Устройство максимальной токовой защиты Российский патент 2023 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и предназначено для защиты электрических сетей от коротких замыканий.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство максимальной токовой защиты содержащее измерительный преобразователь в виде магнитного трансформатора тока и реагирующий орган в виде токового реле (Кудрявцев А.А., Кузнецов А.П., Григорьев М.Н. Максимальная токовая защита с магнитными трансформаторами тока. -М.: Энергоиздат, 1981.- 56с (c.12)).

Для реализации такой максимальной токовой защиты требуется магнитный трансформатор тока и реагирующий орган, совместное использование которых значительно снижает надежность функционирования этой максимальной токовой защиты.

Технический результат – повышение надежности функционирования устройства максимальной токовой защиты.

Технический результат достигается тем, что измерительный преобразователь и реагирующий орган выполнены в виде Н–образной стойки из изолирующего материала, на которой параллельно друг к другу закреплены два ферромагнитных магнитопровода с отверстиями у одного из их торцов и геркон, контакты которого вставлены в эти отверстия так, чтобы воздушный зазор этого геркона располагался между этими магнитопроводами.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного технического решения количеством и исполнением функциональных элементов.

Сравнение заявляемого технического решения с известным техническим решением показывает, что эти функциональные элементы известны. Однако такое исполнение этих функциональных элементов проявляет в заявляемом техническом решении новые свойства в виде повышения надежности функционирования устройства максимальной токовой защиты.

Работа устройства максимальной токовой защиты основана на том, что в произвольном режиме работы ток в проводнике линии электрической сети создает магнитное поле, которое замыкается через магнитопроводы, контакты геркона и его воздушный зазор. При этом в произвольном эксплуатационном режиме работы сети величина этого магнитного поля в воздушном зазоре будет меньше той величины, при которой происходит срабатывание этого геркона. Поэтому геркон не срабатывает и линия сети остается в работе.

При коротком замыкании в электрической сети ток в поврежденной линии и магнитное поле в воздушном зазоре значительно возрастает. И если его величина превысит величину магнитного поля в воздушном зазоре, при которой срабатывает геркон, то геркон сработает, его контакты замкнутся и сформируют сигнал на отключение этой линии.

Устройство максимальной токовой защиты показано на фиг.1. Оно представляет собой Н–образную стойку, например, стеклотекстолита 1, к которой с помощью четырех винтов 2 прикреплены магнитопроводы 3 и 4 из ферромагнитного материала с отверстиями 5 и 6 у их верхнего торца. В эти отверстия при монтаже вставляются контакты 7 и 8 геркона 9. При этом геркон 9 устанавливается так, чтобы его воздушный зазор находился между магнитопроводами 3 и 4. В результате при прохождении по проводнику 10 линии электрической сети тока I в магнитной цепи максимальной токовой защиты состоящей из магнитопроводов 3, 4 и геркона 9 возникает магнитный поток Ф, который управляет работой этого геркона. В такой магнитной системе замыкание контактов 7 и 8 геркона 9 происходит при фиксированном значении магнитного потока индуцированного током в проводнике 10. Таким образом, магнитный поток и индуцирующий его ток в проводнике 10 определяют величину порога срабатывания максимальной токовой защиты. Устройство максимальной токовой защиты закрепляют в непосредственной близости от проводника 10 электрической линии, в которой осуществляется контроль тока . При этом контакты 7 и 8 геркона 9 подключается к цепи отключения выключателя.

В произвольном эксплуатационном режиме работы по проводнику 10 защищаемой линии электрической сети протекает ток I, который в магнитной системе устройстве максимальной токовой защиты создает магнитный поток Ф. Так как в этом режиме работы электрической сети ток <, а следовательно <, то контакты 7 и 8 геркона 9 остаются разомкнутыми. Поэтому сигнал в цепи отключения выключателя будет отсутствовать, а электрическая сеть остается в рабочем состоянии.

При возникновении в электрической сети короткого замыкания ток в проводнике 10 поврежденной линии значительно возрастает. При этом в магнитной системе устройстве максимальной токовой защиты возрастает магнитный поток Ф. И если он превысит и , то контакты 7 и 8 геркона 9 замкнутся и сформируют сигнал на отключение поврежденной линии электрической сети от источника питания.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства максимальной токовой защиты заключается в возможности отказа от работающих совместно магнитного трансформатора тока и токового реле. Что позволит значительно повысить надежность его работы.

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат – повышение надежности функционирования устройства максимальной токовой защиты. Согласно изобретению измерительный преобразователь и реагирующий орган выполнены в виде Н–образной стойки из изолирующего материала, на которой параллельно друг к другу закреплены два ферромагнитных магнитопровода с отверстиями у одного из их торцов. Контакты геркона вставлены в эти отверстия так, чтобы воздушный зазор этого геркона располагался между этими магнитопроводами. 1 ил.

Устройство максимальной токовой защиты, содержащее измерительный преобразователь в виде магнитного трансформатора тока и реагирующий орган в виде токового реле, отличающееся тем, что измерительный преобразователь и реагирующий орган выполнены в виде Н–образной стойки из изолирующего материала, на которой параллельно друг к другу закреплены два ферромагнитных магнитопровода с отверстиями у одного из их торцов и геркон, контакты которого вставлены в эти отверстия так, чтобы воздушный зазор этого геркона располагался между этими магнитопроводами.