Устройство для защиты распределительного щита от дуговых коротких замыканий Советский патент 1981 года по МПК H02H7/22 

Изобретение относится к электро технике и может быть использована для защиты распределительных щитов от повреждения токами короткого замыкания. Известны устройства для защиты распределительных щитов от электрической дуги, короткого замыкания, со держащие фотодатчики, элемент ИЛИ, реагирующий орган и выходной орган Недостатки известных устройств низкая помехозащищенность, обусловленная их ложными срабатываниями от излучения электрических дуг, образующихся между контактами установленных внутри защищаемого щита выкл чателей при отключении внешних коротких замыканий (к.з.) (электричес ких дуг отключений) и неселективное отключение отходящих от распределительного щита фидеров при дуговом к.з. на одном из фидеров внутри щит связанные «с тем, что фотодатчики фиксируют Лишь факт появления света внутри щита, не выявляя конкретного места расположения источника света (дуги короткого заг «лкания) и характер источника света (дуга к.з. или электрическая дуга отключения). Наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности является устройство для за-, щиты от дуговых коротких замыканий в распределительных щитал переменного и постоянного тока, содержащее датчик отклонения напряжения, одновибратор, фотодатчик, логический элемент И и выходной орган 2. Недостатком устройства является неселективное отключение отходящих от защищаемого распределительного щита линий при дуговом к.з. на одной из линий внутри щита и возникающее в связи с тем, что ни фотодатчик, ни датчик отклонения напряжения не позволяют выявить линию, на которой произошло короткое замыкание И тем самым обеспечить селективное отключение отходящих линий. Цель изобретения - повьшение надежности путем обеспечения селективного отключения поврежденного участка . Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для защиты распределительных щитов от дуговых коротких зсИ иакаИий, содержащее датчик отклонения напряжения, присоединенный через одно ибратор к одному

из входов элемента И, к другому входу которого подключен фотодатчик, к выходу элемента И присоединены через выходной орган цепи отключения выключатртя питающей сети, дополнительно введены прикрепленные к шинам отходящих линий тенэодатчики, элемент ИЛИ-НЕ, элементы И и выходные органы по числу отходящих от щита линий, при этом выход каждого тензодатчика соединен с входом элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом одного иэ вновь введенных элементов И, выходы которого через один из вновь введенных выходных органов присоединены к цепям отключения выключателя соответствующей отходящей линии, -вторые и третьи входы вновь введенных элементов И подключены к выходу одновибратора и выходу фотодатчика, а выход элемента ИЛИ-НЕ присоединен к третьему входу первого элемента И Устройство содержит тензодатчики 1 (их количество равно числу отходящих линий), фотодатчик 2, датчик 3 отклонения напряжения, одновибратор 4, элемент 5 И питающей сети и элементы 6 И отходящих линий, логический элемент 7 ИЛИ-НЕ, выходной орган 8 питающей сети и выходные органы 9 отходящих линий.

Выходы тензодатчиков 1 подключены к элементу 7 ИЛИ-НЕ, кроме того, выход каждого тенэодатчика 1 подключен к соответствующему элементу 6 И выход фотодатчика 2 подключен ко всем элементам 5 и 6 И, К третьему входу каждого из логических элемент 5 и 6 И подключен выход одновибратора 4, на вход которого подключен выход датчика 3 отклонения напряжения выходы логических элементов 5 и 6 И подключены ко входам соответствующих выходных органов 8 и 9, выход элемента 7 ИЛИ-НЕ подключен ко входу элемента 5 И, выход которого подключен к выходному органу 8, воздействующему на отключение выключателя питающей сети.

Принцип действия устройства основан на контроле мощности теплового излучения электрической дуги, длительности интервалов времени между снижением напряжения сети и появлением мощного теплового излучения и деформации шин отходящих фидеров пр к.з.

Время нахождения одновибратора 4 в сработанном состоянии определяет минимальную величину интервала, при котором происходит срабатывание устройства, и выбирается меньшим времени срабатывания максимально-токового расцеп 1теля выключателей.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянииХэлектрическая дуга отсутствует) сигналы на выходах фотодатчика 2, датчика 3

отклонения напряжения и тензодатчиков 1 близки к нулю, на выходе всех элементов И нулевой сигнал. При возникновении на общих шинах внутри защищаемого распределительного щита электрической дуги короткого замыкания происходит резкое снижение напряжения и появляется мощное тепловое излучение. На выходе датчика 3 отклонения напряжения и фотодатчика 2 появляются сигналы. Сигналы датчика 3 вызывают срабатывание одиовибратора 4 и на его выходе появляется постоянное напряжение, поступающее на один иэ входов каждого из элементов 5 и 6 И. Выходной сигнал фотодатчика 2 подается на второй вхо каждого из элементов 5 и б И. Выходные сигналы тензодатчиков 1 близки к нулю (точнее - меньше сигнала к.э.), поэтому подключенные к ним элементы 6 И срабатывают и не выдают сигналов на выходные органы 9, воздействующие на отключающие расцепители выключателей питаемых фидеров.

Нулевые сигналы с тензодатчиков 1 поступают также на элемент 7 ИЛИ-НЕ, на его выходе появляется сигнал, разрешающий работу схемы 5 И, воздействующей на выходной орган 8, который выдает сигнал на отключение выключателя, коммутирующего весь распределительный щит.

При возникновении электрической дуги короткого замыкания внутри защищаемого распределительного щита на одной из отходящих линий (фидеров) также происходит резкое снижение напряжения и появляется мощное тепловое излучение, т.е. также на два входа каждого из логических элементов 5 И поступают сигналы с фотодатчика 2 и одновибратора 4. Тензодатчик 1, установленный на шине фидера, где произошло короткое замыкание, выдает сигнгш на третий вход соответствующего логического элемента 6 И, воздействующего на выходной орган 9, который отключает выключатель фидера, где произошло короткое замыкание. Выключатели других фидеров не отключаются, так как на 3-й вход соответствующих им элементов 5 и 6 И не поступают разрешающие сигналы, превышающие уставку К.З., с тенэодатчиков 1, установленных на каждом из остальных фидеров.

С выхода логического элемента 7 ИЛИ-НЕ на вход элемента 5 И, связанного с выходным органом 8, воздействующим на выключатель, коммутирующий щит, поступает запрещающий сигнал, так как на один иэ входов элемента 7 ИЛИ-НЕ поступает сигнал с тенэодатчика 1 фидера, на котором произошло к.з.

Таким образом, происходит селективное отключение фидера, на котором произошло дуговое к.з. При воз