управления геркона. Блок 6 измерения тока (БИТ) в соединительных проводах подключен к источнику питания 3 (ИП), а выходом - к первой схеме сравнения 7 (СС1), второй 8 (СС2) и третьей 9 (СС3). Выход первой схемы сравнения 7 (СС1) подключен в цепь сигнализации. Выходы второй 8 (СС2) и третьей 9 (СС3) схем сравнения подключены к входам блока 4 (БПП) прекращения подачи питания в обмотку управления геркона и блока 5 (БВП) возобновления подачи питания в обмотку управления геркона, соответственно.

Блок 1 с герконом и надетой на него обмоткой управления может быть реализован на герконовом реле типа РГК-49. В качестве источника питания 3 (ИП) может быть использована аккумуляторная батарея. Блок 4 (БПП) прекращения подачи питания в обмотку управления геркона, блок 5 (БВП) возобновления подачи питания в обмотку управления геркона, блок 6 (БИТ) измерения тока в соединительных проводах и первая 7 (СС1), вторая 8 (СС2) и третья 9 (СС3) схемы сравнения могут быть реализованы на двух реле тока типа РТ-40.

Пусть блок 1 с герконом и надетой на него обмоткой управления установлен на расстоянии 0,12 м от проводника 2, по которому в номинальном режиме протекает ток 20 А, а при коротком замыкании в электроустановке, питаемой проводником 2-100 А. Геркон имеет индукцию срабатывания В_ср=3,4⋅10^-4 Тл, обмотка управления - количество витков W=5000 и длину намотки Тогда для обеспечения срабатывания геркона в блоке 1 при токе в проводнике 2 равном 100 А в обмотку управления от источника питания 3 (ИП) по соединительным проводам необходимо подать ток 0,53 мА.

В номинальном режиме работы электроустановки и при отсутствии помехи в соединительных проводах по проводнику протекает ток 20 А, который создает магнитное поле с индукцией 0,33⋅10^-4 Тл, а по обмотке управления - 0,53 мА, который создает магнитное поле с индукцией 1,7⋅10^-4 Тл. В результате на геркон в блоке 1 действует суммарная индукция В_Σ=2,03⋅10^-4 Тл. Геркон в блоке 1 не срабатывает, так как В_Σ<В_ср. При этом блок 6 (БИТ) измерения тока в соединительных проводах измеряет ток и подает сигнал о величине тока на входы первой 7 (СС1), второй 8 (СС2) и третьей 9 (СС3) схем сравнения. Так как ток в соединительных проводах не превышает второго эталона тока, равного, например, 0,6 мА, то на выходе второй схемы сравнения 8 (СС2) сигнал отсутствует, и блок 4 (БПП) прекращения подачи питания в обмотку управления геркона сигнал в блок 1 (БГ) не подает. Ток по соединительным проводам продолжает протекать. При этом ток в соединительных проводах превышает первый эталон тока и меньше третьего эталона тока. Поэтому первая схема сравнения 7 (СС1) сигнала не выдает, а третья схема сравнения 9 (СС3) выдает. Однако блок 5 (БВП) возобновления подачи тока в обмотку управления геркона сигнала не выдает, так как на его вход ранее не поступал сигнал от блока 4 (БПП) прекращения подачи питания в обмотку управления геркона.

При появлении помехи в соединительных проводах ток в них увеличивается. Пусть он становиться равным 1,2 мА. Блок 6 (БИТ) измерения тока в соединительных проводах измеряет ток и подает сигнал о величине тока на входы первой 7 (СС1), второй 8 (СС2) и третьей 9 (СС3) схем сравнения. Так как ток в соединительных проводах превышает второй эталон тока, то на выходе второй схемы сравнения 8 (СС2) появляется сигнал, и блок 4 (БПП) прекращения подачи питания в обмотку управления геркона выдает сигналы в блоки 1 (БГ) и 5 (БВП) возобновления подачи тока в обмотку управления геркона, а также в цепь сигнализации о наличии помехи в соединительных проводах. В результате по обмотке управления геркона в блоке 1 (БГ) перестает протекать ток, и геркон не срабатывает. После того как помеха исчезает ток в соединительных проводах становится равным 0,53 мА. Так как он меньше второго эталона тока, то сигнал на выходе второй схемы сравнения 8 (СС2) пропадает. При этом ток в соединительных проводах становиться меньше третьего эталона тока. Поэтому третья схема сравнения 9 (СС3) выдает сигнал на вход блока 5 (БВП) возобновления подачи питания в обмотку управления геркона, который, так как ранее на его вход поступил сигнал от блока 4(БПП) прекращения подачи питания в обмотку управления геркона, выдает сигнал на вход блока 1 (БГ). В результате по обмотке управления геркона снова начинает протекать ток.

При коротких замыканиях на выводах источника питания или обрыве соединительных проводов ток в них становится меньше первого эталона. Поэтому первая схема сравнения 7 (СС1) выдает сигнал о наличии повреждения в соединительных проводах или короткого замыкания на выводах источника питания 3 (ИП).

Использование: в области электроэнергетики для повышения чувствительности защит электроустановок от коротких замыканий. Технический результат: устранение излишних срабатываний геркона от помех в цепи его обмотки управления и контроль целостности соединительных проводов, обмотки управления и источника питания. Способ повышения чувствительности геркона с обмоткой управления заключается в том, что подают ток от источника питания по соединительным проводам в обмотку управления геркона, постоянно измеряют ток в соединительных проводах, сравнивают его с первым и вторым эталонами тока, если ток в соединительных проводах меньше или равен первому эталону тока, то подают сигнал о повреждении соединительных проводов или обмотки управления, если ток в соединительных проводах больше или равен второму эталону тока, то прекращают подачу тока в обмотку управления геркона и подают сигнал о наличии помехи в соединительных проводах, далее продолжают постоянно измерять ток в соединительных проводах и сравнивают его с третьим эталоном тока и, когда он через какое-то время t₁ после прекращения подачи тока в обмотку управления становится меньше или равен третьему эталону тока, возобновляют подачу тока в обмотку управления геркона. 1 ил.

Способ повышения чувствительности геркона с обмоткой управления, при котором подают ток от источника питания по соединительным проводам в обмотку управления геркона, отличающийся тем, что постоянно измеряют ток в соединительных проводах, сравнивают его с первым и вторым эталонами тока, если ток в соединительных проводах меньше или равен первому эталону тока, то подают сигнал о повреждении соединительных проводов или обмотки управления, если ток в соединительных проводах больше или равен второму эталону тока, то прекращают подачу тока в обмотку управления геркона и подают сигнал о наличии помехи в соединительных проводах, далее продолжают постоянно измерять ток в соединительных проводах и сравнивать его с третьим эталоном тока и, когда через какое-то время t₁ после прекращения подачи тока в обмотку управления он становится меньше или равен третьему эталону тока, возобновляют подачу тока в обмотку управления геркона.