UA122429C2 - Електромеханічний обмежувач струму короткого замикання - Google Patents

Abstract

Винахід належить до області електротехніки, зокрема, струмообмежувальні пристрої призначені для обмеження струму короткого замикання в електричній мережі. Електромеханічний обмежувач струму короткого замикання з мідною обмоткою, що містить шихтований броньований магнітопровід, з обмоткою, яку включено у фазу електричної мережі для її захисту. Магнітопровід має від'ємний рухомий якір на середньому стержні, зафіксований зворотною пружиною. Технічним результатом, що досягається даним винаходом, є підвищення ефективності та надійності захисту електричної мережі та електроустаткування від струмів короткого замикання, спрощення конструкції пристрою.

Description

Винахід належить до електротехніки, зокрема до струмообмежувальних пристроїв, призначених для обмеження струму короткого замикання в електричних мережах.

Відомий прилад, який використовує котушку без магнітопровода у кожній фазі, що одним кінцем з'єднана послідовно з відповідним приєднанням (наприклад, з лінією електропередач), а іншим кінцем через вимикач до шин підстанції, паралельно кожній котушці підключений швидкодіючий запобіжник.

При виникненні струму короткого замикання на приєднанні, що відходить, запобіжник миттєво перегоряє й струм короткого замикання протікає через котушку реактора, у результаті його величина знижується. Включається реактор при короткому замиканні перегорянням плавкої вставки запобіжника, а вимикається дією релейного захисту вимикача |11.

Якщо розглядати наведений вище пристрій, то можна відмітити деякі недоліки. Так, наприклад, після спрацювання обмежувача струму неможливе автоматичне повторне включення після усунення аварії, бо необхідно зробити заміну запобіжника. Крім цього при спрацюванні реактора діють значні електродинамічні сили.

Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що заявляється, є обмежувач струму, який має Ш-подібний шихтований магнітопровід, на середньому стержні якого міститься основна надпровідна обмотка, призначена для включення у фазу електричної мережі для її захисту.

Магнітопровід має від'ємний рухомий якір, зафіксований зворотною пружиною, який при протіканні струму короткого замикання по обмотці обмежувача притягується до магнітопроводу та замикає його. Таким чином, магнітний опір приладу зменшується, а індуктивний опір обмотки, яка увімкнена в електричну мережу, збільшується та обмежує струм короткого замикання (21.

У даному пристрої, на відміну від вищенаведеного, при спрацюванні збільшення опору відбувається при замкненні магнітопроводу.

Можна відмітити такий недолік, як необхідність джерела живлення для охолодження надпровідної обмотки. Крім того, наявність кріостату ускладнює конструкцію.

Задачею винаходу, що пропонується, є підвищення ефективності та надійності захисту електричної мережі та електроустаткування від струмів короткого замикання, шляхом збільшення індуктивного опору електромеханічного обмежувача струму за рахунок притягнення

Зо якоря до осердя магнітопроводу.

Задача вирішується електромеханічним обмежувачем струму короткого замикання, який має броньовий шихтований магнітопровід, на середньому стержні якого міститься основна мідна обмотка, яку включено у фазу електричної мережі для захисту від аварійних струмів.

Магнітопровід має від'ємний рухомий якір на середньому стержні, зафіксований зворотною пружиною, який при протіканні струму короткого замикання по обмотці електромеханічного обмежувача притягується до магнітопроводу та замикає його. Таким чином, магнітний опір приладу зменшується, а індуктивний опір обмотки, яка увімкнена в електричну мережу, збільшується та обмежує струм короткого замикання.

Ця сукупність ознак дозволяє вирішити задачу винаходу.

Винахід має розвиток, який полягає в тому, що основна обмотка виготовлена з мідного проводу, утворюючи електромагнітне зусилля, притягує рухомий якір на середньому стержні.

Такий підхід дозволяє спростити конструкцію пристрою, а також зменшити масу рухомого якоря.

На кресл. представлена конструктивна схема електромеханічного обмежувача струму, яка представляє загальний вигляд приладу для увімкнення у фазу електромережі.

Прилад зображений на кресл. містить: магнітопровід 1; рухомий якір 2, закріплений до пружини 4; основна обмотка 3, яка розміщена на середньому стержні магнітопроводу 1 та увімкнена послідовно до електричного кола.

Прилад працює наступним чином.

При номінальному режимі роботи електричної мережі струм Ін протікає по основній обмотці

З електромеханічного обмежувача струму і навантаженню 7н. З огляду того, що обмотка міститься на середньому стержні магнітопроводу 1, який знаходиться у розімкненому стані, бо якір 2 притягнений пружиною 4, котушка З має незначний індуктивний опір.

При виникненні струму короткого замикання Ікз зростає магніторушійна сила обмотки З та магнітна індукція у повітряному проміжку б, відповідно зростає електромагнітна сила, яка, перебільшуючи зусилля пружини 4, притягує якір 2 до магнітопроводу 1. Таким чином, індуктивний опір обмотки З зростає, що обмежує струм короткого замикання. Напруга джерела електромережі Ш практично дорівнює спаду напрузі Оосс на електромеханічному обмежувачі (516) струму.

Перевагою пристрою, який пропонується, є зменшення ваги рухомого якоря та підвищення швидкодії. При нормальному режимі роботи електромережі спад напруги Шос на пристрої незначний.

Джерела інформації: 1. Пат. Укр. Мо 22717, МПК НОТЕ 38/00, 16.07.2001. 2. Пат. Укр. Мо 48214, МПК НО2Н 9/00, 10.03.2010.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Електромеханічний обмежувач струму короткого замикання, який містить розімкнену магнітну систему, рухому частину шихтованого магнітопроводу, закріплену до зворотної пружини, основну обмотку, яку увімкнено у фазу електромережі, який відрізняється тим, що частина середнього стержня броньового шихтованого магнітопроводу виконана у вигляді від'ємного рухомого якоря, який закріплений до пружини, таким чином, що утворює повітряний проміжок у середньому стержні магнітопроводу, основна обмотка якого виконана з мідного проводу.

   І ж їй ех а ка шо в пиши Лк в Оое (нання і Що рн