УСТРОЙСТВО ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ДУГОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для защиты комплектных распределительных устройств внутренней и наружной установки (КРУ) от коротких замыканий, сопровождаемых электрической дугой.
Известно устройство дуговой защиты комплектных распределительных устройств, содержащее рабочий фотодатчик, частотно-зависимый элемент, тормозной фотодатчик и первый пороговый элемент, выход которого соединен последовательно с интегратором и вторым пороговым элементом. Первый источник напряжения, рабочий фотодатчик и частотно-зависимый элемент, коэффициент передачи которого минимален при неосвещенном рабочем датчике и максимален при освещенном рабочем фотодатчике, соединены последовательно первым контрольным кабелем. Второй источник напряжения, тормозной фотодатчик и второй вход первого порогового элемента соединены последовательно вторым контрольным кабелем. Выход частотно-зависимого элемента подключен к первому входу первого порогового элемента (патент на изобретение РФ №2162271, МПК H 02 H 7/22, H 02 H 3/08).
Недостатком данного устройства является то, что контроль осуществляется по уровню сигнала, пропорционального световому потоку, что снижает помехоустойчивость и требует постоянной калибровки.
Известно устройство дуговой защиты для отключения ячейки комплектного распределительного устройства, содержащее световод со светопроницаемой оболочкой, два фотоэлектронных преобразователя, электронный блок обработки сигналов и исполнительные органы. Выходы фотоэлектронных преобразователей подключены к соответствующим входам электронного блока обработки сигналов, каждый из выходов которого подключен к соответствующему исполнительному органу. Дополнительно содержится второй световод со светопроницаемой оболочкой и коэффициентом затухания, отличным от коэффициента затухания первого световода. Световоды объединены в кабель. Одним концом каждый световод оптически подсоединен к входу своего фотоэлектронного преобразователя. Электронный блок обработки сигналов выполнен с возможностью реализации математической функции (патент на изобретение РФ №2168826, МПК H 02 H 7/22, H 02 H 7/26, Н 02 В 13/025).
Недостатком данного устройства является использование световода без защитного экрана, большой коэффициент затухания сигнала, а также ограничение длины линии световода, что не дает возможность определения места повреждения.
Наиболее близким является устройство централизованной дуговой защиты электроустановок, содержащее фотодатчики, к соответствующим выходам которых присоединены светодиоды, блок обработки сигналов поступающих с фотодатчиков, выходные реле (патент на полезную модель РФ №33468, МПК Н 02 Н 7/22).
Недостатком данного устройства является использование аналоговых принципов работы в схеме, низкая помехоустойчивость, что приводит к ложным срабатываниям, высокое потребление мощности и, как следствие, усложнение схемы, снижение надежности и повышение опасности при работе.
Задачей предлагаемого решения является обеспечение селективности, упрощение схемы, повышение надежности и безопасности.
Задача решается тем, что устройство централизованной защиты электроустановок, содержащее, по крайней мере, один фотодатчик с устройством индикации, соединенный с блоком обработки сигналов и выходными реле, согласно решению, фотодатчик содержит пороговое устройство, блок обработки сигналов выполнен на базе микропроцессора, введены устройство регистрации с возможностью сохранения информации в виде светового сигнала, при этом устройство регистрации выполнено на базе микропроцессора с возможностью подключения к нему нескольких фотодатчиков, блок преобразования напряжения питания и блок фильтра-демпфера, при этом блок преобразования напряжения и блок фильтра-демпфера последовательно соединены с блоком обработки сигналов.
Блок обработки сигналов объединен с выходными реле.
Устройство индикации объединено с устройством регистрации.
Устройство дополнительно содержит блок входных реле, соединенный с блоком обработки сигналов для гальванической развязки между цепями электроустановки и цепями внутри блока обработки сигналов.
Полезная модель поясняется чертежом, где
1 - фото датчики;
2 - устройство индикации и регистрации;
3 - блок обработки сигналов и выходные реле;
4 - блок фильтра-демпфера;
5 - блок преобразования напряжения;
6 - блок входных реле.
Фотодатчики 1 устанавливаются в местах возможного возникновения дугового замыкания: отсеках выключателей, отсеках трансформаторов тока, отсеках сборных шин, отсеках трансформаторов напряжения, трансформаторов собственных нужд и т.п.
Устройства индикации и регистрации 2, каждое из которых состоит из микропроцессора и органа индикации, в качестве которого может выступать светодиод, устанавливаются на внутренней стороне передних (лицевых) панелей релейных шкафов (на чертеже не показан) с выводом индикации на наружную часть.
Общий блок обработки сигналов и выходных реле (ЦБ-02) 3, выполненный на базе однокристального микропроцессора с энергонезависимой памятью, устанавливается на наружной стороне передней панели релейного шкафа (на чертеже не показан).
Блок преобразования напряжения (БП-02) 5, представляет собой импульсный источник питания со стабилизированным выходным напряжением, блок фильтра-демпфера (БФ-02) 4, выполнен на базе малогабаритных электролитических конденсаторов большой емкости с диодной развязкой, блок входных реле (БВР-02) 6 изготовлен на базе быстродействующих малогабаритных реле. Все эти блоки устанавливаются на ДИН-рельс внутри релейного шкафа (на чертеже не показан), на передней панели которого размещен общий блок 3. Блок преобразования напряжения 5 позволяет устройству работать как с постоянным, так и с переменным оперативным током электроустановки. Блок фильтра-демпфера 4 служит для обеспечения работоспособности устройства при кратковременных потерях питающих напряжений. Также эти блоки служат для преобразования напряжения питания устройства 220 В в безопасную для работы величину 12 В.
Межблочный монтаж выполняется многопроволочньм гибким кабелем по внутренним КРОССам ячеек КРУ.
Устройство работает следующим образом.
При возникновении дугового разряда в зоне контроля какого-либо фотодатчика 1 происходит его срабатывание.
Сигнал с фотодатчика 1 по каналу связи поступает на вход устройства индикации и регистрации 2. После цифровой фильтрации в микропроцессоре устройства 2, необходимой для предотвращения ложных срабатываний, устройство 2 выдает сигнал на линию связи с общим блоком 3. Сигнал от фото датчика 1 фиксируется светодиодом устройства 2.
Общий блок 3 осуществляет непрерывный контроль состояния линии связи с устройством 2 и наличия сигналов максимальной токовой защиты (МТЗ) питающих присоединений.
При получении сигнала по линии связи и сигнала МТЗ, подтверждающего наличие дугового замыкания, общий блок 3 выдает сигналы на отключение вводного и секционного выключателей секции и выключателя или трансформатора, питающую данную секцию КРУ, и фиксируется в этом состоянии. Перезапуск устройства производится вручную.
Если, при наличии сигнала от устройства 2 общий блок 3 не получает сигнал от МТЗ питающих присоединений секции КРУ, подтверждающих наличие дугового замыкания, то общий блок 3 выводит из работы устройство централизованной дуговой защиты и выдает сигнал в цепи сигнализации.