Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10674
.pdf
секции, а два оставшихся смежных конца двух секций соединены с линией передачи 100. Трансформатор на
приемном конце линии передачи включает в себя небольшой волнообразный узел, состоящий из трех
кольцевых катушек, расположенных одна над другой на небольшом цилиндрическом каркасе 105. Внутренняя
и внешняя катушки 423, 516 соединены последовательно, образуя вторичную обмотку, которая соединена с
приемником через небольшой неподвижный конденсатор, расположенный в одном из выводов указанной
вторичной обмотки. Промежуточная катушка включает в себя первичную обмотку, которая соединена к линии
передачи на приемном конце. Первичная обмотка заключена с внутренней и внешней поверхностей в тонкий
медный экран, чтобы предотвратить емкостную связь между первичной и вторичной обмотками
трансформатора.
Трансформаторы как на антенном, так и на приемном конце полностью заключены в экранирующие корпуса,
которые могут быть заземлены.
Было установлено, что если трансформаторы намотаны, как описано выше, и при условии присвоения
соответствующих значений различным обмоткам, система передачи будет передавать частоты в диапазоне от
150 до 1500 кГц без существенного затухания даже при длине линий передачи в несколько сотен футов. При
описанной выше конкретной конфигурации трансформаторов и длине линии передачи в 200 футов затухание
в указанном диапазоне никогда не превышало 14 децибел, в то время как среднее затухание составляло
всего около 2,5 децибел. Следует отметить, что этот частотный диапазон включает в себя как
средневолновый, так и длинноволновый диапазоны, используемые в европейском вещании.
Датировано 4 августа н.э.
1933.
Р. Дж. Берри, дипломированный патентный поверенный, представитель заявителей, Коннот-Хаус, Олдвич, 63,
Лондон, Западная часть C 2.
ПОЛНОЕ ОПИСАНИЕ Усовершенствования в сетях передачи для сопряжения антенны с радиоприемной
системой Мы, компания KOLSTER-BRAND Es LIMITED, британская компания, и Ричард Мур, подданный
Великобритании, оба из Cray Works, Sideup, графство Кент, Англия, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении.
Данное изобретение относится к средствам устранения помех в системах радиоприема, и в частности к
средствам соединения радиоприемника с антенной, расположенной на некотором расстоянии, таким образом,
чтобы на подводящей или передающей линии не возникали помехи.
Изобретение направлено, в частности, на устранение «искусственной» статики, то есть возмущений,
создаваемых такими устройствами, как лифты, неоновые вывески, пылесосы, коллекторные двигатели и т. д.
Подобные помехи, как правило, ограничиваются довольно ограниченной областью вокруг конкретного
мешающего устройства, то есть «шумовые облака», окружающие устройство, в разумных пределах
локализованы именно в этой области.
Таким образом, очевидно, что антенна должна быть расположена в месте, свободном от влияния таких
мешающих устройств, то есть она должна находиться вне «шумовых облаков». Обычно можно установить
антенну в месте, достаточно удаленном от создающих помехи устройств, чтобы исключить возможность их
приема антенной. Однако, если это сделано, возникает проблема, как передавать энергию от антенны,
которая находится на расстоянии двухсот или трехсот футов от приемника, последнему без такого серьезного
затухания, которое сделало бы сигналы слишком слабыми для приема, одновременно учитывая, что линия
передачи сама по себе не должна быть способна улавливать помехи, но должна быть способна передавать
относительно широкий диапазон высокочастотных токов, достаточный для включения двух диапазонов
частот, соответствующих средневолновому и длинноволновому диапазонам, используемым в радиовещании.
Уже предлагалось соединить антенну с радиоприемником через низкоимпедансную сеть, состоящую из
экранированной линии передачи, понижающего трансформатора для связи антенны и системы заземления с
линией передачи и повышающего трансформатора для связи линии передачи с радиоприемником.
Настоящее изобретение заключается в усовершенствованной конструкции понижающего и повышающего
согласующих трансформаторов в такой конфигурации, благодаря которой сеть передачи организована таким
образом, чтобы передавать с минимальным затуханием полосу частот (например, от 150 до 1500 киловольт),
достаточно широкую для включения как средневолнового, так и длинноволнового диапазонов, используемых
в вещании, без необходимости изменения постоянных цепи, например, с помощью механических
переключающих средств.
Согласно изобретению, понижающие и повышающие трансформаторы Step423,516 снабжены одной
первичной обмоткой и разделенной вторичной обмоткой, причем разделенная вторичная обмотка
понижающего трансформатора подключена к экранированной линии передачи, а разделенная вторичная
обмотка повышающего трансформатора предназначена для подключения к радиоприемнику.
Изобретение будет более полно понято из следующего описания в сочетании с прилагаемым чертежом, на
котором:
На рис. 1 представлена принципиальная схема всей системы, включающая антенный трансформатор,
экранированную линию передачи и трансформатор приемника.
На рис. 2 представлен поперечный разрез, демонстрирующий конструкцию антенного трансформатора.
На рис. 3 представлен вид сбоку, частично в разрезе, демонстрирующий конструкцию приемного
трансформатора.
На рис. 4 представлено поперечное сечение каркаса обмотки приемного трансформатора, показывающее
расположение первичной и вторичной обмоток.
Рассмотрим сначала антенный трансформатор, показанный на фиг. 1 и 2. Он представляет собой
высокочастотный понижающий трансформатор для связи антенны и системы заземления с экранированной
двухпроводной линией передачи. Однослойная первичная обмотка P намотана на цилиндрический каркас F.
Вторичная обмотка включает две катушки SI и 52, намотанные по центру и рядом друг с другом поверх
первичной обмотки P, причем обе катушки вторичной обмотки намотаны в том же направлении, что и
первичная обмотка. Концы первичной обмотки P заканчиваются гибкими выводами или клеммами A и E,
предназначенными для подключения к антенне и заземлению соответственно. Начало вторичной обмотки SI
соединено с концами вторичной обмотки 52, в то время как конец вторичной обмотки SI и начало вторичной
обмотки 52 соответственно соединены с гибкими выводами или клеммами LI, L2, предназначенными для
подключения к проводникам экранированной линии передачи.
Намоточный вал F прикреплен к крышке C цилиндрического металлического экранирующего контейнера K.
Провода проходят через отверстия в крышке C, которая натягивается на край контейнера и покрывается
слоем смолы W или другого подобного материала, чтобы сделать внутреннюю часть контейнера K
водонепроницаемой. К боковой стенке контейнера K приклепан кронштейн B для крепления контейнера K к
мачте или к стене здания. Контейнер электрически соединен с заземляющим проводом E.
Металлический зажим, охватывающий оплетку из металлического покрытия линии электропередачи, зажат
под одним из винтов, крепящих контейнер к мачте, тем самым обеспечивая электрическое соединение между
заземленным контейнером K и оплеткой 70 экрана линии электропередачи.
Трансформатор для связи линии передачи с приемным устройством выполнен в виде повышающего
трансформатора и представляет собой небольшой волнообразный узел, состоящий из 75 трех кольцевых
катушек 53, P1, 54, расположенных одна над другой на небольшом цилиндрическом каркасе Fl (рис. 3 и 4). Три
катушки намотаны в одном направлении, при этом внутренняя и внешняя катушки 53, 54 составляют 80
вторичную обмотку, а промежуточная катушка Pl — первичную обмотку.
Вторичные обмотки 53 и 54 соединены последовательно, при этом конец 53 соединен с началом 54.
Вторичные обмотки 53 и 54 отделены от промежуточной обмотки Pl двойным слоем битуминированной бумаги
G и полосками SC из медной фольги, которые соединены с корпусом, который, в свою очередь, заземлен 90
во время использования. Полоски SC образуют электростатический экран и предотвращают емкостную связь
между первичной и вторичной обмотками. Начало обмотки 53 соединено с вилкой (El, 95, рис. 1),
предназначенной для вставки в заземляющий разъем приемника, в то время как конец 54 соединен через
небольшой неподвижный конденсатор Cl со второй вилкой Al, предназначенной для вставки в антенный
разъем 100 приемника. Конденсатор Cl установлен любым подходящим образом на катушке. Концы
первичной обмотки Pl соединены с двумя клеммами T и TI, благодаря чему осуществляется подключение к
105 сдвоенным проводникам линии электропередачи. Каркас катушки Fl прикреплен к Монтажный диск D
вставляется в металлический цилиндрический контейнер XI, при этом штекеры Al и El установлены на одном
конце контейнера Ki, а клеммы T и TI — на другом конце. Клеммы T и TI и штекер Al электрически
изолированы от контейнера K1. Однако заземляющий штекер El обеспечивает электрический контакт 115 с
контейнером KI, как и третья клемма T2, которая может быть выгодно использована для подключения к
дополнительному заземляющему штырю или пластине, если таковая имеется. Эта клемма снабжена 120
металлической шайбой L, между которой и контейнером зажим, охватывающий металлическую оплетку
передающего кабеля, зажат для заземления 125. Было установлено, что если трансформаторы намотаны, как
описано выше, и при условии, что различным обмоткам присвоены соответствующие значения, система
передачи будет передавать частоты в диапазоне от 150 до 1500 килогерц без серьезного затухания даже при
наличии линий передачи на расстоянии нескольких сотен футов. длина.
Соответствующие данные для трансформаторов приведены ниже:
Воздушный трансформатор.
Диаметр бывшей в употреблении детали F: 1 дюйм.
Первичная обмотка P: 350 витков, № 38 S.W G, D S C провод.
Вторичные обмотки 51 и 52: по 50 витков каждая, № 26, S W G, D S C.
проволока.
ПОЛУЧАЕМЫЙ ТРАНСФОРМАТОР.
Диаметр бывшей детали Fl: - дюйм.
Первичная обмотка P 1: 60 витков, № 38 S.WV G, D S C провод.
Вторичные обмотки 53 и 54: по 150 витков каждая, № 38, S W G, D S C.
проволока.
Конденсатор Cl: 0003 микрофарад.
При использовании описанных выше трансформаторов для антенны и приемника, а также линии передачи
длиной 200 футов, было установлено, что затухание в диапазоне частот от 150 до 1500 килогерц никогда не
превышает 14 децибел, в то время как среднее затухание составляет всего около 2,5 децибел.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его реализации, мы пришли к
выводу, что оно действительно существует.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_423517.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=423517&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB423517A
[]
ПЕШЕРВН Ф
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА t:-f,
Дата подачи заявки: 4 августа 1933 г. № 21933/33 423,517 ,,, 16 октября 1933 г., № 28548/33.
Осталась одна полная спецификация: 7 августа 1934 г.
(В соответствии с разделом 16 Закона о патентах и промышленных образцах 1907–1932 гг.) Заявка принята: 4
февраля 1935 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
№ 21933 A 1933 г.
Усовершенствования в системах защиты от электрической перегрузки или относящиеся к ним. Мы, компания
ELECTRICAL IMPROVEMENTS LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, расположенная по адресу: Carliol House, Newcastle-upon-Tyne, графство Нортумберленд, и
Герберт Брайан Пойндер, подданный Великобритании, проживающий по адресу: 14, Haldane Terrace,
Newcastle-upon-Tyne, графство Нортумберленд, настоящим заявляем, что суть данного изобретения
заключается в следующем: Данное изобретение относится к системам защиты от электрической перегрузки, в
которых катушка отключения автоматического выключателя шунтируется резистором, а цепь шунтирования
управляется тепловым или другим устройством таким образом, чтобы обеспечить практически мгновенное
срабатывание автоматического выключателя при неисправностях или исключительно больших перегрузках,
приближающихся к условиям неисправности, и срабатывание в обратном временном диапазоне при
перегрузках, которые возникают в нормальном режиме работы. Таким образом, при больших перегрузках,
превышающих, скажем, в три раза нормальную полную нагрузку, достаточно большая часть тока протекает
через катушку отключения. Для мгновенного срабатывания катушки отключения, в то время как при
длительных небольших перегрузках катушка отключения остается неработоспособной до тех пор, пока
шунтирующая цепь не будет разорвана тепловым или другим устройством, после чего весь ток протекает
через катушку отключения и приводит ее в действие.
Однако при таких конструкциях было обнаружено, что катушка отключения иногда не срабатывает мгновенно
при коротком замыкании или фиксации автоматического выключателя в условиях неисправности, так что
автоматический выключатель не срабатывает до истечения задержки срабатывания теплового устройства.
Эта неисправность в основном связана с тем, что во время подъема плунжера или якоря катушки отключения
реактивное сопротивление катушки увеличивается, что приводит к тому, что все большая часть тока
протекает через шунтирующую цепь, уменьшая усилие, прилагаемое плунжером или якорем при его
зацеплении с рычажным или фиксирующим механизмом в конце его хода.
Ненормальная жесткость механизма отключения автоматического выключателя, которая может возникнуть в
процессе эксплуатации, и малая мощность трансформатора тока для питания катушки отключения, которая
может насытиться и перестать обеспечивать надлежащее передаточное отношение при слишком низком
значении тока, могут быть сопутствующими причинами отказа катушки отключения размыкать автоматический
выключатель. В результате может случиться так, что в аварийных условиях не будет достаточной силы для
срабатывания рычажного или защелкивающего механизма до тех пор, пока шунтирующая цепь не будет
разорвана тепловым или другим устройством.
В конструкции согласно настоящему изобретению 65 эта трудность устраняется за счет наличия
вспомогательного выключателя, который срабатывает при первоначальном перемещении плунжера или
якоря катушки отключения и размыкает шунтирующую цепь. Таким образом, всякий раз, когда возникает
перегрузка 70 достаточной величины, чтобы вызвать любое перемещение плунжера или якоря катушки
отключения, шунтирующая цепь размыкается вспомогательным выключателем, и весь ток отводится через
катушку отключения 75, тем самым значительно увеличивая усилие и обеспечивая ударную силу плунжера
или якоря, достаточную для практически мгновенного срабатывания 80. Изобретение может быть
реализовано на практике различными способами, но в качестве предпочтительной конструкции можно
привести следующую, в которой изобретение применяется к защитному устройству 85, описанному в
британской патентной заявке № 10.
389,893.
В данной схеме катушка отключения автоматического выключателя получает свой активирующий ток от
вторичной обмотки трансформатора тока в защищаемой цепи. Последовательно со вторичной обмоткой
трансформатора тока расположен нагревательный элемент термоиндикаторной нагрузки (который может,
например, быть того типа, который описан в британской патентной заявке заявителей).
№ 383,017), оснащенный нормально замкнутыми контактами, которые размыкаются, когда стрелка индикатора
100 достигает заданного положения шкалы. Эти контакты 423,517 соединены последовательно с
сопротивлением, предпочтительно неиндуктивным, и со вспомогательным переключателем в нормально
замкнутой параллельной цепи, подключенной к катушке отключения.
Вспомогательный выключатель в шунтирующей цепи управляется непосредственно плунжером или якорем
катушки отключения. В одной из простых конструкций этот вспомогательный выключатель представляет
собой пружинный контакт, обычно прижимаемый плунжером или якорем к неподвижному контакту. Таким
образом, контакты заменяют обычный регулируемый нижний упор, используемый для калибровки катушки
отключения, а сам неподвижный контакт может быть установлен регулируемо для целей калибровки. В
качестве альтернативы нижний упор может быть заменен рычагом, который приводит в действие отдельный
выключатель, например, ртутный выключатель, причем конструкция такова, что выключатель размыкается
под действием силы тяжести или пружины сразу же, как только плунжер или якорь начинают двигаться.
Вспомогательный выключатель также может представлять собой ножевой выключатель, который надежно
размыкается выступом или упором на плунжере или якоре в начале его хода, при этом нож удерживается в
открытом положении легкой пружиной. Усилие, необходимое для размыкания ножа выключателя, вполне
достаточно, если нож приводится в действие, скажем, на одной трети хода плунжера или якоря.
Таким образом, обычно вторичный ток от трансформатора делится между шунтирующей цепью и цепью,
содержащей катушку отключения. Неисправность или сильная перегрузка приведут к тому, что через катушку
отключения пройдет достаточный ток, чтобы она подняла свой якорь или поршень.
Хотя силы, прилагаемой плунжером или якорем в конце его хода, вероятно, было бы достаточно для
мгновенного срабатывания автоматического выключателя, на это нельзя полагаться.
Поскольку первоначальное поднятие плунжера или якоря приводит в действие вспомогательный выключатель
и размыкает шунтирующую цепь, тем самым отводя весь ток через катушку отключения и обеспечивая
практически мгновенное срабатывание автоматического выключателя, при обычных относительно небольших
перегрузках катушка отключения сначала останется неработоспособной, но через некоторое время,
зависящее от величины перегрузки, тепловой индикатор разомкнет свои контакты и разомкнет шунтирующую
цепь, тем самым увеличивая напряжение на катушке отключения в достаточной степени для обеспечения
срабатывания автоматического выключателя.
Термоиндикатор имеет обратную временную характеристику с большой постоянной времени, и на практике он
оказывается удобным для расчета тех участков цепи, в которых ток, протекающий через катушку отключения,
увеличивается примерно в три раза по сравнению с предыдущим значением при разрыве шунтирующей цепи.
В рамках изобретения описанная выше конструкция может быть модифицирована различными способами,
например, путем замены теплового индикатора другим устройством, реагирующим на перегрузку и
обладающим соответствующей временной характеристикой.
Датировано 4 августа 1933 года.
Представители KILB Ul RN и STRODE представляют интересы заявителей.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
№ 28548 А 1933 г.
Усовершенствования в системах защиты от электрической перегрузки или относящиеся к ним. Мы, компания
ELECTRICAL IMPROVEMENTS LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, расположенная по адресу: Carliol House, Newcastle-upon-Tyne, графство Нортумберленд, и
Герберт Брайан Пойндер, подданный Великобритании, проживающий по адресу: 14, Haldane Terrace,
Newcastle-upon-Tyne, графство Нортумберленд, настоящим заявляем, что суть данного изобретения
заключается в следующем: Данное изобретение относится к системам защиты от электрической перегрузки, в
которых катушка отключения автоматического выключателя шунтируется резистором, а шунтирующая цепь
управляется тепловым или другим устройством таким образом, чтобы обеспечить практически мгновенное
срабатывание автоматического выключателя при неисправностях или исключительно больших перегрузках,
приближающихся к условиям неисправности, и обратное по времени срабатывание при перегрузках, таких как
95, возникающих в нормальном режиме работы. Таким образом, при больших перегрузках, превышающих,
скажем, трехкратную нормальную полную нагрузку, достаточно большая часть Часть тока протекает через
катушку отключения, вызывая ее мгновенное срабатывание, тогда как при длительных небольших перегрузках
катушка отключения остается неработоспособной до тех пор, пока шунтирующая цепь не будет разорвана
тепловым или другим устройством, после чего весь ток протекает через катушку отключения и приводит ее в
действие.
Однако при таких настройках было обнаружено, что катушка отключения иногда не срабатывает мгновенно
при возникновении неисправности, приводя в действие рычажный или защелкивающий механизм
автоматического выключателя 110 423,517, так что автоматический выключатель не срабатывает до
истечения задержки срабатывания теплового устройства. Эта неисправность в основном связана с тем, что во
время подъема плунжера или якоря катушки отключения реактивное сопротивление катушки увеличивается,
что приводит к постепенному увеличению доли тока, протекающего через шунтирующую цепь, что уменьшает
усилие, прилагаемое плунжером или якорем при его зацеплении с рычажным или защелкивающим
механизмом в конце его хода. Аномальная жесткость механизма отключения автоматического выключателя,
которая может развиться в процессе эксплуатации, и малая мощность трансформатора тока для питания
катушки отключения, который может насытиться и перестать обеспечивать надлежащее передаточное
отношение при слишком низком значении тока, могут быть сопутствующими причинами отказа катушки
отключения размыкать автоматический выключатель. В результате может случиться так, что для
срабатывания рычажного или защелкивающего механизма будет недостаточно усилия. В аварийных
ситуациях до тех пор, пока шунтирующая цепь не будет разорвана тепловым или другим устройством.
В конструкции, являющейся предметом параллельной заявки заявителей на британский патент № 21933 от
1933 года (серийный номер 423517), эта трудность устраняется за счет наличия вспомогательного
выключателя, который срабатывает при первоначальном перемещении плунжера или якоря катушки
отключения и разрывает шунтирующую цепь. Эта конструкция, хотя и полностью удовлетворительна в
большинстве случаев, тем не менее, неприменима в случаях, когда защитное устройство для одной цепи
взаимосвязано с устройствами для других цепей, и эта взаимосвязь такова, что при определенных
обстоятельствах шунтирующая цепь должна оставаться неразрывной до тех пор, пока плунжер или якорь
катушки отключения не завершат свой ход.
Так, например, в описании, сопровождающем находящуюся на рассмотрении британскую патентную заявку №
31785 от 1932 года (серийный номер 407454), оформленную на имя нынешних заявителей и другого лица,
описывается устройство, в котором обеспечивается форма защиты от перегрузки для входящего фидера,
питающего группу исходящих фидеров, каждый из которых снабжен устройством защиты от перегрузки
описанного выше типа. Устройство устроено таким образом, что когда общая нагрузка на исходящие фидеры
превышает допустимую нагрузку на входящий фидер без перегрузки какого-либо из отдельных исходящих
фидеров, один из исходящих фидеров отключается для снятия нагрузки с входящего фидера. Это
осуществляется с помощью устройства, которое при перегрузке входящего фидера подает дополнительный
ток в шунтирующие цепи всех устройств защиты исходящих фидеров таким образом, что он суммируется с
током, уже протекающим в катушках отключения фидера из-за тока нагрузки фидера. Будет ясно, что разрыв
шунтирующей цепи с помощью Вспомогательный выключатель 75 на катушке отключения в такой
конфигурации предотвратил бы работу системы в части защиты входящего фидера. 80 Целью настоящего
изобретения является предоставление альтернативных средств для устранения вышеупомянутой трудности,
которые должны быть применимы даже в случаях, когда может потребоваться, чтобы шунтирующая цепь
оставалась неразомкнутой до тех пор, пока не сработает автоматический выключатель.
Подобно изобретению, описанному в вышеупомянутой заявке № 21933 от 1933 года, настоящее изобретение
использует вспомогательный переключатель, который приводится в действие начальным движением
плунжера или якоря катушки отключения и управляет цепью питания катушки отключения таким образом,
чтобы увеличить силу срабатывания, создаваемую этим переключателем.
Согласно настоящему изобретению, вспомогательный переключатель при включении уменьшает количество
вторичных витков 100 трансформатора тока, от которого питается катушка отключения, и, таким образом,
увеличивает ток, протекающий через катушку отключения.
Теперь будет описано предпочтительное решение согласно изобретению (пункт 105), прежде всего со
ссылкой на его применение к защитному устройству, подобному описанному в британской патентной заявке №
389 настоящих заявителей.893 110
В данной конструкции катушка отключения автоматического выключателя получает ток включения от
вторичной обмотки трансформатора тока в защищаемой цепи. Последовательно с вторичной обмоткой
трансформатора тока расположен нагревательный элемент прибора индикации тепловой нагрузки (который
может, например, быть того типа, который описан в британской патентной спецификации № 383017
заявителей), оснащенный нормально замкнутыми контактами, которые размыкаются, когда стрелка
индикатора достигает заданного положения шкалы. Эти контакты соединены последовательно с
сопротивлением, предпочтительно неиндуктивным, в нормально замкнутой параллельной цепи,
подключенной к катушке отключения.
Вторичная обмотка трансформатора тока снабжена промежуточным отводом, например, в средней точке, 130
4 423,517, и питание катушки отключения и шунтирующей цепи обычно осуществляется от всей вторичной
обмотки через вспомогательный переключатель переключающего типа, который при срабатывании
переключает одно из концевых соединений на промежуточный отвод, тем самым уменьшая количество
эффективных витков вторичной обмотки и увеличивая ток, подаваемый на катушку отключения и
шунтирующую цепь.
Вспомогательный переключатель приводится в действие непосредственно плунжером или якорем катушки
отключения. Хотя могут использоваться и другие конструктивные решения, предпочтительно этот
вспомогательный переключатель представляет собой ртутный переключатель с тремя контактами,
расположенными таким образом, чтобы образовывать переключатель, который приводится в действие
рычагом, заменяющим обычный регулируемый нижний упор, используемый для калибровки катушки
отключения, так что переключатель срабатывает под действием силы тяжести или пружины сразу же, как
только плунжер или якорь катушки отключения начинают двигаться.
Таким образом, обычно ток от всей вторичной обмотки трансформатора делится между шунтирующей цепью
и цепью, содержащей катушку отключения.
Неисправность или сильная перегрузка приведут к тому, что через катушку отключения пройдет достаточный
ток, чтобы заставить ее поднять якорь или поршень. Хотя сила, прилагаемая поршнем или якорем в конце его
хода, вероятно, будет достаточной для осуществления желаемого практически мгновенного срабатывания
автоматического выключателя.
На это нельзя полагаться, поскольку первоначальное поднятие плунжера или якоря уже произошло.
Приводя в действие вспомогательный переключатель и тем самым увеличивая вторичный ток до значения,
достаточного для нанесения ударного воздействия на тумблер или защелкивающий механизм
автоматического выключателя, катушка отключения остается неработоспособной до тех пор, пока не
произойдет разрыв шунтирующей цепи тепловым индикатором через время, зависящее от величины
перегрузки, тем самым перенаправляя весь ток через катушку отключения. Начальное движение плунжера
или якоря приведет в действие вспомогательный переключатель и, таким образом, еще больше увеличит ток
в катушке отключения. Тепловой индикатор имеет большую постоянную времени, и на практике удобно
рассчитывать размеры тех частей цепи, в которых ток, протекающий через катушку отключения,
увеличивается примерно в три раза по сравнению с его нормальным значением при разрыве шунтирующей
цепи.
Как только автоматический выключатель разомкнется, поршень или якорь вернется в нормальное положение,
и вспомогательный переключатель вернет всю вторичную обмотку в цепь. Таким образом, увеличение тока
длится лишь долю секунды и недостаточно для того, чтобы повлиять на показания любых суммирующих
приборов, которые также могут быть подключены к той же цепи. Вспомогательный переключатель 70
предпочтительно должен быть расположен таким образом, чтобы не полностью размыкать цепь, при этом его
три контакта на мгновение соединяются вместе во время переключения 75. Когда изобретение применяется к
защитному устройству, описанному в описании британской патентной заявки № 31755 от 1932 года (серийный
номер 407454), упомянутой выше 80 для электрической подстанции, в которой ряд отходящих фидеров
питается от входящего фидера, имеющего меньшую пропускную способность по току, чем общая пропускная
способность 85 отходящих фидеров, каждый отходящий фидер снабжен устройством защиты от перегрузки,
описанным выше, за исключением того, что контакты резистора и теплового устройства 90 не являются
непосредственно Шунтирующие цепи на катушке отключения подключены параллельно, но соединены между
одной стороной катушки отключения и управляющей шиной, а другая сторона катушки отключения
подключена ко второй управляющей шине 95. Таким образом, шунтирующие цепи на всех отходящих
фидерах, питаемых от входящего фидера, соединены параллельно с двумя управляющими шинами.
Входящий фидер также снабжен трансформатором тока 100, вторичная обмотка которого подключена к двум
управляющим шинам через дополнительный трансформатор, предпочтительно автотрансформаторного типа.
Две управляющие шины обычно 105 соединены вместе таким образом, чтобы закоротить автотрансформатор
контактами, которые размыкаются, когда нагрузка на входящем фидере превышает заданное значение 110.
Таким образом, обычно каждый исходящий фидер защищен устройством защиты от перегрузки описанным
выше способом. Однако, если без перегрузки какого-либо одного исходящего фидера общая нагрузка на всех
фидерах 115 превышает допустимую нагрузку на входящем фидере, контакты, реагирующие на перегрузку,
разомкнутся, так что ток от трансформатора тока на входящем фидере 120 будет подаваться параллельно в
шунтирующие цепи на всех исходящих фидерах таким образом, что он будет суммироваться с токами, уже
протекающими через катушки отключения. Отводы автотрансформатора 125 отрегулированы таким образом,
что, предполагая одинаковую нагрузку на всех исходящих фидерах, суммарный ток в каждой катушке
отключения будет как раз достаточен для срабатывания. Однако на практике 130 423,517 423,517 будет
Нагрузка на подающие устройства практически никогда не бывает равномерной, в результате чего обычно
отключается только наиболее загруженное подающее устройство, что снижает избыточную нагрузку на
поступающее подающее устройство.
Следует понимать, что для защиты входящего фидера необходимо, чтобы шунтирующая цепь на исходящем
фидере оставалась неповрежденной до фактического срабатывания автоматического выключателя, и,
следовательно, невозможно использовать вспомогательное коммутационное устройство, описанное в заявке
№ 21933 от 1933 года. Однако вспомогательное коммутационное устройство настоящего изобретения 15
будет удовлетворительно работать, обеспечивая адекватную защиту от перегрузки исходящих фидеров,
одновременно обеспечивая необходимую защиту входящего фидера 20 Следует понимать, что
вышеописанное устройство приведено лишь в качестве примера и может быть модифицировано различными
способами в рамках изобретения 25. Дата: 16 октября 1933 года.
Компания KILBURN & STRODE, представители заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в системах защиты от электрической перегрузки или относящиеся к ним. Мы, компания
ELECTRICAL IMPROVEMENTS LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, расположенная по адресу: Carliol House, Newcastle-upon-Tyne, графство Нортумберленд, и
Херйберт Брайан Пойндер, подданный Великобритании, проживающий по адресу: 14, Haldane Terrace,
Newcastle-upon-Tyne, графство Нортумберленд, настоящим заявляем, что характер данного изобретения и
способ его осуществления будут подробно описаны и определены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к электрическим устройствам защиты от перегрузки, в которых катушка
отключения автоматического выключателя зашунтирована резистором, а шунтирующая цепь управляется
тепловым или иным устройством таким образом, что при неисправностях или исключительно больших
перегрузках происходит практически мгновенное срабатывание автоматического выключателя.
Совместимость с условиями неисправности и обратное по времени срабатывание при перегрузках,
возникающих в нормальном режиме работы. Таким образом, при больших перегрузках, превышающих,
скажем, в три раза нормальную полную нагрузку, достаточно большая часть тока протекает через катушку
отключения, чтобы вызвать ее мгновенное срабатывание, в то время как при постоянных меньших
перегрузках катушка отключения остается неработоспособной до тех пор, пока шунтирующая цепь не будет
разорвана тепловым или другим устройством, после чего весь ток протекает через катушку отключения и
приводит ее в действие.
Однако при таких конструкциях было обнаружено, что катушка отключения иногда не срабатывает мгновенно
при возникновении неисправности, так что автоматический выключатель не срабатывает до истечения
задержки срабатывания теплового устройства. Эта неисправность в основном связана с тем, что во время
подъема плунжера или якоря катушки отключения 70 реактивное сопротивление катушки увеличивается, что
приводит к тому, что все большая часть тока протекает через шунтирующую цепь, что уменьшает усилие,
прилагаемое плунжером или якорем 75 при его зацеплении с рычажным или защелкивающим механизмом в
конце его хода.
Аномальная жесткость механизма срабатывания автоматического выключателя, которая может возникнуть в
процессе эксплуатации, и малая емкость трансформатора тока, питающего катушку отключения, который
может насытиться и перестать обеспечивать надлежащее передаточное отношение при слишком низком
значении тока, могут быть сопутствующими причинами отказа катушки отключения размыкать автоматический
выключатель. В результате может случиться так, что в аварийных условиях не будет достаточной силы для
срабатывания рычажного или защелкивающего механизма до тех пор, пока шунтирующая цепь не будет
разорвана тепловым или другим устройством.
В конструкции, предложенной в соответствии с настоящим изобретением, эта трудность устраняется за счет
наличия вспомогательного переключателя, который приводится в действие начальным перемещением
плунжера или якоря катушки отключения и управляет цепью включения катушки отключения таким образом,
чтобы увеличить силу срабатывания, создаваемую этим переключателем. Вспомогательный переключатель
может осуществлять следующее.
Увеличение силы срабатывания за счет разрыва шунтирующей цепи. Таким образом, всякий раз, когда
возникает перегрузка достаточной величины, чтобы вызвать любое движение плунжера или якоря катушки
отключения, шунтирующая цепь разрывается вспомогательным выключателем, и весь ток отводится через
катушку отключения, тем самым значительно увеличивая силу и обеспечивая 110 то, что плунжер или якорь
нанесут удар, достаточный для практически мгновенного срабатывания. Эта схема, хотя и полностью
удовлетворительна в большинстве случаев, тем не менее, неприменима в случаях, когда защитное
оборудование для одной цепи взаимосвязано с оборудованием для других цепей, и эта взаимосвязь такова,
что при определенных обстоятельствах шунтирующая цепь должна оставаться неразрывной до тех пор, пока
плунжер или якорь катушки отключения не завершат свой ход. В таких случаях вспомогательный выключатель
может при срабатывании уменьшать количество вторичных витков трансформатора тока и, таким образом,
увеличивать ток, протекающий через катушку отключения.
Изобретение может быть реализовано на практике различными способами, но некоторые удобные варианты
применения изобретения к защитному устройству, описанному в британской патентной заявке № 389893
заявителей, проиллюстрированы в качестве примера на прилагаемых чертежах, где на рисунке 1
представлена принципиальная схема одной простой схемы, на рисунках 25 показаны альтернативные
практические конструкции вспомогательного выключателя для использования в схеме на рисунке 1, на
рисунке 6 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая применение схемы на рисунке 1 к
трехфазной цепи, на рисунке 7 представлена принципиальная схема альтернативной схемы, на рисунке 8
показана конструкция вспомогательного выключателя, пригодного для использования в схеме на рисунке 7, и
на рисунке 9 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая еще одну альтернативную схему.
В схеме, показанной на рисунке 1, катушка отключения А автоматического выключателя А' получает ток
включения от вторичной обмотки В трансформатора тока в защищаемой цепи. Последовательно со вторичной
обмоткой трансформатора тока расположен нагревательный элемент С прибора индикации тепловой нагрузки
(который может, например, быть описан в британской патентной заявке № 383017 заявителей), оснащенного
нормально замкнутыми контактами С', которые размыкаются, когда стрелка индикатора достигает заданного
положения шкалы. Эти контакты соединены последовательно с сопротивлением D, предпочтительно
неиндуктивным, и со вспомогательным переключателем E в нормально замкнутой параллельной цепи,
идущей параллельно катушке отключения А.
Вспомогательный переключатель E в шунтирующей цепи управляется непосредственно плунжером или
якорем катушки отключения A. В одной из простых конструкций (см. рис. 2) этот вспомогательный
переключатель имеет форму пружинного контакта E', обычно прижимаемого плунжером A2 или якорем к
неподвижному контакту E2. Таким образом, контакты E' и E2 заменяют обычный регулируемый нижний упор,
используемый для калибровки катушки отключения A, а неподвижный контакт E2 может быть сам установлен
регулируемо для целей калибровки.
В качестве альтернативы вспомогательный переключатель может быть выполнен в виде отдельного
переключателя, такого как ртутный переключатель или переключатель в виде ножа 80, механически
управляемого движением плунжера катушки срабатывания или якоря. Таким образом, на рисунке 3 показан
ртутный переключатель E', установленный на рычаге F, шарнирно закрепленном в точке F', свободный конец
рычага F 85 либо заменяет нижний упор плунжера A 2, либо входит в зацепление с выступом или выступом A'
на нем. Таким образом, как только плунжер начинает двигаться, ртутный переключатель E' открывается под
действием силы тяжести или пружины. На рисунке 4 рычаг F, несущий ртутный переключатель E', снабжен
пазом F 2, входящим в зацепление со штифтом A' на плунжере, так что переключатель надежно срабатывает
при движении плунжера. На рисунке 5 показан вспомогательный переключатель в виде переключателя в виде
ножа, включающий неподвижный контакт E', с которым входит нож E', причем нож установлен на одном
рычаге G трехрычажного рычага, шарнирно закрепленного в точке G'. Второй рычаг G' этого рычага входит в
зацепление с выступом или выступом A' на плунжере. начало его перемещения в то время, когда третий
Соседние файлы в папке патенты