УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ГЕРКОНОВ В ЯЧЕЙКАХ КОМПЛЕКТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
DEVICE FOR SECURING REED SWITCHES IN CELLS OF FACTORY-ASSEMBLED SWITCH-GEARS

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано для максимальной токовой защиты комплектных распределительных устройств от токов перегрузки и коротких замыканий.
Известна конструкция для крепления герконов в открытых токопроводах [SU 1086494, МПК Н02Н /08, опубл. 15.04.1984], содержащая пластину с герконами, отградуированную подвижную зубчатую рейку с визиром, блоки крепления указанной рейки со стопорным винтом и с пластиной.
В данной констукции не предусмотрено перемещение герконов относительно оси токопроводящих шин в плоскости их сечения, при этом отсутствует возможность увеличения количества герконов для расширения диапазона выбора защит и использования принципа мажорирования, а также отсутствует защита от внешних повреждений в связи с открытым исполнением пластин с герконами.
Ближайшим из аналогов является конструкция для крепления герконов в ячейках комплектных распределительных устройств с тремя токоведущими шинами [RU 2584548 С1, МПК Н02Н 3/08, опубл. 20.05.2016], содержащая устройство для крепления и регулирования, рейку со шкалой и пластину, к которой прикреплены герконы, установленные на одинаковом расстоянии друг от друга и подключенные к входу времязадающего блока, к выходу которого подключен исполнительный блок. Каждое из трех устройств для крепления и регулирования герконов, предназначенных для соответствующей фазы А, В, С, содержит стержень с резьбой, на который надет барашек. Один конец стержня вставлен в полый цилиндр, который жестко закреплен на планке так, что стержень перпендикулярен ей. Планка прикреплена к пластине, которая прикреплена к корпусу выкатной тележки комплектного распределительного устройства. К планке параллельно стержню, по разные стороны от него, прикреплены две рейки, на наружную сторону одной из которых нанесена шкала. На эти рейки надета пластина через вертикальные прорези в ней перпендикулярно плоскости поперечного сечения токоведущей шины и с возможностью перемещения по рейкам относительно токоведущей шины. На наружной стороне пластины в два ряда закреплены шесть герконов под разными углами к плоскости поперечного сечения токоведущей шины. Планка, рейки и пластина выполнены из листового стеклотекстолита, а остальные конструктивные элементы устройства выполнены из диэлектрического материала. Герконы всех устройств для крепления и регулирования подключены к входу времязадающего блока.
В данной конструкции не предусмотренно перемещение герконов относительно оси токопроводящих шин в плоскости их сечения, при этом отсутствует возможность увеличения количества герконов для расширения диапазона защит и использования принципа когда сигнал от трех дублирующих друг друга герконов подается, если сработали хотя бы два из них, а также отсутствует защита от внешних повреждений, в связи с открытым исполнением пластин с герконами.
Техническая проблема, решаемая предложенным изобретением заключается в создании устройства, позволяющего перемещать герконы относительно двух направлений плоскости, параллельной и перпендикулярной шинам для расширения диапазона регулирования, обеспечить защиту герконов от внешних воздействий.
Предложенное устройство для крепления герконов в ячейках комплектных распределительных устройств с тремя токоведущими шинами, также как в прототипе, содержит времязадающий блок, исполнительный блок, первую пластину, закрепленную на стойках рамы выкатной тележки.
Согласно изобретению на верхнюю поверхность первой пластины нанесена шкала и в ней выполнены продольные сквозные отверстия, в которых закреплены блоки для каждой шины электроустановки с возможностью перемещения блока параллельно токоведущим шинам вдоль шкалы, при этом блок состоит их трех коробок, поставленных друг на друга и закрепленных между собой так, что коробка выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда с крышкой и сквозными отверстиями для сбора коробок в блок. На дне каждой коробки закреплена вторая пластина с возможностью перемещения перпендикулярно токоведущим шинам. Во второй пластине жестко закреплены первый и второй клемник, времязадающий блок, исполнительный блок, 3-6 герконов, контакты которых соединены со входом первого клемника, подключенного своим выходом ко входу времязадающего блока, соединенного своим выходом со входом второго клемника, выход которого подключен ко входу исполнительного блока.
Закрепление каждого блока из трех коробок на первой пластине в соответствующем месте продольных сквозных отверстий параллельно токоведущим шинам и закрепление второй пластины с герконами в каждой коробке перпендикулярно токоведущим шинам, позволяет расположить определенное количество герконов на необходимом расстоянии от токоведущих шин, что обеспечивает расширение диапазона регулирования. Устройство защищено от механических повреждений, так как вторая пластина с герконами расположена в коробке, накрытой крышкой.
На фиг. 1 показано устройство для крепления герконов в ячейках комплектных распределительных устройств.
На фиг. 2 - изображена коробка 6 без крышки.
Устройство для крепления герконов в ячейках комплектных распределительных устройств содержит раму выкатной тележки 1. На стойках 2 рамы выкатной тележки 1 жестко закреплена первая пластина 3, на верхнюю поверхность которой нанесена шкала, Параллельно шкале в первой пластине 3 выполнены продольные сквозные отверстия 4, в которых закреплены три блока 5 в форме прямоугольного параллелепипеда. Каждый блок 5 состоит из трех, составленных друг на друга, одинаковых коробок 6. Корпусы коробок 6 и их крышки скреплены между собой при помощи стержней, пропущенных через отверстия 7 по их углам. На верхний конец каждого стержня накручена гайка, а нижний конец стержня пропущен через сквозное отверстие и зафиксирован с помощью шпилек. На дне каждой коробки 6 размещены первый 8 и второй 9 клеммник, времязадающий блок 10 и вторая пластина 11. Вторая пластина 11 расположена на дне коробки 6 вдоль ее боковых стенок большей длины. В боковых сторонах второй пластины 11 на расстоянии 3-4 см друг от друга выполнены сквозные отверстия, в которых параллельно друг другу закреплены герконы 13 в количестве 3-6 штук. Вторая пластина прикреплена к дну коробки 11 с помощью болтов 12, которые вставлены в вертикальные сквозные отверстия, выполненные вдоль второй пластины 11.
Контакты герконов 13 связаны со входом первого клеммника 8, выход которого связан с входом времязадающего блока 10, выход которого соединен с входом второго клеммника 9, выход которого подключен к входу исполнительного органа (на фиг. 1, 2 не показан).
При размещении и закреплении каждого блока 5 коробок 6 в соответствующем месте продольного сквозного отверстия 4 вдоль шкалы на определенное расстояние, вторая пластина 11 в каждой коробке 6 расположена перпендикулярно токоведущим шинам 14, а размещенные в ней герконы 13 - параллельно токоведущим шинам 14.
Коробки 6, первая 3 и вторая 11 пластины выполнены из диэлектрического материала, например, из пластика ПЛА. Использованы герконы типа МКА-20101. В качестве соединительных проводов может быть использован кабель OlflexClassic ПО CY 2×1,5.
Например, для обеспечения защиты электродвигателя ВАО-5000-2 УХЛ4, мощностью 5 МВт, подключенного к ячейке КРУ типа К-2-10, используют двенадцать герконов 13 в каждом блоке 5 из трех коробок 6, таким образом, в каждой второй пластине 11 закрепляют по четыре геркона 13 (в случае максимальной токовой защиты, используют три геркона 13 и один геркон 13 для резервирования и построения других защит).
c.з.
Предварительно рассчитывают значение тока I в токоведущих шинах 14, при котором должна сработать защита, в зависимости от коэффициента отстройки и пускового тока электродвигателя по формуле:
c.з.
отс
пуск
I=KI,=1,4×1425=1995 А
отс
где K - коэффициент отстройки,
пуск
I - пусковой ток электродвигателя.
Затем рассчитывают расстояние h от токоведущих шин 14 до ближайшего к токоведущей шине геркона 13 по формуле:
где  - длина катушки индуктивности, м;
cp
F - магнитодвижущая сила геркона, А,
π - постоянная.
Затем из ячейки комплектного распределительного устройства выкатывают выкатную тележку 1 с выключателем, на раме которой закреплено предложенное устройство на безопасном расстоянии 12 см от токоведущих шин 14 согласно требований "Правил устройства электроустановок". Фиксируют блоки 5 коробок 6 в соответствующем месте продольного сквозного отверстия, вторую пластину 11 с герконами 13 размещают перпендикулярно токоведущим шинам 14, добиваясь установки ближайшего к токоведущей шине геркона 13 в расчетную точку на расстояние h, равное 0,198 м от токоведущих шин 14. Затем выкатную тележку 1 размещают в ячейке комплектного распределительного устройства и подключают к токоведущим шинам 14, причем выводы второго клеммника 9 подключают к исполнительному органу. Таким образом, при возникновении короткого замыкания в электродвигателе или линии от ячейки до электродвигателя, ток в токоведущих шинах 14 превысит ток срабатывания защиты, магнитное поле в расчетной точке станет больше магнитодвижущей силы срабатывания геркона 13 и его контакты замкнутся, сигнал от геркона 13 через первый клеммник 8, времязадающий блок 10 последует к исполнительному органу, от которого сигнал поступит на выключатель ячейки комплектного распределительного устройства.