УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ И РЕЗЬБОВЫХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ Российский патент 2024 года по МПК G01R31/327 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к области систем электроснабжения, и может быть использовано при проектировании и разработке контрольного оборудования, предназначенного для обслуживания указанных систем, в частности для проверки исправности автоматических выключателей и автоматических резьбовых предохранителей, обеспечивающих защиту от короткого замыкания различной аппаратуры и электропроводки системы электроснабжения.

В системе электроснабжения жилых зданий и производственных помещений промышленных предприятий установлены различные коммутационные аппараты - пакетные выключатели, разъединители, магнитные пускатели и др., а также устройства защиты - автоматические выключатели, автоматические резьбовые предохранители и др. [1-3].

В дальнейшем автоматическими выключателями будем называть собственно автоматические выключатели, автоматические резьбовые предохранители и другие устройства защиты.

Однако в составе указанной аппаратуры не предусмотрены встроенные или переносные устройства для контроля самих аппаратов защиты. Такие устройства контроля не разработаны и не выпускаются промышленностью.

Опасная ситуация возникает в том случае, когда все потребители работают, а автоматический выключатель не исправен и никому об этом не известно. При возникновении перегрузки или короткого замыкания в цепи потребителя автоматический выключатель не срабатывает и не отключает его от питающей сети.

Предлагаемое устройство контроля обеспечивает решение задачи обнаружения неисправных сетевых автоматических выключателей, что позволяет произвести их своевременную замену и предотвратить возникновение аварии и пожара.

Для достижения технического результата предложена схема специального устройства для контроля автоматических выключателей. Такие или подобные им устройства должны быть разработаны, внедрены в серийное производство и широко применяться на практике.

Периодическая (не реже одного раза в год) проверка всех автоматических выключателей должна быть предусмотрена во всех договорах на эксплуатацию любого электрооборудования.

Другие аналогичные устройства, близкие по совокупности существенных признаков с предлагаемым устройством, которые могут быть приняты за прототип, заявителю не известны.

Традиционная силовая электрическая система энергоснабжения жилых помещений (квартир), промышленных предприятий и других объектов состоит из пакетного выключателя и автоматических выключателей или автоматических резьбовых предохранителей, обеспечивающих защиту питающей сети от короткого замыкания в цепях потребителей. Эти устройства характеризуются номинальным значением тока, значением тока отсечки и временем срабатывания.

Предлагаемое устройство, схема которого представлена на фиг. 1, предназначено для проведения контроля указанных автономных устройств защиты в процессе их эксплуатации.

Устройство контроля содержит контактор 1 с нормально разомкнутыми контактами 2, 3 и обмоткой 4, аккумуляторную батарею 5, n времязадающих RC - цепочек, состоящих из конденсаторов 6/1 - 6/5 и разрядных резисторов 7/1 - 7/5, и n замыкающих кнопок 8/1-8/5. Параллельно обмотке контактора 1 включен обратный диод 9.

Положительные выводы конденсаторов 6/1 - 6/5 подключены к положительному зажиму аккумуляторной батареи 5 через нормально разомкнутые контакты соответствующих кнопок 8/1 - 8/5. Отрицательные выводы всех конденсаторов подключены к положительному выводу обмотки 4 контактора 1, отрицательный вывод которой подключен к отрицательному зажиму аккумуляторной батареи 5. Перед проведением испытаний автоматического выключателя контакты 2, 3 контактора 1 соединяют служебными проводами 10, 11 с зажимами 12, 13, предназначенными для подключения потребителей 14 к питающей сети через автоматический выключатель 15 и пакетный выключатель 16. Для ориентировочной оценки тока отсечки автоматического выключателя применяются бесконтактные измерительные клещи 17.

Устройство контроля может быть выполнено в виде нескольких модификаций, каждая из которых предназначена для проверки нескольких типов автоматических выключателей. Для этого в схеме устройства предусмотрено n RC- цепочек, которые отличаются друг от друга емкостью конденсаторов, которая определяет время короткого замыкания контактов контактора, имитирующего короткое замыкание в цепи потребителя при проверке автоматического выключателя. Емкости конденсаторов образуют возрастающий ряд. Параметры RC - цепочек рассчитываются при разработке устройства контроля. При его изготовлении и настройке проводят проверку его параметров на соответствие паспортным данным автоматических выключателей, для контроля которых оно предназначено. При необходимости, емкости конденсаторов корректируют.

В паспорте на устройство контроля должны быть указаны типы автоматических выключателей для проверки которых предназначено данное устройство. Кнопкам 8/1 - 8/5 присваивают номера от 1 до n, причем кнопка 8/1 соответствует автоматическому выключателю, рассчитанному на минимальный номинальный ток, а кнопка 8/n - на максимальный.

Проведение проверки автоматических выключателей с помощью устройства контроля проводят в следующей последовательности. Проверяют их исправность при работе потребителей в номинальном режиме. Затем пакетный выключатель 16 и автоматический выключатель 15 устанавливают в положение ОТКЛ. Отключают вход потребителей 14 от зажимов 12, 13. Эти зажимы с помощью служебных проводов 10, 11 соединяют с контактами 2, 3 контактора 1. На один из проводов надевают измерительные клещи 17. Проверка исправности автоматического выключателя осуществляется при поочередном нажатии кнопок 8/1 - 8/5. При замыкании контактов кнопки напряжение аккумуляторной батареи 5 подается на обмотку 4 контактора 1 через соответствующую RC - цепочку и начинается апериодический процесс заряда конденсатора. В начальный момент времени напряжение на нем равно нулю и все напряжение аккумуляторной батареи прикладывается к обмотке контактора. Последний срабатывает, замыкает контакты 2, 3 и шунтирует зажимы 12, 13, имитируя короткое замыкание в цепи потребителей 14. Напряжение на конденсаторе повышается, а напряжение на обмотке контактора понижается и достигает значения напряжения отпускания, вследствие чего контактор размыкает свои контакты. Короткое замыкание длится до тех пор, пока напряжение на обмотке контактора не станет равным напряжению отпускания. Длительность короткого замыкания определяется емкостью конденсатора и значением напряжения отпускания контактора. Чем больше емкость конденсатора, тем более длительный режим короткого замыкания, создаваемого контактором.

При этом возможны два варианта: или раньше срабатывает контактор и короткое замыкание прекращается, или раньше срабатывает автоматический выключатель 15 и отключает зажимы 12, 13 от сети.

При проведении испытаний нажимают поочередно кнопки 8/1-8/5, начиная с кнопки 8/1. Если при этом контактор сработал раньше, чем испытуемый автоматический выключатель, нажимают следующую кнопку и т.д. При срабатывании автоматического выключателя фиксируют ориентировочное значение тока отсечки с помощью измерительных клещей 17 и время срабатывания по секундомеру. Если эти параметры соответствуют паспортным данным автоматического выключателя, испытания считают успешными.

Если автоматический выключатель не сработал при поочередном нажатии всех кнопок устройства контроля, он является неисправным и требуется его замена.

Изобретение является новым, т.к. в доступных источниках информации не выявлено аналогов с подобной совокупностью существенных признаков.

Новым является само предложение создать специальное устройство контроля и проводить периодические проверки исправности автоматических выключателей и резьбовых предохранителей.

Новым в изобретении является применение кнопок, RC - цепочек, индуктивности обмотки контактора и аккумуляторной батареи для формирования импульсов напряжения, подаваемых на обмотку контактора, для замыкания его контактов и имитации короткого замыкания в цепи потребителя.

На основании изложенного может быть сделан вывод, что предлагаемое устройство обеспечивает положительный эффект.

Литература

1. Справочник электрозащитных средств и предохранительных приспособлений. - М.: Энергоатомиздат, 1984, с. 4-18.

2. Алиев И.И., Абрамов М.Б. Электрические аппараты. Справочник. - М.: РадиоСофт. Издательское предприятие, 2012, с. 7-50.

3. Алиев И.И. Электротехнический справочник. - М.: РадиоСофт. Издательское предприятие, 2010, с. 194-219.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к области систем электроснабжения, и может быть использовано при проектировании и разработке пускозащитной аппаратуры и контрольного оборудования, предназначенных для обслуживания указанных систем. Техническим результатом является повышение безопасности эксплуатации системы электроснабжения и обеспечение возможности периодического контроля сетевых приборов защиты - автоматических выключателей и автоматических резьбовых предохранителей, установленных в жилых помещениях, в зданиях промышленных предприятий и на других объектах. Устройство для контроля сетевых автоматических выключателей и резьбовых предохранителей содержит контактор с нормально разомкнутыми контактами, аккумуляторную батарею, n замыкающих кнопок, n RC - цепочек и обратный диод, включенный параллельно обмотке контактора, первые выводы конденсаторов подключены к положительному зажиму аккумуляторной батареи через контакты соответствующих кнопок, вторые выводы конденсаторов подключены к положительному выводу обмотки контактора, отрицательный вывод которой подключен к отрицательному зажиму аккумуляторной батареи, силовые контакты контактора соединены служебными проводами с силовыми зажимами, предназначенными для подключения потребителей. Емкости конденсаторов образуют возрастающий ряд. Для измерения тока отсечки автоматических выключателей и резьбовых предохранителей применяются бесконтактные измерительные клещи. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для контроля автоматических выключателей и резьбовых предохранителей, содержащее контактор с нормально разомкнутыми контактами, аккумуляторную батарею, n замыкающих кнопок, n времязадающих цепочек, состоящих из конденсатора и разрядного резистора, и обратный диод, первые выводы конденсаторов подключены к положительному зажиму аккумуляторной батареи через контакты соответствующих кнопок, вторые выводов конденсаторов подключены к положительному выводу обмотки контактора, отрицательный вывод которого подключен к отрицательному зажиму аккумуляторной батареи, обратный диод включен параллельно обмотке контактора, контакты которого соединены служебными проводами с зажимами для подключения потребителей.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость конденсаторов составляет возрастающий ряд.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введены бесконтактные измерительные клещи для оценки тока отсечки контролируемых автоматических выключателей и резьбовых предохранителей.