Устройство для защиты распределительных сетей с последовательно установленными токоограничивающими силовыми выключателями от короткого замыкания Советский патент 1978 года по МПК H02H3/08 H02H7/26 

(54) УСТГОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО УСТАНОВЛЕННЫМИ ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИМИ СИЛОВЫМИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМИ ОТ КОЮТКОГО ЗАМЫКАНИЯ блоком измерения крутизны нарастания тока короткого замыкания и блоком замедления, включенньм между упомянутыми быстродействующими разъединяющим: узлом и защелкой, причем время замедления в каждом последую щем выключателе выбрано тольшим по отаюше Аию к предыдущему выключателю на время по ловины периода тока сети. . На фиг. 1 показана структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - структурная .схема предложенного устройства и связанные с ним конструктивные блоки; на фиг. 3 - кривая ток-нэпряжение через соответствующий силовой выключатель при коротком замьпсаши у потребителя; на фиг. 4 - кривая ток-напряжение через соответствующий силовой выключатель, если короткое замыкание появляется между соответствующим, по- . требителем и автоматическим вьжлючателем, на фиг. 5 - кривая критерия тока нарастания; на фиг. 6 - ток-напряжение через соответствующий силовой выключатель, если короткое замыкание появляется между соответсгвуюгиим потребителем и автоматическим выключателем. Устройство содержит токоограничивающие последовательно включенные силовые выключатели 1, 2, 3 (4, 5, 6 - возможные места короткого замыкания), контакты 7, 8, 9 силовог выключателя, бпстродейсгаующие разъединяющи узлы 10, 11, 12, защелки 13, 14, 15, блоки за держки 16, 17, 18 и блоки 19, 20, 21 измерения крутизны нарастания тока короткого замы кания. На фиг. 3-6 приняты, следующие обозначения: 22 - нормальный рабочий ток, 23 - не ограниченный ток короткого замыкания, 24 - Ьграниченный ток короткого замьжания, 25 вос.;тановленное напряжение, 26 - напряжение электрической дуги, 27 - момент замыкания контакта, 28 крутизна нарастания тока. Устрой гво работает следующим образом, В случае замыкания к выключателю 1 подается сигнал на выключение от быстродействующего разъединякяцего уала 10 без задержки - к за1целке 13 и к выключателю 2. Задержка сигнала выключения между срабатьтанием быстродействующего разъединяющего узла II и разъединением защелхи 14 составляет 10 мс. Осуществляется задержка с помощью блока замедпения, а в силовом выклюштеле 3 она составляет 20 мс. Задержка между срабатыванием быстродействующей разъединяющей системы и разъединителем защелки на длительность поговины периода тока сети (соответственно на общее время выключения выключателя) может быть осуществлена в зависимости от величины юка короткого замыкания или крутизны тока нарастания, шж другого параметра, характеризующего возмохш то велич1 му тока KOJXJTкого аамьпсания. .Для этого блок 20 измерения К зутизны нарастания тока короткого замьвсания, который регистрирует эти параметры и при соогветствующих критериях разъединения делает неэффективной работу, блока замедления. При коротком замыкании в возможном месте короткого замыкания (4) срабатывают все три выключателя быстродействующих разъединяющих узлов 10, И, 12, и благодаря разрыву контактов 7, 8, 9 в зтой цепи образуются электрические душ. Поскольку несколько электрических дуг включены последовательно, значительно сильнее дополнительно снижается ток короткого замыкания, по сравнению со случаем размыкания контакта одного вьослючателя. После прохождения тока через нуль и гащения электрической дуги в вьпслючателе 1 в выключателях 2 и 3 быстродействующие разъединяющие узлы 11, 12 приходят в положение покоя, контакты 8, 9 под воздействием действующей на них пружины снова замыкаются, в результате выю1Ю1В1«ли 2 и 3 остаются во ьключенном состоянии. Если короткое замыкание появляется в месте 5 крроткого замыкания аналоги шо последовательно включенные вьпопочатели 2 и 3 открыты и следовательно ток короткого замьпсания эффективно ограничен. Однако только после 10 мс, соответственно после первого прохождения тока через нулевое значение, выдается команда размьпсания к защелке 14 вьпслючателя 2, так что контак ты выключателя 2 снова замьжаются. Однако сразу же сюва под действием отталкивающих сил контакты размьпсаются и приводятся под действием защелки 14 окончательно в выключенное положен е. Благодаря задержке команды включения в вьпслючателе 3 на 20 мс, соответственно на время, равное двум полуволнам тока, контакт аналогично замьпсается и остается во включенном положения. Таким образом, наряду с преимуществами огра шчения тока достигается хорошая селективность, поскольку снижение напряжения-составляет в выключателе 1 около 10 мс, в выключателе 2 - около 20 мс и в вьпслючателе 3 - около 30 мс (в противоположность обычной жесткой хтупенчатой установке тока, где это время составляет 100, 200, 400/500 мс и более. Дополнительное снижение напряжения принимает далеко неодинаковое значение, как при применении обычной селективности с классическими силовыми выключателями, которые не оказывают влият1я на величину тока короткого замыкания. Благодаря ограничению тока короткого замыкания, которое сильно увеличивается при последовательном соединении нескольких токоограничиваюишх силовых выютючателей, напряжение уменьшается несущественно. li результате незнэчителыюго умеиьшс гия напряжения огпа/иет необходимость в контшсторе Ш1И разъе;и1пит(гле пониженного напряжения. в двигателях соответственно существенно не снижается число оборотов, поэтому не относящаяся к короткому замыканию сеть не выклю чается. Токоограничивакнцие свойства улучщаются за счет вьшолнения задержки разъединяющей команды на. защелку, зависящей от величины тока короткого замыкания или от кру н астания тока короткого замыкания, характеризующего : короткое замыкание (фиг. 2 и 3).. Формула изобретения Устройство для защиты распределитель«ых сетей с последовательно установленными . 1х)коограничивающими сиповыми вьпслючателя ми от короткого замыкания, содержащее дня каждого вьпслючателя быстродействующий разъединяющий узел, который связан с коммутирующими элементами и с защелкой, воздействующей на механизм свободного расщепления, о т- личающееся тем, что, с целью умень щения вьщержки времени на головном выключателе, каждый из последовательно включенных силовых выключателей дополнителыю снабжен связанными между собой блоком измерения крутизны нарастания тока короткого замыкания и блоком замедления, включенным между упомянутыми быстродействующим разъединяющим узпом и защелкой, причем время замедпения в каждом последующем выключателе брано больщим по отношению к предыдующему вьпслючателю на время половины периода тока сети.

25

фие.З