СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ ПРЕВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ КРУ 6-35 кВ Российский патент 2024 года по МПК H01H69/00 H01H5/04 

Система сигнализации превышения температуры для КРУ (Комплектно распределительное устройство) 6-35 кВ, в дальнейшем Система, контролирует температуру высоковольтных шин в местах контакта с ними.

Термины и определения:

- Максимальная величина импульса тока динистора - определяется техническими характеристиками и для данного описания не превышает 1А

- Напряжение срабатывания динистора - определяется техническими характеристиками и для данного описания не превышает 35 В

- Величина импульса напряжения динистора - определяется техническими характеристиками и для данного описания не превышает 10 В

- Емкостной делитель (ЕД) - элемент системы индикации наличия напряжения из кремнийорганического компаунда в который, при изготовлении, дополнительно помещены электронные компоненты

- Индикатор - элемент системы индикации наличия напряжения с высоким входным сопротивлением для переменного тока частотой 25МГц и низким сопротивлением для частоты 50 Гц в данном исполнении, служит для фазировки ячеек КРУ при их монтаже и осуществляет световую индикацию наличия напряжения на высоковольтных шинах ячейки КРУ

- Напряжение - действующее значение фазного напряжения

- УПО - устройство передачи и обработки, принимает и обрабатывает сигналы с ЕД и передает сигналы сигнализации превышения температуры, по стандартным протоколам обмена, в диспетчерский центр. УПО имеет высокое входное сопротивление, не менее 1 Мом и маленькую входную емкость, не более 50 пФ

- Высоковольтные испытания - испытания определенного типа оборудования повышенным напряжением промышленной частоты, а также импульсом высокого напряжения с коротким передним фронтом (грозовой импульс), которые регламентируются ГОСТ

Поскольку элементы Системы для каждой из 3 фаз одинаковы, рассмотрим пример Системы, изображенной на Фиг. 1, подключенной к одному из фазных проводников 2 и нулевому проводнику 5, который заземлен и имеет гальваническое соединение с корпусом ячейки КРУ. Система Фиг. 1 состоит из модифицированного емкостного делителя 1 (ЕД), который используется в составе системы индикации наличия напряжения вместе с индикатором 23, устройства обработки и передачи информации 22 (УОП). Номиналы компонентов Системы приводятся в качестве примера и могут быть иными при ее технической реализации.

ЕД 1, крепится к фазному проводнику 2 болтом 3, а к нулевому проводнику 5 болтом 6. Температура проводника 2 контролируется термореле 25. При температуре ниже порога срабатывания, который задается параметрами термореле 25, положение контактов 17. При перегреве, происходит замыкании контактов, положение 18 термореле 25, напряжение на динисторе 15 будет определяться сопротивлением резистора 12 равным 30 Ом, емкостью конденсатора 4 равной 10 нФ, емкостью конденсатора 14 равной 100 пФ, емкостью конденсатора 9 равной 68 нФ и индуктивностью катушки индуктивности 8 равной 2 мкГ и, при частоте 50 Гц и напряжении 6кВ, будет превышать напряжение срабатывания динистора 15. Длительность фронта импульса тока, генерируемого динистором 15, соответствует частоте 25 МГц. При этом реактивное сопротивление конденсатора 14 емкостью 100 пФ будет не более 64 Ом, реактивное сопротивление конденсатора 4, емкостью 10 нФ, будет не более 0,2 Ом, реактивное сопротивление конденсатора 9, емкостью 68 нФ, будет не более 0,1 Ом, реактивное сопротивление катушки индуктивности 8 с индуктивностью 2 мкГ, не менее 300 Ом. Резистор 12 с сопротивлением 30 Ом, ограничивает ток динистора 15 через конденсатор 4. Ограничение величины тока через динистор 15 необходимо для того, чтобы он не вышел из строя и определяется техническими характеристиками динистора 15. Предел допустимого тока динистора 15, для данного примера, равен 1А. Варистор 11 ограничивает напряжение при высоковольтных испытаниях на диоде 13, термореле 25 и динисторе 15. Варистор 16 предназначен для защиты от скачка напряжения на выходе 7, превышающего по амплитуде предельно допустимое значение напряжения. Емкость варисторов 11 и 16 можно подобрать в пределах 200 пФ. Соответствующее реактивное сопротивление варисторов 16 и 11 для частоты 25МГц будет приблизительно равно 30 Ом. Реактивным сопротивлением конденсатора 4 можно пренебречь. Соответственно величина импульса тока по контуру параллельно соединенных варистора 11 с последовательно соединенными резистором 12 и конденсатором 4-термореле 25-динистор 15, при положении контактов 18 термореле 25 равна 10/15=0,67А. Ток через конденсатор 14 не будет превышать 10/64=0,16А и соответственно суммарный ток через динистор 15 не превышает предельного значения в 1 А. Путем несложных расчетов получим величину импульса напряжение на выходе 7 равную приблизительно 2 В, с учетом входных сопротивлений индикатора 23 и УОП22 для частоты 25МГц.

В течение одного периода изменения напряжения, при замыкании контактов термореле 25 положение 18, получим несколько импульсов величиной около 2 В на выходе 7 одной полярности, которую задает диод 13. Если поменять местами выводы диода 13, полярность сигнала на выходе 7 изменится.

Рассмотренный вариант описания Системы сигнализации превышения температуры для ячеек КРУ 6-35кВ, не исчерпывает все возможные варианты ее использования и технического исполнения.

Изобретение относится к средствам контроля и защиты от превышения температуры высоковольтных шин комплектно-распределительных устройств (КРУ). Технический результат заключается в реализации назначения. Система сигнализации превышения температуры для КРУ 6-35 кВ контролирует температуру высоковольтных шин в местах контакта с ними емкостного делителя напряжения системы индикации наличия напряжения, в который включены электронные компоненты и к которому подсоединено устройство обработки и передачи информации, а также индикатор наличия напряжения. При превышении температурой заданного порога срабатывает закрепленное на фазном проводнике и включенное в емкостный делитель термореле, и на выходе емкостного делителя вырабатываются импульсы напряжения с амплитудой в несколько вольт. Эти импульсы обрабатываются устройством обработки и передачи информации и передаются как сигнал о превышении температуры в диспетчерский центр с использованием стандартных протоколов обмена информацией. 1 ил.

Система сигнализации превышения температуры для комплектно-распределительных устройств (КРУ) 6-35 кВ в местах ее контакта с высоковольтными шинами, содержащая закрепленное на фазном проводнике термореле и подключенный между фазным и нулевым проводами емкостный делитель напряжения, причем параллельно плечу делителя напряжения, образованному параллельным соединением варистора, последовательно соединенных резистора и конденсатора, диода, через замыкающийся при превышении температурой определенного порога контакт термореле подключен динистор, выход емкостного делителя напряжения соединен с устройством обработки и передачи информации для выработки сигнала сигнализации и передачи сигнала сигнализации в диспетчерский центр с использованием стандартных протоколов обмена информацией.