Устройство защиты электрической машины от увлажнения Советский патент 1992 года по МПК H02K11/00 

5 4

-.

7 Я

( , g grT sra sftgs sg iAAJM, ,

R/x

v&&

1

зз

Фиг. 2

5 4

-.

sftgs sg ,

зз-х х

Ј

sftgs sg ,

а

Фиг. 2

Vo

VI

к

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите электрических машин переменного и постоянного тока от снижения сопротивления изоляции.

Известна электрическая трехфазная машина с встроенным блоком для защиты от повреждений обмотки статора, включающая блок защиты, выполненный внутри электрической машины так, чтобы плоскость кольца была перпендикулярна оси вращения ротора, а его геометрический центр находился на этой оси.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормальных режи- мов, содержащее коммутационный аппарат, обмотку электрической машины, концы которой подсоединены к выводным шпилькам клеммной коробки, и датчик влажности, выполненный в виде кольца, размещенного вблизи обмотки, выход которого подключен в схему защиты.

Однако первое из указанных известных ycтpoйcf в защищает обмотку от дальнейшего распространения повреждения, уже имев- шего место в обмотке, а второе имеет низкую надежность и сложную конструкцию. Если появилась утечка тока от датчика влажности (витка, прикрепленного к лобовой части обмотки) на корпус, то она (утечка) не появится от обмотки на корпус или между витками разных обмоток, которые находятся под большим потенциалом и пробой их между собой более вероятен, тогда защита окажется несколько запоздалой. Кроме того, сое- динять корпус электрической машины с фазой питающей сети даже через тиристор, когда он закрыт, не лучший вариант защиты. Не исключается совпадение, когда пробивает тиристор и именно на этом электродвига- теле оказывается оборванным заземляющий проводник, а это очень опасно для обслуживающего персонала,

Сложность конструкции, большое количество элементов, дополнительная про- кладка проводов к электрической машине и не гарантированная техника безопасности существенно сдерживают внедрение известного технического решения.

Целью изобретения является повыше- ние надежности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что датчик влажности выполнен в виде двух проводников, одни концы которых разделены пористой прокладкой и помещены вбли- зи обмотки электрической машины, а вторые концы проводников подключены к выводным шпилькам клеммной коробки, причем проводники выполнены из высоко- омного материала, а прокладке приданы

свойства резко изменять свою проводимость от изменения влажности.

На фиг. 1 представлен статор электрической машины с размещением в нижней части датчика влажности; на фиг. 2 - конструкция датчика влажности.

Предлагаемое устройство включает датчик 1 влажности, размещенный в свободном пространстве под обмоткой 2 статора 3 электрической машины. Датчик влажности (см.фиг.2) выполнен в виде проводников 4 и 5, изготовленных из высокоомного материала, например нихрома, причем конец 6 проводника 5 намотан по наружной стороне пористой прокладки 7, а конец 8 проводника 4 помещен по центру внутри пористой прокладки.

Противоположные концы проводников помещены в термостойкую изоляцию, например в силиконовые трубки, и подключены к выводным шпилькам 9 клеммной коробки электрической машины.

Пористая прокладка выполнена из волокнистого негорючего материала, например асбеста, стеклоткани и т.п., и пропитана веществом, которое обладает свойством быть диэлектриком в сухом виде и проводником - во влажном. Такими свойствами обладают, например, поваренная соль, поташ и т.п.

Устройство работает следующим образом.

При нормальной (не влажной) окружающей среде устройство не оказывает какого- либо воздействия на объект защиты, например электрическую машину.

При значительном превышении влажности окружающей среды, например разрыв трубопроводов, паропроводов и т.п., вода или пар, контактируя с корпусом электрической машины и проникая в зазоры ее сопрягающихся узлов, увлажняют обмотку 2 и датчик 1 влажности, помещенный в полости статора 3 под обмоткой электрической машины.

Упреждающие действия датчика влажности обеспечиваются отсутствием влагозащитного его покрытия, в то время как обмотка электрической машины такую защиту имеет. Кроме того, пористой прокладке 7 приданы свойства резко изменять свою проводимость от изменения влажности, поэтому при попадании влаги на обмотку и датчик влажности электрический пробой между концом 6 проводника 5 и концом 8 проводника 4, разделенных пористой прокладкой, произойдет значительно раньше, чем пробой между влагозащищенными витками обмотки.

Электрический пробой пористой прокладки вызовет резкое повышение тока в цепи высокоомных проводников 4 и 5, подключенных к выводным шпилькам 9 клемм- ной коробки электрической машины. Резкое увеличение тока, близкое по величине к току короткого замыкания (величина тока ограничивается проводниками 5 и 6, выполненными из высокоомного материала), вызовет срабатывание защиты, например отключение коммутационного аппарата типа АП-50 и т.п., установленного в силовой цепи электрической машины.

Применение проводников 4 и 5 из высокоомного материала способствует ограничению тока в цепях сохранения коммутационного аппарата и исключению глубокой посадки напряжения в маломощных сетях, например сельских сетях с маломощными трансформаторами.

Повторное включение устройства в работу достигается совместной его сушкой с электрической машиной или заменой его пористой прокладки.

Использование предлагаемого устройства позволяет предупредить выход из строя обмоток электрических машин переменного и постоянного тока простым и на- дежным способом.

0

Формула изобретения Устройство защиты электрической машины от увлажнений, содержащее датчик влажности, выход которого подключен в схему защиты, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, датчик влажности выполнен в виде двух проводников из высокоомного материала, одни концы которых разделены пористой прокладкой и предназначены для размещения вблизи обмотки электрической машины, а другие концы проводников датчика предназначены для подключения к выводным шпилькам клеммной коробки, при этом прокладка выполнена из материала, проводимость которого резко изменяется в зависимости от влажности.

5

0

25

Сущность изобретения: устройство содержит датчик влажности. Он выполнен в виде двух проводников 4,5 из высокоомного материала. Концы 6,8 проводников разделены пористой прокладкой 7 и размещены вблизи обмотки. Противоположные концы проводников помещены в термостойкую изоляцию и подключены к выводным шпилькам электрической машины. 2 ил.

9

Фиг.1