Устройство для предотвращения взрыва при внутреннем повреждении конденсаторных банок Советский патент 1982 года по МПК H02H7/16 

эе банки электрическая дуга поджигает наполнитель (в настоящее время конденсаторные банки заполнены горючей смесью), вызывая пожар на подстанции и значительную порчу материальных ценностей.

Цель изобретения - повышение надежности защиты путем обеспечения непрерывного контроля вздутия конденсаторных банок и предотвращение взрыва банкипри внутреннем пробое между обкладками конденсатора.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для предотвращения взрыва при внутреннем повреждении конденсаторных банок, содержащем опорное основание, выполненное в виде стеллажа, на котором размещена батарея высоковольтных конденсаторов , выводы которых соединены параллельно и подключены через общий предохранитель и катушки индуктирчости к шинам выпрямленного напряжения, промежуточное реле и исполнительный элемент-быстродействующий выключатель, на опорном основании подвешены шарнирно на рычагах две подпружиненные тяги, на которых в шахматном порядке установлены стойки, снабженные в верхней части регулировочными винтами с упором в центре широкой стороны каждой банки, между стенкой банки и регулировочными винтами размещены элементы сигнализации, в виде кружков, прикрепленных на гибкой нити к стенке банки,идве стойкие упоро в кнопки двух микропереключателей,размыкающие контакты которых включены последовательно в цепь катушки промежуточного реле, а-замыкающий его контакт в цепь держащей катушки быстроде.йствующего выключателя.

На фиг. 1 изображена батарея конденсаторных банок и механизм контроля их вздутия; на фиг. 2 - (разрез А-А на фиг. 1) показана широкая сторона конденсаторной банки и стойка с регулировочным винтом; на фиг. 3 принципиальная схема высоковольтных цепей сглаживающих контуров; на фиг. 4 - схема вторичных цепей держащей катушки выключателя и промежуточного реле.

Устройство для автоматического отключения сглаживающих контуров при вздутии конденсаторных банок содержит опорное основание 1, выполненное в виде стеллажа, на котором размещена батарея конденсаторных банок 2. Выводы конденсаторв 3 соединены параллельно, между собой общими шинами 4 и подключены к плюсовой шине 5 (+3300 В) и через катушки индуктивности 6, к минусовой шине 7 (-3300 В выпрямленного переменного напряжения На опорном основании подвешены, шарнирно на рычагах 8 тяги 9 и подпружинены пружинами 10. На тягах и шарнирных рычагах в шахматном порядке- установлены трубчатые стойки 11 и 12 В верхней части трубчатых стоек, закреплены пластины 13 (см. фиг. 2) в виде флажков, в которых установлены регулировочные винты 14. Винты на стойках тяг опираются в точку пересечения диагоналей широкой стороны 15 каждой банки батареи, а винты на стойках шарниров в кнопки микропереключателей 16. Между регулировочными винтами и стенкой банки подкладываются контрольные кружки 17, имеющие в центре кружка выточки глубиной ,1,5 мм для фиксации в ней регулировочного винта. Между верхним краем банки и контрольным кружком установлена капроновая нить 18. Размыкающие контакты 19 микропереключателей включены последовательно в цепь катушки

20промежуточного реле, а замыкающий контакт 21 промежуточного реле в цепь.держащей катушки 22. В цепи держащей катушки включено добавочное сопротивление 23 и кнопка отключения 24. Промежуточное реле и держащая катушка подключены к плюсовой шинке 25(+110 В) и минусовой шинке 26 (-110 В) в аккумуляторной батареи. Быстродействующий выключатель 27 (далее в теките - выключатель) в.влючен в плюсовую шину выпрямленного переменного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При вздутии одной из конденсаторных банок в батарее происходит вспучивание широких сторон 15 банки, сопровождающееся нажатием вспученных сторон на регулировочные винты 14. Нажатие на винты вызывает совместное перемещение всех трубчатых стоек 11, размещенных на тягах 9, которые подвешены свободно на шарнирных рычагах 8. При перемещении тяг на 1,5-2 мм (тяги перемещаются в противоположйые стороны) происходит поворот на осях рычагов 8 и перемещение трубчатых стоек 12 и их регулировочных винтов на 3-4 мм за счет неравнозначности плеч шарнирного рачага 8 и трубчатой стойки 12. Регулировочные винты освобождают кнопки микропереключателей 16, и их контакты 19, включенйые последовательно в цепь катушки 20 промежуточного реле, размыкаются (см. фиг. 4). Реле обес- тачивается и размыкает свой контакт

21в цепи держащей катушки 22.Снятие напряжения с держащей катушки вызывает отключение выключателя 27 и разрыв цепи плюсовой шины 3300 В. Одновременно на.всех банках, кроме вспученной банки, выпадают контрольные крхжки 17 и повисают на капроновых нитях 16 (см. фиг. 2, цунктирная линия). После замены вспученной банки и введения контрольных кружков

под регулировочные винты, система контроля возвращается в исходное состояние. Существенным преимуществом устройства является обеспечение непрерывного контроля вздутия конденсаторных банок и автоматическое отключение эвена сглаживающих контуров при вздутии банки на 1,5-2 мм. При визуальном осмотре определить величину вздутия банки 1,5-2 мм практически невозможно. Тем самым устройство дает возможность своевременно выявить и Зсшенить неисправный конденсатор. Устройство предусматривает отключение только одного звена сглаживакхцих )онтуров, поэтому работы по замене вздутого конденсатора проводятся без отключения тяговой подстанции. Практика эксплуатации показала, что с внедрением кремневых выпрямителей (взамен ртутных выпрямителей) подстанция может работать с одним звеном сглаживакицих контуров не создавая значительных помех в линии связи. Система контрольных кружков дает возможность быстро выявить вздутый конденсатор и сократить время аварийного отключения сглаживсиощих контуров. Обеспечение непрерывного контроля вздутия конденсаторных банок исключает необходимость частых осмотров сглаживающих контуров без их отключения. Известно, что осмотр контуров ведется через окно в двери, а при вздутии и взрыве банки двери и, окна в помещении сглаживакяцих контуров разрушаются взрывной волной. Совпадение осмотра и момента взрыва может привести к тяжелому травматизму.

Данное устройство предотвращает взрыв банки при внутреннем пробое между обкладками конденсатора. Появление электрической дуги при внутреннем пробое конденсатора сопровождается интенсивным газообразованием и вздутием корпуса банки. Однако при вздутии банки на 1,5-2 мм приводится в действие схема автоматического отключения выключателя с разрывом цепи плюсовой шины выпрямленного пере- менного напряжения. Кроме того, отключение сглаживающих контуров дублировано введением токовой установки, например, 800 А, размагничивающего витка выключателя. Введение двухступенчатого отключений выключателя (по минимальной величине вздутия и токовой уставке) обеспечит быстродействие разрыва цепи с полным

временем не более 0,04 с. Тем самым обеспечивается эффективное токоограннчение и.предупреждение критического вздутия и взрыва банки. Опытом эксплуатации установлено, чтго перед взрывом банка раздувается до размера между вершинами upipoK x сторон 200220 мм, при начальных размерах 119 мм. В предложенном устройстве выключатель используется только как защитный аппарат многократного действия. При срабатывании схемы автоматического отключения предусматривается аварийная сигнализация от блок-контактов выключателя.

15

Формула изобретения

Устройство для предотвращения взрыва при внутреннем повреждении конденсаторных банок, содержащее опорное основание, выполненное в виде стеллажа, на котором батарея высоковольтных конденсаторов, выводы которых соединены Пр1раллельно

5 и подключены через общий предохранитель и катушки индуктивности к шинам выпрямленного напряжения, npoi межуточное и исполнительный элемент - быстродействующий выключа0тель, отличающееся тем, что, с целью повьниёния надежности защиты путем непрерывного контроля вздутия конденсаторных банок, на опорном основании подвешены шарнирно

5 на Еилчагах стойки, снабженные в верхней части регулировочными винтами с упором в центре широкой стороны каждой банки, между стенкой банки и регулировочными винтами размещены элементы сигнализации в виде кружков,

0 прикрепленных на гибкой нити k стенке банки, и две стойки с упором в кнопки двух микропереключателей, раэмыкакхцие контакты которых включены последовательно в цепь катушки про5межуточного реле, а замыкающий его контакт - в цепь держащей катушки быстродействующего выключателя.

Источники инфо{ялации, принятые во внимание при. экспертизе

0

1.Давыдов И.К. и др. Справочник по эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования. М., Тран .

1978, с. 211-212.

спорт . ,

2.Грубер Л.О. и др. Устройство,

5 эксплуатация и ремонт тяговых подстанций. ТрансжелдоЕМЗдат, 1958 с. 181183. рис. 160, 163.

х«

:л

/ /

/

Лх

л

PL

-

/5 -J

V

/19 У

/

/7.

Ьх

J

//

i

Суг.2

5

Г

/

Cpus.ii.

ЧН