Устройство для защиты ячеек комплектных распределительных устройств от дуговых коротких замыканий Советский патент 1990 года по МПК H02H7/22 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейной защиты ячеек комплектных распределительных устройств типа КРУ и КРУН от дуговых коротких замыканий.

Цель изобретения - повышение чувствительности и помехоустойчивости.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы при дуговых КЗ.

Устройство состоит из рабочего 1 и тормозного 2 фотодатчиков, последний из которых подключен к фильтру 3, выход которого подключен к второму входу схемы 4 сравнения, первый вход которой связан с выходом рабочего фотодатчика 1, выходного органа 5, подключенного к выходу схемы сравнения. Фильтр 3 выполнен заградительным (режекторным), что позволяет выполнить торможение избирательно, т.е. менять коэффициент торможения

в зависимости от спектрального состава тормозного сигнала.

Рабочий фотодатчик располагается, например, в отсеке сборных шин или трансформаторов тока и кабельной разделки, а тормозной фотодатчик может быть расположен как внутри защищаемого отсека (ячейки), так и вне его. Первое размещение является предпочтительным, так как в этом случае измеряется световой поток, проникающий извне в ячейку КРУ. При установке тормозного фотодатчика внутри защищаемого отсека он должен быть сори- ,ентирован в другую сторону по отношению к рабочему фотодатчику и направлен в наиболее вероятную сторону источника внешних помех.

Рассмотрим работу устройства в различных режимах.

При возникновении устойчивой дуги внутри защищаемой ячейки КРУ сигнал рабочего фотодатчика 1 поступает на первый вход схемы 4 сравнения, а на второй вход схемы сравнения поступает сигнал от тормозного фотодатчика 2, предварительно прошедший через заградительный фильтр 3 второй гармоники. Так как уровень второй гармоники в излучении дуги довольно велик, то сигнал, поступающий на второй вход схемы 4 сравнения, в котором вторая гармоника практически отсутствует, в большей части полупериода меньше по величине сигнала, поступающего на первый вход схемы 4 сравнения. В моменты времени, когда сигнал на первом входе схемы сравнения больше, чем на втором, схема сравнения срабатывает и подает положительный сигнал на вход выходного органа 5. С небольшой задержкой, необходимой для отстройки от импульсной помехи, выходной орган 5 срабатывает и подает сигнал на отключение соответствующего выключателя.

При возникновении внешней помехи, например открывание ячейки КРУ, визуальном осмотре ячеек с помощью осветительных приборов, в излучении которых, как правило, отсутствует вторая гармоника, сигналы на первом и втором входах схемы сравнения по крайней мере равны, и на выходе схемы сравнения не появляется сигнал, приводящий к срабатыванию выходного органа. При возникновении дуги в смежной ячейке световой поток, попадающий на рабочий фотодатчик, недостаточен для срабатывания, так как тормозной сигнал превышает рабочий. Это достигается как за счет ориентации тормозного и рабочего фотодатчиков, так и за счет введения минимального уровня срабатывания выходного органа.

Диаграммы (фиг. 2) иллюстрируют работу устройства при разных уровнях тормозного сигнала. На фиг. 2а показан случай,когда рабочий U, и тормозной Uj. сигналы равны, что может иметь место при возникновении электрической дуги между рабочим и тормоз15840294

ным фотодатчикаки. Напряжение

5

0

5

0

5

0

5

0

соответствует выходному сигналу фильтра 3, a U f з - выходному эквивалентному сигналу схемы 4 сравнения. Торможение в этом случае осуществляется в основном постоянной составляющей К. При достаточном уровне- сигнала (большем уровня срабатывания схемы 4 сравнения) на ее выходе появляется сигнал высокого уровня, что приводит к срабатыванию спустя выдержку времени ut 1 - 3 мс, необходимую по условию отстройки от импульсных помех, выходного органа 5.

Во втором случае (фиг. 2ь) рабочий орган U превосходит тормозной сигнал U4. Сигнал и3 имеет большее содержание постоянной составляющей по сравнению с предыдущим случаем, что вызывает появление выходного сигнала выходного органа раньше, чем в предыдущем случае. Срабатывание схемы 4 сравнения вызывает появление выходного сигнала выходного органа.

Таким образом, введение дополнительного элемента и его взаимосвязь с известными позволяют повысить чувствительность к повреждениям внутри ячейки и повысить помехоустойчивость устройства к внешним помехам, так как величина тормозного сигнала зависит от его спектрального состава.

Формула изобретения

Устройство для защиты ячеек комплектных распределительных устройств от дуговых коротких замыканий, содержащее рабочий и тормозной фотодатчики, выход рабочего фотодатчика подключен к первому входу схемы сравнения, фильтр, выходной орган, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и помехоустойчивости, фильтр выполнен в виде заградительного фильтра второй гармоники промышленной частоты сети, включенного между выходом тормозного фотодатчика и вторым входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом выходного органа.

U,

Фиг.1 б

0;

Устройство предназначено для дуговой защиты ячеек комплектных распределительных устройств. Цель изобретения - повышения чувствительности и помехоустойчивости. Цель достигается путем выполнения фильтра заградительным, настроенным на вторую гармонику промышленной частоты сети, и пропускания через него сигнала с выхода тормозного фотодатчика. 2 ил.

г

(А

/,

ro

4р

%

и

И

И

13

- Л

А/Х

«F