Устройство максимальной токовой защиты токопровода Российский патент 2023 года по МПК H02H3/00 

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

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство максимальной токовой защиты токопровода содержащее датчик тока и реагирующий орган (Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем. - М.: Энергия, 1976.- 559 с. Данные по прототипу приведены на странице 52-57).

Однако, не на все типы токопровода можно установить максимальную токовую защиту с датчиком тока в виде трансформатора тока и реагирующим органом в виде токового реле. Это вызвано тем, что некоторые из этих токопроводов не имеют трансформатор тока, а на других установка трансформатора тока затруднена или просто невозможна из-за их конструктивных особенностей. Кроме того, использование трансформаторов тока и токовых реле снижает надежность функционирования максимальной токовой защиты

Задачей изобретения является повышение надежности функционирования и расширения области использования устройства максимальной токовой защиты токопроводов.

Поставленная задача решается за счет того, что датчик тока и реагирующий орган выполнены в виде алюминиевой стойки с закрепленной на ней двух призматических расположенных параллельно магнитопроводов, неподвижных контактов и вращающего подпружиненного якоря с подвижными контактами размещаемого у торца этих магнитопроводов, при этом токопровод размещается между этими магнитопроводами.

Работа устройства защиты токопровода основана на измерении тока в токопроводе с помощью двух неподвижных призматических расположенных параллельно магнитопроводов и вращающего подпружиненного якоря. Во время протекания тока в токопроводе он создает магнитное поле, которе замыкается через магнитопроводы и якорь. И если этот ток превышает порог срабатывания максимальной токовой защиты якорь поворачивается и происходит отключение токопровода от сети.

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, что приводит к повышению надежности функционирования и расширению области использования устройства максимальной токовой защиты токопроводов.

Устройство максимальной токовой защиты показано на фиг.1. Оно содержит алюминиевую стойку 1, к которой с помощью винтов 2 прикреплены с одной стороны магнитопроводы 3 и 4, а с другой стороны неподвижная и подвижная части контактной системы 5. Неподвижная часть этой системы включает в себя неподвижные контакты 6 и шкалу 7. При этом неподвижные контакты 6 подключаются к цепи отключения выключателя токопровода. Подвижная часть системы состоит из закрепленного на оси 8 якоря 9 и подвижных контактов 10. Связь между подвижной и неподвижной частями осуществляется с помощью дисковой пружины 11, которая одним концом прикрепляется к оси 8 якоря 9, а другим концом с помощью поводка 12 к рычагу 13. В связи с этим во время работы на якорь будут действовать две силы, направленные на встречу. С одной стороны это сила сжимающейся при повороте якоря 9 пружины 11, натяжение которой определяется положением рычага 13. С его помощью выставляется порог срабатывания максимальной токовой защиты. С другой стороны электромагнитная сила, вызываемая протекающим по шине 14 токопровода током.

Установка и закрепление максимальной токовой защиты на шине 14 токопровода осуществляется с помощью изоляция 15, которую выполняют их стеклоткани, пропитанной лаком или эпоксидной смолой. Что позволяет не только закрепить максимальную токовую защиту на шине 14 токопровода, но и защитить обслуживающий персонал от поражения электрически током, например, при выставлении порога срабатывания этой защиты.

В нормальном режиме работы устройства максимальной токовой защиты токопровода по его шине 14 будет протекать ток создающий намагничивающую силу, величина которой не превышает противодействующую ей механическую силу пружины. При этом подвижные 10 и неподвижные 6 контакты находятся в разомкнутом положении. Таким образом, при отсутствии тока в шине 14 якорь 9 удерживается в исходном положении пружиной 11. При этом подвижные 10 и неподвижные 6 контакты находятся в разомкнутом положении.

При коротком замыкании ток в шине резко возрастает, что приводит к увеличению намагничивающей силы, превышающей противодействующую механическую силу, реле срабатывает и подает сигнал на отключение.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства максимальной токовой защиты токопровода заключается в возможности ее использования на линиях без трансформаторов тока и там где установка трансформаторы тока невозможна из-за конструктивных особенностей этих линий. Что позволит расширить область использования максимальных токовых защит токопроводов от коротких замыканий, а следовательно, в общем значительно повысить надежность электроснабжения.

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат – повышение надежности максимальной токовой защиты токопровода от коротких замыканий и расширение области использования устройства. Технический результат достигается тем, что датчик тока и реагирующий орган выполнены в виде алюминиевой стойки с закрепленными на ней двумя призматическими расположенными параллельно магнитопроводами, неподвижных контактов и вращающего подпружиненного якоря с подвижными контактами, размещенного у торца этих магнитопроводов, при этом токопровод размещают между этими магнитопроводами. 1 ил.

Устройство максимальной токовой защиты токопровода, содержащее датчик тока и реагирующий орган, отличающееся тем, что датчик тока и реагирующий орган выполнены в виде алюминиевой стойки с закрепленными на ней двумя призматическими расположенными параллельно магнитопроводами, неподвижных контактов и вращающего подпружиненного якоря с подвижными контактами, размещаемого у торца этих магнитопроводов, при этом токопровод размещают между этими магнитопроводами.