Устройство защитного отключения

Авторы патента:

H02H3/08 - реагирующие на токовые перегрузки (реагирующие на чрезмерное повышение температуры, вызванное токовой перегрузкой H02H 5/04)

Владельцы патента RU 2481686:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в обеспечении защиты людей и животных при обрывах проводов воздушной линии электропередачи и при коротких замыканиях между проводами. Устройство содержит дифференциальный трансформатор тока, реле, воздействующее на автоматический выключатель, причем через окно сердечника дифференциального трансформатора проходят два провода разных сопротивлений воздушной линии электропередачи, к которым подключены два конденсатора в начале линии, соединенные с первым заземляющим устройством, и два конденсатора в конце линии, соединенные со вторым заземляющим устройством. 1 ил.

Изобретение относится к защите однофазных электроустановок напряжением до 1000 В от аварийных режимов, которые могут вызвать электропоражения людей и животных, а также пожары от коротких замыканий.

Известно устройство защитного отключения (С.И.Коструба. Электробезопасность на фермах. - М.: Агропромиздат, 1990, стр.31, рис.10). Данное устройство выбрано в качестве аналога. Известное устройство содержит дифференциальный трансформатор, ко вторичной обмотке которого подключен чувствительный орган (реле), воздействующий на защитный аппарат. Через окно выполненного в виде тора сердечника трансформатора проходят нулевой и три фазных провода, которые являются первичной обмоткой дифференциального трансформатора тока. Недостатком известного устройства является невозможность срабатывания при обрывах и падении на землю проводов воздушной линии электропередачи.

В качестве прототипа выбрано устройство защитного отключения (патент RU 2273936 С1), содержащее дифференциальный трансформатор тока, ко вторичной обмотке которого подключено реле, воздействующее на автоматический выключатель, причем через окно сердечника дифференциального трансформатора проходят служащие первичной обмоткой фазные провода линии электропередачи, первые два последовательно соединенных конденсатора подключены одними своими выводами к фазным проводам линии до дифференциального трансформатора и вторые два последовательно соединенных конденсатора присоединены одними выводами к фазным проводам в конце линии.

Недостатком прототипа является длительное время отключения удаленных коротких замыканий между проводами на линии электропередачи, которые отключаются тепловым расцепителем автоматического выключателя, и сложность исполнения устройства с большим количеством конденсаторов в эксплуатации.

Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в ускорении отключения удаленных коротких замыканий между проводами на линии электропередачи и упрощении схемы устройства защитного отключения.

Предлагается устройство защитного отключения, включающее в себя дифференциальный трансформатор тока, через окно сердечника которого проходят два провода линии электропередачи, а ко вторичной обмотке подключено реле, воздействующее на автоматический выключатель. К двум проводам линии электропередачи до дифференциального трансформатора присоединены первые два последовательно соединенных конденсатора одними своими выводами; вторые два последовательно соединенных конденсатора присоединены одними выводами к двум проводам в конце линии электропередачи. Общая точка двух первых конденсаторов соединена с первым заземляющим устройством, а в конце линии электропередачи введено второе заземляющее устройство, к которому присоединена общая точка вторых двух последовательно соединенных конденсаторов. В схему предлагаемого устройства защитного отключения введена вторичная обмотка однофазного трансформатора, а два провода линии электропередачи должны иметь разное сопротивление.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является ускоренное отключение коротких замыканий между проводами на линии электропередачи и простота исполнения устройства с небольшим числом элементов.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства защитного отключения.

Предлагаемое устройство защитного отключения содержит дифференциальный трансформатор тока 1, ко вторичной обмотке которого 3 подключено реле 4, выход которого соединен с автоматическим выключателем 5. К выводам вторичной обмотки понижающего трансформатора 10 подключены последовательно соединенные первые два конденсатора 6, общая точка которых 13 подключена к первому заземляющему устройству 12. От автоматического выключателя 5 два провода 2 линии электропередачи проходят через окно дифференциального трансформатора тока 1, эти провода имеют разные сопротивления. В конце линии электропередачи в точках 9 подключены вторые два последовательно соединенных конденсатора, общая точка которых 15 соединена со вторым заземляющим устройством 14.

Работает предложенное устройство следующим образом. При включении трансформатора 10 и автоматического выключателя 5 по проводам 2 протекают равные по величине токи нагрузки 16. В начале линии под действием напряжения вторичной обмотки трансформатора протекает ток через равные по величине конденсаторы 6. На каждом из них падает половина подведенного напряжения. Ток нагрузки в проводах с разным сопротивлением вызывает разное падение напряжения, поэтому между точками 9 напряжение, подведенное к конденсаторам 8, будет несколько меньше, чем напряжение, подведенное к конденсаторам 6. На каждом конденсаторе 8 будет половина подведенного напряжения. Сопротивления проводов 2 различны по величине, на каждом из них будут разные падения напряжения. Под действием разности падений напряжения в проводах 2 между общими точками 13 и 15 конденсаторов 6 и 8 будет протекать незначительный ток, на который дифференциальный трансформатор не реагирует.

При обрыве одного из проводов 2 через один из конденсаторов 8 и заземляющие устройства 12 и 14 протекает ток, который замыкается помимо окна дифференциального трансформатора 1, на его выходе срабатывает реле 4 и отключает автоматический выключатель 5.

При повреждении изоляции любого из проводов 2 происходит соединение провода с землей, через место повреждения изоляции и через один из конденсаторов протекает ток, который замыкается помимо окна дифференциального трансформатора 1, на его выходе срабатывает реле 4 и отключает автоматический выключатель 5.

При коротком замыкании между проводами 2, на каждом из них падение напряжения увеличится, увеличится и разность падений напряжения, под действием этой разности падений напряжений через конденсаторы 8, заземляющие устройства 12 и 14 и конденсаторы 6 будет протекать ток, который замыкается помимо окна дифференциального трансформатора 1, на его выходе срабатывает реле 4 и отключает автоматический выключатель 5.

Таким образом, предлагаемое устройство реагирует на все виды повреждений на двухпроводной линии электропередачи; короткие замыкания устройством отключаются ускоренно по сравнению с прототипом.

Устройство защитного отключения, содержащее дифференциальный трансформатор тока, через окно сердечника которого проходят служащие первичной обмоткой два провода линии электропередачи, а ко вторичной обмотке подключено реле, воздействующее на автоматический выключатель; - первые два последовательно соединенных конденсатора присоединены одними своими выводами к двум проводам линии электропередачи до дифференциального трансформатора; - вторые два последовательно соединенных конденсатора присоединены одними выводами к двум проводам в конце линии электропередачи, отличающееся тем, что в схему введена вторичная обмотка однофазного трансформатора, к которой подключены упомянутые два провода линии электропередачи, соединенная через пробивной предохранитель с первым заземляющим устройством, к которому подключена общая точка двух первых конденсаторов, а в конце линии электропередачи введено второе заземляющее устройство, к которому присоединена общая точка вторых двух последовательно соединенных конденсаторов, причем сопротивление одного провода больше сопротивления второго провода линии электропередачи.

Изобретение относится к защитам электрических сетей, в том числе к способам распознавания причины отключения автоматического выключателя. .

Устройство для автоматического ограничения перегрузки воздушной линии электропередачи // 2470435

Изобретение относится к противоаварийной автоматике электрических сетей напряжением 110 кB и выше. .

Автономное самозапитывающееся реле с числовым управлением // 2463693

Способ построения дистанционной защиты двухконцевой линии и обнаружения места короткого замыкания на ней // 2457593

Изобретение относится к дистанционной релейной защите и может быть использовано для построения релейной защиты линий электрических сетей. .

Устройство для предотвращения перегрузки двигателя постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов // 2442257

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для предотвращения состояния перегрузки в двигателях, а именно в двигателях постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, используемых, например, в возвратно-поступательных или поворотных приводах.

Защитное устройство для низковольтной линии питания переменного и постоянного тока // 2435268

Электронный предохранитель с самовосстановлением // 2432656

Изобретение относится к устройствам защиты нагрузок и выходных силовых цепей вторичных источников электропитания от перегрузок и коротких замыканий (к.з.) по току. .

Устройство защиты от перенапряжений с регистрацией количества срабатываний и контролем параметров в сети питания потребителей постоянного тока // 2432655

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты от перенапряжений. .

Способ токовой защиты // 2418347

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системной автоматике и релейной защите. .

Многоканальный твердотельный контроллер нагрузки // 2414787

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано для коммутации силовых энергетических цепей постоянного тока. .

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты // 2483409

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания, а его использование позволяет обеспечивать устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под высоким потенциалом проводов высоких линий

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения // 2488931

Изобретение относится к области электротехники

Мобильное устройство адресного управления неприоритетной нагрузкой и способ адресного управления неприоритетной нагрузкой // 2489784

Изобретение относится к области электротехники, к устройствам, повышающим эффективность использования выделенной электрической мощности, и, в частности, к устройствам лимитирования потребляемой от сети электрической мощности с помощью автоматического отключения неприоритетных нагрузок

Устройство лимитирования потребляемой мощности, способ лимитирования потребляемой мощности // 2505900

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение возможности подключения оборудования, превышающего лимит установленной мощности без модернизации электрической сети. Устройство лимитирования потребляемой мощности состоит из управляющего блока, содержащего: входную линию, выходную линию, датчик тока, расположенный на электрическом вводе в здание или помещение, пороговое устройство, логический процессор, передатчик команд дистанционного управления, индикаторные светодиоды, и одного или нескольких инверторных блоков, расположенных в точках подключения конечных нагрузок к внутренней электросети, каждый из которых содержит: входную линию, переключатель нагрузки, аккумулятор, зарядное устройство, инвертор, схему управления, приемник команд дистанционного управления, при этом взаимодействие управляющего блока с инверторными блоками осуществляется с помощью команд дистанционного управления. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Коммутационное устройство для прерывания двунаправленного постоянного тока и установка с фотоэлементами, оборудованная таким устройством // 2510673

Изобретение относится к коммутационным устройствам для прерывания постоянных токов. Технический результат - обеспечение оптимизации работы в соответствии с напряжением на выводах и уменьшение громоздкости. Коммутационное устройство (1) для прерывания двунаправленного постоянного тока в электрической линии (3), содержащее, по меньшей мере, два соединительных вывода (Е1, S1) и четное количество (Np) пар разъемных контактов (11, 12) дугогасительных камер (14, 15), связанных с отдельными парами разъемных контактов, и размыкающие механизмы, связанные с отдельными парами разъемных контактов и соединенные друг с другом механической связью, причем каждая дугогасительная камера снабжена камерой (43, 44) гашения дуги и постоянными магнитами (47, 48) с полярностью, позволяющей перемещать электрическую дугу (52) к камере гашения дуги, когда ток протекает в электрической линии в заданном направлении, причем заданное направление отличается для одной половины дугогасительных камер. 2 н. и 16 з.п.ф-лы, 11 ил.

Способ фильтрации сигналов промышленной частоты // 2527491

Использование: в области электротехники. Технический результат - упрощение способа фильтрации сигналов промышленной частоты. Согласно способу измеренные значения тока или напряжения преобразуют в векторные величины, состоящие из квадратурных составляющих, на интервале наблюдения, равном или кратном периоду промышленной частоты, а преобразование измеренных значений тока (напряжения) осуществляют совокупностью N умножителей, N сумматоров и N элементов задержки, где N - заданная размерность цифрового фильтра, соединенных с возможностью реализации одного из действительных преобразований: Хартли, синусного преобразования, косинусного преобразования, выполняемых с последующим переводом результата действительного преобразования в квадратурные составляющие векторных величин. 2 табл., 8 ил.

Многоканальный твердотельный контроллер нагрузки // 2537041

Изобретение относится к средствам коммутации силовых энергетических цепей постоянного и переменного тока. Технический результат заключается в упрощении устройства и обеспечении возможности коммутации силовых энергетических цепей постоянного и переменного тока. В коммутаторе контроллера предусмотрен бесконтактный датчик тока, исключающий необходимость во вторичном питании. Многоканальный твердотельный контроллер нагрузки состоит из буфера (1), узла (2) интерфейса, N узлов (3) гальванической развязки и управления, N коммутаторов (4) и токовой цепи бесконтактного датчика тока. 1 ил.

Способ аварийного ограничения нагрузки в силовой распределительной сети // 2542742

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение надежности электроснабжения ответственных потребителей электроэнергии. Согласно способу в случае аварии в сети задают для неответственных потребителей времяимпульсные кодовые команды на отключение, выделяют электростанцию, работающую в аварийном режиме на изолированную нагрузку участка сети, в распределительном устройстве с напряжением 10(6)-20 кВ на передающем конце линии, отходящей от выделенной электростанции, при возникновении аварии кратковременно отключают и включают силовые выключатели и создают перерывы электроснабжения разных фиксированных длительностей на исполнительных устройствах всех связанных с данной линией потребителей электроэнергии, в распределительном устройстве более низкой ступени напряжения воспринимают эти перерывы электроснабжения как времяимпульсные кодовые команды и после их распознавания избирательно отключают силовые выключатели соответствующих неответственных потребителей электроэнергии. 2 ил.

Способ ограничения тока короткого замыкания в линии электропередачи и устройство для его осуществления // 2546973

Изобретение относится к области электротехники. Способ позволяет получить технический результат - повысить эффективность токоограничения и стабилизировать напряжение сети. Устройство имеет упрощенную конструкцию и небольшие массогабариты. Указанный технический результат достигается тем, что в способе к линии электропередачи подсоединяют трансформатор (Т) с последовательным включением первичной обмотки, к вторичной обмотке которого параллельно подсоединяют батарею конденсаторов (БК) и управляемый переключатель (УП). В рабочем режиме УП замыкают, накоротко замыкая БК и вторичную обмотку Т. В аварийном режиме УП размыкают, обеспечивая резонанс токов контура, образованного параллельным соединением индуктивного сопротивления холостого хода Т с последовательным соединением индуктивного сопротивления короткого замыкания Т и емкостного сопротивления БК. В устройстве Т выполнен из магнитопровода (М) и отрезка коаксиального кабеля (КБ) с внутренней жилой, подсоединенной к отрезку линии передачи, и с проводящей оболочкой, окружающей внутреннюю жилу. КБ выполнен навитым на М, а проводящая оболочка разделена по меньшей мере двумя кольцевыми прорезями и подсоединена параллельно к БК и УП. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Комбинированное устройство защиты от перенапряжений с регистрацией количества срабатываний и контролем параметров сети // 2551438

Использование: в области электротехники для защиты от импульсных перенапряжений радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат заключается в обеспечении отвода больших импульсных токов и ограничении импульсных перенапряжений. Устройство содержит: варистор, датчик тока, два датчика напряжения, микроконтроллер, регистр результата, конденсатор, резистор и элемент, поглощающий энергию импульса, а для расширения области применения в устройство введены: разрядник, полупроводниковое защитное устройство - ограничительный диод, три разъединителя, две индуктивности, два дополнительных датчика тока, три диода. Входы устройств защиты от перенапряжений присоединены к защищаемому объекту через коммутационные аппараты - разъединители, а выходы - к входу элемента, поглощающего энергию импульса, через датчики тока и диоды. 1 ил.