Токоограничивающее устройство Советский патент 1980 года по МПК H02H3/08 H02H9/02 

(54) ТОКООГРАНЙЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах, электроснабжения энергоемких потребителей, где требуется снижение уровня токов короткого замыкания.

Известны токоограничивающие устройства, содержащие одииарные и сдвоенные реакторы, включаемые последовательно в цепи тока (1. Однако реакторы, постоянно включенные в цепь рабочего тока и обла- дающие значительиым индуктивным сопротиНлением, обусловливают большие по величиие потери напряжения и реактивной энергии.

Наиболее близким к изобретеиию по технической сущиости является у стройство для ограничения тока короткого замыкания 2, содержащее цилиндрическую обмотку, внутрь которой при коротком замыкании втягивается ферромагнитный сердечник, обеспечивая увеличение индуктивИого сопротивления обмотки реактора.

Однако указанное устройство обладает высокой инерционностью, обусловленной про-, тиводействием при срабатываиии мощиой возвратной пружины. Время срабатывания также возрастает из-за необходимости отстройки по времени момента отключения выключателя от введения ферромагнитного сердечника в обмотку реактора, что снижает

надежность функционирования.

Цель изобретения - повышеиие быстродействия и надежности функционировання . устройства..

Указанная цель достигается тем, что в

-токоограничивающее устройство, содержащее реактор с подвижным ферромагнитным

10 сердечником с защелкой и реле защиты, подключенное входом, к измерительному трансформатору тока, а выходом к.электромагниту otключeння, дополнительио введена поворотная рейка, противоположные концы которой связаны двуплечнм рычагом с под15вижиым контактом выключателя и упомянутым ферромагиитным .сердечником, причем электромагнит отключения выключателя установлен на защелке ферромагнитного сердечника.

Объединение в одном устройстве токо20ограИичивающего реактора с переменным сопротивлением и включенного с ннм последовательно выключателя позволяет осуществить быстрое и миогократное токоогранйчение, а также повысить надежность работы выключателя.

На чертеже изображена функциональная схема токоограничивающего устройства для одной фазы.

В баке 1 выключателя размещены подвижный контактный стержень 2 и неподвижный розеточный контакт 3. Последовательно с выключателем в цепь тока включена обмотка 4 реактора, а ферромагнитный сер; дечник 5 находится вне обмотки и удерживается в этом положении защелкой. К трансформатору тока б подключено реле защиты 7, воздействующее на электромагнит отключения 8 выключателя. Ферромагнитный сердечник 5 посредством тяги 9 связан -с поворотной рейкой 10, имеющей точку Поворота II, а противоположный конец рейки 10 через изолятор соединен с подвижным контактным стержнем 2 выключателя. Для возможности перемещения стержня 2 он соединен с токоподводящими щина.ми посредством гибкой связи.

Токоограничивающее устройство работает следующим образом.

При коротком замыкании на линии срабатывает реле защиты 7 и подает импульс на электромагнит отключения 8. Освобождается защелка, и ферромагнитный сердечник 5 по направляющим вводится в обмотку 4 реактора.. Больщая скорость введения сердечника 5 и соответствующее увеличение индуктивного сопротивления обмотки 4 реактора обеспечивается за счет собственного веса сердечника 5 и тяговой электромагнитной силы обмотки 4 реактора.

При перемещении сердечника 5 вниз через тягу 9 поворачивается рейка 10 и подвижный контактный стержень 2 начинает выходить из розеточного контакта 3. Соотнощение плеч Ь-Ij коромысла выбрано таким, что пока подвижный контактный стержень 2 проделает путь к внутри розеточного контакта 3 (обычно 1ц 30-35 мм), сердечник 5 будет введен в обмотку 4 реактора.

Следовательно, к моменту выхода подвижного контактного стержня-2 из розеточного контакта 3, т. е. к моменту возникновения дуги на размыкающихся контактах выключателя, сопротивление реактора за счет введения ферромагнитного сердечника увеличится по крайней мере в tpn раза и, соответственно, снизится коммутируемый выключателем ток. Наличие прорези в нижней части тяги 9 и возможность ее поворота позволяют беспрепятственно перемещаться вверх левому концу рейки 10 с подвижным Контактным стержнем 2.

Пр.и .включении выключателя приводом ферромагнитный сердечник 5 поднимается

.:.

-.:..,Or,...f:..,l:,f-:..,. -в исходное положение и устройство готово ,к повторному действию.

Разновидностью устройства может быть сочетание выключателя с грузовым приводом и токоограничивающего реактора с переменным сопротивлением - роль ферромагнитного серчедника может выполнять грузгрузового привода. Возврат груза (сердечника) в исходное верхнее положение осуществляется как у обычных выключателей с грузовым приводом, т. е. вручную, либо

при помощи электродвигателя с червячной передачей.

Технико-экономическая эффективность устройства, где сочетаются выключатель и токоограничивающий реактор с переменным сопротивлением, определяется тем, что за счет увеличения скорости отключения тока короткого замыкания уменьщается дуговая эрозия контактов, увеличиваются межремонтные интервалы выключателя, повыщается надежность его работы. Кроме того, наличие жесткой связи между моментами увеличения индуктивного сопротивления реактора и возникновения дуги на размыкающихся контактах выключателя обеспечивает, с одной стороны, многократное . уменьщение коммутируемого тока и, с другой стороны,

отпадает необходимость в искусственной задер кке момента отключения тока выключателем. Это повыщает надежность работы выключателя и позволяет выбирать уменьщенные сечения кабелей отходящих линий (по

термическому действию токов короткого замыкания).

Формула изобретения

Токоограничивающее устройство, содержащее реактбр с, подвижным ферромагни+ным сердечником с защелкой и реле защиты, подключенное входом к измерительному трансформатору тока, а выходом к электромагниту отключения выключателя, отличающееся тем, что, с целью повьпцения быстродействия и надежности функционирования, Допол Мтельно введена поворотная рейка, противоположные концы которой связаны двуплечим рычагом, с подвижным контактом выключателя и упомянутым ферромагнитным сердечником, причем электромагнит отключения выключателя установлен на защелке ферромагнитного сердечника. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 18359, кл. Н 02 Н 9/02, 1926.