RU2684762C2 - Система прерывания цепи для цепей высокого и сверхвысокого напряжения - Google Patents
Система прерывания цепи для цепей высокого и сверхвысокого напряжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684762C2 RU2684762C2 RU2015151448A RU2015151448A RU2684762C2 RU 2684762 C2 RU2684762 C2 RU 2684762C2 RU 2015151448 A RU2015151448 A RU 2015151448A RU 2015151448 A RU2015151448 A RU 2015151448A RU 2684762 C2 RU2684762 C2 RU 2684762C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circuit
- current
- interruption
- power supply
- connecting device
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000004224 protection Effects 0.000 abstract description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 6
- 230000009979 protective mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
- H02H3/085—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current making use of a thermal sensor, e.g. thermistor, heated by the excess current
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
- H01H83/06—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by current falling below a predetermined value
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение системы прерывания цепи, применимой для цепей высокого и сверхвысокого напряжения, которая размыкает цепь электропитания механическими средствами без дополнительного электропитания и обеспечивает защиту системы прерывания цепи и цепи высокого или сверхвысокого напряжения от перегорания. Система прерывания цепи содержит цепь питания, обеспечивающую напряжение, превышающее 600 В; устройство измерения тока в цепи питания, содержащее устройство понижения тока, обеспечивающее пониженный выходной ток; устройство прерывания цепи в цепи питания, электрически соединенное с устройством измерения тока для выборочного прерывания цепи питания; соединительное устройство, выполненное с возможностью механически управлять устройством прерывания цепи; и исполнительное устройство, электрически соединенное с устройством измерения тока. Исполнительное устройство включает термочувствительный элемент, выполненный с возможностью активировать вследствие детектирования тепла соединительное устройство с тем, чтобы указанное соединительное устройство механически привело в действие устройство прерывания цепи для прерывания цепи питания, когда выходной ток, подаваемый от устройства понижения тока на исполнительное устройство, превышает заранее заданное значение, причем термочувствительный элемент приводит в действие соединительное устройство, когда накопленное тепло вызывает изменение расширения твердого вещества, расширения газа, гидравлического давления или упругости. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
(a) Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к автоматическим выключателям, в частности, к системе прерывания цепи, обеспечивающей защиту от перегрузки по току для цепи питания высокого или сверхвысокого напряжения без дополнительного электропитания.
(b) Уровень техники
Автоматический выключатель представляет собой устройство, выполняющее функцию защиты от перегрузки по току, и обычно соединяется с главным выключателем или групповым выключателем внутренней электропроводки, либо является важным элементом системы защиты электрооборудования. Его главной задачей является защита от короткого замыкания и предотвращение перегрузки по току.
Автоматические выключатели для цепей высокого или сверхвысокого напряжения, такие, как автоматический выключатель, предложенный в полезной модели Тайваня №М503624, обычно содержат электронный автоматический защитный механизм, который при обнаружении сверхбольшого тока или сверхвысокого напряжения немедленно прекращает подачу электроэнергии либо непосредственно ограничивает входной ток или входное напряжение, чтобы предотвратить повреждение оборудования сверхбольшим током или сверхвысоким напряжением.
Однако вышеупомянутые автоматические выключатели имеют следующие недостатки.
Во-первых, большинство автоматических выключателей применимы только для цепей низкого напряжения; таким образом, сфера их применения ограничена.
Во-вторых, те автоматические выключатели, которые могут применяться в цепях высокого и сверхвысокого напряжения, обычно нуждаются в дополнительном электропитании для обеспечения работы электронного автоматического защитного механизма.
В-третьих, в случае аварии или неисправности возможно нарушение электропитания автоматического выключателя, вследствие чего автоматический выключатель не может выполнить функцию прерывания цепи, что может стать причиной перегорания самого автоматического выключателя и оборудования на стороне нагрузки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Основная задача настоящего изобретения заключается в разработке системы прерывания цепи, применимой для цепей высокого и сверхвысокого напряжения, которая, когда при стихийном бедствии, например, землетрясении, происходит падение опор линий электропередачи, возникают короткие замыкания и нарушается заземление, размыкает цепь электропитания механическими средствами без дополнительного электропитания. Таким образом, обеспечивается зашита системы прерывания цепи и цепи высокого или сверхвысокого напряжения от перегорания.
Еще одна важная задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы включить в состав системы прерывания цепи устройство для ручного прерывания цепи, позволяющее отключить электропитание вручную, когда работа энергетической системы полностью нарушена и все другие средства зашиты не срабатывают.
Для достижения вышеуказанных целей, система прерывания цепи содержит цепь питания, напряжение которой превышает 600 вольт, по крайней мере одно устройство измерения тока в цепи питания, содержащее устройство понижения тока, по крайней мере одно устройство прерывания цепи в цепи питания, электрически соединенное с устройством измерения тока для выборочного прерывания цепи питания, по крайней мере одно исполнительное устройство, электрически соединенное с устройством измерения тока для приведения в действие устройства прерывания цепи с целью размыкания цепи посредством соединительного устройства, когда величина выходного тока устройства понижения тока превышает заранее заданное значение, соединительное устройство, расположенное рядом с устройством прерывания сети, и устройство ручного прерывания сети, соединенное с соединительным устройством для ручного управления соединительным устройством с целью приведения в действие устройства прерывания цепи. Если система прерывания цепи используется в цепи высокого или сверхвысокого напряжения, устройство измерения тока получает питание от цепи питания, при этом на исполнительное устройство подается пониженный выходной ток от устройства понижения тока. Обычно исполнительное устройство находится в режиме ожидания, но при возникновении неполадок в цепи питания, при которых выброс тока вызывает превышение заранее заданного значения выходного тока на исполнительном устройстве, исполнительное устройство приводит в действие соединительное устройство для механического приведения в действие устройства прерывания цепи с целью отключения электропитания. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, ручное устройство прерывания цепи приводится в действие вручную для воздействия на соединительное устройство и механического приведения в действие устройства прерывания цепи с целью отключения электропитания. Как описано выше, тем самым обеспечивается зашита цепи питания от высокого или сверхвысокого напряжения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ. 1 представлена схема в аксонометрии системы прерывания цепи в однофазной цепи питания в соответствии с настоящим изобретением.
На ФИГ. 2 представлена функциональная блок-схема системы прерывания цепи в соответствии с настоящим изобретением.
На ФИГ. 3 представлено схематическое изображение системы прерывания цепи в однофазной цепи питания в соответствии с настоящим изобретением.
На ФИГ. 4 представлено схематическое изображение системы прерывания цепи в трехфазной цепи питания в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на ФИГ. 1 и 2, система прерывания цепи в соответствии с настоящим изобретением содержит следующие элементы.
Цепь 1 питания, напряжение которой составляет от 600 до 503000 вольт.
Устройство 3 измерения тока, например, трансформатор тока, установленное в цепи 1 питания. Устройство 3 измерения тока содержит устройство 31 понижения тока для подачи пониженного выходного тока.
Устройство 2 прерывания цепи устанавливается в цепи 1 питания и электрически соединяется с устройством 3 измерения тока для выборочного прерывания цепи 1 питания. Устройство 2 прерывания цепи соединяется с управляющим устройством 21 для обеспечения возможности удаленного управления устройством 2 прерывания цепи.
Исполнительное устройство 4 электрически соединяется с устройством 3 измерения тока. Когда выходной ток от устройства 31 понижения тока превышает заданное значение для исполнительного устройства 4, исполнительное устройство 4 приводит в действие устройство 2 прерывания цепи посредством соединительного устройства 5 для размыкания цепи 1 питания. С другой стороны, исполнительное устройство 4 также содержит термочувствительный элемент 41, приводящий в действие соединительное устройство 5, когда накопленное тепло вызывает изменение расширения твердого вещества, расширения газа, гидравлического давления или упругости.
Соединительное устройство 5 находится рядом с устройством 2 прерывания цепи. Соединительное устройство 5 содержит вал 51 для выборочного механического приведения в действие устройства 2 прерывания цепи.
Как показано на ФИГ. 1-3, система прерывания цепи используется в энергетических системах высокого и сверхвысокого напряжения. В целом, согласно электротехническим нормам, под высоким напряжением понимается напряжение от 600 до 10000 вольт, под сверхвысоким напряжением понимается напряжение выше 10000 вольт. Сверхвысокое напряжение обычно присутствует на электростанциях, коммутационных станциях, распределительных подстанциях и опорах линий электропередач. Такие энергетические системы высокого или сверхвысокого напряжения, как правило, оборудуются автоматическими защитными устройствами и дистанционными управляющими устройствами 21, при этом такие устройства обычно работают от постоянного тока и являются электронными, следовательно, требуют отдельного и дополнительного электропитания. Однако система прерывания цепи в соответствии с настоящим изобретением не требует дополнительного электропитания, поэтому даже в случае стихийного бедствия устройство 2 прерывания цепи продолжает функционировать.
В цепях питания высокого и сверхвысокого напряжения, уже оборудованных стандартным защитным устройством 7а, устанавливаются по крайней мере одно устройство 2 прерывания цепи и по крайней мере одно устройство 3 измерения тока (трансформатор тока). Устройство 31 понижения тока, являющееся частью устройства 3 измерения тока, управляет выходным током, поступающим от устройства измерения тока на исполнительное устройство 4, таким образом, что сила выходного тока составляет от 2,5 до 5 ампер. Стандартное защитное устройство 7 способно обеспечить защиту цепи при обычных обстоятельствах. Однако при стихийных бедствиях, например, при землетрясении, вызывающем падение опор линий электропередач и повреждение стандартного защитного устройства 7, как правило, цепь 1 питания падает на землю, и происходит ее заземление, при этом сила тока мгновенно возрастает в несколько раз, что приводит к перегоранию цепи 1 питания. С другой стороны, выброс тока сопровождается выделением большого количества тепла, что приводит к небольшому изменению объема. Термочувствительный элемент 41 исполнительного устройства 4 фиксирует такое изменение объема и приводит в действие устройство 2 прерывания цепи с целью размыкания цепи 1 питания посредством вала 51 соединительного устройства 5, механически приводящего в действие устройство 2 прерывания цепи.
Как показано на ФИГ. 4, в данном варианте осуществления изобретения используется единое соединительное устройство 5а, способное одновременно приводить в действие множество устройств 2а прерывания цепи. Это типичная трехфазная энергетическая система, оборудованная стандартным защитным устройством 7а, где каждая фаза представляет собой одиночную цепь 1а питания, при этом в каждой из цепей 1а питания установлены устройство За измерения тока и устройство 2а прерывания цепи. В соответствии с этим вариантом осуществления изобретения, возможно прерывание каждой из цепей 1а питания по отдельности. Либо, согласно другому варианту, единое соединительное устройство 5а может одновременно приводить в действие устройства 2а прерывания цепи всех трех фаз, а также стандартное защитное устройство 7а, таким образом, что все три фазы могут быть отключены в течение 50 мс, в соответствии с электротехническими нормами. Учитывая важность и значимость энергетических систем сверхвысокого напряжения, в настоящем изобретении предлагается максимально надежный защитный механизм, не нуждающийся в отдельном электропитании и позволяющий эффективно предотвратить полный выход из строя энергетической системы, особенно для энергетических систем сверхвысокого напряжения 345 кВ.
Следует отметить, что, несмотря на то, что система прерывания цепи, предлагаемая в настоящем изобретении, предназначена прежде всего для цепей высокого и сверхвысокого напряжения, она также может быть использована и для цепей низкого напряжения (например, 480 вольт). Независимо от того, какими защитными механизмами изначально оборудована энергетическая система, система прерывания цепи, предлагаемая в настоящем изобретении, может быть использована как максимально надежный защитный механизм, обеспечивающий безопасность энергетической системы.
По сравнению с известными техническими решениями, настоящее изобретение имеет следующие преимущества.
Во-первых, оно может использоваться в цепях высокого и сверхвысокого напряжения.
Во-вторых, прерывание цепи питания осуществляется с использованием исключительно механических средств, поэтому система прерывания цепи не нуждается в дополнительном электропитании.
Claims (11)
1. Система прерывания цепи, содержащая:
цепь питания, обеспечивающую напряжение, превышающее 600 В;
устройство измерения тока в цепи питания, содержащее устройство понижения тока, обеспечивающее пониженный выходной ток;
устройство прерывания цепи в цепи питания, электрически соединенное с устройством измерения тока для выборочного прерывания цепи питания;
соединительное устройство, выполненное с возможностью механически управлять устройством прерывания цепи;
и
исполнительное устройство, электрически соединенное с устройством измерения тока, причем исполнительное устройство включает термочувствительный элемент, выполненный с возможностью активировать вследствие детектирования тепла соединительное устройство с тем, чтобы указанное соединительное устройство механически привело в действие устройство прерывания цепи для прерывания цепи питания, когда выходной ток, подаваемый от устройства понижения тока на исполнительное устройство, превышает заранее заданное значение,
причем термочувствительный элемент приводит в действие соединительное устройство, когда накопленное тепло вызывает изменение расширения твердого вещества, расширения газа, гидравлического давления или упругости.
2. Система прерывания цепи по п. 1, отличающаяся тем, что устройство измерения тока представляет собой трансформатор тока, причем, когда система прерывания цепи, кроме того, включает два других устройства измерения тока, устройство прерывания цепи является трехфазным.
3. Система прерывания цепи по п. 1, отличающаяся тем, что напряжение цепи питания составляет от 1 кВ до 503 кВ.
4. Система прерывания цепи по п. 1, отличающаяся тем, что соединительное устройство содержит вал для выборочного механического приведения в действие устройства прерывания цепи.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015151448A RU2684762C2 (ru) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | Система прерывания цепи для цепей высокого и сверхвысокого напряжения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015151448A RU2684762C2 (ru) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | Система прерывания цепи для цепей высокого и сверхвысокого напряжения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015151448A RU2015151448A (ru) | 2017-06-06 |
| RU2684762C2 true RU2684762C2 (ru) | 2019-04-12 |
Family
ID=59031748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015151448A RU2684762C2 (ru) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | Система прерывания цепи для цепей высокого и сверхвысокого напряжения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2684762C2 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU8358A1 (ru) * | 1926-08-30 | 1929-03-30 | Е.И. Баскаков | Тепловой ограничитель тока |
| SU9970A1 (ru) * | 1927-05-31 | 1929-06-29 | Г.И. Линко | Тепловой ограничитель электрического тока |
| RU8358U1 (ru) * | 1997-10-28 | 1998-11-16 | Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт | Установка для посева бактериальных культур и бактериофагов |
| RU9970U1 (ru) * | 1998-02-27 | 1999-05-16 | Ульяновский государственный технический университет | Высоковольтный преобразователь напряжения |
| RU44001U1 (ru) * | 2004-10-11 | 2005-02-10 | ООО Научно-производственный центр "Экспресс" | Устройство токовой защиты и диагностики высоковольтных потребителей вагона |
| WO2005073997A1 (de) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Schutzschaltvorrichtung mit differenzstromauslöser |
| RU2477541C2 (ru) * | 2007-12-04 | 2013-03-10 | АББ С.п.А. | Автоматический выключатель для применения в низковольтных цепях |
-
2015
- 2015-12-01 RU RU2015151448A patent/RU2684762C2/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU8358A1 (ru) * | 1926-08-30 | 1929-03-30 | Е.И. Баскаков | Тепловой ограничитель тока |
| SU9970A1 (ru) * | 1927-05-31 | 1929-06-29 | Г.И. Линко | Тепловой ограничитель электрического тока |
| RU8358U1 (ru) * | 1997-10-28 | 1998-11-16 | Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт | Установка для посева бактериальных культур и бактериофагов |
| RU9970U1 (ru) * | 1998-02-27 | 1999-05-16 | Ульяновский государственный технический университет | Высоковольтный преобразователь напряжения |
| WO2005073997A1 (de) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Schutzschaltvorrichtung mit differenzstromauslöser |
| RU44001U1 (ru) * | 2004-10-11 | 2005-02-10 | ООО Научно-производственный центр "Экспресс" | Устройство токовой защиты и диагностики высоковольтных потребителей вагона |
| RU2477541C2 (ru) * | 2007-12-04 | 2013-03-10 | АББ С.п.А. | Автоматический выключатель для применения в низковольтных цепях |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015151448A (ru) | 2017-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11264794B2 (en) | Series compensator and control method | |
| CN103545796A (zh) | 中性点非有效接地配电网单相接地故障处理装置及方法 | |
| RU157512U1 (ru) | КОМПЛЕКТНОЕ КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ НА ПЕРЕМЕННОМ ОПЕРАТИВНОМ ТОКЕ ДЛЯ ПРИСОЕДИНЕНИЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 6-35 кВ | |
| CN102386606A (zh) | 电路及防止过电流条件的方法 | |
| CN108565974A (zh) | 一种基于保护装置自供电的远程失灵保护方法及*** | |
| US8482893B2 (en) | Integrated photovoltaic source circuit combiner and protection subsystem | |
| WO2021074812A1 (en) | High voltage overhead electric transmission line equipped with switchgear unit | |
| KR101622187B1 (ko) | 한류기 | |
| CN103683225A (zh) | 核电站低压配电***全供电范围接地故障保护方法 | |
| CN105206449B (zh) | 使输电线路或配电线路的电流断路的装置和方法以及限流布置 | |
| EP1569314B1 (en) | Automatic reset device particularly for residual current-operated circuit breakers and the like | |
| CN106653505B (zh) | 超高压或高压断路器的无障碍自由跳脱*** | |
| CN101232169A (zh) | 一种分励脱扣型单相短路保护装置 | |
| KR101387730B1 (ko) | 트리거 회로 및 이를 이용한 스위칭장치 | |
| KR920019034A (ko) | 수전시스템 | |
| JP2728398B2 (ja) | スポツトネツトワーク受変電保護装置 | |
| RU2684762C2 (ru) | Система прерывания цепи для цепей высокого и сверхвысокого напряжения | |
| CN206759031U (zh) | 一种改进的电厂低压供电***接地保护报警装置 | |
| US11165239B2 (en) | Virtual electronic circuit breaker | |
| RU89783U1 (ru) | Токоограничитель | |
| JP6240647B2 (ja) | サーキットブレーカーの引き外しシステム | |
| RU2333583C1 (ru) | Способ контроля отказа выключателя | |
| CN203504132U (zh) | 矿用隔爆型移动变电站过流保护装置 | |
| KR101781287B1 (ko) | 초고압 및 고압 차단기의 무장애 트립 시스템 | |
| Brewis et al. | Theory and practical performance of interlocked overcurrent busbar zone protection in distribution substations |