Коммутационное устройство с токовой защитой электрической цепи Советский патент 1983 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к эысоковол тному аппаратостроению, а именно к высоковольтным коммутационнйм аппаратам. .; Известен ограничитель тока взрыв ного действия, содержащий главный токопровод с взрывным устройством и предохранитель, включенный параллел но ему. При превышении током опреяе ленной величины взрывное устройство взрывается и разрушает глдвный токо провод, ток перебрасывается в цепь предохранителя, который его и чает. Указанный ограНи 1Итвль тока с единяется последовательно с выключателем, который сл10Ю1т для коммута ции цепи при номинальных токах и токах перегрузки 1}.|;; , .-i Недостаток указанного устройства заключается в том что практически его невозможно создать на большие, номинальные токи, так как в этсяч сл чае масса главного токопроврда на- столько возрастает, что для ее разрыва требуется мснцное взрывное устройство работа которого может создать аварийну{о ситуацию для оборудования и персонала (мощный взрыв трудно локализовать внутри ограничи теля). Известно токоограничиваю1чев устройство на большие токи, которое представляет собой комбинацию из стрелякяцего (СП) и токоограничивающего (топ) предохранителей, причем ТОП подключен параллельно СП через воздушный промежуток. При отключеНИИ больших токов короткого зё1мыка ния также сначала срабатывает СП, образующееся при этом высокое давле ние газов разрывает виниловую , вырываясь наружу, раскаленные газы приводят к пробою воздушного промежутка и к подключению ТОП. Дуга и СП гаснет, а окончательное отклюнение цепи производится ТОП Г2 Недостаток такого устройства заключается в том, что оно разового действия. Номинальный то« его ограничй ается номинальным током стрелякяцего предохранителя, отключаемлй ток также ограничен из-за трудности Обеспечения восстановления электрической прочности СП при больших крат ностях отключаемого тока короткого замыкания, Известна комбинация предохранитель -; выключатель (КПВ) высокого на пряжения переменного тока, содержащая высокбвольтный выключатель и предохранитель, снабженный ударником соединенные последовательно. При это номинальный ток отключения комбинации равен номинальному току отключения предохранителя и существенно пре вышает номинальный ток отключения выключателя. Отключение тока предохр кителем сопровождается срабатыванием ударника, автома тически отключающего уже обесточенный выKJпoчaтeль XiJ, Недостаток КПВ зенснючается в, том, что номинальный ток комбинации огра«{кчен номинальньм током предохранитеяя. Кроме того, ук 1занная комбинация Обладает прикциш1аль81а 4 Н€ достатком, заключакицимся в том, что при последовательнее соединении предохранителя и йыключатеяя cSteecTByeT faкая зона значений тока отключение которых производит выключатель, но , при этгсмл в предозфанитвяв происходя. к ёЬ 1&ратимые изменения, в .чего :возмо сно в дальнейшем ложное срабатывание предохранителя при рабочих токах, сопровоядаяя ееся отказом : отклоочений. Наиболее близ tmM к предлагаемому является устройство для отключения постоянного тока, заполненное в виде двух последовательно соединенных вылючателей, паргишельно выключателю включено у п;ройстзэо с взрывающейся проволокой. Работа уКазаннбго устройства заключается в том, что ПРИ отключении размыкаются сначала Контакты первого выключателя, южду котсч ш й з-агсфается электрическая дуга, Затем размыкаются контакты второго выключателя, КОТОРЫЙ переводит ток в устройство с взрываквдейся проволокой. Под действием тока пройолока быстро испаряется, благодаря чему на кс откое время (около 1,5 мкс) в цепь вводится весьма большое сопротивление , снижанхцее постоянный ток в цепи практически до вуля Ток в перв ш (последовательн ж) выключателе гасится и в нем восстанавливается прочность к напряжению сети t4 1. Недостаток известного устройства состоит в том, что первый выключатель предназначен отключать любые токи, в тсяй числе и предельные токи короткого замыкания, поэтому работает в исключительно тяжелых условиях: на его контактах довольно длительное время горит электрическая дуга ного -отключаемого тока, а затем, за весьт КОРОТКИЙ интервал паузы тока (в1Свго 1,5 мкс) он должен деионизировать свой дуговой промежуток, т,е. удалить продукты горения дуги боль.шого тока накопившиеся за время ее горения. Цель изобретения - повьшение надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что к:оммутационное устройство с токовой защитой электрической цепи, содержащее включенные в цепь параллельно соединенные предохранитель и выключатель, снабжено коммутационным аппаратом, замыкакяций контакт „ которого включен последовательно с предохранителем, и измерительным 1реобразователем тока, включенным в защиадаемую иепь, причем один выход посйедшего подключен к управляющему входу ко1да1утациьнного аппарата, а ;Ejpyroft - к расцепителю выключателя. При этом устройство может быть снабжено вторым ком№чгтационным апП€1ратсм| размакакичий контакт которо гр.включен параллельно предохранителю, яЧвторал измеритёльнь преобразо вателем тйка йключенным последовательнЕо с за№11саюмим контактом перво- го 1с 5ммутацйонногчэ annajpaTa, причем :йыход второго преобразователя подклю чен к упраеляюофгму одУ второго ком :мутадионного аппаратам того устройсхр© может быть также онабженр безразрьшным переклШчат ем и вторым измер1{хельным преоб разователем тока, включёйнш последо вательно с замыка1сй 1|им кон гактом ком огтадионного аппарата, зтом замы контакт пёрекл 0чателя включен посзледоватбльно с предохранителем, а его размакакдаив контакт включен параллельно цепи из предохранителя и заклпсающего контакта пе)еКлючатвля хаьзход же второго; йзме1 ительного прё: рбразреателя тока подключен к управл ивдему эходу переюлючателя. На фиг, 1 приведена эле ктрическая cxiSMa устройства/ на фиг. 2-5 - ва1Я анты устройства, обеспечивающие . увеличение номинального тока и отклю чаемого тока к. з. {фиг. 1) содержит шлклю чат(ель i, предО1фанитель 2, закика ои(йй контакт 3 коммутационного аппаpata, изк рительный преобразователь 4 тока, подающий команды на срабатывамне элементов 1 и 3, и вывода} 5. В устройстве ) используетсяг ябполннтельный измерительный прео браэова. б тока и предохранитель ;ВЭрЬ1вного действия с пиропатроном 7, фаватываю1 й от управл);1юВ(его , получаёмюго Ьт щ вс бразчэвателя Устройство |4яг. 3) отличается от : ус1Гройстэа(фиг. 1) тёи|, что в нем испрл&зУвтся второй (тельвш Щ} воОразователь 6, а предохранитель 2 шунтйрав размыкаюшм контакте 8 афорого ксм1ъ 7ациЫ}ного аппарата, который может быть быстродействукицим и дагогасйтвльиым, срабатывающим от управляющего сигнала, получаемого от гфёобразователя 6. Устройство (фиг. 4) отличается ОТ устройства (фиг. 1) тем-, что в liOM гфедохранитель 2 Еоуитировая разМ1катеяем со взрывным устройством 9, (фабатЁ1ва 01аим от сигнала, получаемого от измерительного преобразователя б .. Устройство (фиг. 5) отличается от устройства (даг. 1) тем,, что в нем используется безраэрывный переключатель 10, замыкающий контакт которого включен последовательно, с предохранителем 2, а размыкаищий контакт включен параллельно цепи из 11редог хранителями замыкающего конта кта- переключателя, Команда на переключение безразрывного переключателн поается ОТ; дополнительного идмерительного преобразователя 6 тока. Устройство (фиг. 1) рабоТаёЗГследующим образом. В рабочих режимах контактное устройство 3 разомкнуто, ко1ймутация це,пи осуществляется выключателем 1. При появлении короткого замепсания ток к.з, протекает по цепи:; 5-1-4-5. Измерительный преобразователь 4 тока . анализирует величину тока к.э j, если она не превышает номинального тЬКа отключения выключателя 3 -нш/ команда подается только на отключение выключателя 1, который и размыкае. цепь. Если ток npeSJ iaeT . номинальный ток отключения выключателя H-G& t команда подается как на отключение выключателя 1, так и на замыкание замыкающего контакта 3 кокадутационного аппарата, причем устройство настроено таким образсж, что сначала происходит Зс1мыкание 3, а затем полностью размыкает контакты выключатель 1, переводя ток на ipeдохранитель 2, т.е. в цепь: 5-2ЧЗ-4-. 5. Предохранитель 2 выбран таким чтобы отключение им тока происходило в момент, когда контакты выключателя раЗосшись на расстояние, обеспечивающее необходимую электрическую прочность. Последующее размыкание контакта 3 осуществляется после отключения тока предохранителем, например, от его ударника:. . В устройстве (фиг. 2) элементы 1, 3 и 4 взаимодействуют так же, как на фиг. 1. При 3,j, 3„о также сначала замыкается контакт 3, затем размыкается выключатель 1 и начинает протекать ток по цепи: 5-7-3-6-4-5. Дополнительный измерительный преобразователь б тока подает команду на поджиг пиропатрона предохранителя 7 в момент, когда контакты выключателя 1 разошлись на заданное расстояние. Благодаря быстроте сраб.атывания. взрывного устройства улучшается взаимнсш координация механической характеристики отключения выключателя с характеристикой отключения предохранителя при отключении токов короткого замыкания./ В устройстве (фиг.3) элементы 1, 3 и 4 взаимодействуют так же, как на фиг. 1. После за1Ф1кания 3 и мыкания 1 Ток к.з. протекает по цепи: 5-8-3-6-4-5, а через предохранитель 2 протекает лишь небольшая часть тока к.з. Измерительный преобразователь 6 трка подает команду на Срабатывание размыкающего контакта 8 (контакт 8 может быть быстродействующим,

1. КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО С ТОКОВОЙ ЗАЩИТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ, содержащее включенные в цепь параллельно соединенные предохранитель и выключатель, отличающеес я тем, что, с целью позкаоения надежности, оно снабжено коммутационным аппаратом, за|иыкаю1вий контакт которого включен последовательно с предохранителем, и измерительным преобразователем тока включенным в зшциюаемую цепь, причем один выход последнего подключен к управл;аои1ему входу коммутационного аппарата, а другой - к расцепителю выключателя. 2.Устройство по п. 1, о т л ич а Ю щ е е. с я тем, что оно снабжено вторым коммутациомшлк аппаратом, разм:1какхций контакт которого вкпючен параллельно предохранитеша, и втоЕШм измерительным преобразователем тока, включенным последовательно сзамыкающим контактом ггервого коммутационного аппарата, причем выход второго преобразователя подключен к управляющему входу второго коммутациовного аппарата. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч аю,щ е е с я тем, что оно снабжено. беэразрывньй« переключатеяём и BToptiDif измерительным щ еобразователем тока, включенным последовательно с замыкающим контакте коммутационного аппарата, при замыкаювжй контакт ьд пере)слючателя включен последователь- .но с предохранителем,, а его размякающий контакт включен параллельно цепи со из предохранителя Н эагФакающего коно такта переключателя, выхОд же второ-; го измерительнохх) преобразователя vosj ка подключен к управляющему входу переключателя :