Указатель прохождения токов короткого замыкания Советский патент 1993 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использо- вано, например, в устройствах, позволяющих обнаружить поврежденный кабель в кабельных цепях б или 10 кВ с двухлучевыми трансформаторными подстанциями 6/0,4 или 10/0,4 кВ,

Цель изобретения - расширение области при енения, упрощение устройства и его налйДйй1 Щ с ч ет сокращения числа трансформато рб вЧока: ,....

На чертеже приведена блок-схема указателя прохождения токов короткого замыкания.

Предложенное конструктивное выполнение, устройства позволяет указатель подключать непосредственно к контролируемым линиям электропередачи, а выполнение датчика в виде геркона и соответствующее подключение его к остальным элементам устройства, кроме того, позволяет избежать ложных срабатываний указателя.

Указатель содержит датчик 1, двухка- нальный источник 2 питания (ДИП), нуль-индикатор 3, встречно включенные первый и второй диоды 4,5, через которые подключены выходы каналов ДИП 2 к первому входу нуль:индикатора 3, инверторы 6,7, подключенные своими входами к выходам ДИП 2, шиной питания - к первому входу нуль-индикатора 3, а выходами через третий и четвертый диоды 8, 9 - ко второму входу нуль-индикатора 3, к третьему входу которого подключен датчик 1, а выход нуль-индикатора 3 через пятый и шестой диоды 10,11 соединен с входами каналов ДИП 2, причем нуль-индикатор 3 содержит последовательно соединенные логический таймер 12, входыкоторого соединены с соответствующими входами нуль-индикатора 3, управляемый ключ 13 и сигнализатор 14, выход которого соединен с выходом нуль-индикатора 3. Кроме того, датчик 1 выполнен в виде геркона с замыкающими контактами, а логический тайм ер 12 содержит транзисторный ключ 15, электромагнитное реле 16 с двумя группами 17, 18 контактов, первый вывод обмотки которого подключен к выходу ключа 15, а второй вывод обмотки соединен с первым входом таймера 12. первый конденсатор 19, подключенный параллельно обмотке реле 16, резистор 20, и второй конденсатор 21, первый вывод которого подключен к общей шине питания, второй - ко второму входу таймера 12 и перекидному контакту первой группы 7 контактов реле 16, замыкающий контакт которой соединен со входом ключа 15, а размыкающий конт экт - с первым выводом

резистора 20, второй вывод которого подключен к первому входу таймера 12. с которым соединен замыкающий контакт второй группы 18 контактов реле 16, перекидной

контакт которой подключен к выходу таймера 12, а первый вывод обмотки реле 16 - к его третьему входу, Входы первого и второго каналов ДИП 2 подключены к соответствующимфазам двухлучевой

0 трансформаторной подстанции 22, соединенной с распределительными пунктами 6 кВ или 10 кВ через блоки 23, 24 защиты (с высоковольтными выключателями).

В качестве датчика 1 можно применить,

5 например, геркон КЭМ-1, расположенный на расстоянии около 0,1 м от шинного спуска к высоковольтному кабелю.

ДИП 2 может быть выполнен, например, в виде двух идентичных бестрансформатор0 ных источников, содержащих в простейшем случае последовательно включенные гася- щий конденсатор или резистор, выпрямительный мост, фильтр и стабилизатор выходного напряжения (на фиг.1 не показа5 ны), причем их общие провода соединены между собой и подключены к общим (нулевым) проводам контролируемых линий, ДИП 2 подключают входами к соответствующим фазам двухлучевой трансформаторной под0 станции 22, преобразующей, например, напряжение 10 кВ от высоковольтных кабелей в напряжение 380 В.

В качестве инвертора 6, 7 можно применить, например, транзисторные ключи с ре5 зисторами в цепи нагрузки, идентичные транзисторному ключу 15.

Нуль-индикатор 3 можно выполнить на широкораспространенных промышленных элементах, использовав в качестве реле 16,

0 например, электромагнитное реле типа РЭС-22, управляемый ключ 13 реализован на тиристорах и транзисторах, причем частоту переключения выбирают в пределах 1- 2 Гц.

5 в качестве сигнализатора 14 можно применить обычную лампу накаливания соответствующего напряжения.

Указатель прохождения токов короткого замыкания работает следующим обра0 зом.

При нормальной работе контролируемых кабельных линий на обоих выходах ДИП 2 присутствуют напряжения, например, уровня В, поступающие на пер5 вый вход нуль-индикатора 3, т.е. на шины питания логического таймера 12 и инверторов 6, 7, Поскольку высокие уровни напряжения в данном случае присутствуют на входах инверторов 6, 7, то на их выходах - низкие уровни напряжения и диоды 8, 9

заперты, т.к. конденсатор 21 через резистор 20 заряжен до уровня Е. При этом, транзисторный ключ 15 закрыт, конденсатор 19 разряжен, контактная группа 18 реле 16 разомкнута и сигнализатор 14 обесточен.

В момент короткого замыкания кабеля одного из лучей по нему протекает ток короткого замыкания, образуя мощное электромагнитное поле, вызывающее срабатывание датчика 1, через замкнутые контакты которого начинается заряд конденсатора 19, в результате чего накопленная на нем энергия приводит к срабатыванию реле 16 и подключение через его контактную группу 17 ко входу ключа 15 заряженного конденсатора 21, который разряжаясь через входные цепи ключа 15 удерживает реле 16 в замкнутом состоянии приме рно t 3 сек, что достаточно для срабатывания соответствующего блока защиты 23 или 24 и отключения поврежденной линии. Если сигнал не ложный, и отключение произошло, то появившийся при этом на выходе соответствующего инвертора высокий уровень напряжения через соответству- ющие диоды 8 или 9 в зависимости от того, какая линия отключена, поступит на вход ключа 15, фиксируя реле 16 во включенном состоянии до момента восстановления отключенной фазы. При срабатывании реле 16, через его контактную группу 18 подается питание на управляемый ключ 13, что приводит к мигающему свечению сигнализатора 14, подключенного через один из диодов 10 или 11 к исправной линии.

Если же произошло ложное срабатывание датчика 1 от некоторого постороннего

мощного импульса электромагнитного поля, то через время t вследствие разряда конденсатора 21 ключ 15 переведет реле 16 в исходное состояние.

Очевидно, что если произойдет замыкание в кабеле, например, между второй трансформаторной подстанцией 22-2 и третьей подстанцией 22-3 (см.фиг. 1), то сигнализаторы указателей, подключенных к подстанциям 22-1 и 22-2, будут сигнализировать о коротком замыкании в кабеле, а сигнализаторы указателей, подключенных к остальным трансформаторным подстанциям 22-3...22-М будут обесточены, что позволяет сделать вывод о повреждении кабеля, находящегося на участке между трансформаторными подстанциями 22-2 и 22-3.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое устройство подключается непосредственно в контролируемые линии, не требует применения громоздких трансформаторов тока и трансформаторов напряжения, что упрощает конструкцию, обладает улучшенными массогабаритными характеристиками, что в целом расширяет область его применения; Указатель также не требует тщательной настройки непосредственно на объекте и моделирования мощного электромагнитного поля, т.к. в данном случае настройка заявленного указателя сводится лишь к проверке его работоспособности на объекте путем имитации срабатывания датчика. Кроме того, указатель нечувствителен к колебаниям токов и напряжений в лучевых линиях.

Использование: относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для поиска повреждений кабельных сетей. Сущность изобретения: устройство содержит датчик (1), 1 двухканальный источник (2) питания, 1 нуль-индикатор (3), 2 диода (4, 5) 2 инвертора (6, 7), 4 диода (8... 11). Нуль-индикатор (3) содержит 1 логический таймер (12), 1 управляющий ключ (13) и t сигнализатор (14). Логический таймер (12) содержит 1 транзисторный ключ (15), электромагнитное реле (16), 2 группы контактов

рмула изобретения 1. Указатель прохождения токов короткого замыкания, содержащий датчик, двух- канальный источник питания, нуль-индикатор, подключенный своим первым входом через встречно включенные первый и второй диоды к выходам каналов двухканального источника питания, а вторым входом - к общей точке встречно включенных третьего и четвертого диодов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, упрощения устройства и его наладки, в него введены два инвертора, пятый и шестой диоды, причем выходы первого и второго каналов двухканального источника питания через инверторы подключены соответственно к вторым выводам третьего и четвертого диодов, шина питания инверторов соединена с

первым входом нуль-индикатора, к третьему входу которого подключен датчик, выход нуль-индикатора через пятый и шестой диоды соединен с входами двухканального источника питания, а нуль-индикатор содержит последовательно включенные логический таймер, входы которого соединены с соответствующими входами нуль-индикатора, управляемый ключ и сигнализатор, выход которого соединен с выходом нуль-индикатора.

электромагнитного реле, резистор и второй конденсатор, первый вывод которого подключен к общей шине, второй - к второму входу логического таймера и перекидному контакту первой группы контактов электромагнитного реле, замыкающий контакт которого соединен с входом транзисторного ключа, а размыкающий контакт - с первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к первому входу логического таймера, с которым соединен замыкающий контакт второй группы контактов электромагнитного реле, перекидной контакт которой подключен к выходу логического таймера, а первый вывод обмотки электромагнитного реле - к его третьему входу.

3. Указатель по п.1,отличающийся тем, что датчик выполнен в виде геркона с замыкающими контактами.