Способ отключения тока гибридным аппаратом Советский патент 1989 года по МПК H01H9/30 

Изобретение относится к низко- .вольтному аппаратостроению, а именно к способам отключения тока гибридными аппаратами.

Цель изобретения - повышение быстродействия отключения тока при сваривании силовых контактов.

На фиг.1 показана функциональная схема устройства, осуществлякядего ртключение тока гибридным аппаратом по предложенному способу; на фиг.2- схема узла 2 контроля тока; на фиг.З

и 4 - функциональная схема и временная диаграмма, поясняющая работу блока управления устройством.

Устройство содержит силовые контакты 1 , . узел 2 контроля тока в цепи нагрузки, выход которого соединен с одним из входов блока 3 управления. П раллельно электрическому контакту 1 включен симметричный бесконтактный ключ.4, входы которого соединены с выходами узла 5 принудительной коммутации и блока 3 управления, и им

ульсный источник 6 тока. Выходы лока управления подключены.также ко ходам узла 5 принудительной коммутации, механического привода контакта

7и импульсного .источника 6 тока.

Отключение тока по предложенному способу происходит следующим образом.

Ток, протекающий в цепи нагрузки онтролируется узлом 2 контроля тока.

случае протекания сверхтока (например, при коротком замыкании) узел

2контроля тока фиксирует факт протекания сверхтока и направляет сигнал

в блок 3 управления, который запоминает факт протекания сверхтока через контакт 1. После устранения короткого замьжания (например, отключение ко- роткозамкнутого участка цепи с помощью айтоматического выключателя в системе селективной защиты) узел 2 контроля тока информирует блок 3 управления о снижении тока в цепи силового контакта 1 до номинальной рабочей величины, т.е, до величины, не превышаквдей допустимый ток отключения гибридным аппаратом. При поступлении сигнала отключения блок

3управления одновременно направляет сигналы на привод 7 контактов 1 и,

если ток в цепи контакта меньше тока плавления металлических игл, образующихся при разведении сваренных контактов, то и на вход импульсного источника 6 тока. При этом импульсный источника 6 тока формирует импульс тока через контакт 1, увеличивающий коммутируемый контактом 1 ток, С некоторой задержкой по време- ни, необходимой для предотвращения шунтирования контакта 1 бесконтакт- ным ключом 4 при формировании импульса тока, с блока 3 управления подается сигнал включения бесконтактного ключа 4, После восстановле- ния электрической прочности межкон- тактного промежутка блок 3 управления направляет сигнал в узел 5 принудительной коммутаций, который выполняет принудительное запирание бесконтактного ключа. Параметры до полнительного тока через контакт I определяются характеристиками импульсного источника 6 тока, которые выбраны таким образом, чтобы длительность импульса была равна выдержке времени, отводимой блоком управления для восстановления электрической прочности межконтакт

ного промежутка, а амплитуда импульса обеспечивала ток через контакт, равный току плавления металлических игл, при минимально возможном токе потребителя. При выполнении импульсного источника в виде последовательно соединенных предварительно заряженного конденсатора, индуктивности и тиристора, длительность и амплитуда импульса тока определяются выбором величины индуктивности, емкости конденсатора и напряжения предварительного заряда,

Узел контроля тока работает следующим образом.

При протекании тока в контролируемой цепи на шунте 8 происходит падение напряжения, которое через резистор 9 прикладывается к прямым входам операционных усилителей 11-13, Очевидно, что это падение напряжения прямо пропорционально величине тока в цепи, К инверсным входам операционных усилителей-11-13 приложены опорнапряжения U

on 1

и

onг

и

0

5

0

5

0

5

равные падениям напряжения на шунте 8 при токе в контролируемой цепи, равном соответственно току короткого замыкания (уставки по току короткого замыкания, номинальному рабочему току (т,е,. величине, не превышающей допустимый ток отключения гибридным аппаратом) и минимальному току, обес- печив иощему плавление металлических игл. На выходах 1-3 формируются сйгнад:{ы, соответствующие величине тока в контролируемой цепи

-иа выходе 1 сигнал лог, 1 при токе больше уставки по КЗ и лог, О при токе меньте уставки короткого замыкания;

-на выходе 2 сигнал лог, при токе больше номинального рабочего тока и лог, О при токе меньше номинального рабочего тока;

-на выходе 3 сигнал лог, 1 притоке больше тока плавления металлических игл и лог, О при токе меньше тока плавлеЮ1Я металлических игл,

Стабилитрон 10 и резистор 9 пред- назначены для защиты входов 3 операционных усилителей П-13 при болъшкх токах в контролируемой цегй1, резисторы 14-16 и стабилитроны 17-19 обеспечивают преобразование биполярного выходного сигнала опера- ционньпе усилителей в логические сигналы (питающие напряжения операционных усилителей на схеме не показаны). Выходы 1-3 узла контроля тока соединены соответственно со входами 1-3 блока управления.

На фиг.4 приняты следующие условные обозначения: t,- момент формирования сигнала о возникновении короткого замыкания; t . - момент формирования сигнала об окончании короткого замыкания; Ьц - момент поступления сигнала отключения; t з момент формирования сигнала включения бесконтактного ключа А; момент формирования сигнала включения.узла 5 принудительной коммутации; f., промежуток времени от момента поступления сигнала отключения, до момента формирования сигнала включения бесконтактного ключа 4; , - промежуток времени от момента поступления сигнала отключения до момента формирования сигнала включения узла 5 принудительной коммутации.

Блок управления работает следующим образом.

При протекании тока короткого замыкания в цепи контакта I сигнал

соответственно через формирователи 28 и 30 на привод контакта 7 и включение импульсного источника 6, Сигнал с выхода И 23 подается также на входы узлов задержки, обес- печивакяпих задержки сигналов по времени соответственно на f , Tv, . Задержка включения бесконтактного

0 ключа 4 предотвращает ответвление тока в цепь бесконтактного ключа до начала движения подвижного контакта, при этом Cj, выбирается равной времени трогания контакта. Задержка

5 равна времени гарантированного восстановления электрической прочности Межконтактного промежутка. С выходов узлов задержки 25 и 26 сигналы через формирователи

0 27 и 29 поступают соответственно на включение бесконтактного ключа 4 и узла принудительной коммутации 5 и на Сброс элемента 20 памяти.

Исключение образования металли5 ческих игл на контактах снижает время восстановления электрической прочности в межконтактном промежутке, что повьппает быстродействие гибридных аппаратов.

Изобретение касается низковольтного аппаратостроения и относится к способам отключения тока гибридными аппаратами. Цель изобретения - повышение быстродействия отключения тока при сваривании силовых контактов. При отключении одновременно размыкают силовые контакты и включают симметричный бесконтактный ключ, шунтирующий указанные контакты. После восстановления электрической прочности межконтактного промежутка производят принудительное запирание указанного бесконтактного ключа. В процессе отключения тока при сваривании контактов производят увеличение тока в цепи указанных контактов до значения, превышающего ток плавления металлических игл, образующихся на контактах при их сваривании. Указанное увеличение тока производят до момента размыкания контактов и заканчивают не позже начала принудительного запирания бесконтактного ключа. Исключение появления указанных металлических игл снижает время восстановления электрической прочности межконтактного промежутка и тем самым повышает быстродействие гибридного аппарата. 4 ил.

о 1

из

лог. 1 поступает в момент 1 узла контроля тока на вход 1 блока управления и запомина.ется элементом 20 памяти. В качестве элемента памяти может быть использован RS-триг- гер. В момент tк поступает сигнал отключения. При этом на входах 2 и 3 могут быть сигналы лог. О или 1 в зависимости от величины тока в цепи контакта в момент t. Эти сигналы, инвертированные с помощью инверторов 21 и 22 подаются на входы схем И 23 и-24. Из функциональной схемы видно, что сигнал на выходе схемы И 23 формируется при приходе сигнала отключения при токе в цепи контакта, не превьтающем допустимый ток отключения гибридным аппаратом, а на выходе схемь И 24 - также при условиях, что ток в цепи контакта меньше тока, обеспечивающего плавление металлических игл и до отключения тока в цепи контакта протекал ток короткого замыкания. Выходные сигиа лы схем И 23 и 24 поступают

м

35

40

30

Формула изобретения

Способ отключения тока гибридным аппаратом, согласно которому одновременно размыкают силовые контакты и.включают симметричный бесконтакт- уьт ключ, шунтирующий указанные контакты, .после восстановления электрической прочности межконтактного промежутка производят принудительное запирание указанного бесконтактного ключа,о тличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия отключения тока.при сваривании силовых контактов, увеличивают ток в цепи указанных контактов до значения, превьшающего ток плавления металлических игл, образукяцихся на размы- какяцихся силовых контактах при их сваривании, причем указанное увеличе5Q ние гока производят до момента размыкания силовых контактов и заканчивают не пазже начала принудительного запирания указанного симметричного бесконтактного ключа.

45

л

Bxodi

20

ВходЗ

ff

22

Сигнал

отключения

f7

На fecfffffтвктн ш

Нл npuf99 7

24

Ив узел ftfitHgi.KMHynS g uwtyA

-liKtit J ный

ныи uemtH ник В

ФигЗ