Пристрій для захисту комплектного розподільного пристрою від руйнування дією дугових пошкоджень

Винахід відноситься до галузі електротехніки і призначений для релейного захисту обладнання шаф комплектного розподільного пристрою (КРП) 1 комплектного розподільного пристрою зовнішнього розміщення (КРПЗ) номінальною напругою 6 - 10кВ від руйнівної дії коротких замикань (КЗ), що супроводжуються відкритою електричною дугою. Відомий пристрій для захисту обладнання шаф КРП (КРПЗ) 6 - 10кВ від дії електричної дуги КЗ з використанням трансформаторів струму. Основним недоліком цього пристрою є велика затримка проходження сигналу при виникненні КЗ, слабий захист від дії потужних електромагнітних полів, що може призвести до помилкового спрацювання пристрою, та неможливість його монтажу в діючих КРП (КРПЗ) в зв'язку з необхідністю зміни конструкції шаф КРП (КРПЗ) (А.с. №1555761, СРСР, опубл. 07.04.90p., МПК H62H7/22). Найбільш близьким за сукупністю ознак до винаходу є пристрій для диференційованого дугового захисту секцій комплектного розподільного пристрою, який має в своєму складі фотодатчики, компаратори, схеми порівняння, полосові фільтри, логічні елементи І, логічний елемент АБО і схеми затримки, які під'єднані до кола відключення вимикача вводу секції КРП (КРПЗ) 6 - 10кВ (А.с. №1545287 СРСР, опубл. 23.02.90р., МПК H02H7/22 - прототип). Недоліком цього пристроює необхідність монтажу великої кількості фотодатчиків (по два на кожну секцію), які мають невеликий кут охоплення в зоні спостереження за появою електричної дуги при КЗ в секціях шаф КРП (КРПЗ), що створює певні труднощі при монтажі пристрою і контролю його працездатності. Фотодатчики мають різну інтегральну чутливість, яка змінюється з часом, що не дозволяє розраховувати не тільки на певний час спрацювання і відповідно на надійність його дії, але і на спрацювання пристрою взагалі. При заміні фотодатчиків виникає необхідність в додатковому регулюванні компараторів і схем порівняння пристрою, що можуть робити тільки висококваліфіковані спеціалісти. Крім того, в спектрі потужних електромагнітних полів, де розташований пристрій, присутня друга гармонійна складова частоти мережі на яку розраховані полосові фільтри пристрою, яка при певних обставинах може призвести до помилкового спрацювання, що також знижує надійність роботи пристрою. В основу винаходу поставлено задачу в пристрої для захисту комплектного розподільного пристрою від руйнування дією дугови х пошкоджень шляхом застосування оптичного волокна як фіксатора провідника світла при виникненні відкритої електричної дуги в любій частині шафи (секції) КРП (КРПЗ). Застосування оптичного волокна забезпечує сталу чутливість, відсутність впливу магнітних полів і надійність спрацювання пристрою при виникненні електричної дуги від КЗ. Для рішення цієї задачі в пристрій захисту шаф (секцій) КРП (КРПЗ), який має логічний елемент АБО, компаратори, схему затримки, логічні елементи І, введено оптичне волокно, два фотоперетворювачі, підсилювач, елементи контролю рівня напруги і ключі. Оптичне волокно розташоване в секціях шафи КРП (КРПЗ), а його вільні кінці під'єднані до двох фотоперетворювачів, які світлову енергію перетворюють в електричний сигнал. Електричний сигнал через логічний елемент АБО подається на вхід компаратора, з виходу якого через схему затримки подається на вхід підсилювача, Електричний сигнал з підсилювача подається на один із входів логічних елементів І, ви ходи яких під'єднані до входу ключів. Другий сигнал поступає з елементів контролю за рівнем напруги, які розташовані в секціях шафи КРП (КРПЗ), через компаратори до других входів логічних елементів. 1. При наявності двох сигналів на вході любого логічного елементу 1, на її ви ході появляється сигнал, який поступає на вхід ключа відключення тієї секції чи ша фи, в якій виникла електрична дуга при КЗ. На кресленні (фіг.) схематично зображений запропонований пристрій. Пристрій для захисту комплектного розподільного пристрою від руйнування дією дугови х пошкоджень складається з оптичного волокна 1 розташованого в окремих секціях шафи 2 КРП (КРПЗ), двох фотоперетворювачів 3 і 4, логічного елементу АБО 5, компаратора 6, схеми 7 затримки, підсилювача 8, логічних елементів 9, компараторів 10, елементів 11 контролю рівня напруги, ключів 12. Для забезпечення мети винаходу пристрій захисту має два фотоперетворювачі 3 і 4, які перетворюють світловий потік в електричний сигнал. Цей сигнал через логічний елемент АБО 5 подається на компаратор 6, з виходу якого через схему 7 затримки поступає на підсилювач 8. Вихід підсилювача 8 під'єднано до одного з входів логічного елементу 9, ви хід якого керує ключем 12 для дії на електромагнітний вимикач аварійного відключення певної пошкодженої шафи чи певної пошкодженої секції шафи КРП (КРПЗ). Виходи елементів 11 контролю рівня напруги під'єднані до входів компараторів 10, виходи яких під'єднано до других входів логічних елементів 9. Оптичне волокно 1 являє собою гнучке скляне волокно, яке проводить світло 1, не реагує на дію потужних електромагнітних полів і обома кінцями під'єднано до входів фотоперетворювачів 3 і 4. Пристрій працює таким чином. В режимі спостереження за появою електричної дуги при КЗ в працюючій шафі КРП (КРПЗ) оптичне волокно 1 не освітлене, фотоперетворювачі 3 і 4 не працюють, компаратор 6 виробляє сигнал, який не збуджує схему 7 затримки, а перші входи логічних елементів 9 знаходяться в заперечливому стані по вихідному сигналу підсилювача 8. Елементи 11 контролю рівня напруги видають сигнал наявності номінальної напруги в цій шафі (секції), яка освтілюється компараторами 10, з виходів яких на другі входи логічних елементів і поступають заперечливі сигнали. При відсутності сигналу на виходах логічних елементів 9 ключі 12 знаходяться в вимкнутому стані. Спалах світла, що супроводжується електричною дугою при КЗ в i - тій секції шафи КРП2, сприймається оптичним волокном 1, перетворюється в електричний сигнал на фотоперетворювачах 3 і 4, який через елемент АБО 5 подається на компаратор 6. По вихідному сигналу компаратора 6 збуджується схема 7 затримки підсилюється підсилювачем 8, по виходу якого на перші входи логічних елементів 9 надходить розрішаючий сигнал. На другий вхід логічного елементу 9 надходить розрішаючий сигнал з виходу компаратора 10, який зреагував на сигнал зниження напруги, поданий елементом 11 контролю рівня напруги розташованому в i - тій секції шафи КРП 2. Сигнал з виходу елемента 9 діє на ключ 12, який вимикає електромагніт вимикача аварійного відключення певної шафи (секції) і відключає її від джерела енергопостачання, тим самим знешкоджуючи електричну дугу, яка виникла при КЗ. При цьому на виході компаратора 10 залишається розрішаючий сигнал відносно одного із входів елемента 9, а на другий вхід елемента 9 діє розрішаючий сигнал збудженої схеми 7 затримки, дозволяючи ключу 12 знаходитись в спрацьованому стані ще певний час, достатній для надійного спрацювання електромагніту аварійногоо відключення шафи (секції) КРП 2. Елемент АБО 5 дозволяє зберегти працездатність пристрою навіть при пошкодженні оптичного волокна 1 відкритою електричною дугою. Примусове відключення любої шафи, наприклад, для профілактичного огляду, також не впливає на працездатність пристрою. Застосування гнучкого скляного оптичного волокна дозволяє збільшити зону спостереження за появою відкритої електричної дуги при КЗ в шафі (секції) КРП 2, що збільшує чутливість та надійність роботи пристрою в цілому, а заміна оптичного волокна не потребує додаткового регулювання рівня компаратора, що спрощує монтаж пристрою.