Токоограничивающий реактор Советский патент 1984 года по МПК H01F29/12 H01F27/30 

2. Реактор гюп, 1, отличающийся тем, что отводы внутренней обмотки размещены в пределах высоты обмоток перпендикулярно плоскости электрического соединения полуцилиндров, причем в зоне размещения отводов внутренней обмотки преимущественно в одном полуцилиндре внешней обмотки выполнены отверстия, в которых размещены указанные отводы.

1. ТОКООГРАНИЧИВАЩИП РЕА ТОР, содержащий внутреннюю с отвод ми и внешнюю концентрические обмот ки, причем внешняя обмотка вьтолне на в виде двух полуцилиндров, элек рически соединенных между собой, и буферно-противоударные механиэгиол, каждый из которых выполнен в виде изоляционного штока с фиксатором и демпфирующего элемента, размещенно го на штоке и прилегающего одной стороной к фиксатору, причем полуцилиндры выполнены с возможностью радиального смещения один относител но другого и внутренней обмотки в направлении, перпендикулярном плоскости их электрического соединения, отличающийся т«, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции и уменьшения материалоемкости, каждый из полуцилиндров в зоне электрического соединения. снабжен плоскими выступами из материала того же сечения что и материал полуцилиндров, один из торцов выступов соединен с краями полуцилиндров по образующей, причем выступы каждого полуцилиндра размещены в плоскости, параллельной плоскости электрического соединения полуцилиндров, а также гибкими связями из электропроводящего материала, присоединенными к противоположным торцам рядом размещенных выступов, на одном из которых вьтолнены отверстия, а на другом в зоне расположения отверстий первого выступа закреплены перпендикулярно изолядионные штоки, проходящие через отверстия первого выступа, демпфируюгдие элементы второй стороной прилегеиот к плоскости первого выступа, а обмотки выполнены одинаковыми по высоте,;

1

Изобретение относится к электротехнике и энергетике и может быть использовано дпя ограничения токов короткого замыкания.

Известен токрограничивающий реактор, содержащий две концентрические обмотки с отводами, включенные .. встречно друг относительно друга, и буферно-противоударные механизмы, причем центра обмоток смещены друг относительно друга в аксиальном направлении fljНедостатком данной конструкции является пониженная надежность, обусловленная наличием лишь одной гибкой электрической связи, нарушение которой приводит к выходу из строя устройства в целом.

Наиболее близкий к предлагаемому токоограничивающий реактор содержит внутреннюю и внешнюю концентрические обмотки, причем внешняя обмотка в виде двух полуцилиндров, электрически соединенных между собой и буферно-противоударные механизмы, каждый из которых выполнен в виде изоляционного штока с фиксатором и демпфирующего элемента, размещенного на штоке и прилегающего одной стороной к фиксатору, причем полуцилиндры выполнены с возможностью радиального смещения один относительно другого и внутренней обмотки в направлении, перпендикулярном плоскости их электрического соединения 2.

Недостатками известного реактора являются пониженная надежность, обусловленная сложностью конс1 рукции и повьпаенная материалоемкость.

Цель изобретения - повышение надежности реактора путем упрощения конструкции и уменьшение материалоемкости .

Поставленная цель достигается тег что в токоограничивающем реакторе, содержащем внутреннюю с отводакш и внешнюю концентрические обмотки, причем внешняя обмотка рыполнена в виде двух полуцилиндров, электрически соединенных между собой,и буфернопротивоударные механизмы каждый из которых выполнен в виде изоляционного штока с фиксатором и демпфирующегр элемента, размещенного на штоке и прилегающего одной стороной к фиксатору, причем полуцилиндры выполнены с возможностью радиального смещения один относительно другого и внутренней обмотки в направлении, перпендикулярном плоскости их электрического соединения, каждый из полуцилиндров в зоне электрического соединения снабжен плоскими выступами из материалов-того же сечения, что и материал полуцилиндров/ один из торцов выступов соединен с краями полуцилиндров по образующей, причем выступы каждого полуцилиндра размещены в плоскости, параллельной плоскости электрического соединения полуцилиндров, а также гибкими связями из элекропроводящего материала, присоединенными к противоположным торцам рядом размещенных выступов, на одном из которых выполнены отверстия, а на другом, в зоне расположения отверстий первого выступа, закреплены перпендикулярно изоляционные штоки, проходящие через отверстия первого выступа, демпфирующие элементы вто: рой стороной прилегают к плоскости первого выступа, а обмотки выполнены одинаковыми по высоте.

Кроме того, отводы внутренней обмотки размещены в пределахвысоты обмоток перпендикулярно плоскости электрического соединения полуцилиндров, причем в зоне размещения отводов внутренней обмотки, преимущественно, в одном полуцилиндре внешней обмотки выполнены отверстия, в которых размещены указанные отводы.

На фиг. 1 изображен токоограничивающий реактор, фронтальная проекция н,а фиг. 2 - то же, горизонтальная проекция.

Токоограничивающий реактор содержит внутреннюю 1 с отводами 2 и внешнюю концентрические обмотки, причем внешняя обмотка выполнена в виде дву полуцилиндров 3, электрически соединенных между собой, и буферно-противоударные механизьвл, каждый из которых выполнен в виде изоляционного штока 4 с фиксатором 5 и демпфирующего элемента 6, размещенного на штоке.4 и прилегающего одной сторонрй к фиксатору З, причем полуцилиндры 3 выполнены с возможностью радиального смещения друг относительно друга и внутренней обомотки 1 в направлении, перпендикулярном плос- 5 кости их электрического соединения. Каждый из полуцилиндров 3 в зоне электрического соединения .снабжен плоскими выступами J из материала того же сечения, что и материал по- 10 луцилиндров 3, один из торцов выступов соединен с краями полуцилиндров 3 по образующей, причем выступы 7 каждого полуцилиндра 3 размещены в плоскости, параллельной плос- 5 кости электрического соединения полуцилиндров, а также .гибкими связями 8 из электропроводящего материала, присоединенными к противоположным торцам рядом размещенных JQ выступов 7, на одном из которых выполнены отверстия, а на другом в зоне расположения отверстий первого выступа закреплены перпендикулярно изоляционные штоки 4, проходя- s щие через отверстия первого выступа. Демпфирующие элементы 6 второй стороной прилегают к плоскости первого выступа, а обмотки выполнены одинаковыми по высоте. Отводы 2 внутренней обмотки 1 размещены в пределах высоты обмоток перпендикулярно плоскости электрического соединения полуцилиндров 3, причем в зоне размещения отводов 2 внутренней обмотки 1 преимущественно 35 в одном полуцилиндре 3 внешней обмотки выполнены отверстия, в которых размещены указанные отводы 2. Токоограничивакиций реактор работает следующим образом.40

Внутренняя обмотка 1 реактора включается в рассечку цепи, в которой необходимо ограничивать ток короткого замыкания. Так как внешняя и внутренняя 1 обмотки максимально совме- 45

цены и расстояния между их центрами в аксиальном направлении равно нулю, то коэффициент связи обмоток близок к единице. В этом случае поток внутренней равен пото- JQ ку внешней обмотки и направлен встречно, что обеспечивает минимальное индуктивное сопротивление реактора и, следовательно, минимальное падение напряжения в нем в нормальном режиме. Наличие выступов 7 и гиких связей 8 в конструкции незначительно влияет на поток внешней обмотки (по срёшнению с потоком внутненней обмотки 1), так как они практически не увеличивают сопротивления внешней обмотки и сохраняют коэффициент связи между внешней и внутренней I обмотками .близким к единице, Зазор между опорными поверхностями выступов 7 определяется технологией изготовления и подцержвается в нормальном режиме минимальным с помощью буферно-противоударных механизмов, выполненных в виде, изоляционных штоков 4 с фиксаторами 5 и демпфирующих элементов б, размещенных на штоках 4.

В режиме короткого .замыкания при нарастании тока большой кратности динамические усилия, возникающие во внешней обмотке и, соответственно, между противоположно расположенными выступами 7, разводят благодаря наличию гибких связей 8 полуцилиндры 3 и выступы 7 на определенное расстояние друг от друга и от внутренней обмотки 1, причем это расстояние определяется из условия равенства динамических усилий, действующих на контур внешней обмотки, усилиям, развиваемым, например, четырьмя буферно-противЪударными механизмами, демпфируюише элементы которых выполнены в виде пружин. При этом коэффициент связи между обмотками резко уменьшается, противодействующий поток внешней обмотки сильно ослабляется, что и обеспечивает рост индуктивного сопротивле ния внутренней обмотки 1.

По окончании режима короткого замыкания полуцилиндры 3 под Действием пружин автоматически возвращаются в .исходное положение. Реактор вновь .готов к работе.

Расчетное значение индуктивного сопротивления реактора определяется .выбором соответствующих параметров обмотки 1 и величиной расхождения полуцилиндров 3 относительно . этой обмотки в радиальном направлении.