Устройство для сигнализации и отключения при повреждении параллельно включенных N конденсаторов Советский патент 1989 года по МПК H02H7/16 

Изобретение относится к технике релейной защиты электротехнических ;установок, в частности к рел:ейной I защите мощных конденсаторных батарей I состоящих из ):юченньп: последовя j тельно секцшгз каждая из которьп: со- дерлсит ряд параллельно .соединенных I накопительных конденса г ороз,, в осо- I бенности малоиндуктивных батарей., по I строенных по схеме Говелла, I в которых выведение вьосодного, напря- жения на номинальньй уровень произ™ водится за счет изменения полярности напряжения четнь х (или нечетных) по счету секщ-ш путем возб;7л дения в них колебательного переходного процесса. Г Цель изобретения - повьшение на дежности путем обеспечения селективного отгапочения от секц;жи; каждого накопительного конден:сатора при по- вре вдении его изоляции :з условиях любых изменехшй полярности напряжекя на накопительных конденсг.торак.

На чертеже представлена принцигш- : альная схема устройства для сигнализации пробоя изоляции и отключения неисправных конденсаторов, вклкгча- ющая в себя ряд одинаковых по схемному решению фрагментов, колигчество которых определяется числом параллельно включенных накопительных: конденсаторов в сек ции.

Устройство содерясит включенной последовательно с накопительным конденсатором 1 нйзкоомньй резистор 2, два одинаковых диодных моста 3, каждый из которых подключен одной диагональю к резистору 2, а другой - к соответствующему низковольтному конден сатору 4э маломощные быстродейству ющие электромагнитные реле 5-8, причем реле 5 3 6 кмеют замьосающие контакты 9, 10 соответственно, электромагнитное реле 11 с заг гьисающим кон- тактом 12, пиропатрон 13, срабатыва

с о 5 0

5 о

Q

5

ние которого при помощи специального привода приводит к размыканию высоковольтных контактов 11 и слаботочных низковольтных контактов 15, 16, химический источник 17 тока, маломощные низковольтные диоды 18-21.

Устройство работает следующим образом.

Предположим для определенности, что произошел пробой изоляции крайнего левого (по схеме) накопительного конденсатора 1. Это приводит к разряду всех исправньк накопительных конденсаторов 1 секции.через конденсатор с поврежденной изоляцией, вследствие чего через пробитый конденсатор и соответствующий ему резистор 2 протекает суммарный ток разряда - всех накопительных конденсаторов секции, намного превьшающий токи в резисторах 2, соответствующих исправным конденсаторам. Низковольтные конденсаторы 4, включенные в диагонали мостов 3, подключенных к резистору 2 пробитого накопительного конденсатора 1, заряжаются до напряжения, боль- щего, чем конденсаторы 4, соответст-- вздащие исправным накопительным конденсаторам 1. При этом по цепи обмотки реле 5 протекает имйульсный ток разряда конденсатора 4, благодаря чему контакты 9 на короткое время замыкаются. Одновременно происходит кратковременное замыкание контактов 10 из-за протекания синхронного импульсного тока в обмотке реле 6 вследствие аналогичных процессов. Кратковременное замыкание контактов 9, 10 приводит к замыканию на длительное время цепи питания обмотки реле 11 через его собственные замьжа-/ , кщие контакты 12, которые одновременно замыкают цепь питания пиропатрона 13, обеспечивающего размыкание

высоковольтных контактов 14 в цепи накопительного конденсатора 1.

Последовательное включение контактов 9, 10 применено для снижения вероятности ложного срабатывания устройства Низковольтные слаботочные контакты 15, 16 размыкаются одновременно с контактом 14 и разрывают цепи формирования сигнала пробоя изоля- , о ции крайнего левого (по схеме) накопительного конденсатора 1 для пре- i . дотвращения срабатывания реле 9 при повторном подключении аккумуляторной батареи 17 питания исполнительной -ig части устройствао Маломощные полупроводниковые диоды 18-21 обеспечивают селективность сигнализации про - боя изоляции и отключение.неисправных конденсаторов 1 за счет фиксации 20 направления тока в обмотках реле 5-8,

При отсутствии пробоя изоляции накопительных конденсаторов 1 конденсаторы 4 заряжаются до равньк напряжений, реле 5-8, 11 и пиропатрон 13 25 не срабатывают.

Использование изобретения позволяет получить следующие преимущества: за счет введения низкоомного резистора в цепь каждого накопитель- ЗО ного конденсатора - сигнализацию пробоя изоляции каждого накопительного конденсатора в условиях как колебательного, так и апериодического разряда исправных накопительных конденсаторов на неисправный; за счет введения химического источника тока, промежуточных электрома гнитных реле, пиропатрона с приводом на раз- .

женин которых в процессе подготовк накопителя к разряду изменяется на противоположную.

Формула изобретени

Устройство дпя сигнализащ1и и отключения при повреждении паралле но включенных N конденсаторов, содержащее для каждого конденсатора два диодных моста, в первые диагон которых включены низковольтные кон денсаторы, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежн ти путем обеспечения селективного отключения от секции любого конден сатора при повреждении его изоляци в условиях любых изменений полярно ти напряжения на конденсаторах, до полнительно введены химический источник тока, для каждого конденса тора - низкоомный резистор, четыре электромагнитных реле с замыкающим контактами для смежных конден саторов, пятое электромагнитное ре с замыкающим контактом для каждого конденсатора, пиропатрон с высоковольтным и низковольтными размыкающими контактами, четыре низковоль ных диода, при этом первьй вывод химического источника тока через п следовательно включенные для каждо конденсатора низкоомный резистор и высоковольтньй размыкающий контакт пиропатрона соединен с 1шеммой для подключения первого вывода соответ ствующих конденсаторов, параллельн кахздому низкоомному резистору втор

мыкание высоковольтных и низковольт- 40 Диагональю подключены два диодных

ных контактов - селективное отключение конденсаторов с поврежденной изоляцией; за счет введения пары диодных мостов с встречным включением выходного напряжения и маломощных быстродействзпощих электромагнитньк реле с полупроводниковыми диодами обеспечивается работоспособность устройства во всех режимах работы накопителя, в том числе при изменении полярности напряжения на накопитель- ных конденсаторах.

Это дает возможность использовать устройство в составе необслуживаемых автоматизированных изделий,-содержащих малоиндуктивньй емкостный нако- , питель энергии с секциями накопитель- ных конденсаторов, полярность напря- , о i . -ig - 20 8,

1465930

женин которых в проц накопителя к разряду противоположную.

Формула изобретения

Устройство дпя сигнализащ1и и отключения при повреждении параллельно включенных N конденсаторов, содержащее для каждого конденсатора два диодных моста, в первые диагонал которых включены низковольтные конденсаторы, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежное ти путем обеспечения селективного отключения от секции любого конденсатора при повреждении его изоляции в условиях любых изменений полярности напряжения на конденсаторах, дополнительно введены химический источник тока, для каждого конденсатора - низкоомный резистор, четыре электромагнитных реле с замыкающими контактами для смежных конденсаторов, пятое электромагнитное реле с замыкающим контактом для каждого конденсатора, пиропатрон с высоковольтным и низковольтными размыкающими контактами, четыре низковольтных диода, при этом первьй вывод химического источника тока через последовательно включенные для каждого конденсатора низкоомный резистор и высоковольтньй размыкающий контакт пиропатрона соединен с 1шеммой для подключения первого вывода соответствующих конденсаторов, параллельно кахздому низкоомному резистору второй

моста, минусовые точки конденсаторных диагоналей которых соединены с аналогичными точками соответств ующих диодных мостов сме5кных конденсаторов а в цепь, соединяющую плюсовые точки конденсаторных диагоналей смежных диодных мостов, последовательно включены низковольтные размыканщие контакты пиропатрона и две параллельные ветви, каждая из которых содержит последовательно включенные обмотку электромагнитного реле и низковольтный диод, причем диоды в указанных :параллельных ветвях включены с противоположной друг относительно друга полярностью, последовательно соединенные замыкающие контакты электромагнитных реле каждого конденсатора включены между первыми выводами включенных параллельно доя каждого конден и пятого электромагнитного реле, засатора пиропатрона и пятого электромш тмыканзщий контакт каждого из которых

нитного реле и первым вьшодом хими-включен параллельно соответствующей

ческого источника тока, второй вы- цепи из последовательно соединенных

вод которого соединен с вторыми вы-замыканш их контактов электромагнитводаьда соотвЕтствующего пиропатронаных реле.

Изобретение относится к релейной защите мощных малоиндуктивных- конденсаторных батарей любого типа, в том числе построенных по схеме Фитча-Гсвелла. Цель изобретения - повьшение надежности путем обеспечения селективного отключения от секции каждого накопительного конденсатора при повреждении его изоляции в условиях любых изменений полярности напряжения накопительньзх конденсаторов. Устройство состоит из одинаковых по схемному решению фрагментов, количество которых опре з;еляется числом параллельно включенных накопительных конденсаторов (НК) в секции батареи. При пробое, например, крайнего левого (по схеме) НК 1 происходит разряд всех исправных НК 1 секций через пробитый НК, вследствие чего через соответствующий ему резистор 2 пройдет суммарный ток разряда всех НК секции, превьпиаклдий ток в резисторах 2, соответствуюпр1х исправным НК. Низковольтный ко щен- сатор 4, включенный в диагональ моста 3, подключенный к резистору 2, пробитого НК 1, зарядится до напряжения, большего, чем конденсаторы 4, соответствующие исправным НК 1. При этом по цепи обмоток реле 5 и 6 потечет ток заряда конденсатора 4, из- за чего кратковременно замкнутся контакты 9, 10 и цепь питания реле 11 подключится на длительное время через его замыкающие контакты 12, кото- рые одновременно подключают цепь питания пиропатрона 13. Пиропатрон--13 обеспечивает размыкание высоковольтных контактов 14 в цепи НК 1. Контакты 9, 10 включены последовате.пьно для предотвращения ложного срабатывания устройства. Одновременно с контактом 14 размыкаются контакты 15, 16 ддя предотвращения срабатывания (О 4 05 СЛ СО 00