RU2032957C1 - High-voltage safety device - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: high-voltage safety device has two fuse elements wound in opposition on insulation core. Flowing current is divided into two equal parts. Thanks to it influences of both currents on any turn are mutually compensated resulting in complete absence of interturn forces. EFFECT: increased electrodynamic stability of safety device to pulse actions of high currents. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным плавким предохранителям. The invention relates to electrical engineering, namely to high-voltage fuses.

Известен высоковольтный предохранитель, содержащий плавкую вставку в виде изоляционного сердечника, на который с определенным шагом (равномерно или группами) намотаны проводниковые плавкие элементы, концы которых соединены между собой параллельно. Все плавкие элементы намотаны в одну сторону (например, по часовой стрелке) так, что они нигде не пересекаются друг с другом. Расстояние между параллельными плавкими элементами (группами) поддерживается неизменным по всей длине намотки. A high-voltage fuse is known, comprising a fuse in the form of an insulating core, on which conductor fuse elements are wound with a certain step (evenly or in groups), the ends of which are connected in parallel. All fusible elements are wound in one direction (for example, clockwise) so that they never intersect with each other. The distance between parallel fusible elements (groups) is maintained constant over the entire length of the winding.

В рабочих режимах по плавкой вставке протекают токи, равномерно распределенные по всем параллельным элементам и вызывающие термические и электродинамические воздействия, не превышающие расчетных допустимых значений, вызывающих остаточные изменения плавких элементов. В режиме же короткого замыкания как термические, так и электродинамические воздействия работают на разрушение плавких элементов, что приводит к отключению токов короткого замыкания. In operating modes, currents flow evenly across the fuse-link across all parallel elements and cause thermal and electrodynamic effects that do not exceed the calculated allowable values that cause residual changes in the fusible elements. In the short circuit mode, both thermal and electrodynamic influences work on the destruction of fusible elements, which leads to the disconnection of short circuit currents.

При защите конденсаторов большой емкости в мощных конденсаторных батареях такие предохранители работают неудовлетворительно. В импульсных режимах, соответствующих разряду конденсатора накоротко, предохранители подвергаются не только электротермическому, но и большому электродинамическому воздействию токов в соседних витках плавких элементов. Наибольшие межвитковые усилия возникают на крайних витках намотки, считая от бандажа. Эти усилия настолько велики, что могут привести к схлестыванию и обрыву этих витков и выходу из строя предохранителя в цепи неповрежденного конденсатора. When protecting large capacitors in powerful capacitor banks, such fuses do not work satisfactorily. In pulsed modes corresponding to a short capacitor discharge, fuses are subjected not only to electro-thermal, but also to a large electrodynamic effect of currents in adjacent turns of fusible elements. The greatest interturn efforts arise at the extreme turns of the winding, counting from the bandage. These efforts are so great that they can lead to whipping and breaking of these turns and failure of the fuse in the intact capacitor circuit.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение электродинамической стойкости к импульсным воздействиям больших токов за счет уменьшения электродинамических межвитковых усилий. The problem to which the invention is directed is to increase the electrodynamic resistance to pulsed effects of high currents by reducing electrodynamic interturn efforts.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в высоковольтном предохранителе с повышенной электродинамической стойкостью к импульсным воздействиям больших рабочих токов, содержащем плавкую вставку в виде соединенных параллельно проводниковых плавких элементов, намотанных равномерно на изоляционный сердечник, плавкая вставка выполнена из четного числа одинаковых плавких элементов, намотанных на сердечник 1 попарно встречно. The essence of the invention lies in the fact that in a high-voltage fuse with increased electrodynamic resistance to pulsed influences of large working currents, containing a fuse in the form of conductor fuses connected in parallel wound uniformly on an insulating core, the fuse is made of an even number of identical fused elements wound on the core 1 in pairs counter.

Техническим результатом, который достигается при реализации предлагаемого изобретения является уменьшение электродинамических межвитковых усилий, что, в свою очередь, позволяет повысить электродинамическую стойкость предохранителей к импульсным воздействиям больших токов. The technical result that is achieved by the implementation of the present invention is to reduce the electrodynamic interturn efforts, which, in turn, allows to increase the electrodynamic resistance of fuses to pulsed high currents.

На фиг. 1 представлен высоковольтный плавкий предохранитель; на фиг. 2 принципиальная схема конденсаторной батареи с установленными в ней последовательно с каждым конденсатором внешними предохранителями. In FIG. 1 shows a high voltage fuse; in FIG. 2 is a schematic diagram of a capacitor bank with external fuses installed in series with each capacitor.

Высоковольтный плавкий предохранитель (фиг. 1) содержит два намотанных встречно на изоляционный сердечник 1 плавких элемента 2. Протекающий ток I делится на две равные части I₁ I₂, при этом воздействия от обоих токов I₁ и I₂ на любой виток взаимно компенсируются, практически приводя к полному отсутствию межвитковых усилий.The high-voltage fuse (Fig. 1) contains two fuses 2 wound opposite to the insulating core 1. The flowing current I is divided into two equal parts I ₁ I ₂ , while the effects of both currents I ₁ and I ₂ on each coil are mutually compensated, practically leading to a complete absence of interturn efforts.

В нормальных рабочих режимах через плавкий элемент предохранителя 3 (фиг. 2) протекает либо ток заряда разряда конденсатора 4, либо токи, соответствующие пульсации напряжения на нем (при использовании конденсаторной батареи в сглаживающих фильтрах). In normal operating conditions, either the charge current of the discharge of the capacitor 4 or the currents corresponding to the voltage ripple on it (when using a capacitor bank in smoothing filters) flows through the fuse element of the fuse 3 (Fig. 2).

В частности, при аварийном пробое одного из конденсаторов 4 все остальные конденсаторы данного ряда батареи разряжаются на поврежденный конденсатор. При этом предохранитель поврежденного конденсатора подвергается суммарному воздействию всех токов разряда неповрежденных конденсаторов и должен срабатывать, отсоединяя поврежденный конденсатор от цепи, а предохранители, находящиеся в цепях "здоровых" конденсаторов, должны выдерживать режим разряда и последующего заряда и продолжать нормальную работу. In particular, during an emergency breakdown of one of the capacitors 4, all other capacitors of this row of batteries are discharged to the damaged capacitor. In this case, the fuse of a damaged capacitor is subjected to the total effect of all discharge currents of undamaged capacitors and must operate by disconnecting the damaged capacitor from the circuit, and the fuses located in the chains of "healthy" capacitors must withstand the discharge and subsequent charge mode and continue normal operation.

Использование в высоковольтном предохранителе предлагаемого изобретения позволяет уменьшить электродинамические межвитковые усилия, что, в свою очередь, приводит к повышению электродинамической стойкости предохранителей к импульсным воздействиям больших токов. The use of the present invention in a high-voltage fuse allows to reduce the electrodynamic inter-turn forces, which, in turn, leads to an increase in the electrodynamic resistance of the fuses to pulsed effects of high currents.

Claims (1)

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, содержащий плавкую вставку в виде соединенных параллельно плавких элементов, намотанных на изоляционный сердечник равномерно, отличающийся тем, что плавкая вставка выполнена из четного числа одинаковых плавких элементов, намотанных на сердечник попарно встречно. A HIGH-VOLTAGE FUSE containing a fuse in the form of fuses connected in parallel wound on an insulating core evenly, characterized in that the fuse is made of an even number of identical fuse elements wound on the core in pairs.

Images