Устройство для защиты потребителей от коротких замыканий Советский патент 1975 года по МПК H02H7/26 H02H7/10 

1

Изобретен-ие относится к области электротехники. Устройство предназначено для защиты потребителей постояпного и перемеп юго тока от коротких замыканий и может быть иснользовааю для защиты преобразователей от обратного зажигания и потери вентильного действия выпрямителя, а также полупроводниковых устройств П приборов от сверхтоков. Кроме того, опо может быть применено для защиты электродов от коротких замыканий при электрохимической обработке.

Известны устройства для защиты потребителей от коро11ких замыка.ний, .содержащие коммутирующий аппарат, шунтирующий блок и линейные токоограничивающие элементы, включенные в цепи пита:пия нагрузки.

Известные устройства обладают невысоким быстродействием из-за низкой интенсивности гащения тока через поврежденный участок и lie обеспечивают полного гашения указанного до срабатывания коммутирующего аппарата, что снижает надежность их работы.

Предложеппое устройство отличается от известного телг, что для повьипения надежности цепи шунтирующего блока подключены параллельно каждому последующему соединению линейных токоограничивающих элементов с нагрузкой. Для уменьшения сверхтока через коммутирующий аппарат в этч1 цепи включены токоорганичнвающие эле: 1епты, нараллельно которым для повышения быстродействия подключены конденсаторы.

Кроме того, в этом устройстве между шунтирующим блоком и потребителем включен донолнптельный коммутирующий аппарат, а для защиты потребителей постоянного тока включены элe reнты одпосто ронней

проводимости.

На чертеже ириведепа при1нципиальная схема описываемого устройства.

Устройство содержит коммутирующий аппарат 1, шунтирующий блок 2 II линейные

токоограничивающие элементы 3 и 4, включенные в цени питания нагрузки 5. Линейиыми токоограничивающими элементами могут быть балластные сопротивления, реакторы, катушки ипдуктнвност; и г. п.

Цени шунтирующего блока 2 с коммутирующим и элементами 6 и 7 подключены иараллельно каждому носледовагельному соединению линейных токоограпнчивающих элементов 3 и 4 с нагрузкой 5. Так, иень с коммутирующим элементом 6 включена параллельно соединению линейного токоограничивающего его элемента 4 с нагрузкой, а последовательное соединение линейного токоограничивающего элемента 3 с нагрузкой шунтироваио цепью шунтирующего блока с кол1мутирующим элементом 7. При этом нагрузка между парой любых питающих линий включена в диагональ мостовой схемы, две противоположные ветви которой составлепы лииейнымн токоограничиваврщим и элементами, я две другие образоваиы цепями шунтирующего блока.

В цепи шизкошунтирующего блока 2 включены то1коограцичивающие элементы 8 и 9, которыми могут быть балластные сопротивления, реакторы, катушки индуктивности и т. п. Параллельно им включены конденсаторы 10 и 11.

Между щунтирующим бло-ком 2 и нагрузкой 5 включены дополнительный коммутирующий аппарат 12, а для потребителей постоянного тока элементы од юсторонней провод и мостн 13.

При коротком за:мыкан.ии в цепях нагрузки подают сигнал на включепие коммутирующих элементов 6 « 7 шунтирующего блока 2 И на отключение коммутирующего аппарата 1. После включения шунтирующего блока ток протекает по двум параллельным цепям: линейный токоограничивающий элемецт 3 и коммутирующий элемент 6 - одна цепь, а другая - токоограничивающий элемент 4 и коммутирующий элемент 7.

Элементы указанных цепей подобраны так, что образова-нйая мостовая схема с нагрузкой 5 в диагонали является равновесной. Разность потенциалов иа нагрузке становится равной нулю. Ток через место короткого за. мыкация прекращается полностью до срабатывания коммутирующего аппарата 1. Это позволяет повысить надежпость защиты.

Дополннтельные токоограничивающие элементы 8 и 9 в ценях шунтирующего блока 2 увеличИвают сопротивлецне ветвей мостовой схемы, что позволяет уменьшить сверхток через коммутирующий анцарат, а шунтирующие конденсаторы 10 и 11 увеличивают скорость тока при вклк)чении шунтирующего блока, что повышает быстродействие защиты.

Паличие между щуптнрующил блоком и нагрузкой 5 доцол1нительного коммутирующего аппарата 12, а для потребителей постоянного тока элементов односторо 1ней проводимости 13 позволяет поступать менее критично при выборе величины сопротивленнй лииейиых токоограничивающих элементов 3 и 4 и шуит1ирующего блока. В этом случае мостовая схема может быть неравновесной. Когда соиротивление цепей шунтирующего блока меньше сопротивлен ия линейных токоогра.иичивающих элементов, возрастает интенсивность нараста-ния тока при срабатывании этого блока. Прн этом напряжение на диагонали мостовой схемы, в которую вклю. чена -нагрузка, сначала снижае1ся до нуля, а потом .меняет нолярность (п|ш цостоя1нном

токе) или фазу (при переменном токе). Смеиа полярности илн фазы на унравляемых вентилях дополнительного коммутирующего аипарата 12 приводит к его быстрому отключению. Элементы односторонней проводимости 13 при смене полярности запираются, прерывая ток через нагрузку 5. Это еще в большей мере позволяет повысить быстродействие н надежность защнты.

Отключение шунтирующего блока 2 производят основ ным коммутирующим аппарато.м 1.

Предложенцое устройство пригодно для защиты от короткнх замыканий миогофазных иотребителей переменного тока и потребителей постоянного тока, получающих питание цо миоголннейным цепям. В этом случае возрастает число цепей шунтирующего блока. Так, например, шуптирующий блок для защнты трехфазных потребителей имеет шесть

цепей.

Предмет и з о б р е т е и и я

1.Устройство для защнты потребителей от коротких замыкании, содержащее коммутирующий аннарат, шунтирующий блок и линейные токоограничивающие эле.менты, включенные в цепи питания нагрузки, отличающееся тем, что, с целью цовышения иадежности, цени шунтирующего блока подключены параллельно каждому носледовательному соединеиию линейных токоограничивающих элементов с нагрузкой.

2.Уст1ройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьщения сверхтока через

коммутирующий аппарат, в цепи шуцтирующего блока включепы токоограинчивающие элементы.

3.Устройство 1ПО н. 2, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в

цепи шунтирующего блока параллельно токоограничивающим элементам включеиы конденсаторы.

4.Устройство по пп. 1, 2 и 3, отличающееся тем, что между шунтирующим блоко.м

и потребителем включен дополннтельиый ком .мутирующий аппарат.

5.Устройство по пп. 1, 2 и 3, отличающееся тем, что для защиты потребителей иостоянного тока, между шунти1рующим .блоком и нагрузкой включены элементы односторонней проводимости.