I
Изобретение касается защитных электрических устройств, предназначенных для аварийного отключения электрических сетей и их элементов напрял ением 6-110 кВ.
Известны защитные устройства, в которых используются плавкие предохранители 1, 2.
Однако такие устройства имеют ряд недостатков, а именно .введение от автономного источника питания разрушающей энергии в плавкую вставку при токах малой величины осуществляется электрическим путем за счет использования дополнительного трансформатора. Этот трансформатор подобен сварочному, питается от сети 220-380 В, громоздок и дорог в изготовлении. Вместе с тем в каждой фазе устройства устанавливается не один, а несколько нараллельно включенных предохранителей.
Такие устройства нецелесообразно применять при высоком напряжении, так как высокая стоимость изоляции донолнительного трансформатора, а также стоимость дополнительного оборудования превосходит затраты на выключатель данного напряжения.
Известно также устройство (2), оборудованное механическим приводом, в котором размыкание электрической цепи при малых токах производится путем механического нерерубания плавкой вставки, что на высоком напряжении потребует усложнения камеры гащенпя II обеС11СчС ;ия режущему устройству соответствующей изоляции н, следовательно, ириведет к удорожанию конструкции.
Наиболее близким к данному изобретению является устройство для отключения электроустановки нри повреждениях, содержащее плавкий предохранитель с 11анолнителем, блок релейной автоматики и электромагнитный индуктор, питаемый от автономного блока нитания через умножитель час готы.
Но в такой конструкции при наличии железного сердечника невозможно выполнить избирательного плавления продолговатых предметов из легкоплавкого металла, каким являются Плавкие вставки предохранителя.
Назначение изобретения состоит в том, чтобы ПО сигналу релейной автоматики осуществить избирательное раснлавление проволок плавких вставок, расположенных в строго определенном порядке внутри пространства предохранителя (нри этом не нарущая целостности более тугоплавкого сердечника).
Нелью изобретения является новыщение быстродействия отключения установки.
Для этого под электромагнитным индуктором внутри предохранителя дополнительно установлен цилиндрический сердечник из магнитного материала, снабженный продольными отверстиями, через которые пропущены проволоки плавкой вставки, а от корпуса предохраиителя сердечник защищен термоизолирующей ирокладкой.
На чертеже показано нредлагаемое устройство, разрез.
Оно состоит из предохранителя, индуктора и блока релейной автоматики. Внутри твердого изолирующего корпуса 1 предохранителя находится наполнитель 2 (например, кварцевый песок), проволоки 3 плавкой вставки, металлический сердечник 4, выполненБый из магнитного материала, ИМеющий продольные отверстия и термически защищенный от корпуса 1 термостойкой прокладкой 5. Концы проволок 3 припаяны к герметизирующим цоколям 6, выполненным из высокопроводящего металла (например, латуни) и армированным на корпусе 1.
Предохранитель находится под потенциалом защищаемой сети. Сверху на корпусе 1, над сердечником 4, надет индуктор 7, -представляющий собой многовитковую цилиндрическую катущку. Питается индуктор от автономного источника переменного тока через множитель частоты 8 (или без него). Команда на включение индуктора подается от блока релейной автоматики 9.
Корпус индуктора находится под потенциалом земли.
Проволоки 3 плавкой вставки для увеличения пути по наполнителю выполняются в виде спирали. Плавкая вставка для уменьщения перенапряжений по длине предохранителя может иметь переменное сечение (изменяющееся ступенчато). Материал плавкой вставки более легкоплавкий, чем материал сердечника 4.
Работает устройство следующим образом.
Плавкий предохранитель включают в электрическую цепь защищаемой сети. Ток протекает через цоколи 6 и плавкие проволоки 3. Индуктор 7 от источника питания нормально отключен.
При токах короткого замыкания плавкие проволоки 3 расплавляются настолько быстро, что автоматика 9 не успевает подать питание в индуктор 7. При этом тепловая энергия из канала плавких проволок отбирается окружающими частицами наполнителя 2 и канал охлаждается, обеспечивая быстрый набор сопротивлений, достаточных для надежного размыкания защищаемой сети. Процесс ,может сопровождаться токоограничением и иметь продолл ительность в тысячные доли секунды.
При перегрузкх, а также при токах, значения которых меньше поминальных величин, размыкание электрической цепи осуществляется за счет энергии индуктора 7 (при этом
предварительный нагрев плавких проволок 3 протекающим по цепи током может быть очень незначительным).
Блок релейной авто.матики 9 подает питание в индуктор 7. Переменное электромагнитное поле индуктора начинает замыкаться главным образом через магнитный сердечник 4. В сердечнике возникают вихревые токи, которые его быстро разогревают, от чего разогреваются и плавкие проволоки 3, проходящие через сердечник. Проволоки 3 начинают поочередно перегорать. Электрическая дуга обеспечивает выгорание каждой отдельной проволоки на определенной длине, при которой сопротивление выгоревщего участка будет достаточным для предотвращения повторного зажигания дуги. Процесс отбора тепла от электрической дуги аналогичен описанному выще. Длительность отключения может составить десятки секунд. Термостойкая прокладка
5 предотвращает разрущение корпуса 1 от местных перегревов, вызванных близостью сердечника 4, работающего в режиме свое образного тигля.
Формула изобретения
Устройство для отключения электроустановки при повреждениях, содержащее плавкий предохранитель с наполнителем, блок релейной автоматики и электромагнитный индуктор, питаемый от автономного блока питания через умножитель частоты, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия, под электромагнитным индуктором внутри предохранителя дополнительно установлен цилиндрический сердечник, выполненный из магнитного материала, снабженный продольными отверстиями, через которые пропущены проволоки плавкой вставки, а от корпуса предохранителя сердечник защищен термоизолирующей прокладкой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР № 286030, М. Кл.2 Н 02П 7/08
2. Авторское свидетельство СССР Ло 395920, М. Кл.2 П 02И 7/08
3. А. А. Простяков, «Индукционные нагревательные установки, рис. 2, «Энергия, М., 1970 (прототип).
/ 2 3
/
/ „ /
IPStOx xx
xV//V
5 /
f(fff,((.f.
у-чгуъгу.гхуух;
у ч - -уч-х- туу-у-уу
