Герконовое реле Советский патент 1983 года по МПК H01H51/28 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорами переключателя отпаек высоковольтного трансфо1 матора.

Известно устройство для управлеюш тиристорами с антипараллельным включением высоковольтного переключателя, содержащее блок отпирания тиристо ров и передающий кабель с системой распределения импульсов управления, вьшолненной на герметизированных маглитоуправляемых контактах с фе1 ромагнитными пружинами (герконах), соединяющих между собой управляющие электроды антипараллельно включенных тиристоров через ограничительный резистор, а обмотки возбуждения герконов подключены низковольтным кабелем к блоку отпирания тиристоров 1

Недостатком этого устройства я&ляется ограниченное рабочее напряжение, не позволяющее использовать его при напряжениях выше 10 кВ.

Наиболее близким к изобретению является герконовое реле с высоковольтной изоляцией входа от выхода, применяемой для передачи команд с потенпиапа земли на тиристоры, находящиеся под напряжением 110 кВ и выше

Это реле содержит обмотку возбуждения и геркон, ра:змещенные в отдельных диэлектрических стаканах, укрепленных дном соосно с противоположных сторон диэлектрической пластины. Крепление осуществляется путем приклеивания эпоксидным компаундом. На обмотцу и геркон одеты отдельные ферромагнитные стаканы, защищающие от воэАействия внещних магнитных полей. Все свободное пространство внутри стаканов заливается эпоксидным компаундом, обеспечивающим фиксацию обмотки и геркона и препгггствующим пробою по поверхности стаканов 2 ,

Однако известному герконовому реле с высоковольтной изоляцией входа от выхода присущи: низкая чувствитель ность реле и необходимость применения мощной обмотки возбуждения и;хза значительного удаления ее от герко- на,что в свою очерець ведет к возрасташоо габаритов всего устройства; относятельная сложность ааличия двух отдельных изопяшюнных стаканов, двух магнитных экранов, необходимости индивидуальной заливки каждого стакана эпоксидным кса(паундом (что также увеличивает общий вес); недостаточная механическая прочность устройства в следствие очень низкой адгезии вь сококачественных изоляционных материалов (типа полиэтилена, фторопласта $ я т.п.); неремонтопригодность устройства изг-за отсутствия доступа к oSмотке возбуждения, а также невозможность работы реле при напряжении 110 кВ и выще) на воздухе и необходимость

0 погружения его в масло недопуотимо высокой напряженности электрического поля в воздухе н возникновения мощного коронного разрада. Для обеспечения работы на воздухе размеры этой

5 конструкции прищлось бы увеличить в несколько раз.

Целью изобретения является повы- щение чувствительности герконового реле, упрощение конструкции и умеш

0 шение весогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в герконовом реле с высоковольтной изоляцией содержащем феррома)нитный экран, диэлектрическую пласти5 ну обмотку возбуждения, геркоп, ра&мещенный в зоне магнитного влияния обмотки возбуждения и высоковолы -. ный изолятор, обмотка возбуждения, геркон и магнитный экран расположэФ ны по одну сторону диэлектрической пластины, высоковольтный изолятор, вьшолнен в виде цилиндрического стеря ня, открытого на одном конце с осевым каналом для размещения геркона, оканчивающегося на другом конце глухой торцовой стенкой, диэлектрическая плао

. тина выполнена с отверстием, упом5шутый цилиндрический стержень пропущен в указанное отверстие и помещен своим концом, оканчивающимся торцовой стенкой в обмотку возбуждения так, что глухая торцовая стенка раоположена за пределами обмотки возбуждения, а геркон размещен у дна упомянутого осевого канала.

Кроме того, цилиндрический стер жень. может быть вьшолнен с резьбой на внещней поверхности, с помоиъю которой на нем укреплены электричеокая шшстяна и ферромаг1ШТ1П 1й экран.

При этом диэлектрическая пластина может быть вьшолнена с кольцевым выступом, расположенным ее центрального отверстия н обращенным к открытому концу цилиндрическрго стержня, а полость, образованная меж ду шщиндрическим стержнем диэлектрической пластиной и ее коп1 цевым

выступом, заполнена эпоксидным компаундом.

Ферромагнитный экран может быть выполнен в виде стакана со съемной крышкой и резьбовым отверстием в центре дна, а обмотка возбуладения укреплена на указанной крышке, вьшопненной в виде диска, имеющего в пент ре шшиндрическую выемку с резьбой для навинчивания на конец цилиндрического стержня с глухой торцовой .

Высоковольтный цилиндрический изолятор имеет длину, не превышающую восьми его диаметров, а к его свободному концу с осевым канале может быть пристыкована, например с помощь резьбового соединения, изолирующая штанга необходимой длины, вьшолненная в виде трубки из дешевого изоля1ШОННОГО материала, например электрокартона.

На чертеже изображено герконовое реле с высоковольтной изоляокей вхо да от выхода разрез.

Реле содержит обмотку 1, возбуж.дения, геркон 2, ферромагнитный экран выполненный в виде стакана с реаьбовым отверстием в центре дна, в которое ввинчен цшшндрическнй стержень выполненный например, из фторопласта, осевькм каналом, оканчивающимся глухо торцовой стенкой. На внешней поверхности стрежня нарезана резьба. Геркон опущен на дно умомянутого канала. Диэлектрическая пластина 5, выполненная в Ш1де диска из оргстёкла, винипласта или др. ИЗОЛЯЦИОННОГО: материала имеет в центре отверсгае с резьбой и навинчена на цилиндрический стержень 4 до упора в дно ферромагяитно го экрана 3. На наружной поверхности диэлектрической пластины 4 имеется кольцевой выступ 6 расположенный вокруг отверстия, в которое ввинчен цвлшщрвческий стержень 4. Полость, образованная кольцевым цилиндрическим стержнем 4, диэлектрической пластиной 5 и ее выступом 6, заполнена эпоксидным компаундом.

Ферромагнитный экрая 3 снабжен щ)ышкой 7, выполненной в виде диска, и 1еюшего в центре цшШндрзоческую выемку с резьбой. Крышка 7 навинчивается на цилиндрический стержень 4 в области торца с стенкой до упора в ферромапштный экран 3.

Для снижения стоимости устройства цилиндрический стержень 4 может иметь длину, не превышающую восьми его диаметров, при этом к его открытому верхнему концу может быть прв стыкована , например с помощью peзьбo вого соединегшя изолирующая штанга необходимой для работы -на воздухе дл ны.выполненная в виде трубки из деш вого изоляционного материала, например, электрокартона.

Реле работает следующим образом.

При подаче тока в обмотку 1 возбуждения создаваемое ею магнитгаое поле пронизывает шшиндрическнй стержень 4 и, воздействуя на геркон 2, вызывает его срабатывание. При этом обмотка 1 находится под потенциалом земли, а геркон 2 может находиться относительно обмотки 1 возбуждения под напряжением порядка 11Q - 2 2О хВ

Таким образом, предлгйпаемая конструкция только за счет применшшя цшшщ {шческого изолятора с осевым каяало1( оканчивающегося глухрй стенкой, помещенного особым образом в обмотку возбуждения, позволила без уменьшения толщины слоя изоляции снизить мощност обмотки возбуждения н увеличить чувств вительностъ устройства. Размещение обмотки возбуждения, геркона и Mannrtw ного экрана с одной стороны диэлектр ческой пластины и отсутствие необход мости заливки обмотки возбуждения и геркона эпоксидным ксшпаундом позволили существенно улучшит весогаба ритные показатели устройства.

Кроме того, предлагаемая ксшс1ру ция дает возможность осуществить прочное резьбовое соединение элемев тов и обеспечить свободный доступ к обмотке возбуждения.

Опытный образец устройства изг« товлен и по результатам испытаний признан годным к эксплуатации при напряжении 110 кВ.

Разработанное устройство может найти применение также и в электрофизических установках.

Намечено его широкое внедрение вместо оптоэлектронных каналов передачи дискретных команд в системах управления инжекторами для дополнвтельного нагрева плазмы в действующих и проектируемых термоядерных уста новках.

1. ГЕРКрНОВОЕ РЕЛЕ свысо ковопьтной изоляцией входа от выхода, содержащее ферромагнитный экран, диэлектрическую пластину, обмотку возбуждения, геркон, размещенный в зоне магнитного воздействия, обмотки возбуждения и высоковольтный изолятор, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности, упрощения конструкции и изменения веса и габаритов, обмотка возбуждения, геркон и ферромагнитный экран располо жены по одну сторону диэлектрической пластины, высоковольтный изолятор вьшопнен в виде цилиндрического стержня, открытого на одном конце с осевым каналом для размещения геркона, оканчивающегося на другом конце глухой торцовой стенкой, диэлектрическая пластина выполнена с центральным отверстием, указанный цилиндрический стержень пропущен в указанное отверстие и помещен своим концом, оканчивающимся торцовой стенкой, в обмотку во. буждения таким образом, что глухая тчрцовая стенка расположена за пред. лами обмотки возбуждения, а геркон размещен у дна указанного осевого канала.. 2.Реле по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что цилиндрический стержень выполнен с резьбой на внешней поверх-, ности, с помощью которой на нем укре№лены диэлектрическая пластина и ферромагнитный экран. 3.Реле по пп. 1 или 2, отличающееся тем, что диэлектричео кая пластина выполнена с кольцевым выступом расположенным вокруг ее центрального отверстия и обращенным к открытому концу цилиндрического стержня, а полость, образованная между цилиндрическим стержнем, диэлект рической пластиной и ее колрьцевым выступом, заполнена эпоксидным комае ундом. 4.Реле по пп. 1, 2 япк 3, о т л чающееся тем, что ферромагнит ный экран вьшолнен в виде стакана со съемной крышкой и с резьбовым отверстием в центре дна, а обмотка возбухо..дения укреплена на указанной крышке, : которая выполнена в виде диска, ;щего в центре цилиндрическую выемку СО с резьбой для навинчивания на цилиндрического стержня с глухсЛ TOJV. цовой стеикой.