Устройство для сигнализации и отключения при повреждении параллельно включенных n конденсаторов

 

Изобретение относится к релейной защите мощных малоиндуктивныхконденсаторных батарей любого типа, в том числе построенных по схеме Фитча-Гсвелла. Цель изобретения - повьшение надежности путем обеспечения селективного отключения от секции каждого накопительного конденсатора при повреждении его изоляции в условиях любых изменений полярности напряжения накопительньзх конденсаторов . Устройство состоит из одинаковых по схемному решению фрагментов, количество которых опре з;еляется числом параллельно включенных накопительных конденсаторов (НК) в секции батареи. При пробое, например, крайнего левого (по схеме) НК 1 происходит разряд всех исправных НК 1 секций через пробитый НК, вследствие чего через соответствующий ему резистор 2 пройдет суммарный ток разряда всех НК секции, превьпиаклдий ток в резисторах 2, соответствуюпр1х исправным НК. Низковольтный ко щенсатор 4, включенный в диагональ моста 3, подключенный к резистору 2, пробитого НК 1, зарядится до напряжения , большего, чем конденсаторы 4, соответствующие исправным НК 1. При этом по цепи обмоток реле 5 и 6 потечет ток заряда конденсатора 4, изза чего кратковременно замкнутся контакты 9, 10 и цепь питания реле 11 подключится на длительное время через его замыкающие контакты 12, которые одновременно подключают цепь питания пиропатрона 13. Пиропатрон--13 обеспечивает размыкание высоковольтных контактов 14 в цепи НК 1. Контакты 9, 10 включены последовате.пьно для предотвращения ложного срабатывания устройства. Одновременно с контактом 14 размыкаются контакты 15, 16 ддя предотвращения срабатывания (О 4 05 СЛ СО 00

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН цу 4 Н 02 Н 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, и ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4285775/24-07 (22} 16.07.87 (46) f5.03.89. Бюл. ¹- 10 (72} В.Л. Подольский и Б.Г. Чернокрылов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1108558, кл. Н 02 Н 7/16, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N- 243447, кл. Н 02 Н 7/16, 1969., (54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ И ОТКЖОЧЕНИЯ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ ПАРАЛЛЕЛЪНО

BKJIIOHEHHbK i4 КОНДЕНСАТОРОВ (57) Изобретение относится к релейной защите мощных малоиндуктивных. конденсаторных батарей любого типа, в том числе построенных по схеме

Фитча-Говелла. Цель изобретенияповышение надежности путем обеспечения селективного отключения от секции каждого накопительного конденсатора при повреждении его изоляции в условиях любых изменений полярности напряжения накопительных конденсаторов. Устройство состоит из одинаковых по схемному решению фрагментов, количество которых определяется числом параллельно включенных накопительных конденсаторов (НК) в секции

„„SU„, 1465930 А 1 батареи. При пробое, например, крайнего левого (по схеме) НК 1 происходит разряд всех исправных НК 1 секций через пробитый НК, вследствие чего через соответствующий ему резистор 2 пройдет суммарный ток разряда всех НК секции, превышающий ток в резисторах 2, соответствующих исправным HK. Низковольтный конденсатор 4, включенный в диагональ моста 3, подключенный к резистору 2, пробитого НК 1, зарядится до напряжения, большего, чем конденсаторы 4, соответствующие исправным НК 1. При этом по цепи обмоток реле 5 и 6 потечет ток заряда конденсатора 4, иэза чего кратковременно заикнутся контакты 9, 10 и цепь питания реле 11 подключится на длительное время через его замыкающие контакты 12, которые одновременно подключают цейь питания пиропатрона 13. Пиропатрон 13 обеспечивает размыкание высоковольтных контактов 14 в цепи НК 1. Контакты 9, 10 включены последовательно для предотвращения ложного срабатывания устройства. Одновременно с контактом 14 размыкаются контакты 15, 16 для предотвращения срабатывания

1465930 реле 5 при повторном;подк.тючении ис- реле 5-8 диодами 18, 21. При исправточника питания 17 исполнительной ных НК 1 конденсаторы 4 заряжаются

1 части устройства. елективность ра- до равных напряжений, реле 5-8, 11 боты устройства обеспечивается фик- и пиропатрон t3 не срабатывают. 1 ил. сацией направления тока в обмотках

Изобретение относится к технике релейной защиты электротехнических установок, в частности к релейной

|защите мощных конденсаторных батарей,. ( состоящих из включенных последовательно секции каждая из которьБ» co держит ряц параллельно А оединенных накопительных конденсаторов, в осо бенности малоиндуктивных батарей., по-10 строенных по схеме Фитча — Говелла, 1 в которых выведение вьп одного. напряжения на номинальный уровень произ-( водится за счет изменения полярности напряжения четных (или нечетных) по, счету секщгЛ путем возбуждения в ни»х ( колебательного переходного процесса.

Цель изобретения — повышение на,дежности путем обеспечения селективного отключения от секи;ии. каждого 20 накопительного конденсатсра при повреждении его изоляции в условиях любых изменений пслярно ти напряжекия на накопительных ьсонденс .торах.

На чертеже предста.вле :а принципи- 25 альная схема устройства для сигнализации пробоя изоляции и отключения неисправных конденсаторов, включающая в себя ряд одинаковых по схемному решению фрагментов, количество которых определяется числом параллельно включенных накопительных конденсаторов в секции.

Устройство содержит включенньй последовательно с накопительным кон35 денсатором 1 нйэкоомньг резистор 2, два одинаковых диодчых моста 3, каждый иэ которых подключен одной диагональю к резистору 2, а другой — к соответствующему низковопь .ному конден- 0 сатору 4, маломощные быс:.родействующие электромагнитные реле 5-8, причем реле 5, б имеют эамьпсающие контакты 9, 10 соответственно, электрсмагнитное реле 11 с эамьпсающтм кон-. тактом 1 2, лир оп атр î í 13 с рабатыв иние которого при помощи специального привода приводит к размыканию высоковольтных контактов 11 и. слаботочных низковольтных контактов 15, 16, химический источник 17 тока, маломощные низковольтные диоды 18-21.

Устройство работает следующим образом.

Предположим для определенности, что произошел пробой изоляции крайнего левого (по схеме) накопительного конденсатора 1. Это приводит к разряду всех исправных накопительных конденсаторов 1 секции. через конденсатор с поврежденной изоляцией, вследствие чего через пробитый конденсатор и соответствующий ему резистор

2 протекает суммарный ток разряда =всех накопительных конденсаторов секции, намного превьппающий токи в резисторах 2, соответствующих исправным конденсаторам. Низковольтные конденса поры 4, включенные в диагонали мостов 3, подключенных к резистору 2 пробитого накопительного конденсатора 1, заряжаются до напряжения, больmего чем конденсаторы 4, соответст-. вующие исправным накопительным конденсаторам 1. При этом по цепи обмотки реле 5 протекает импульсный ток разряда конденсатора 4, благодаря чему контакты 9 на короткое время замыкаются. Одновременно происходит кратковременное замыкание контактов

10 из-за протекания синхронного импульсного тока в обмотке реле 6 вследствие аналогичных процессов.

Кратковременное замыкание контактов

9, 10 приводит к замыканию на длительное время цепи питания обмотки реле t1 через его собственные замыка-, ющие контакты 12, которые одновременно замыкают цепь питания пиропатрона 13, обеспечивающего размыкание

1465930 высоковольтных контактов 14 в цепи накопительного конденсатора 1.

Последовательное включение контактов 9, 10 применено для снижения вероятности ложного срабатывания устройства. Низковольтные слаботочные контакты 15, 16 размыкаются одновременно с контактом 1 4 и разрывают цепи формирования сигнала пробоя изоля- 10 ции крайнего левого (bio схеме) накопительного конденсатора 1 для предотвращения срабатывания реле 9 при повторном подключении аккумуляторной батареи 17 питания исполнительной части устройства. Маломощные полупроводниковые диоды 18-21 обеспечивают селективность сигнализации про— боя изоляции и отключение.неисправ- . ных конденсаторов 1 за счет фиксации: 20 направления тока в обмотках реле 5-8, При отсутствии пробоя изоляции накопительных конденсаторов 1 конденсаторы 4 заряжаются до равных напряжений, реле 5-8, 11 и пиропатрон 13 25 не срабатывают.

Использование изобретения позволяет получить следующие преимущества: за счет введения низкоомного резистора в цепь каждого накопительного конденсатора — сигнализацию пробоя изоляции каждого накопительного конденсатора в условиях как колебательного, так и апериодического разряда исправных накопительных конденсаторов на неисправный; за счет введения химического источника тока, промежуточных электромагнитных реле, пиропатрона с приводом на размыкание высоковольтных и низковольт,ных контактов — селективное отключение конденсаторов с поврежденной изоляцией; за счет введения пары диодных мостов с встречным включением выходного напряжения и маломощных 45 быстродействующих электромагнитных реле с полупроводниковыми диодами обеспечивается работоспособность устройства во всех режимах работы накопителя, в том числе при изменении полярности напряжения на накопитель- . ных конденсаторах.

Это дает возможность использовать устройство в составе необслуживаемых автоматизированных изделий,.содержащих малоиндуктивный емкостный нако- . питель энергии с секциями накопительньгх конденсаторов, полярность напряжения которых в процессе подготовки накопителя к разряду изменяется на противоположную.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для сигнализации и отключения при повреждении параллельно включенных И конденсаторов, содержащее для каждого конденсатора два дисдных моста, в первые диагонали которых включены низковольтные конденсаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности путем обеспечения селективного отключения от секции любого конденсатора при повреждении его изоляции в условиях любых изменений полярности напряжения на конденсаторах, дополнительно введены химический источник тока, для каждого конденсатора — низкоомный резистор, четыре электромагнитных реле с замыкающими контактами для двух смежных конденсаторов, пятое электромагнитное реле с замыкающим контактом для каждого конденсатора, пиропатрон с высоковольтным и низковольтными размыкающими контактами, четыре низковольтных диода, при этом первый вывод химического источника тока через последовательно включенные для каждого конденсатора низкоомный резистор и высоковольтный размыкающий контакт пиропатрона соединен с клеммой для подключения первого вывода соответствующих конденсаторов, параллельно каждому низкоомному резистору второй диагональю подключены два диодных моста, минусовые точки конденсаторных диагоналей которых соединены с аналогичными точками соответствующих диодных мостов смежных конденсаторов, а в цепь, соединяющую плюсовые точки конденсаторных диагоналей смежных диодных мостов, последовательно включены низковольтные размыкающие контакты пиропатрона и две параллельные ветви, каждая из которых содержит последовательно включенные обмотку электромагнитного реле н низковольтный диод, причем диоды в указанных параллельных ветвях включены с противоположной друг относительно друга полярностью, последовательно соединенные замыкающие контакты электромагнитных реле каждого конденсатора включены между первыми выводами вклю1465930

Составитель Ю. Постников

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Патай

Редактор A. Маковская

Заказ 952/52 Тираж б05 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ченных параллельно для каждого конденсатора пиропатрона и пятого электромаг нитного реле и первым выводом химического источника тока, второй вывод которого соединен с вторыми выводами соответствующего пиропатрона и пятого электромагнитного реле, за. мыкающий контакт каждого из которых включен параллельно соответствующей цепи из последовательно соединенных замыканзцих контактов электромагнитных реле.