Устройство для максимальной токовой защиты

Авторы патента:

Клецель Марк Яковлевич (KZ)

Бергузинов Асхат Нурланович (KZ)

Ержанов Нурлат Тельманович (KZ)

H02H3/00 - Схемы защиты, осуществляющие автоматическое отключение и непосредственно реагирующие на недопустимое отклонение от нормальных электрических рабочих параметров с последующим восстановлением соединения или без такового (для конкретных типов электрических машин и аппаратов или для секционированной защиты кабельных и воздушных сетей H02H 7/00; системы, служащие для переключения на резервный источник питания H02J 9/00)

H01H3/08 - поворотные ручки

Владельцы патента RU 2570328:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для максимальной токовой защиты закрытых токопроводов от токов коротких замыканий. Техническим результатом является упрощение конструкции. Устройство содержит пластину, один конец которой закреплен в прорези планки, прикрепленной с помощью болта к хомуту, который надет на токоведущую шину, установленную на изоляторах внутри оболочки закрытого токопровода. На поверхности пластины закреплены n герконов, расположенных параллельно и на одинаковом расстоянии друг от друга в магнитном поле тока в шине токопровода. К контактам герконов подсоединены изолированные провода, пропущенные через соответствующие отверстия в пластине на противоположную ее поверхность, на которой изолированные провода закреплены с помощью хомутов и через разъем, прикрепленный к этой поверхности, с помощью кабеля пропущены через отверстие в оболочке закрытого токопровода и подключены к времязадающему блоку, который связан с исполнительным органом. Пластина расположена так, чтобы ее поверхность с закрепленными на ней герконами совпадала с плоскостью поперечного сечения шины. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для максимальной токовой защиты закрытых токопроводов от токов коротких замыканий.

Известно устройство максимальной токовой защиты [SU 1086494 А, МПК 30Н02Н 3/08, опубл. 15.04.1984], которое содержит герконы, число которых равно числу фаз, отградуированную подвижную зубчатую рейку, поворотную часть с визиром и стопорным винтом. Герконы установлены на пластине, расположенной в магнитном поле шинопровода. Пластина выполнена с продольными прорезями по числу герконов с возможностью горизонтального перемещения по ним герконов. Один конец рейки неподвижно закреплен на пластине, а другой - установлен с возможностью перемещения и фиксации относительно шинопровода в пазах поворотной части, сцепленной, например, с фланцем опорного изолятора шинопровода.

Известно устройство для максимальной токовой защиты [SU 1008839 А, МПК Н02H 3/08, опубл. 07.02.1985], выбранное в качестве прототипа, которое содержит измерительный блок с герконами, установленными параллельно и на одинаковом расстоянии один от другого, подключенный к входу времязадающего блока, к выходу которого подключен исполнительный блок, блок крепления и регулирования, в состав которого входит кронштейн с регулировочным болтом, направляющие и рейка, подвижная рама с дуговой рейкой, пружинный шарнир и пластина. Измерительный блок с герконами прикреплен к пластине, пластина - к пружинному шарниру, шарнир - к подвижной раме, рама - к регулировочному болту.

Недостатком этих устройств является то, что они не могут быть использованы в закрытых токопроводах из-за громоздкости и необходимости в специальных конструкциях для крепления и регулирования.

Задача изобретения - использование предлагаемого устройства для максимальной токовой защиты в закрытых токопроводах.

Задача решена за счет того, что устройство для максимальной токовой защиты закрытых токопроводов, так же как и в прототипе, содержит пластину и n герконов, расположенных параллельно и на одинаковом расстоянии друг от друга в магнитном поле тока в шине токопровода, и подключенных к времязадающему блоку, который связан с исполнительным органом.

Согласно изобретению один конец пластины закреплен в прорези планки, прикрепленной с помощью болта к хомуту, который надет на токоведущую шину, установленную на изоляторах внутри оболочки закрытого токопровода. На поверхности пластины закреплены n герконов, к контактам которых подсоединены изолированные провода, пропущенные через соответствующие отверстия в пластине на противоположную ее поверхность, на которой они закреплены с помощью хомутов и через разъем, закрепленный на этой поверхности, а также с помощью кабеля пропущены через отверстие в оболочке закрытого токопровода и подключены к времязадающему блоку. Причем пластина расположена так, чтобы ее поверхность с закрепленными на ней герконами совпадала с плоскостью поперечного сечения шины.

Предлагаемое техническое решение позволяет использовать устройство для максимальной токовой защиты для закрытого токопровода за счет размещения внутри него пластины с закрепленными герконами, которая через планку прикреплена к хомуту, надеваемому на токоведущую шину токопровода.

На фиг. 1 представлено устройство для максимальной токовой защиты закрытых токопроводов и его расположение.

На фиг. 2 представлено крепление планки к шине.

На фиг. 3 представлен вид пластины с той стороны, где установлены герконы.

На фиг. 4 представлен вид пластины с той стороны, где закреплены провода.

Устройство для максимальной токовой защиты содержит пластину 1 (фиг. 1), на поверхности 2 которой с помощью зажимов 3 закреплены n герконов 4 параллельно и на одинаковом расстоянии друг от друга. Один конец пластины 1 (фиг. 1, 2) вклеен в прорезь планки 5, прикрепленной с помощью болта 6 к хомуту 7. Хомут 7 надет на токоведущую шину 8, установленную на изоляторах 9 внутри оболочки 10 закрытого токопровода. Пластина 1 расположена таким образом, чтобы ее поверхность 2 совпадала с плоскостью поперечного сечения шины 8. В пластине 1 проделаны 2n отверстий 11 (фиг. 3), через которые пропущены изолированные провода 12 от контактов герконов 4 на противоположную поверхность 13 (фиг. 4) пластины 1. Изолированные провода 12 с помощью хомутов 14 и 15 прикреплены к поверхности 13 пластины 1. Изолированные провода 12 через разъем 16, закрепленный на поверхности 13 пластины 1, с помощью кабеля 17 пропущены через отверстие 18 в оболочке 10 закрытого токопровода и подключены к времязадающему блоку 19 (ВЗБ). Исполнительный орган 20 (ИО) входом подключен к времязадающему блоку 19 (ВЗБ), а выходом подключен в цепь отключения выключателя.

В качестве герконов 4 могут использоваться герконы типа МКА-20101. Пластина 1 и планка 5 выполнены из листового стеклотекстолита СТЭД. Времязадающий блок 19 (ВЗБ) может быть выполнен на микроконтроллере серии 51 производителя atmel AT89S53. В качестве исполнительного органа 20 (ИО) может быть использовано промежуточное реле серии РП-251.

Устройство для максимальной токовой защиты работает следующим образом. Перед пуском защиты выбирают один из n герконов 4, по срабатыванию которого будут судить о наличии междуфазных коротких замыканий в конце закрытого токопровода или на отходящих от него присоединениях. Для этого определяют ток I_ср в токоведущей шине 8, при котором срабатывает геркон 4. Все герконы 4 закреплены на пластине 1 таким образом, что имеют максимальную чувствительность, так, на фиг.1 все герконы 4 расположены под углом α=90°, где α - угол между продольной осью геркона и перпендикулярной к ней линией, расположенной на поверхности 2, соединяющей центр тяжести геркона 4 и ось токоведущей шины 8. Поэтому значение I_ср определяют по известным расстоянию h (фиг. 1) до герконов 4 и магнитодвижущей силе срабатывания (м.д.с.) герконов F_cp по формуле [Клецель М.Я., Мусин В.В. О построении на герконах защит высоковольтных установок без трансформаторов тока. М.: Электротехника. 1987, №4, с. 11-13]:

где l_к - длина катушки соленоида, в котором измеряют м.д.с.

Затем проверяют возможность использования этого геркона 4 по выполнению неравенства [Клецель М.Я., Мусин В.В. Выбор тока срабатывания максимальной токовой защиты без трансформаторов тока на герконах. М.: Промышленная энергетика. 1990, №4, с. 32-36]:

где I_кз.min - минимальный ток короткого замыкания в конце защищаемого участка;

I_сз - ток срабатывания защиты (на токопроводах собственных нужд электростанций он отстраивается от токов самозапуска электродвигателей).

Если после выбора тока срабатывания защиты I_сз и расчетов по формуле (1) правая часть неравенства (2) не выполняется, то нужно взять информацию от геркона 4, расположенного ближе к токоведущей шине 8, например, на расстоянии h от нее, подсчитать его ток срабатывания I_ср и затем проверять выполнение неравенства (2). Если оно выполняется, то устройство готово к работе.

При коротком замыкании между фазами в конце закрытого токопровода или на отходящих от него присоединениях, ток, протекающий по токоведущей шине 8, превосходит ток срабатывания защиты I_сз. Поэтому выбранный геркон 4 срабатывает (замыкает контакты) и по проводам 12, через разъем 16 и кабель 17, передает сигнал на времязадающий блок 19 (ВЗБ), который через заданную выдержку времени подает сигнал на вход исполнительного органа 20 (ИО). С выхода исполнительного органа 20 (ИО) подается сигнал на отключение повредившихся шин 8 от сети. В режимах нагрузки ток срабатывания I_ср больше тока нагрузки, и геркон не срабатывает. Поэтому устройство не приходит в действие.

Таким образом, предлагаемое устройство может быть использовано для выполнения максимальной токовой защиты закрытых токопроводов.

Устройство для максимальной токовой защиты закрытых токопроводов, содержащее пластину и n герконов, расположенных параллельно и на одинаковом расстоянии друг от друга в магнитном поле тока в шине токопровода, и подключенных к времязадающему блоку, который связан с исполнительным органом, отличающееся тем, что один конец пластины закреплен в прорези планки, прикрепленной с помощью болта к хомуту, который надет на токоведущую шину, установленную на изоляторах внутри оболочки закрытого токопровода, при этом на поверхности пластины закреплены n герконов, к контактам которых подсоединены изолированные провода, пропущенные через соответствующие отверстия в пластине на противоположную ее поверхность, на которой изолированные провода закреплены с помощью хомутов и через разъем, прикрепленный к этой поверхности, с помощью кабеля пропущены через отверстие в оболочке закрытого токопровода и подключены к времязадающему блоку, причем пластина расположена так, чтобы ее поверхность с закрепленными на ней герконами совпадала с плоскостью поперечного сечения шины.

Похожие патенты:

Реле тока // 2563959

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к электронным реле тока. Реле тока содержит промежуточный трансформатор тока, выпрямитель, исполнительный элемент, четыре пороговых блока, два элемента И, реверсивный счетчик, счетчик импульсов, одновибратор, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, блок вычитания, сумматор, двухсторонний ограничитель, нерекурсивный фильтр, формирователь коротких импульсов, RS-триггер, два ключа, блок элементов ИЛИ.

Способ и устройство для выбора защитных зон в компоновке с множеством шин // 2562916

Настоящее изобретение относится к способу выбора защитных зон в компоновке с множеством шин (11), при этом компоновка с множеством шин содержит шинные зоны (ZA1, ZB1, ZC1, ZA2, ZB2, ZC2) и ячейки (FB-1, BC-1, BS, BC-2, FB-2), соединяемые с шинными зонами (ZA1, ZB1, ZC1, ZA2, ZB2, ZC2), при этом ячейки (FB-1, BC-1, BS, BC-2, FB-2) содержат измерительные трансформаторы (CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8).

Устройство контроля амплитудной асимметрии напряжений // 2561505

Устройство относится к области систем управления силовыми преобразователями. Техническим результатом является повышение точности работы и расширение функциональных возможностей устройства.

Система дифференциальной защиты тяговой сети постоянного тока // 2561067

Изобретение относится к защите тяговых сетей постоянного тока. Техническим результатом является повышение надежности срабатывания защиты от токов короткого замыкания, а также уменьшение вероятности ложных срабатываний.

Бытовой прибор с защитной схемой // 2560527

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение безопасности.

Способ защиты конденсаторной батареи и устройство для его осуществления // 2552528

Устройство для защиты конденсаторной батареи с заземленной нейтралью от внутренних повреждений содержит микропроцессорное устройство, обрабатывающее цифровые значения токов небаланса, токов, измеренных на вводе в батарею конденсаторов, напряжений, измеренных на шинах подстанции.

Устройство для компенсации емкостных токов при однофазных замыканиях на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью // 2549974

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат - повышение точности компенсации емкостных токов при однофазных замыканиях на землю и расширение диапазона изменения параметров устройства.

Реверсивный вентильный преобразователь // 2546062

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться для преобразования постоянного тока в переменный. Достигаемый технический результат - повышение надежности.

Трехфазное измерительное устройство продольной дифференциальной токовой защиты электрической машины // 2544012

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам защиты трехфазных электрических линий, машин и приборов, в частности к схемам защиты, реагирующим на разность токов.

Устройство защитного отключения по напряжению // 2543990

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для защиты приемников электрической энергии от аварийных значений напряжений в электрических сетях.

Ручка управления // 2163086

Устройство для защиты полупроводниковых устройств и контактных энергораспределителей переменного тока от токовой перегрузки // 1700623

Изобретение относится к устройствам защиты электрических линий, машин и приборов . .

Устройство для управления электромеханическим приводом рулевой поверхности летательного аппарата // 1446828

Устройство для фиксации ручки переключателя // 1248467

Изолирующая рукоятка для электрических выключателей и аппаратов // 8480

Микропроцессорная панель управления // 2570572

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности. Микропроцессорная панель управления содержит модуль управления и сигнализации (МУС), имеющий микропроцессор, функциональные подсистемы сигнализации, регистрации, обработки команд, синхронизации, связи, диагностики, блока релейных модулей дискретных входов/выходов (МДВВ), состоящего из отдельных модулей, выполняющих функционально законченные операции, с функцией исключения ложных команд, наличие основной соединительной платы для организации обмена данными между МУС и релейными модулями МДВВ, а также наличие модуля питания (МП), обеспечивающего функционал модуля фильтров оперативного напряжения, модуля защиты питания от провалов напряжения, модуля источника питания. Функционал МПУ является достаточным для обеспечения непрерывной бесперебойной работы и своевременной сигнализации о контролируемых событиях. 3 н.п. ф-лы, 8 ил.

Система релейной защиты, контроля и управления электротехническим оборудованием // 2576975

Изобретение относится к области энергетики. Технический результат - повышение надежности и быстродействия системы. Система релейной защиты, контроля и управления объектов электротехнического оборудования содержит полевые устройства, связанные с объектами электротехнического оборудования, и автоматизированные рабочие станции операторов управления. Причем полевые устройства выполнены с возможностью сбора информации с объектов электротехнического оборудования и выдачи команд управления. Каждое из полевых устройств и каждая из рабочих станций оператора управления снабжены микропроцессором, выполняющим функции контроллера, для сбора-выдачи, обработки и хранения информации. При этом каждое полевое устройство и каждая рабочая станция соединены с двумя микропроцессорами, а каждый микропроцессор соединен со всеми другими микропроцессорами. 2 ил.

Устройство токовой защиты контактной сети постоянного тока // 2581619

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности работы токовых защит фидеров тяговых подстанций постоянного тока. Устройство включает устройство для заземления опор контактной сети, содержащее протяженный заземлитель, соединенный через поляризующий диодный блок и дроссель-трансформатор рельсовой сети с рельсовым фидером тяговой подстанции постоянного тока. Между поляризующим диодным блоком и дроссель-трансформатором рельсовой сети размещен датчик тока, выход которого соединен с программируемым блоком управления, выходом соединенным с быстродействующим выключателем контактной сети. 2 ил.

Способ компенсации напряжения прикосновения на месте производства работ на выведенной в ремонт воздушной линии электропередачи // 2586995

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение безопасности работ на воздушных линиях за счет снижения наведенного напряжения на месте производства работ до безопасного значения. Согласно способу воздушную линию заземляют по концам в распределительных устройствах подстанций, на месте производства работ соединяют основным заземлением фазные провода выведенной в ремонт воздушной линии с контуром заземления опоры, устанавливают дополнительное заземление, отстоящее от контура заземления опоры на расстоянии не менее 15 м, в цепь основного заземления включают трансформатор тока, между основным заземлением и дополнительным заземлением включают источник тока, управляемый током со вторичной обмотки трансформатора тока так, чтобы в каждый момент времени мгновенное значение тока управляемого источника было равно мгновенному значению тока через основное заземление на контур опоры и противоположно ему по направлению. 2 ил.

Способ компенсации наведенного напряжения на месте производства работ на отключенной воздушной линии электропередачи при коротком замыкании на работающей линии // 2591182

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение безопасности работ в электроустановках путем снижения наведенного напряжения на месте производства работ. Согласно способу в месте производства работ соединяют заземляющими проводами фазные провода отключенной линии в звезду, центр которой соединяют заземляющим проводом с контуром заземления опоры линии. Предварительно определяют величину тока источника наведенного напряжения на отключенной линии при коротком замыкании на работающей линии, по величине которого формируют мощность конденсаторной батареи автономного источника тока, которую постоянно заряжают от автономного источника электрической энергии. При производстве работ измеряют ток в проводе, соединяющем звезду заземляющих проводов с контуром заземления опоры линии, по величине которого в реальном времени формируют в блоке управления управляющее воздействие, которое подают на блок формирования компенсирующего тока, на выходе которого, используя зарядную мощность конденсаторной батареи, устанавливают мгновенный ток, равный по величине и находящийся в противофазе к измеренному току, подают компенсирующий ток в провод, соединяющий звезду заземляющих проводов с контуром заземления опоры линии и контролируют величину остаточного наведенного напряжения, не превышающую 25 В. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ компенсации наведённого напряжения на месте производства работ на отключенной воздушной линии электропередачи // 2593277

Использование: в области электротехники. Технический результат - надежное снижение наведенного напряжения на месте производства работ. Согласно способу соединяют заземляющими проводами фазные провода отключенной линии с контуром заземления опоры линии в месте производства работ, измеряют на месте производства работ с помощью вольтметра величину наведенного напряжения и с помощью фазометра значение фазы наведенного напряжения, определяют мощность источника наведенного напряжения, формируют для каждого фазного провода автономный источник мощности с возможностью регулирования величины и фазы компенсирующего напряжения, подключают между контуром заземления опоры и заземляющими проводами регулируемые источники мощности с напряжением, равным по величине и находящимся в противофазе к наведенному напряжению в данном фазном проводе, контролируют и регулируют по показаниям вольтметра и фазометра величину и фазу остаточного наведенного напряжения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.