×
20.11.2015
216.013.91a5

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ГАШЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002568901
Дата охранного документа
20.11.2015
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от электрической дуги короткого замыкания, возникающей в высоковольтном электрооборудовании. Устройство гашения электрической дуги содержит короткозамыкатель с газовым приводом и дополнительно содержит волоконно-оптический датчик оптического излучения, выход которого подсоединен к оптическому пиропатрону, причем выход оптического пиропатрона через газовый привод подключен к входу короткозамыкателя. Техническим результатом является снижение порога срабатывания и увеличение быстродействия срабатывания дуговой защиты. 1 ил.
Основные результаты: Устройство гашения электрической дуги, содержащее короткозамыкатель с газовым приводом, отличающееся тем, что дополнительно содержит волоконно-оптический датчик оптического излучения, выход которого подсоединен к оптическому пиропатрону, причем выход оптического пиропатрона через газовый привод подключен к входу короткозамыкателя.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от электрической дуги короткого замыкания, возникающей в высоковольтном электрооборудовании.

В настоящее время гашение электрической дуги короткого замыкания в высоковольтном оборудовании, содержащем высоковольтные выключатели, отделители, короткозамыкатели, трансформаторы и др., производится путем его отключения от питания с помощью выключателя по сигналам от устройств дуговой защиты [1].

Недостатком такого решения является необходимость проводить отключение при максимально допустимом токе через выключатель, что приводит снижению его ресурса, а также большое время отключения из-за складывающихся времен срабатывания устройства дуговой защиты и выключателя.

Известно устройство создания искусственного металлического короткого замыкания, так называемые убийцы дуги (arc killer) [2], содержащее датчик давления или датчик оптического излучения, подключенный через электронную схему к электромагниту, удерживающему взведенную пружину, к которой прикреплен шунт. При возникновении электрической дуги датчик воздействует через электронную схему на электромагнит, который освобождает пружину, в результате чего происходит короткое замыкание через шунт фаз цепи, где возникла электрическая дуга. Происходит понижение напряжения на столбе электрической дуги практически до нуля и тем самым прекращается ее горение.

Недостатком устройства является низкое быстродействие из-за использования пружинного привода для осуществления искусственного металлического короткого замыкания.

Наиболее близким к заявляемому является распределительное устройство с подвижной стенкой [3], которая может поворачиваться под действием давления раскаленного воздуха (газов), соприкасающегося со столбом электрической дуги, соединенной с ножами короткозамыкателя, и вместе с специальной пружиной является газовым приводом. При возникновении электрической дуги на стенку воздействует давление раскаленного воздуха и поворачивает ее. После прохождения мертвой точки специальная пружина воздействует на ножи короткозамыкателя, соединенные с фазами, которые под ее действием замыкаются на землю, создавая искусственное металлическое короткое замыкание, приводящее к гашению дуги.

Недостатками прототипа является высокий порог срабатывания (более 10 кА) и низкое быстродействие из-за его большой массивности (порядка 0,12 с).

Техническим результатом является снижение порога срабатывания и увеличение быстродействия срабатывания дуговой защиты.

Технический результат достигается тем, что устройство гашения электрической дуги, содержащее короткозамыкатель с газовым приводом, дополнительно содержит волоконно-оптический датчик оптического излучения, выход которого подсоединен к оптическому пиропатрону, причем выход оптического пиропатрона через газовый привод подключен к входу короткозамыкателя.

На чертеже приведена схема устройства.

Принятые обозначения:

1 - волоконно-оптический датчик оптического излучения;

2 - оптический пиропатрон;

3 - газовый привод;

4 - короткозамыкатель;

А, В, С - обозначения фаз трехфазной высоковольтной сети.

Устройство состоит из волоконно-оптического датчика 1 оптического излучения, который обоими своими торцами подключен через оптический пиропатрон 2 к газовому приводу 3. Выход газового привода 3 подключен к короткозамыкателю 4. Волоконно-оптический датчик 1 устанавливается вблизи высоковольтной цепи, на которой может возникнуть электрическая дуга таким образом, чтобы датчик 1 мог воспринимать свет от возможной дуги.

Устройство работает следующим образом.

В отсутствие электрической дуги короткозамыкатель 4 разомкнут. При возникновении электрической дуги свет от нее падает на волоконно-оптический датчик оптического излучения 1 и формирует в нем оптический сигнал, который поступает на оптический пиропатрон 2 и поджигает в нем метательное вещество. Горение метательного вещества в пиропатроне 2 сопровождается бурным выделением газов и приводит к резкому повышению давления, которое с выхода пиропатрона поступает в газовый привод, что приводит к его срабатыванию. Механическое усилие от газового привода передается на короткозамыкатель, который осуществляет искусственное металлическое короткое замыкание фаз высоковольтной цепи с землей. Так как сопротивление металлического соединения много меньше, чем сопротивление электрической дуги, то весь ток начинает течь через металлическое короткое замыкание, напряжение питания падает, и дуга гаснет.

В качестве волоконно-оптического датчика оптического излучения 1 можно использовать волоконный световод, выполненный из оптического волокна или жгута волокон с сердцевиной из лазерного стекла, аналогичный световоду из [4], который протянут внутри КРУ вблизи возможного возникновения электрической дуги, причем один или оба торца (в последнем случае он изогнут в виде петли, как показано на чертеже) которого подключены к оптическому входу пиропатрона 2. Пиропатрон 2 может быть выполнен, например, в виде цилиндрического корпуса, внутри которого размещено метательное вещество, например, в виде дымного пороха, причем торец или торцы световода волоконно-оптического датчика 1 находятся в непосредственном контакте с метательным веществом. Другой торец пиропатрона 2 имеет отверстие (выход), через которое газы метательного вещества могут перетекать в газовый привод 3.

В качестве газового привода и короткозамыкателя можно использовать устройство гашения ARC-AT фирмы ARCON [5], содержащее цилиндр, внутри которого может перемещаться поршень, механически связанный с заземляющими ножами.

Порог срабатывания устройства определяется яркостью источника света, в данном случае яркостью электрической дуги, Известно, что яркость электрической дуги уже при токе 500 А может создать в световоде из лазерных волокон оптический поток до 1000 Вт/см2, что существенно выше необходимого уровня поджига метательного вещества.

Время срабатывания короткозамыкателя будет определяться, в основном, временем срабатывания газового привода и короткозамыкателя, которое составляет не более 1,5 мс.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет по сравнению с прототипом существенно понизить порог срабатывания и сократить время горения электрической дуги и тем самым уменьшить причиняемый ей ущерб.

Источники информации

1. Нагай В.И. «Быстродействующие дуговые защиты КРУ. Современное состояние и пути совершенствования» // Новости электротехники, №5, 2003 г.

2. Daniel Piccoz, Christophe Preve, Fabrice Buffa, Patrice Grosjean «The ″arc killer″: the internal fault suppressor», 20th International Conference on Electricity Distribution, Prague, 8-11 june 2009, paper 0177.

3. Дорошев К.И. «Эксплуатация КРУ 6-220 кВ». - М.: Энергоатомиздат, 1987, рис. 3.41-3.42 (прототип).

4. Пиротехническое устройство. Заявка на изобретение РФ №96106015, 26.03.1996, МПК6 F42B 3/113.

5. ARCON: Arc-Fault Protection System, Manual, replaces 02/09 AWB46-1246GB, EATON. ftp://ftp.moeller.net/DOCUMENTATION/AWB_MANUALS/MN01405001Z_EN.pdf.

Устройство гашения электрической дуги, содержащее короткозамыкатель с газовым приводом, отличающееся тем, что дополнительно содержит волоконно-оптический датчик оптического излучения, выход которого подсоединен к оптическому пиропатрону, причем выход оптического пиропатрона через газовый привод подключен к входу короткозамыкателя.
УСТРОЙСТВО ГАШЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 141-150 из 191.
26.08.2017
№217.015.df7a

Способ определения пеленга и дальности до источника сигналов

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является уменьшение погрешности использования его на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625094
Дата охранного документа: 11.07.2017
29.12.2017
№217.015.f7b4

Способ получения никель-алмазного покрытия

Изобретение относится к области получения композиционных покрытий, в частности никель-алмазного покрытия, и может быть использовано при обработке металлических поверхностей из алюминия, стали, меди, титана и др. Способ включает подготовку металлической поверхности, приготовление раствора с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639411
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.fc42

Цифроаналоговый преобразователь

Изобретение относится к средствам обработки информации и может быть использовано при создании высокоскоростных функциональных цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей и преобразователей частоты. Технический результат заключается в расширении арсенала средств того же назначения. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638769
Дата охранного документа: 15.12.2017
29.12.2017
№217.015.fc4c

Композиционное покрытие на основе никеля с ультрадисперсными алмазами

Изобретение относится к никелированию и представляет собой композиционное покрытие на основе никеля, содержащее ультрадисперсные алмазы, которое может быть сформировано на различных металлических деталях, работающих в условиях повышенного износа и в присутствии агрессивных сред. Композиционное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638480
Дата охранного документа: 13.12.2017
19.01.2018
№218.016.02da

Устройство передачи аналогового электрического сигнала по волс

Устройство передачи аналогового электрического сигнала по ВОЛС содержит N≥1 каналов. Каждый канал состоит из лазерного модуля, входного волокна, выходного волокна, электрооптического модулятора интенсивности по схеме интерферометра Маха-Цандера, источника питания для модулятора, приемника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630200
Дата охранного документа: 05.09.2017
19.01.2018
№218.016.02f4

Способ лазерного отжига неметаллических пластин

Использование: для лазерного отжига пластин из полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что способе лазерной обработки неметаллических пластин, заключающемся в облучении их поверхности импульсом лазерного излучения с плотностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630197
Дата охранного документа: 05.09.2017
19.01.2018
№218.016.05e4

Неразъёмное соединение деталей замкнутого контура и способ его осуществления

Изобретение относится к области приборостроения и машиностроения и предназначено для неразъемного соединения деталей замкнутого контура, выполненных из разнородных металлов, которые нельзя соединить между собой сваркой из-за усталостных разрушений сварного шва при эксплуатации. Соединение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631043
Дата охранного документа: 15.09.2017
19.01.2018
№218.016.064e

Совмещённый волоконно-оптический трёхфазный датчик открытой электрической дуги

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение возможности одним устройством контролировать токи, протекающие во всех трех фазах высоковольтной цепи при возникновении электрической дуги. Совмещенный волоконно-оптический трехфазный датчик открытой электрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631056
Дата охранного документа: 18.09.2017
19.01.2018
№218.016.087d

Устройство для определения местоположения источника сигналов

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631906
Дата охранного документа: 28.09.2017
19.01.2018
№218.016.08b8

Устройство для определения пеленга и дальности до источника сигналов

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Техническим результатом является возможность пеленга нескольких типов источников сигналов, уменьшение погрешности при использовании устройства на ближних расстояниях и повышение помехоустойчивости устройства. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631907
Дата охранного документа: 28.09.2017
Показаны записи 141-150 из 158.
26.08.2017
№217.015.df7a

Способ определения пеленга и дальности до источника сигналов

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является уменьшение погрешности использования его на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625094
Дата охранного документа: 11.07.2017
29.12.2017
№217.015.f7b4

Способ получения никель-алмазного покрытия

Изобретение относится к области получения композиционных покрытий, в частности никель-алмазного покрытия, и может быть использовано при обработке металлических поверхностей из алюминия, стали, меди, титана и др. Способ включает подготовку металлической поверхности, приготовление раствора с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639411
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.fc42

Цифроаналоговый преобразователь

Изобретение относится к средствам обработки информации и может быть использовано при создании высокоскоростных функциональных цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей и преобразователей частоты. Технический результат заключается в расширении арсенала средств того же назначения. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638769
Дата охранного документа: 15.12.2017
29.12.2017
№217.015.fc4c

Композиционное покрытие на основе никеля с ультрадисперсными алмазами

Изобретение относится к никелированию и представляет собой композиционное покрытие на основе никеля, содержащее ультрадисперсные алмазы, которое может быть сформировано на различных металлических деталях, работающих в условиях повышенного износа и в присутствии агрессивных сред. Композиционное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638480
Дата охранного документа: 13.12.2017
19.01.2018
№218.016.02da

Устройство передачи аналогового электрического сигнала по волс

Устройство передачи аналогового электрического сигнала по ВОЛС содержит N≥1 каналов. Каждый канал состоит из лазерного модуля, входного волокна, выходного волокна, электрооптического модулятора интенсивности по схеме интерферометра Маха-Цандера, источника питания для модулятора, приемника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630200
Дата охранного документа: 05.09.2017
19.01.2018
№218.016.02f4

Способ лазерного отжига неметаллических пластин

Использование: для лазерного отжига пластин из полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что способе лазерной обработки неметаллических пластин, заключающемся в облучении их поверхности импульсом лазерного излучения с плотностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630197
Дата охранного документа: 05.09.2017
19.01.2018
№218.016.05e4

Неразъёмное соединение деталей замкнутого контура и способ его осуществления

Изобретение относится к области приборостроения и машиностроения и предназначено для неразъемного соединения деталей замкнутого контура, выполненных из разнородных металлов, которые нельзя соединить между собой сваркой из-за усталостных разрушений сварного шва при эксплуатации. Соединение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631043
Дата охранного документа: 15.09.2017
19.01.2018
№218.016.064e

Совмещённый волоконно-оптический трёхфазный датчик открытой электрической дуги

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение возможности одним устройством контролировать токи, протекающие во всех трех фазах высоковольтной цепи при возникновении электрической дуги. Совмещенный волоконно-оптический трехфазный датчик открытой электрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631056
Дата охранного документа: 18.09.2017
19.01.2018
№218.016.087d

Устройство для определения местоположения источника сигналов

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является уменьшение погрешности при использовании на однопозиционном пункте наблюдения или на средстве передвижения и увеличение помехоустойчивости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631906
Дата охранного документа: 28.09.2017
19.01.2018
№218.016.08b8

Устройство для определения пеленга и дальности до источника сигналов

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Техническим результатом является возможность пеленга нескольких типов источников сигналов, уменьшение погрешности при использовании устройства на ближних расстояниях и повышение помехоустойчивости устройства. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631907
Дата охранного документа: 28.09.2017
+ добавить свой РИД