Устройство для защиты от короткого замыкания электрической сети Советский патент 1986 года по МПК H02H3/08 H02H7/26 

волоконного кабеля (ОВК) 12, 13, обеспечивают отключение дуговьпс корот ких замыканий (КЗ) с током КЗ, меньше тока срабатывания РМТ 4 и 5 При КЗ в точке К 1 -отключаются TAB 1,2,3. По сигналу РИТ 4 начинает светиться

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты при металлических и дуговых коротких замыканиях, (КЗ) в судовых электроэнергетических системах.

Цель изобретения - повышение надеж ности функционирования путем увеличения чувствительности при дуговом замьжании.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства защиты электрической сети от токов КЗ; на фиг. 2 - схема фотодатчика и реле времени.

Устройство содержит последовательно включенные токоограничивающие автоматические выключатели (TAB) 1 - 3 и реле максимального тока (РМТ) 4 и 5. Источники света 6 и 7 выполняют функции логических элементов ИЛИ. Сигнальная лампа каждого из распределительных щитов соединяется с выходо РМТ всех выключателей данного щита. Устройство содержит также фотодатчики 8 и 9 и реле времени 10 и 11. Линии связи между соседними участками распределительной сети выполнены волоконно-оптическими кабелями 12 и 13. С выходов фотодатчиков 8 и 9 снимаются сигналы разрешения автоматических повторных включений (АЙВ) соответствующих выключателей тех распределительных щитов, вблизи (или внутри) которых эти фотодатчики расположены. С выходов реле времени 10 и 11 снимаются сигналы разрешения отключения соответствующих выключателей. Блок АПВ на фиг. 1 не показан.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема блоков 8 и 10 и 9 и 11. Эта схема содержит фотодатчик 14, однопереходный транзистор 15, резисторы 16 - 18, конденсатор 19.

т .

1220041

ИС 6. Световой импульс по ОВК 12 попадает на ФД 8, TAB 2 включится, ;Но РВ 10, 11 не сработают из-за ма- лого времени. При дуговом замыкании РВ 1.0 отключает TAB 2 и обесточивает аварийный щит. 2 ил.

Устройство защиты (фиг. 1) работает следующим образом.

В каждом распределительном щите контролируется величина тока КЗ посредством РЖ, а также интенсивность и длительность светового излучения, создаваемого либо источниками света 6 и 7, либо электрической дугой при дуговых замыканиях. Контроль

интенсивности светового излучения осуществляется волоконно-оптическими кабелями 12 и 13, нагруженными на отодатчики 8 и 9 , -Э контроль длительности светового излучения осуществляется с помощью реле времени 10 и 11, которые подключены к выходным цепям фотодатчикоБ 8 и 9. При КЗ в точке К 1 отключаеются все последовательно включенные TAB 1-3.

По сигналу РМТ 4 начинает светиться источник света 6. Световой импульс по волоконно-оптическому кабелю 12 попадает на фотодатчик 8, на выходе которого электрический импульс является сигналом разрешения АПВ вышерасположенного TAB 2, который включается. Аналогично произойдет ДИВ TAB 3. Электрические импульсы на выходах фотодатчиков 8 и 9 существуют

кратковременно (не более полного времени АПВ выключателей). В связи с этим реле времени 10 и 11 не успевают срабатывать и сигналов разрешения отключения на их выходах

нет.

; При КЗ в точке К 2-отключаются TAB 2 и 3. После это го происходит быстрое АПВ TAB 3 по сигналу от РИТ 5. АПВ TAB 2 не произойдет, тяк

как ток подпитки точки КЗ меньше величины уставки РМТ 4.

При возникновении дугового замыкания, например, в распределитель31

ном щите первой ступени защиты (точка К 2) ток мал в связи с токоограни чивающим действием эле1 з:дической дуги, и реле 4 и 5 несрабатывают. Световое излучение дуги попадает по волоконно-оптичес ссму кабелю 12 на фотодатчик 8, Электрический импульс с выхода фотодатчика 8 подает сигнал на реле времени 10. С выхода реле времени 10 сигнал поступает на отключение TAB 2, который отключается и обесточивает аварийный щит. Горение дуги прекращается после снятия напряжения.

Схема фотодатчика и реле времени работают следующим образом.

Когда фотодиод 14 не освещен по цепи 14-16-19 проходит темновой ток. Сопротивление фотодиода .велико и напряжение на конденсаторе 19, за- ря хаемом темновым током, значительно меньше напряжения включения транзистора 15. При освещении фотодиода 14 его сопротивл.ение уменьшается, а ток в цепи увеличивается. Конденсатор 19 начинает заряжаться через резистор 16. Падение напряжения на резисторе 16 является сигналом разре шения АПВ. В процессе зарядки конден сатора 19 ток через резистор 1бумень шается и напряжение на нем пада ет ниже определенного предельного значения, которое может быть подано в цепь управления АПВ.

При достижении напряжения на конденсаторе 19 максимального значения однопереходный транзистор 15 включает ся и ток через резистор 18 увеличивается. Падение напряжения на резисторе 18 является сигналом разреше ния отключения выключателя. Выдержка времени цепи зависит от постоянной

220041

времени, задаваемой элементами 16 и 19.

Таким образом, обеспечивается отключение дуговых коротких замыка- 5 НИИ с током КЗ меньше тока срабатывания РМТ 4 и 5, благодаря чему и обеспечивается достижение поставленной цели.

10

Формула изобретения

25

Устройство для защиты от короткого замыкания электрической сети из . последовательно включенных электроустановок с токоограничивающимй вык;ро- tj чателями, оснащенными реле максимального .тока и блоком автоматического повторного включения (АПВ), элементами ИШ по числу электроустановок и линиями связи от выхода эле- мента ИЛИ каждой питаемой электроустановки к соответствующей,питающей электроустановке, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования путем увеличения чувствительности при дуговом коротком замыкании, в него дополнительно введены в каждую из питающих электроустановок фотодатчик и реле времени, выход фотодатчика подключен к объеЗО.диненным один с другим входам реЛе времени и блока АПВ данной электроустановки, выход реле времени подключен к управляющему входу отключения соответствующего токоограничиваю- 35 щего выключателя, элементы ИЖ выполнены в виде источника света, к входу которого подключены объединенные один с другим выходы реле максимального тока, а линии связи

40 выполнены в виде оптико-волоконного кабеля, выход которого подключен К входу соответствующего фотодатчика.

O-f

oФ14г.г

Устройство используется для защиты при металлических и дуговых коротких замыканиях. Цель изобретения - повьппение надежности функционирования путем увеличения чувстви- тельнорти при дуговом замыкании Устройство содержит токоограничивающие автоматические выключатели (ТАВ) 1 - 2, 3 и реле максимального тока (РМТ) 4, 5. Введение фотодатчиков (ФЛ) 8, 9, реле времени (РВ) 10, 11, выполнение элементов ИЛИ в виде источников света (ИС) , 7 и линии связи между соседними участками распределительной сети в виде оптикоg На отк.З (Л с На 8кл.2 На omn.Z