Трехфазный синхронный выключатель Советский патент 1985 года по МПК H01H33/666 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к синхронным выкуумным выключателям. Известны синхронные вакуумные выключатели, содержащие дугогасительfeoe устройство, индукционно-динамический привод с емкостным накопителем и синхронизирующее устройство ij Недостатком этого устройства является то, что синхронизирующее устройство работает постоянно при протекании тока через коммутатор, что увеличивает энергетические затраты и снижает срок службы коммутатора в целом Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является синхронный вакуум ный выключатель, содержащий вакуумную дугогасительную камеру на каждой фазе, на потенциале подвижного контак та которой расположен индукционно-ди намический привод размыкания с емкостным накопителем и синхронизирующим устройством с магнитопроводом с зазором, развязывающие трансформаторы с высоковольтной и низковольтной обмотками, схему удвоения напряжения силовой тиристор, емкости устройства запуска, диод и стабилитрон, пусковы кнопки t2 . Недостатком известного устройства является то, что синхронизирующее устройство работает постоянно при протекании тока через коммутатор, а это, кроме энергетических затрат,снижает срок его службы в целом. Управляющий сигнал в виде импульса света, подаваемого с потенциала земли, претерпевает многократное усиление (фот резистор - промежуточный тиристор тиристор ЛДП), что обуславливает высокую чувствительность устройства к наводкам и токам утечки, имеющим место при работе высоковольтной аппаратуры. При однофазном коротком замыкании отключается лишь одна фаза, что может привести к аварийному режиму в отключаемой цепи. Сложность схемы и насыщенность электронными приборами снижают надежность устройства в целом. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности рабо ты. Поставленная цель достигается тем что в трехфазном синхронном выключа теле, содержащем вакуумную дугогасительную камеру на каждой фазе, на по тенциале подвижного контакта которой расположен индукционно-динамический привод размыкания с емкостным накопителем и синхронизирующим, устройством с магнитопроводом с зазором, развязывающие трансформаторы с высоковольтной и низковольтной обмотками, схему удвоения напряжения, силовой тиристор, емкости устройства запуска, диод и стабилитрон, пусковые кнопки, общая точка высоковольтной и низковольтной обмоток развязывающего трансформатора соединена с минусом силового тиристора индукционно-динамического привода, емкостный накопитель подключен к высоковольтной обмотке через схему удвоения напряжения, а управляющая обмотка через диод и стабилитрон подключена к емкости устройства запуска, плюс которой соединен с неподвижным замыкающим контактом дополнительно введенного переключающего синхронизирующего геркона, установленного в зазоре магнитопровода, а минус с минусом силового тиристора и управляющей емкости, плюс которой соединен с подвижным контактом указанного геркона, неподвижньй размыкаю:щий контакт которого через резистор соединен с управляющим электродом силового тиристора, а три первичные обмотки развязывающих трансформаторов каждой фазы соединены последовательно и одна из них зашунтирована замыкающими контактами дополнительно введенного реле, подключенного через пусковую кнопку к емкости, соединенной с питающей сетью через дополнительно введенные последовательно включенные диод и резистор. На фиг. 1 представлена принципиальная схема выключателя; на фиг. 2 синхронизирующее устройство; на фиг. 3 - характер кривых токов и н.с. в нем. Механическая част предлагаемого выключателя идентична этой же части известного устройства за исключением того, что для замыкания использован электромагнитный привод. Электрическая схема состоит из развязывающих трансформаторов 1-3 на каждой фазе выключателя отделяющих высоковольтные (одинаковые для всех фаз) и низковольтную (общую) части схемы, а также служащих для передачи команды на отключение на потенциал фаз. Низко , 3 вольтная часть содержит обмотки 4-6 электромагнитов замыкания, соединенные последовательно, что, учитывая независимость приводов, исключает возможность режима перекоса фаз при замыкании, если произошел обрыв в одной из обмоток. Кнопка 7 Включить служит для подачи питания на электро магниты. Цепь запуска состоит из диода 8, резистора 9 и емкости 10, шунтирован ной контуром, состоящим из реле 11 и кнопки 12 Отключить. Контакты 13 реле 11 шунтируют одну из первичных обмоток развязывающего трансформатора. Схема, расположенная на потенциал фазы, содержит устройство запуска, состоящее из диода 14, стабилитрона 15 и емкости 16. Синхронизирующее устройство состоит из магнитопровода 17 с зазором (фиг. 2), охватывающего проводник с отключаемым током, в зазоре которого помещен синхронизирующий переключающий геркон 18 с обмоткой 19, подключенной к управляющей обмотке 20 через резистор 21. Синхро низирующий геркон имеет подвижный 22 размыкающий 23 и замыкающий 24 контакты. Конденсатор 25 и резистор 26 образуют управляющий контур силового тиристора 27. Емкостный накопитель 2 индукционно-динамического привода размыкания, заряжаемый через схему удвоения напряжения на конденсаторе 29 и диодах 30 и 31 от высоковольтной обмотки трансформатора 1, катушка 32 и тиристор 27 образуют разрядный контур индукционно-динамического привода. Устройство работает следующим образом. Отключаемый ток 3( (фиг. 2 и 3) создает в магнитопроводе 17 магнитный поток Ф, совпадающий с ним по фазе. Это совпадение обеспечивается наличием воздушного зазора в.магнитопроводе 17. ЭДС, наводимая в обмотке 19, согласно закону электромагнитной индукции, пропорциональна первой произвольной от потока Ф,, т. , ,dl, , . а следовательно, с ч.: а следовательно, л.-2 . 49 Ток О2 совпадает по фазе с ЭДС, поскольку цепь имеет активный характер нагрузки, т.е. ч v1. По оси геркона 18 направлен суммарный Р магнитный поток, опережающий по фазе отключаемый ток на величину V , задаваемую переменным резистором 21. Контакты 22 и 23 замыкаются в момент перехода суммарного потока через ноль, т.е. в момент tf , остальную часть полупериода замкнуты контакты 22 и 24, не производя при этом никаких коммутаций. Ресурс геркона в таком режиме to циклов, т.е. 50 лет. При нажатии кнопки 12 Отключить реле 11 замыкает свои контакты 13 на несколько полупериодов переменного тока. В это время на вторичных обмотках фаз А и С происходит скачок напряжения в 1,5 раза, обуславливающий заряд емкостей 16 и 25 через диод 14 и стабилитрон 15. В момент t (фиг. 3) контакт 22 размыкается с контактом 24 и замыкается с контактом 23. Происходит отпирание тиристора 27 и срабатывание привода, обеспечивающее процесс отключения. Диски 33-35 каждой фазы связаны непосредственно с подвижными контактами вакуумных дугогасительных камер. При размыкании контактов 13 реле 1 1 превышение напряжения возникает в фазе В, так как падение напряжения на двух других первичных обмотках меньше нормального (происходит заряд накопителей ВДП после процесса размыкания) и все процессы происходят аналогично описанному. При срабатывании привода в одной из фаз (например, автоматическое синхронное отключение режима КЗ) происходят процессы, аналогичные возникающим, при шунтировании одной из первичных обмоток, так как заряд емкостного накопителя 28 аналогичен в первый момент короткому замыканию во вторичной цепи. Изобретение отличается значительно более простым устройством схемы синхронизации и ее большей надежностью в сравнении с известным устройством.

ггов

Фиг.1

ТРЕХФАЗНЫЙ СИНХРОННЬШ ВЬЬ КПЮЧАТЕЛЬ, содержащий вакуумную ду гогасительную камеру на каждой фазе, на потенциале подвижного контакта .которой расположен индукционно-динамический привод размыкания с емкостным накопителем и синхронизирующим устройством с магнитопроводом с зазором, развязывающие трансформаторы с высоковольтной и низковольтной обмотками, схему удвоения напряжения, силовой тиристор, емкости устройства запуска, диод и стабилитрон, пусковые кнопки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, общая точка высоковольтной и низковольтной обмоток развязывающего трансформатора соединена с минусом силового тиристора индукционно-динамического привода, емкостный накопитель подключен к высоковольтной обмотке через схему удвоения напряжения, а управляющая обмотка через диод и стабилитрон подключена к емкости устройства запуска, плюс которой соединен с неподвижным замыкающим контактом дополнительно введенного переключающего синхронизирующего геркона, установленного в зазоре магнитопровода, а минус - с минусом силового тиристора и управляющей емкости, плюс которой соединен с подвижным контактом (Л указанного герКона, неподвижный размыкающий контакт которого через резистор соединен с управляющим электродом силового тиристора, а три первичные обмотки развязывающих трансформаторов каждой фазы соединены последовательно и одна из них защунтирована Слд СХ) замыкающими контактами дополнительно введенного реле, подключенного чеэо ;о рез пусковую кнопку к дополнительно введенной емкости, соединенней с питающей сетью через дополнительно вве,денные последовательно включенные диод и резистор.

Фи2.3

)