Магнитоуправляемое поплавковое устройство Советский патент 1992 года по МПК H01H53/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроизмерительной технике, и может быть использовано для определения поврежденного участка электрической сети при коротком замыкании.

В сложнозамкнутых электрических сетях, например городских кабельных, питающих необслуживаемые трансформаторные подстанции, при коротком замыкании на каком-либо участке отключается масляный выключатель на питающем конце линии. Тем самым теряют питание несколько присоединенных к линии подстанций Поврежденный участок обнаруживают путем обследования всех подстанций ремонтным персоналом, после чего поврежденный участок отключают с двух сторон, а питание остальных подстанций восстанавливают При сложной сети с большим количеством подстанций на выполнение этих операций затрачивается достаточно много времени (до двух часов)

Для упрощения обследования подстанций используют различные устройства индикации короткого замыкания (указатели к. з.).

Известен указатель короткого замыкания, содержащий расположенные внутри корпуса магнитопровод, шарнирно связанный с подпружиненным якорем, сигнальный флажок с фиксирующе-возвратным приспособлением и системой крепления указателя на проводнике Магнитопровод выполнен из двух параллельных пластин, которые закрепляют по обе стороны контролируемого проводника прижимным приспособлением, пластины последнего замыкают контур маг- нитопровода, а сигнальный флажок выполнен из магнитного материала с просечкой в форме зуба под пружину-защелку фиксиру- юще-возвратного приспособления, состоящего из V-образной и плоской пружин, которые касаются возвратной клавиши, расположенной на корпусе; сигнальный о ч ел о ю

жок шарнирно закреплен на свободном конце якоря.

Многозвенность устройства существенно снижает его надежность, а наличие ручного возврата увеличивает время на приведение всех сработавших указателей в исходное состояние.

Известно магнитоуправляемое поплавковое реле, содержащее три сообщающихся сосуда (камеры), заполненных рабочей электропроводящей жидкостью (ЭПЖ), в двух из которых размещены контакты управляемой цепи-, а в третьей (поплав ковой) - поплавок из ферромагнитного материала и полюсный наконечник в виде шайбы из ферромагнитного материала в нижней части поплавковой камеры.

При воздействии внешнего магнитного поля, создаваемого, например, протекающим по шине током короткого замыкания, поплавок притягивается к полюсному наконечнику, вытесняя жидкость, которая при этом заполняет сообщающиеся камеры с контактами, обеспечивая токопроводящую цепь между ними.

Недостатком описанного устройства является невозможность его использования в качестве указателя короткого замыкания, т.к. при отключении короткого замыкания защитой на выключателе питающей подстанции поплавок всплывает, и контакты уп- равляемой цепи, которые могли быть использованы для индикации каким-либо образом наличия короткого замыкания, размыкаются.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем его использования в качестве указателя короткого замыкания с возвратом по напряжению, т.е. сохраняющего информацию о протекании тока корот- .кого замыкания до включения линии под напряжение.

Поставленная цель-достигается тем, что в известном магнитоуправляемом поплавковом устройстве, содержащем три камеры с рабочей жидкостью, одна из которых (поплавковая) снабжена ферромагнитным поплавком и расположенными в нижней части полюсными наконечниками магнитопрово- да, охватывающего проводник контролируемой цепи, а две другие камеры соединены между собой в нижней части через канал насоса, контролирующего напряжение сети (например, в случае использования неэлектропроводящей жидкости это электрогидродинамический (ЗГД) насос), приемная камера соединена с поплавковой с помощью отверстия, расположенного над исходным уровнем рабочей жидкости в

приемной камере, а расходная камера соединена с поплавковой и приемной в верхней части через дополнительную камеру, которая размещена на уровне рабочей жидкости 5 при притянутом поплавке, При этом боковая поверхность расходной камеры снабжена прозрачной вставкой, позволяющей визу- зльно контролировать уровень рабочей жидкости в ней,

0 Использование в заявляемом устройстве новой гидравлической связи между камерами и введение насоса, включенного на напряжение контролируемой цепи, приводит «тому, что в нормальном режиме работы

5 указателя уровень рабочей жидкости в расходной камере минимальный, а ее заполнение происходит только после аварийного режима (короткого замыкания). Причем, после появления короткого замыкания уро0 вень рабочей жидкости в расходной камере устанавливается выше, чем исходный уровень. Указанная особенность устройства ис- пользуется для индикации короткого замыкания. Кроме того, использование на5 coca и особая схема его включения (на напряжение контролируемой цепи) позволяет произвести сброс информации о коротком замыкании (это обеспечивается понижением уровня рабочей жидкости в

0 расходной камере) при восстановлении питания.

Эго дает возможность использовать данное устройство в качестве указателя короткого замыкания с возвратом по напряже5 нию.

На фиг. 1 изображен разрез устройства по оси; на фиг. 2 и 3 - поперечные разрезы; на фиг. 4 - вид снизу; на фиг. 5-8 - принцип работы.

0 Устройство (фиг. 1-4) содержит цилиндрическую камеру 1 (поплавковую), внутри которой в рабочей жидкости 2 плавает ферромагнитный поплавок 3. В качестве рабочей жидкости может быть использована

5 любая, но с учетом установки устройства в необслуживаемых и неотапливаемых трансформаторных подстанциях, имеющая достаточно низкую температуру замерзания, К камере 1 прикреплены две цилиндрические

0 камеры 4 и 5, сообщающиеся посредством насоса 6, контролирующего напряжение сети, например ЭГД-насоса, и заполненные рабочей жидкости 2, причем расходная камера 4 снабжена прозрачной вставкой 7,

5 через которую возможен визуальный контроль уровня жидкости в ней. Между камерой 1 и каналом насоса 6 расположены полюсные наконечники магнитопровода 8, охватывающего проводник 9, по которому

протекает электрический ток. В верхней части камеры 4 и 5 соединены с поплавковой через дополнительную камеру, образованную сливной плоскостью 10 и крышкой 11, расположенную над уровнем рабочей жидкости при притянутом поплавке. Камеры 1 и 5 соединены отверстием 12, расположенным над исходным уровнем рабочей жидкости в приемной камере.

Устройство работает следующим образом.

При монтаже устройства на шине после транспортировки уровни рабочей жидкости в камерах 4, 5 и 1 могут быть различны (фиг. 5). При подаче питания на линию под действием напряжения ЭГД-насос 6 перекачива- ет жидкость из камеры 4 в камеру 5, причем величина давления такова, что устанавливается разность уровней жидкости в соответствии с изображенным на фиг. 6. Через прозрачную вставку 7 визуально контроли- руют отсутствие жидкости в камере 4, что свидетельствует о нормальной работе сети. При коротком замыкании сети, характеризующемся резким возрастанием тока, возникает электромагнитная сила,притяги- ва.ющая поплавок 3 к магнитопроводу 8. При этом жидкость 2 вытесняется в дополнительную камеру, образованную плоскостью 10 и крышкой 11 (фиг. 1), и заполняет камеры 1, 4 и 5 (фиг. 7). После отключения короткого замыкания поплавок 3 несколько всплывает. Камера 4 остается заполненной рабочей жидкостью, наличие которой визуально контролируется через вставку 7 и свидетельствует о происшедшем коротком замыкании (фиг. 8). При восстановлений питания ЭГД- насос 6 перекачивает жидкость из камеры 4 - И

в камеру 5, а из нее через отверстия 12 лишняя жидкость переливается в камеру 1. Устанавливается разность уровней согласно фиг. 6.

Формула изобретения Магнитоуправляемое поплавковое устройство, содержащее три камеры, заполненные рабочей жидкостью, поплавок из ферромагнитного материала, расположенный в одной из камер и магнитопровод, о т личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения индикации короткого замыкания с возвратом по напряжению, оно снабжено дополнительной камерой и насосом, одна из камер является приемной, вторая - расходной, а камера, в которой расположен поплавок из ферромагнитного материала, является поплавковой, приемная и поплавковая камеры соединены между собой при помощи отверстия, выполненного над исходным уровнем электропроводной жидкости, часть внешней боковой поверхности расходной камеры выполнена из материала, обеспечивающего визуальный контроль за состоянием рабочей жидкости, дополнительная камера является крышкой и обеспечивает соединение расходной, поплавковой и приемной камер между собой, магнитопровод выполнен с полюсными наконечниками и расположен между дном поплавковой камеры и насосом, указанный насос предназначен для включения на напряжение контролируемой цепи и для гидравлического соединения расходной

и приемной камер.

Фиг.1

ю

Использование: область электротехники, в частности для определения поврежденного участка электрической сети при коротком замыкании. Сущность изобретения: в устройстве использованы новая гидравлическая связь между камерами и насос, включенный на напряжение контролируемой цепи, что приводит к тому, что в нормальном режиме работы указателя уровень рабочей жидкости в расходной камере минимальный, а ее заполнение происходит только после аварийного режима. После появления короткого замыкания уровень рабочей жидкости в расходной камере устанавливается выше, чем исходный уровень, Использование насоса и особая схема его включения позволяют произвести сброс информации о коротком замыкании при восстановлении питания 8 ил

Фиг. 2

teJ

Щиг.5

S

Щиг.4

Щигб

Фиг 7

Редактор

Составитель Ю. Старик Техред М.Моргентал

Фиг, 8

Корректор М. Андрушенко