Устройство для защиты электротехнического оборудования от коротких замыканий Советский патент 1989 года по МПК H02H3/08 

1 Р1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты электротехнического оборудования, защищаемого селективными автоматическими выключателями с вьщержкой времени при отключении токов короткого замыкания, от междуфазньпс дуговых перекрытий и от других видов короткого замыкания. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия защиты. При превышении током КЗ величины тока срабатывания электродинамического быстродействующего автоматического переключателя 15 происходит быстрое отключение цепи автоматическим выключателем 12 с то- коограничением и отключение обесточенной цепи селективным автоматическим выключателем 11.без вьздержки времени. 2 ил.

Фиг. г

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты электротехнического оборудования, защищаемого селективными автоматическими выключателями с вьщержкой времени при отключении токов короткого замыкания, от междуфазных дуговых перекрытий и от других видов короткого замыкания. .

Цель изобретения - повьшение надежности и быстродействия защиты.

На фиг.1 схематически представлено устройство в виде -электродинами10

. Токоограничивающий автоматический выключатель 12 имеет контакт 23, включенный последовательно с независимым расцепителем 24 селективного автоматического выключателя 11,

Электродинамический быстродействующий автоматический переключатель работает следующим образом.

Он включается последовательно в каждую фазу защищаемой трехфазной сети между токоограничивающим автоматическим выключателем (включенным после защитного селективного автоМа.ческого- быстродействующего автомати- j тического выключателя, имеющего выческого переключателя (ЭБАП) с микро переключателями на два положения; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема устройства селективнодержку времени при отключении) и защищаемым оборудованием (или аппаратом) с помощью токопровода 1. Ток по нему протекает по цепочке 2,5,

/.;; л ct/i V- iiiii itJ j Jr д. х- л i 1- - -- - - .-,, ---f ,

токоограничивающей быстродействующей ;20 и далее по второму электродиназащиты испытательного стенда коммутационной способности низковольтной аппаратуры от больщих токов КЗ и междуфазных перекрытий дугой.

мическому элементу, Неподвижньш кон- тактодержатель 3 размыкающего контакта подключается к шине этой же фазы между токоограничивающим автоЛ у ШЛО nuij 1Л Х v-4Х Jf- 1- J

Электродинамический быстродейству-25 мати еским выключателем и селективным

35

кяций автоматический переключатель (ЭБАП) .выполнен из двух одинаковых электродинамических элементов, каж- дьй из которых состоит из однопет- левых неподвижных токопроводов 1, ЗО подвижных контактодержателей 2 с контактами, неподвижных контактодержателей 3 с контактами 4, щарнирных соединений 5, упругого (гибкого) токопровода 6 и рабочей пружины 7, удерживающей переключатель во вклю- положении пружины 8j микропереключателя 9 и кнопки 10 возврата. Последовательно с селективным -автоматическим.выключателем 11 пи- дО тающей сети включен токоограничиваю- щий автоматический выключатель 12 и оба электродинамических элемента - верхний 13 и нижний 14 - электродинамического быстродействующего автомати- 45 .ческого переключателя 15,испытуемый автоматический выключатель 16, а талсже регулируемые нагрузки: индуктивная 17 и

омическая 18.

автоматическим выключателем. При этом токоограничиваклций автоматический выключатель оказывается при нор- . маЛьной работе зашунтированным накоротко и не работает. Цель коммутирует селективный автоматический выключатель с заданной вьщержкой времени. Неподвижньш контактодержатель 3 замыкающего контакта подключен к шине соседней фазы перед защищаемым оборудованием и при замыкании замыка- гацего контакта замыкает накоротко свою и эту соседнюю фазы на входе защищаемого объекта для мгновенного шунтирования и гашения возникшей дуги перекрытия. При обычной работе требуемое контактное нажатие на раз-- мыкающем контакте обеспечивает рабочая пружина 7.

При КЗ ток в цепи резко растет. Усилие на обоих подвижных контакто- держателях 2 также резко возрастает и в момент превышения усилия сжятия пружины 7 они резко перемещаются в

Подпружиненный размьжающий контактзо ДРУГое положение. При этом размыкаю19 переключателя 15 включен .параллельно токоограничиванщему автоматическому выключателю 12-, а замыкающий контакт 20 включен между двумя

щие контакты расшунтируют токоогра- ничиваклдий автоматический выключатель 12, а замыкакшще контакты закорачивают накоротко соединение .фазы

соседними фазами. Микропереключатель-, 55 Д™ мгновенного гашения дуги пере21 соединен последовательно с независимым, расцепителем 22 токоограничи- вающего автоматического выключатег ля 12.

крытия. Цепь в этом случае (при аварии).отключает токоограничиваю- щий автоматический выключатель, а не селективный автоматический выклю а

. Токоограничивающий автоматический выключатель 12 имеет контакт 23, включенный последовательно с независимым расцепителем 24 селективного автоматического выключателя 11,

Электродинамический быстродействующий автоматический переключатель работает следующим образом.

Он включается последовательно в каждую фазу защищаемой трехфазной сети между токоограничивающим автоматическим выключателем (включенным после защитного селективного автоМатического выключателя, имеющего выдержку времени при отключении) и защищаемым оборудованием (или аппаратом) с помощью токопровода 1. Ток по нему протекает по цепочке 2,5,

, ---f ,

и далее по второму электродина и далее по второму электродинамическому элементу, Неподвижньш кон- тактодержатель 3 размыкающего контакта подключается к шине этой же фазы между токоограничивающим авто5 мати еским выключателем и селективным

5

О О 5 автоматическим выключателем. При этом токоограничиваклций автоматический выключатель оказывается при нор- . маЛьной работе зашунтированным накоротко и не работает. Цель коммутирует селективный автоматический выключатель с заданной вьщержкой времени. Неподвижньш контактодержатель 3 замыкающего контакта подключен к шине соседней фазы перед защищаемым оборудованием и при замыкании замыка- гацего контакта замыкает накоротко свою и эту соседнюю фазы на входе защищаемого объекта для мгновенного шунтирования и гашения возникшей дуги перекрытия. При обычной работе требуемое контактное нажатие на раз-- мыкающем контакте обеспечивает рабочая пружина 7.

При КЗ ток в цепи резко растет. Усилие на обоих подвижных контакто- держателях 2 также резко возрастает и в момент превышения усилия сжятия пружины 7 они резко перемещаются в

ДРУГое положение. При этом размыкающие контакты расшунтируют токоогра- ничиваклдий автоматический выключатель 12, а замыкакшще контакты закорачивают накоротко соединение .фазы

Д™ мгновенного гашения дуги перекрытия. Цепь в этом случае (при аварии).отключает токоограничиваю- щий автоматический выключатель, а не селективный автоматический выклю атель, ограничивая ток короткого замыкания .

До момента срабатывания переключателя ток течет в основном по нижнему электродинамическому элементу, так как верхний вместе с токоограни- чивающим автоматическим выключателем оказывается зашунтированным размыкающим контактом накоротко. Упругий токопровод 6 заставляет одновременно перемещаться и подвижный контактодер жатель верхнего электродинамического элемента. При размыкании контакта работают оба электродинамических элемента, а при замыкании замыкающего контакта в основном работает верхний электродинамический элемент. Он работает до тех пор, пока токоограни- чивающий автоматический выключатель не отключит короткозамкнутую цепь.

При срабатывании ЭБАП замыкается замыкаклций контакт микропереключателя 9 и через независимые расцепители отключает без вьщержки времени обесточенный селективный автоматический выключатель. При этом ЭБАП не возвращается под действием рабочей пружины в первоначальное положение, так как удерживается прулиной 8. Теперь для включения после ликвидации аварии селективного и токоограничиваклцего автоматических выключателей необходимо сначала выключить кнопкой 10 переключатель.

Размыканнций контакт ЭБАП работает без.дуги, так как расшунтирует токо- ограничивакяций автоматический выключатель с малым внутренним сопротивлением, для срабатывания которого требуется время порядка 1-1,5 мс. За это время успевают замкнуться замыкающие контакты ЭБАП. При этом обеспечивается надежное гашение мощной дуги перекрытия за 1-1,5 мс, то- коограничение - за 2-3 мс, отключе- ние обесточенной цепи - за 20 мс (селективным АВ).

1

Устройство по фиг.2 работает следующим образом.

При КЗ подпружиненный размыкающий контакт 19 переключателя 15 шунтирует токоограничи вающий автоматический выключатель 12, а замыкакяций контакт 20 при срабатывании закорачивает накоротко обе соседние фазы (т.е. дугу перекрытия, возникшую на выключателе 16). При этом срабатывает микро

1457046

переключатель 21 и включает независимый расцепитель токоограничивающе- го автоматического выключателя 22, g отключая им аварийную цепь. Если токоограничивающий автоматический выключатель имеет расцепитель тока, то его уставка срабатывания должна быть близкой к току срабатывания 10 токорграничителя и несколько превышать уставку переключателя 15.

При отключении токоограничиваю- щего автоматического выключателя 12 его контакт 23 включает независимый 15 расцепитель 24 селективного автоматического выключателя 11, отключая ИМ уже обесточенную цепь.

Селективынй автоматический выключатель 11 работает с заданной вьвдерж- кой времени на отключение. При пре- вьшении током КЗ величины уставки срабатывания ЭБАП 15 происходит быстрое отключение цепи автоматическим выключателем 12 с токоограничением и отключение обесточенной цепи селективным автоматическим выключателем 11 без выдержки времени.

Таким образом, надежное гашение мощной дуги перекрытия за столь малое время (1-1,5 мс) существенно повышает пожаробезопасность работающего электротехнического оборудова-. ния, надежность и эффективность его защиты, ведет к снижению последствий 5 аварии и облегчает его эксплуатацию.

0

5

0

Формул

изобретени

Устройство для защиты электротех- 40 нического оборудования от коротких замыканий, содержащее токоограничивающий автоматический выключатель, первые выводы которого имеют клеммы для подключения к соответствующим

45 фазам селективного автоматического - выключателя питакщей сети, быстродействующий, автоматический переключатель с. микропереключателями соот-. ветствующих фаз на два положения,

50 кнопки которых функционально связаны с подвижными контактодержателями, отличающееся, тем, что, с целью повьппения надежности и быстродействия, каждая фаза быстродей55 ствующего автоматического переключателя выполнена из двух одинаковых симметрично расположенных друг относительно друга однопетлевых токопро- водов, первые выводы которых являются подвижными подпружиненными кон- тактодержателями, соединенными между собой гибкой токопроводящей перемычкой, к каждой из перемычек в своей фазе подключен неподвижный конт акт соответствующего микропереключателя, , при этом размыкающий контакт каждого микропереключателя подключен к первому выводу своей фазы токоограничи- ванлцего автоматического выключателя.

75-Ш

т ,

14570466

вторые выводы которого соединены с вторыми неподвижными выводами соответствующего однопетлевого токопро- 5 вода, а каждьм третий неподвижный вывод другого однопетлевого токопро- вода соединен с соответствующим замыкающим контактом микропереключателя другой фазы и имеет клеммы для 10 подключения к соответствующей фазе нагрузки.

Фиг.1