Способ защиты потребителей электроэнергии от токов короткого замыкания Советский патент 1987 года по МПК H02H3/00 

10

15

20

25

11292095

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано ля создания защиты потребителей электроэнергии от повреждений при уговых коротких замыканиях в сильноточных цепях постоянного и переменного тока.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности за- щиты потребителей электроэнергии.

На фиг. 1 изображена электрическая схема, реализующая предлагаемый способ защиты; на фиг. 2 - то,же, в момент срабатьшания силового вы- ключатеЛя; на фиг. 3 - то же, в момент срабатывания коммутационного устройства.

Схема, реализующая предлагаемый способ защиты (фиг.1), содержит силовой защитный выключатель 1, имеющий два последовательно включенных основньгх контакта 2 и 3, дугогаси- тельные рога 4 и 5, электрически соединенные с токопроводом выключателя, и дугогасительные рога 6 и 7, электрически соединенные между собой, но не имеющие электрического соединения с токоведующим контуром выключателя, шунтирующую электрическую цепь 8, коммутирующий элемент 9, защищаемую нагрузку 10 и источник 11 питания.

Способ защиты потребителей электроэнергии заключается в следующем.

Шунтирующую электрическую цепь 8 подключают с помощью дуги, возникающей на контактах 2 и 3 силового выключателя 1 при его срабатьшании (фиг.2), тлким образом обесточивают нагрузку 10. После обесточивания нагрузки повьшают Напряжение на шунти- рующей электрической цепи с помощью -коммутирующего элемента (фиг.З) и от ключают питающую линию. Процессы, протекающие при этом, следующие.

Напряжение на шунтирующей цепи определяется ее сопротивлением и током в ней. При замкнутом положении коммутационного элемента, включенного в щунтирующую цепь, ее сопротивление мало, поэтому и напряжение на ней незначительно. Но при срабатьшании коммутационного элемента падение напряжения определяется напряжением на дуге, горящей в его дугогаситель- ной системе. В зависимости от типа примененного дугогасительного устройства (узкая щель, решетка и др.)

30

на ны за та ся го но

ти лю по ув ни зи

сх кл ще за

це ра ей т.

ле це

по та це ци

35 ше пр ме ру ти

40 то ни к. ля ру

45 в чи

ру

50 бл мо се вы се

ее от пе пр бы ти

напряжение на дуге может быть различным при прочих равных условиях и независимо от напряжения источника питания. Напряжение на дуге определяется вольтамперной характеристикой ду гогасительного устройства и величиной тока в цепи.

Для повышения напряжения на шунтирующей цепи возможно применение любого коммутационного устройства, позволяющего тем или иным способом увеличить электрическое сопротивление цепи (ввести в цепь дугу или резистор) в заданный момент времени.

На фиг. 2 приведена электрическая схема, соответствующая моменту подключения дугами а& и Ьг шунтирующей цепи при срабатывании силового защитного выключателя.

С момента подключения шунтирующей цепи напряжение на ней становится равньпч напряжению на параллельной ей цепи нагрузки, включающей дугу 2 и нагрузку с сопротивлением R т.е.

м

иы

Ч

и

Rh

30

. между шунтирующей цепью нагрузки обратно-проНачинается процесс перераспределения тока I, цепью и

порционально их сопротивлениям, а так как сопротивление шунтирующей цепи R до срабатывания ее коммутационного элемента значительно мень35 ше сопротивления цепи нагрузки (сопротивление цепи нагрузки в случае металлического к.з. на зажимах нагрузки определяется в основном сопротивлением дуги выключателя iz , ко40 торое значительно больше сопротивления шунтирующей цепи, а при дуговом к.зо к сопротивлению дуги 8г добавляется сопротивление дуги самой нагрузки), весь ток перераспределяется

45 в шунтирующую цепь и нагрузка обестчивается .

Этот процесс обесточивания нагрузки протекает достаточно быстро

50 благодаря существованию в ее цепи мощного источника рассеивания запасенной энергии - дуги ii защитного выключателя. При этом благодяра рассеиванию запасенной в цепи энергии

ее отключение нагрузки происходит без перенапряжения на дугогасительном промежутке Вг , что обеспечивает быстрый рост электрической прочности воздушного промежутка Ьг .

3

В результате дуга В-г гаснет и в цепи питания остается гореть одна дуга aS (т.е. один дугогасит ельный разрыв защитного выключателя вместо двух, рассчитанных на успешное отключение питающей линии). Окончател но отключение цепи питания происходит при срабатьгоании коммутирующего элемента шунтирующей цепи.

Формула изобретения

Способ защиты потребителей электроэнергии от токов короткого замыкания, при. котором производят обес- точивание нагрузки путем подключения

с помощью дуги, возникающей на контактах силового выключателя, шунтирующей электрической цепи, параллельно защищаемой нагрузке, и отключения питающей линии этим же силовым выключателем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности защиты, напряже-г ние на подключенной шунтирующей электрической .цепи повышают после обес- точивания нагрузки до величины, не превьшгающей электрическую прочность обесточенного дугогаситель- ного промежутка силового выключателя.

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повьшение эффективности и надежности защиты. Для этого с помощью дуги, возникающей на контактах силового выключателя, подключают параллельно защищаемой нагрузке щут тирующую цепь, при обесточивании нагрузки до величины, не превышающей электрической прочности дугогасительного промежут- ;ка силового выключателя, повышают напряжение на шунтирующей цепи. 3 ил. ю со 1C со ел

,

,

ил

1ш 1 н

Гл1 71

I1

t-Гш

Редактор 0. Головач

Составитель К. Фотина Техред Л.Сердюкова

Заказ 280/54Тираж 619Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.З

Корректор.т. Колб