ТОКОВОЕ РЕЛЕ ЗАЩИТЫ Советский патент 1973 года по МПК H01H51/00 

Известно токовое реле защиты, выполненное на П-образном магнитопроводе с токовой обмоткой, якорем в виде качающегося лепестка с возвратной пружиной и шунтом из ферромагнитного материала.

Для повышения надежности в предлагаемом реле магнитопровод снабжен дополнительным шунтом, расположенным параллельно основному, и обхвачен двумя гильзами, одна из которых является простой короткозамкнутой и расположена на дополнительном шуите, а другая - фасонной и обхватывает стержни магнитопровода так, что под токовой обмоткой образует два витка и один виток на участке стержней между шунтами.

На фиг. 1 показано описываемое реле; и а фиг. 2 - короткозамкнутая гильза.

Реле выполнено на П-образном магнитопроводе 1 с гильзами 2 и 3 и якорем 4 в виде качающегося лепестка с возвратной пружиной. На П-образной части магнитопровода расположена питающая токовая обмотка, состоящая из двух катушек 5 и 5, двух сложных короткозамкнутых гильз 2 и 2 и двух шунтирующих магнитных стержней. Шунтирующий магнитный стержень, расположенный ближе к полюсам реле, обхвачен простой короткозамкнутой гильзой 3. Короткозамкнутая глльза 2 (см. фиг. 2) выполнена из листовой меди и состоит из двух секций, между которыми

расположен второй шунтирующий стержень. Секции гильзы 2 имеют различное число витков, включены встречно и образуют короткозамкнутую цепь. Магнитопровод между шунтами внутренние вырезы.

При нротекаиии переменного тока по токовой обмотке создается поток Ф|, который, складываясь с потоком Ф2, образует рабочий поток Фр. Поток Ф2 обусловлен током /;.-.протекающим в гильзе 2, поскольку число витков секции гильзы, расположенной под токовой катушкой, выбрано большим числа витков секцци, лежащей за магнитным шунтирующим стержнем. Встречное включение секций короткозамкнутой гильзы 2 обеспечивает замыкание иотока Фо через шуитпрующий стержень н вытеснение оттуда иотока Фь Рез}льтпрующий переме ный поток Ф не может замкнуться через близлежащий к якорю шунтируюш.ий стержень, поскольку иоследний

0 обхвачен короткозамкнутой гильзой 3. Поток Фр замыкается через якорь, и реле срабатывает.

При протекаипп апериодического или постоянного тока он практически ие трансформируется в короткозамкнутые цепи. Этот ток создает в Н-образной части магнитопровода поток, разветвляюпцп 1ся в шунтирующие Л1агнптные стержни. Поток, замыкающийся через якорь, мал, и реле не срабатывает.

При переходных режимах, обусловленных несимметричными токами с апериодической слагающей, апериодический поток ухудшает трансформацию перемешюго тока из токовой обмотки в короткозамкнутую шльзу 2, вследствие чего ток гЧ , а следовательно, и поток Ф2 ослабляется. Часть апериодического потока, замыкаясь через ближайший к якорю магнитный шунтирующий стержень, насьвдает участки стали магнитопровода с уменьшенным сечением (с в:нутренними вырезами). Рабочий поток Фр через якорь уменьшается.

Таким образом, реаультируюш,ий поток ФР значительно ослабляется за счет уменьшения составляюш.ей Ф2 и его прохождения через участок магнитопровода, насыщенный апериодИЧескиМ потоком. Поэтому для срабатывания реле необходим тем больший переменный TOIC, чем большее значение и-меет апериодическая составляющая тока. Следовательно, надежнОСть отстройки реле от переходных процессов неавар 1Йных режимов значительно повышается.

При аварийных режимах работы линий, генераторов и трансформаторов через реле протекает большой ток. При этом насыщаются участки магнитопровода с уменьщенным сечением стали, вследствие чего ограничивается амплитуда потока реле. Секции гильзы, включенные встречно и имеюпдю разное число витков, образуют короткозамкнутую цепь, являющуюся фильтром для высших гармонических потоков. Короткозамкнутая цепь сглаживает несинусоидальные потоки реле, имеющие место при питании реле несинусоидальным током и приближает их форму к синусоиде.

Таким образом, сглаживание формы рабочего потока с ограничением его амплитуды значительно снижает вибрацию подвижной системы реле, что повыщает надежность срабатывания защитных устройств при аварийных режимах (особенно при больщих кратностях тока короткого замыкания).

П|редмет изобретения

Токовое реле защиты, выполненное на П-образном магнитопроводе с токовой обмоткой, якорем в виде качающегося лепестка с возвратной пружиной и щунтом из ферромагнитного материала, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, магнитопровод снабжен дополнительным шунтом, расположенным параллельно основному, и обхвачен двумя гильзами, одна из которых является простой короткозамкнутой и расположена на дополнительном шунте, а другая - фасонной и обхватывает стержни магнитопровода так, что под токовой обмоткой образует два витка и один виток на участке стержней между шунтами.