Токоограничивающий селективный выключатель Советский патент 1983 года по МПК H01H77/06 H02H3/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токоограничивающим селективным коммутационным ёшпаратам защиты и распределения электроэнергии.

Известно устройство, содержащее блоки токовой отсечки и автоматического повторного включения, выключатели, зашунтированные с питающей стороны линии ниэкоомными сопротивлениями, включенными последовательно с ключевыми элементами

J Недостатком известного устройства является сложность его технической реализации. Включение последовательно с токоограничивакяцими сопротивлениями ключевых элементов, например тиристоров, снижает надежность работы.. Кроме того, запирание ключевых элементов при прохождении через них большого, хотя и ограниченного по величине, тЬка к.з. представляет сложную задачу.

Известно также селективное токоограничивающее устройство, селективность действия которого достигается блокировками срабатываний последовательно стоящих выключателей, осуществляемыми проводной связью между ними 23.

Указанное устройство обладает невысокой надежностью и живучестью, а также сложным схемно-конструктивным реи1ением.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является коммутационный аппарат защиты, содержащий механизм свободного расцепления с независимым электромагнитным

10 расцепителем, размещенные в каждом полюсе главные контакты с ду -огасительной камерой, дополнительные контакты с дугогасительной камерой, включенные последовательно с главны15ми контактами и зашунтированные резистором, механизм для разведения дополнительных контактов при протеканИи аварийного тока, механический узел задержки возврата в замкнутое

20 состояние дополнительных контактов и полупроводниковый узел задержки срабатывания независимого электромагнитного расцепителя с обратнозависимой характеристикой срабатывания,

25 вход которого подключен к резистору, шунтирующему исполнительные контакты, а выход - к катушке независимого электромагнитного расцепителя з.

Недостатки этого устройства обус30ловлены сложностью и невысокой надежностью. Это объясняется тем, что в эащищаеглую силовую токовую цепь включены последовательно два контакных разрывЭР один из которых снабже узлом задержки на возврат в замкнутое состояние, и оба они снабжены узлами отброса при протекании аварийного тока В сильноточных цепях вклйчение лишних контактных разрыво нежелательно, так как на переходных сопротивлениях контактов падает некоторо е напря : еаие и увеличивается интенсивность потока отказов.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем механизм свободного расцепления с нeзaвиcи /Iьav э-лектромагнитным расцеплтелемг размещенные в каждом полюсе главные контакты с дугогасительЕюй камерой и узлом отброса контактов при протекании аварийного тока, допсльителгэные контакты с дугогасительной камерой, резистор и полупроводниковый узел задержки срабатывания независимого расцепителя с обратнозависимой характеристикой срабатывания, вход которого подключен к резисторур а выход - к катушке независимого электромагнитного расцепителя , дополнительные контакты и токоограничивающий резистор включены последовательно и подсоединены параллельно главным контактам, а независз.мт:;.1й электромагнитный раацепктель rйpeз механизм свободного расцапл г;ия связан с дополнительиьл.1к коктакхами.

Селек.тивыость действия такого устройства обеспечивается благодаря упразлекмю моментом расцепления дополнительных контактов в обратной зависимости от па,цения напряжения. на шунтирующем резисторе.

На чертеже представлена принципиальная схема выключателя в однополюсном исполнении.

Токоограничивающий селективный выключатель содержит lyiaBHbte контакты I с дугогасительной и узлом 2 отброса при протекании аварийного тока. Параллельно главным контактам подключены включенные последовательно дополнительные контакты 3 с дугогасительной камерой и токоограничивающий резистор 4, Параллельно токоограничивающему резистору 4 ,подключен вход полупроводникового узла 5 задержки, выход которого под ключей к катушке независимого расцепителя б дополнительных контактов. Независимый электромагнитный расцепитель б через механизм 7 свободного расцепления воздействует на отключение дополнительных контактов 3.

Устройство работает следуккяд м образом.

в исходном состоянии контакты I и 3 замкнуты. Основной ток проходит через главные контакты 1., так как в шунтирующей цепочке включено токоограничивающее сопротивление 4. При возникновении аварийного тока узел 2 осуществляет быстрое размыкание контактов 1, в контур вводится дуга, ограничивающая ток. Под действием напряжения на дуге главных контактов 1 ток коммутируется в шунтирующую цепочку, состоящую из резистора 4 и дополнительных контакто 3, Резистор 4 ограничивает аварийный ток. По истечении выдержки времени, создаваемой полупроводниковым узлом 5 задержки, происходит расцепление дополнительных контактов, т.е отключение поврежденного участка.

В предлагаемом выключателе определение места к.з. в распределительной сети производится по величине падения напряжения на токоограничивающем резисторе. Величины резисторов в радиальной распределительной сети выбирают разными, так что их значения уменьшаются, начиная от потребителей и кончая генераторной секцией. При одинаковых величинах токов, протекающих в резисторах последовательно включенных аппаратов такого типа, падение напряжения тем больше, чем ближе аппарат находится к месту к.з. Поскольку узел 5 выдает команду на расцепление дополнительных контактов с вьщержкой времени, обратнозависимой от величины напряжения на резисторе 4, расцепление происходит только у аппарата, ближайшего к месту К.З., а после-завершения процесса дугогашения узлы 5 упомянутых выше выключателей прекращают отсчет выдержки времени и возвращаются в исходное состояние.

Таким образом, независимо от места к.з. отключение производится ближайшим к месту к.з. выключателем с минимально возможным полным временем отключения, зависящим от величины тока, ограниченного суммарным числом введенных в контур токоограничивающих шунтирующих резисторов. Кроме того, обеспечивается резервирование отключения поврежденного участка выключателем, имеющим большую вьадержку времени.

В предлагаемом выключателе по сравнению с известным отсутствуют узел отброса дополнительных контактов и механический узел задержки на возврат в замкнутое состояние дополнительных контактов, что обеспечивает повышение надежности. Существенное повышение надежности обес печивается также благодаря исключению в основной силовой цепи одного из контактных разрывов. Дополнительные контакты в предлагаемом устройстве могут быть выбраны на номиналь ные токи, значительно меньшие чем токи защищаемой цепи, по причине кратковременного протекания через них тока, ограниченного резисторами Это позволяет улучшить массогабарит ные показатели выключателя. Формула изобретения Токоограничивающий селективный выключатель, содержащий механизм свободного расцепления с независимы электромагнитным расцепителем, раз мещенные в каждом полюсе главные контакты с дугогасительной камерой и узлом отброса контактов при протекании аварийного тока, дополнительные контакты с дугогасительной камерой, токоогтэаничивающий резисто и полупроводниковый узел задержки срабатывания независимого расцепите с обратнозависимой характеристикой срабатывания, вход которого подключен к резистору, а выход - к катушке независимого электромагнитного расцепителя, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности., дополнительные контакты и токоограничивающий резистор соединены последовательно и подключены параллельно главным контактам, причем независимый электромагнитный расцепи- . тель через механизм свободного расцепления связан с дополнительными контактами. Источники информации, принятые во внимание при 1.Авторское свидетельство СССР 408413, кл. Н 02 Н 3/08, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 571854, кл. Н 02 Н 3/08, 1974. 3.Авторское свидетельство СССР № 752550, кл. Н 01 Н 77/10, 1978.