Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12600
.pdf
Усовершенствования в устройствах защиты от перенапряжения для ртутно-паровых и аналогичных разрядных
устройств, а также связанные с ними положения.
Мы, компания A=TIExGOsELLSCHAFT BnowN, BovEnI & COi, из Бадена, Швейцария, являющаяся
швейцарской компанией, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Для предотвращения обратного искрения, вызванного избыточным напряжением в вакуумных разрядных
устройствах, в частности в ртутных выпрямителях, уже было предложено оснастить каждый анод
выпрямителя устройством защиты от избыточного напряжения, которое располагается внутри корпуса
выпрямителя и соединено через омическое сопротивление, расположенное снаружи корпуса, с защищаемым
анодом. В качестве устройства защиты от перенапряжения используется искровой разрядник, один электрод
которого образован любой подходящей частью корпуса выпрямителя.
В этом случае противоэлектрод предпочтительно располагают таким образом, чтобы он подвергался
воздействию наибольшего количества посторонних ионов в зоне наибольшей плотности пара, что
обеспечивает очень высокую проводимость и мгновенный отклик. Таким образом, если в течение периода
блокировки на аноде возникнет повышенное напряжение, искровой зазор станет чувствительным, и
напряжение на аноде снизится. Предполагается, что источником избыточных напряжений является
трансформатор, питающий выпрямитель.
Было установлено, что эти устройства защиты от перенапряжения не всегда срабатывают
удовлетворительным образом. Причину этого следует искать в соотношении времени, необходимого для
прохождения волны избыточного напряжения через соответствующие цепи, через защитное устройство и
через защищаемый электрод.
Согласно изобретению, улучшена реакция устройства защиты от перенапряжения, а указанный выше
недостаток преодолен за счет того, что характеристики путей распространения волны перенапряжения от
общей точки соединения через защищаемый электрод и через электрод защитного устройства расположены
таким образом, что время, необходимое для прохождения волны перенапряжения через защитную цепь,
короче, чем время, необходимое для прохождения цепи, содержащей защищаемый электрод.
Этого можно добиться как путем выбора длины проводников и обеспечения максимально прямой проводки к
защитному устройству, так и путем размещения воздушных дроссельных катушек малой емкости перед
защищаемым электродом.
На фиг. 1 и 2 прилагаемого чертежа 60 схематически показаны два конструктивных примера изобретения.
в продольном сечении через ртутный выпрямитель с устройством защиты от избыточного напряжения и
дроссельными катушками, расположенными в проводнике, ведущем к анодам. 1 представляет собой
металлический корпус выпрямителя с катодом 10 и анодами 2, которые могут быть снабжены дугогасящими
втулками. Аноды питаются от выпрямительного трансформатора 5 (70). В проводниках, ведущих к анодам,
находятся воздушные дроссельные катушки 4, имеющие низкую мощность. 3 — это защитные электроды,
связанные с анодами, которые также 75 соединены с трансформатором 5 через (на рис. 1) омические
сопротивления 7, например, разрезные стержни. 6 — это нагрузка в цепи выпрямителя. Вместо омических
сопротивлений можно использовать 7 конденсаторов. В течение периода горения основного анода
соответствующее защитное устройство также пропускает небольшой исходящий ток, который определяется
главным образом падением напряжения между анодом и катодом, а также сопротивлением защитного
устройства. Этот исходящий ток вызывает небольшие потери, что нежелательно.
Эти потери могут быть значительно уменьшены за счет дополнительного сопротивления 11, которое 90
включено последовательно с сопротивлением 7 защитного устройства и закорочено параллельно
подключенной неоновой разрядной трубкой 8, когда напряжение становится достаточно большим во время
срабатывания защитного устройства. 95 Благодаря такой конструкции повышается и эффективность
защитного устройства, поскольку остаточное сопротивление защитного устройства может быть сделано
достаточно малым.
Чувствительность, с которой будет реагировать защитное устройство, может быть дополнительно повышена
за счет выбора для электрода защитного устройства материала, который может нагреваться выше 20000 °C,
например, вольфрама, углерода и тому подобного. Нагрев электрода защитного устройства может
осуществляться либо за счет тока, выделяемого частью тока, протекающего через выпрямитель, либо за счет
внешнего отверждения, характеризующегося тем, что... Слои оксида, такие как торий, обладают
характеристиками путей избыточного оксида на электродах защитного устройства, что приводит к
дальнейшему увеличению чувствительности по мере дальнейшего увеличения сопротивления соединения
через электрод до 70%, что, следовательно, защищает от эмиссии электронов и увеличивает их количество
через электрод. Защитное устройство должно быть расположено в зоне высокой плотности паров таким
образом, чтобы время прохождения избыточной волны через защитную цепь было короче, чем время
прохождения через цепь, содержащую задержку реакции. Защитное устройство должно быть размещено в
зоне высокой плотности паров и ионов, чтобы поддерживать напряжение зажигания малым и устранять
задержку реакции.
Данная схема может быть упрощена за счет пункта 2. Устройство защиты от перенапряжения
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_388809.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=388809&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB388809A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): сентябрь.
2,
1930.
Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве). Сентябрь. 2, 1931.
Завершено: 2 марта 1933 г.
Полная спецификация.
388,809 № 24,684/31.
Усовершенствования в области электрических систем управления с использованием электроэрозионных
устройств и связанные с ними аспекты.
Мы, компания TaiR BRiTIsH TiiomSON-IIOUSTON CoMiPANY LIMITED, британская компания с
зарегистрированным офисом по адресу: Crown House, Aldwych, London, W.C 2, (правопреемники BuxcnIE
DOYLE BEDFoRD, 329, Germania Avenue, Schenectady, County of Schenectady, State of New York, United States
of America, гражданин Соединенных Штатов Америки), настоящим заявляем о характере данного изобретения
и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: 15
Данное изобретение относится к системам электрического управления и, в частности, к способу работы
устройства парового электрического разряда, использование которого в системах управления, таких как
системы, предназначенные для непрерывной передачи тока от источника переменного тока между двумя
цепями нагрузки, особенно применимо.
В первую очередь, изобретение заключается в способе работы пароэлектроразрядного устройства,
снабженного анодом, катодом и управляющей сеткой, который включает в себя подачу переменного
потенциала на его анодно-катодную цепь и включение в его сеточно-катодную цепь источника относительно
высокочастотного периодического потенциала и источника переменного отрицательного потенциала
смещения, благодаря чему устройство становится практически полностью проводящим до тех пор, пока
отрицательный потенциал смещения не превысит амплитуду высокочастотного потенциала.
При применении метода согласно настоящему изобретению в системе, предназначенной для непрерывной
передачи тока от источника переменного тока между двумя цепями нагрузки с заданной скоростью,
устройство электрического разряда включено в схему, которая служит для зарядки конденсатора,
подключенного к цепи сети управляемого сетью электрического клапана, последний подключен для
управления статической схемой сдвига фазы, которая служит для одновременного и противоположно
изменяющегося по фазе воздействия переменного потенциала с заданной скоростью на соответствующие
сетки управляемого сетью электрического клапана, связанного с каждой из цепей нагрузки [Цена 11-] и
контролирующего поток тока в них. 55 В данной области техники общеизвестно, что очень гибкое управление
электрическими цепями, включая электрические вентили, может быть достигнуто путем обеспечения средств
для сдвига фазы потенциалов сетки относительно потенциалов анода 6Q электрических вентилей.
Для многих применений статические схемы сдвига фазы, то есть схемы, включающие различные комбинации
индуктивности, сопротивления и емкости, были признаны наиболее удовлетворительными с точки зрения
экономичности, простоты и надежности.
Система управления в соответствии с изобретением может представлять собой устройство 70 для
попеременного и одновременного регулирования яркости пары ламповых блоков, и для этой цели мы
подключаем пару импедансных элементов к источнику переменного напряжения 75 для получения
расфазированных напряжений и обеспечиваем две выходные цепи, каждая из которых включает часть
потенциала на одном из импедансных элементов и часть потенциала на другом импедансном элементе 80,
которая изменяется по величине и направлению. Источник переменного потенциала подключен в двух
выходных цепях в противоположных направлениях по отношению к источнику постоянного потенциала.
Потенциал выходной цепи 85 является результатом взаимодействия фиксированного потенциала и второго
потенциала, находящегося в фазе, но изменяющегося по величине и направлению. Таким образом,
переменное сопротивление, например, насыщающий реактор, подключается последовательно к каждой из
ламповых групп, а насыщающая обмотка каждого из этих реакторов питается через пару электрических ламп.
Сеточные цепи электрических ламп, входящих в состав двухламповой системы 975, возбуждаются от схемы
сдвига фазы, подобной описанной выше, при этом переменное напряжение снимается с промежуточной точки
одного из импедансных элементов и промежуточной точки моста импеданса, соединенного параллельно с
этим элементом. Импеданс одного плеча моста регулируется парой вспомогательных электрических ламп,
предпочтительно типа 105, высоковакуумного электронно-разрядного типа, - / ;=,-,, e.
.-- / bI 23S8,809, а импеданс этих вентилей регулируется конденсатором, подключенным к их цепи сетки. Этот
конденсатор предназначен для зарядки от цепи переменного тока через устройство парового электрического
разряда, а проводимость этого последнего клапана регулируется током в одной из насыщающих обмоток.
В схему цепи зарядного клапана O, согласно изобретению, включен высокочастотный переменный потенциал,
генерируемый энергией, протекающей через клапан, и отрицательный потенциал смещения, зависящий от
тока, протекающего в одном из главных электрических клапанов, для управления током в насыщающей
обмотке одного из блоков ламп. Этот отрицательный потенциал смещения адаптирован таким образом, чтобы
его максимальное значение превышало амплитуду высокочастотного переменного потенциала.
В общем случае, величина тока, протекающего в этой насыщающей обмотке, определяет смещение в цепи
сетки вентиля, которое, в свою очередь, определяет, в каком направлении следует смещать потенциалы
сетки главных электрических вентилей относительно анодных потенциалов этих вентилей.
Для лучшего понимания изобретения следует обратиться к прилагаемому чертежу, на котором фиг. 1
представляет собой схематическое изображение предпочтительной формы схемы сдвига фазы, как указано
выше; фиг. 2 — векторная диаграмма, помогающая понять схему сдвига фазы, а фиг. 3 иллюстрирует наше
изобретение в применении к управлению электрическими лампами для регулировки яркости пары ламповых
блоков.
На фиг. 1 показана схема сдвига фазы, включающая резистор 10 и реактор 11, подключенные к цепи
переменного тока 12, а также мост импеданса, подключенный к реактору 11, представленному в виде
фиксированного резистора 13 и переменного резистора 14. Часть потенциала на реакторе [1i] получается с
помощью цепи, соединяющей электрическую середину этого реактора с замыканием между резисторами 13 и
14.
Данная схема включает первичную обмотку трансформатора 16, снабженную вторичными обмотками 17 и 1S.
Одна из выходных цепей 20 включает часть 19 резистора 10 и вторичную обмотку 17 трансформатора 16.
Другая выходная цепь 21 включает в себя часть 19 резистора 10 и вторичную обмотку 18 трансформатора 16.
60. Поскольку назначение трансформатора 16 состоит лишь в изоляции потенциалов, возникающих от
резистора и реактора, очевидно, что при желании его можно подключить к части 19 резистора 10 с
соответствующими изменениями в соединениях вторичной цепи.
Для более полного понимания работы описанного выше цикла обратитесь к векторной диаграмме, показанной
на рис. 2. На этой схеме 70 вектор E представляет напряжение цепи 12, подключенной к цепи сдвига фазы.
Вектор Er представляет собой составляющую напряжения на резисторе 10, которая находится в плохой фазе
с током Ys в цепи резистора 10 и реактора 11, причем этот ток отстает от приложенного потенциала на угол α
из-за реактивного сопротивления реактора 11. Вектор Eb представляет собой составляющую напряжения на
реакторе 11, которая опережает приложенное напряжение на угол b. Потенциал на резисторах 13 и 14,
очевидно, такой же, как и на реакторе 11. Если сопротивление 13 равно сопротивлению 14, и выходная цепь
соединяет электрическую середину реактора 11 с точкой соединения резисторов 13 и 14, то очевидно, что в
этой цепи будет нулевой потенциал. Если теперь сопротивление 14 уменьшить, то в этой цепи возникнет
потенциал, совпадающий по фазе с потенциалом на реакторе 11, и этот потенциал будет увеличиваться по
мере уменьшения сопротивления резистора 14.
И наоборот, если сопротивление 14 увеличится по сравнению с сопротивлением резистора 13, в эту цепь
войдет потенциал, противофаза которого будет противоположна потенциалу на реакторе jlo 11. Потенциал
для заданного значения резистора 14 показан вектором Eb1. Выходные цепи 20 и 21 включают часть
потенциала на резисторе 10, обозначенную как 105, вектор Er. Эти две цепи также включают соответственно
противоположно соединенные вторичные обмотки 17 и 18 трансформатора 16, которые могут быть
представлены векторами El) и Eb.- соответственно. Таким образом, видно, что результирующие напряжения
выходных цепей 20 и 21 представлены векторами E и E.
Поскольку вектор Er остается практически неподвижным в фазе, векторы E1 и E2 115 будут сдвинуты в фазу в
противоположные стороны одновременно по мере изменения сопротивления резистора 14 от нуля до
бесконечности.
Хотя мы уже показали элементы импеданса для глубокого воздействия на приложенный потенциал, такие как
резистор 10 и реактор 11, специалистам в данной области будет очевидно, что для получения желаемой
разности фаз в потенциалах компонентов может быть использована любая комбинация сопротивления или
индуктивности.
Аналогично, резистивный мост, включающий резисторы 13 и 14, может быть заменен любым другим
импедансным мостом, хотя в случае моста, включающего резисторы 13 и 14, мы подключили конденсатор A2
к сеточным цепям ламп 50 и 51 таким образом, что сеточный потенциал этих ламп зависит от заряда на
конденсаторе A2. Основная идея заключается в изменении импеданса электрической вентиля в ответ на
заряд конденсатора и в использовании этого изменения импеданса для осуществления сдвига фазы на один
потенциал 75.
В отношении других потенциальных возможностей данное изобретение не является частью настоящего
изобретения.
Мы предложили схему зарядки конденсатора 52 через высокое сопротивление 53, которое предпочтительно
является переменным, из цепи переменного тока 32 – с помощью трансформатора 54 и электрической лампы
55 пароэлектроразрядного типа. Выходная цепь трансформатора 54 и лампы 55 включает резистор 56,
потенциал на котором равен потенциалу заряда конденсатора 52. Резисторы 53 и 56 также образуют
разрядную цепь конденсатора 52, когда электрический клапан 55 не проводит ток. Сетевая цепь
электрического клапана 55, который можно назвать главным управляющим элементом системы, включает в
себя отрицательное смещение, создаваемое резистором 41, который снабжен H5.
с переменным контактом и фактически представляет собой потенциометр, а также источник относительно
высокочастотного переменного напряжения, получаемого от колебательного контура. Этот колебательный
контур включает конденсаторы 57, 58 и 59 и реактор 60, соединенные параллельно конденсатору 58. Эта
колебательная цепь питается от резистора 56. Потенциал на резисторе 56 достаточно высок, чтобы
генерировать значительный ток в колебательном контуре только тогда, когда через резистор 56 протекает ток
от электрической лампы 55. Конденсатор 59 может быть зашунтирован резистором 61, который обеспечивает
путь для тока сетки лампы 55 и путь утечки для энергии колебательного контура.
При объяснении работы описанного выше аппарата будет предполагаться, что потенциалы сетки
электрических ламп 39 и 40 находятся в фазе с их анодными потенциалами и что эти лампы выдают
максимальную выходную мощность. В этих условиях в насыщающей обмотке реактора 34 протекает
максимальный ток 12 Кл, так что его импеданс минимален, и ламповая батарея 31 будет освещена с
максимальной интенсивностью. С другой стороны, потенциалы сетки электрических вентилей 36 и 37 будут не
совпадать по фазе с их анодными потенциалами, так что ток в насыщающей обмотке реактора 33 протекать
не будет.
При максимальном импедансе этого реактора возникнет переходный эффект в реакции выходной цепи на
изменения значений импедансного моста. Специалистам в данной области также будет очевидно, что
потенциалы цепей 20 и 21 могут изменяться с разной скоростью за счет правильного подбора пропорций
обмоток 17 и 18 или за счет включения в их цепи различных участков резистора 10.
Теперь обратимся к рис. 3, на котором схема освещения управляется для попеременного и одновременного
регулирования яркости пары ламповых блоков 30 и 31, причем последние питаются от цепи переменного тока
32 через насыщающие реакторы 33 и 34 соответственно.
Насыщающая обмотка реактора 33 может питаться от цепи переменного тока 32 через трансформатор 35 и
управляемые электрические вентили 36 и 37. Аналогичным образом, насыщающая обмотка реактора 34
приспособлена для питания от цепи 32 через трансформатор 38 и управляемые электрические клапаны 39 и
40. Электрические клапаны 36, 37, 39 и 40 могут быть любого из нескольких типов, хорошо известных в данной
области техники, но мы предпочитаем использовать пароэлектрические выпускные клапаны.
Как показано, «насыщающие обмотки».
Реакторы 33 и -34 состоят из двух противоположно соединенных секций, чтобы избежать индуцирования
переменного потенциала в цепи постоянного тока. На рисунке показана схема насыщения реактора 34,
включающая резистор 41 для целей, изложенных ниже.
Регулирование тока, подаваемого электрическими клапанами 36, 37, 39 и 40, осуществляется их сетевыми
цепями, которые питаются от выходных цепей 20 и 21 схемы сдвига фазы через сетевые трансформаторы 42
и 43 и токоограничивающие резисторы 44, 45, 46 и 47 соответственно. Схема сдвига фазы питается от цепи
переменного тока 32 через трансформатор 48 и аналогична описанной в связи с рис. 1, за исключением того,
что резистор 14 заменен последовательным трансформатором 49, вторичная цепь которого включает пару
вспомогательных электрических ламп 50 и 51, предпочтительно чисто электронно-разрядного типа, что
придает трансформатору 49 резистивную характеристику. Для уменьшения импеданса этой цепи резистор
50а может быть подключен параллельно первичной обмотке 15 трансформатора 16.
Для изменения импеданса последовательного трансформатора 49 с заданной скоростью и, таким образом,
сдвига фазы потенциала сети электрических ламп 36, 37, 39 и 40 с заданной скоростью 388,809, ламповый
блок 30 будет полностью приглушен. При максимальном токе, протекающем в цепи резистора 41,
отрицательное смещение этого резистора, входящего в цепь сетки электрического клапана 5.5, приведет к
тому, что клапан перестанет проводить ток, и зарядный ток больше не будет подаваться на конденсатор 52.
Теперь конденсатор 5 начинает медленно разряжаться через высокое сопротивление 53 и резистор 56.
Время, необходимое для полного разряда конденсатора 52, можно регулировать путем изменения значения
сопротивления 5-3. По мере разряда конденсатора 32 его потенциал на клеммах падает, так что
положительный потенциал на сетке электрических вентилей 50 и 51 уменьшается, увеличивая их импеданс.
По мере увеличения импеданса электрических ламп 50 и 51 импеданс трансформатора 49 соответственно
возрастает, что приводит к равному и противоположному сдвигу фазы потенциалов, подаваемых выходными
цепями 20 и 21 соответственно, как поясняется в связи с рис. 1. Поскольку потенциалы сетки электрических
вентилей 36, 37, 39 и 40 смещаются относительно анодных потенциалов этих вентилей, ток в насыщающей
обмотке реактора 33 будет увеличиваться, а ток в насыщающей обмотке реактора 34 будет уменьшаться,
освещенность лампового блока 30 будет увеличиваться, а освещенность лампового блока 31 будет
уменьшаться. Передача тока между двумя ламповыми блоками будет продолжаться со скоростью, зависящей
от значения сопротивления 53, через которое разряжается конденсатор 52, до тех пор, пока ток, протекающий
в насыщающей обмотке реактора 34, не достигнет приблизительно нуля.
Когда ток в насыщающей обмотке реактора 34 и резистора 41 упадет приблизительно до нуля, отрицательное
смещение сетки электрического клапана 5.5 также уменьшится приблизительно до нуля, и этот клапан снова
станет проводящим. Когда электрический клапан 55 начинает проводить ток, он снова подает зарядный ток на
конденсатор 52 через высокое сопротивление 53. Это приводит к сдвигу фазы потенциалов сетки
электрических вентилей 36, 37, 39 и 40 в противоположном направлении. По мере того, как в обмотке
насыщения реактора 34 и в резисторе 41 начинает нарастать ток a-'ain, в цепи сетки электрической лампы 5.5
снова появляется отрицательный потенциал смещения. Поскольку на анод этого клапана подается
переменный потенциал, это отрицательное смещение стремится остановить поток тока в клапане через
сравнительно короткое время. Однако мы предусмотрели способы преодоления этого отрицательного
потенциала смещения до тех пор, пока он не достигнет значения, соответствующего максимальному току,
подаваемому электрическими вентилями 39 и 40 на насыщающую обмотку реактора 34.
Данное устройство включает в себя колебательный контур 70, состоящий из конденсаторов 57, 58 и 59 и
реактора 60. Как только в цепи электрического клапана 55 начинает течь ток и на клеммах резистора 56
появляется потенциал, этот потенциал обеспечивает энергию для колебательного тока в этой колебательной
цепи. Этот осциллирующий ток создает переменный потенциал в цепи сетки электрического клапана 55,
который поддерживает этот клапан в срабатывающем состоянии, то есть чередующиеся положительные
полупериоды этого осциллирующего тока имеют достаточную амплитуду, чтобы преодолеть отрицательное
смещение резистора 41 до тех пор, пока ток в этом резисторе 5 не приблизится к максимальной выходной
мощности электрических клапанов 39 и 40. Поскольку этот осциллирующий ток имеет очень высокую частоту,
электрическая лампа 55 начинает проводить ток приблизительно в начале каждого полупериода
положительного потенциала анода. Однако, когда ток через электрические вентили 39 и 40 достигает своего
максимального значения, смещение, возникающее в цепи сетки вентиля 55 от резистора 41, становится
настолько пропорциональным, что его величина превышает максимальную амплитуду переменного
потенциала, создаваемого колеблющимся током, так что электрический вентиль 55 перестает проводить ток.
Очевидно, что описанный выше цикл повторяется бесконечно.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_388810.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=388810&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB388810A
[]
--A - -- --- --ENT i 1SI
СПЕЦИФИКАЦИЯ PRATENT
Дата подачи заявки: сентябрь.
2,
1931. № 24688/31.
Фотография слева: 2 июня 1932 года.
9388.1810 т,' '100 Полное издание принято к публикации: 2 марта 1933 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся защиты электрических трансформаторов.
Мы, компания THE BRITISH THiOmSON-HOEcuSTON COMPANY, LIMITED, британская компания,
зарегистрированный офис которой находится по адресу: Crown House, Aldwych, London, W.C. 2. Джон Гейл
Веллингс из Рики, Лондон Роуд, Данчерч, Рагби, Чарльз С. Гилберт Мэйо из Александры Роуд, 17, Рагби, и
Пол Мэтьюз из Билтон Райз, 7, Рагби, все в графстве Уорик, британские подданные, настоящим заявляют, что
суть данного изобретения заключается в следующем: При применении защиты от циркулирующих токов к
силовым трансформаторам, трансформаторы тока, первичные обмотки которых подключены к первичной и
вторичной цепям силового трансформатора, имеют вторичные обмотки, подключенные к замкнутой цепи,
причем трансформаторы тока сконструированы таким образом, с учетом коэффициента трансформации
защищаемого трансформатора, что вторичные токи трансформаторов тока обычно равны, и, следовательно,
токи циркулируют в замкнутой цепи. Реле, подключенное к точкам баланса в цепи циркулирующего тока,
соединяющей вторичные обмотки трансформаторов тока, обычно остается неизменным и срабатывает только
в том случае, если баланс вторичных токов цепей нарушается, указывая на наличие неисправности в силовом
трансформаторе. В нормальных условиях разница между первичным и вторичным ампер-витками силового
трансформатора не равна нулю, а равна намагничивающему ампер-витку силового трансформатора.
Из-за этой разницы через реле обычно протекает ток; однако настройка реле исключает возможность того, что
этого небольшого тока недостаточно для срабатывания реле. В определенных условиях, например, когда
силовой трансформатор включен и подключен к источнику питания, намагничивающий ток может на
мгновение увеличиться до значительного значения, и, следовательно, существует вероятность срабатывания
реле в условиях, которые не указывают на наличие неисправности силового трансформатора.
Уже известны средства предотвращения срабатывания реле в подобных обстоятельствах. В одном из
вариантов, описанном в Спецификации № 176134, 55 компенсация эффекта, создаваемого намагничивающим
током во вторичных обмотках трансформаторов тока, осуществляется с помощью реактора, соответствующим
образом аналогичного силовому трансформатору. В другом варианте (6) реле снабжено задержкой по
времени, достаточной для предотвращения его срабатывания в случае наличия только переходных
процессов. Однако такая схема, как правило, задерживает срабатывание реле при наличии неисправности в
трансформаторе.
Целью настоящего изобретения является разработка усовершенствованного метода вывода реле из строя в
случае возникновения подобных переходных процессов на трансформаторе. Изобретение основано на том
факте, что форма волны переходных импульсов намагничивающего тока, таких как, например, 75, которые
могут быть вызваны подключением трансформатора к источнику питания, имеет большую асимметричную
составляющую, или что волна тока смещена относительно нулевой оси. По сути, на частоту нормального
переменного тока накладывается постоянный ток (R), или низкочастотная составляющая.
Изобретение, соответственно, заключается в предотвращении или задержке срабатывания реле 85,
подключенного к циркуляционной цепи, связанной со вторичной и первичной обмотками силового
трансформатора, когда асимметричный компонент отсутствует.
присутствует в токе, протекающем через силовой трансформатор 90 В...
При реализации изобретения мы можем подключить параллельно с реле, реагирующим на дисбаланс
циркулирующего тока, вспомогательное реле 95, реагирующее только на постоянный ток или на
низкочастотную составляющую тока нормальной частоты, протекающего через трансформатор.
Вспомогательное реле сконструировано таким образом, что при его срабатывании происходит короткое
замыкание на цепи или шунты с низким импедансом, в отличие от основного реле. Рабочая обмотка
вспомогательного реле может быть подключена параллельно с основным реле через точки баланса в цепи
циркулирующего тока 05, и предпочтительно имеет дроссельную катушку, подключенную последовательно с
его рабочей обмоткой, причем дроссельная катушка имеет такое реактивное сопротивление, чтобы
предотвратить срабатывание вспомогательного реле, за исключением постоянного тока или низкочастотного
переменного тока.
В срабатывании якорь вспомогательного реле замыкает шунтирующую цепь вокруг обмотки основного реле.
Главное реле может быть снабжено конденсатором, включенным последовательно с его рабочей обмоткой,
чтобы предотвратить его срабатывание от постоянного или низкочастотного переменного тока.
В одном из вариантов модификации две половины переменного тока J5, возникающего между точками
баланса в цепи циркулирующего тока, выпрямляются отдельно и подаются индивидуально на две обмотки
реле ваттметрового типа. В случае наличия значительной асимметрии в форме волны переменного тока один
выпрямляющий компонент будет мал по отношению к другому, и реле не сможет сработать, поскольку
склонность реле ваттметра к срабатыванию пропорциональна произведению этих двух эффектов.
В качестве дальнейшей модификации используется сбалансированное реле или подобное реле,
реагирующее на процентное изменение тока, протекающего через его обмотки, причем срабатывание реле
зависит от тока нормальной частоты, а блокировка реле зависит от постоянного тока или низкочастотной
составляющей тока.
В дальнейшей модификации используется вибрационное герконовое реле, сконструированное таким образом,
что срабатывание происходит только тогда, когда геркон срабатывает на обоих концах своего хода, так что
если смещение геркона меньше с одной стороны, чем с другой (из-за постоянной составляющей тока), для
срабатывания требуются более высокие токи.
Дата: 2 сентября. 1981.
Джон Грей.
Crown Hlouse, Олдвич, Лондон, туалет № 2, представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся защиты электрических трансформаторов.
Мы, компания THE BRITISH TO3,iSOlN-HOUSTONComPi-k-, LIMITED, британская компания с
зарегистрированным офисом по адресу: Crown House, Aldwych, London, W.C. 2, Джон (Гейл) Веллингс,
проживающий по адресу: London Road, Dunchurch, Rugby, Чарльз Гилберт Мэйо, проживающий по адресу:
Alexandra Road, 17, Rugby, и Пау.и Мэтьюз, проживающий по адресу: 7. Билтон Райз, Рагби, все в графстве
Уорик, британские подданные, настоящим заявляют о характере данного изобретения и о том, каким образом
оно должно быть реализовано, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении: При
применении защиты от циркулирующего тока к силовым трансформаторам, трансформаторы тока, первичные
обмотки которых подключены к первичной и вторичной цепям силового трансформатора, имеют вторичные
обмотки, подключенные к замкнутой цепи, причем трансформаторы тока сконструированы таким образом,
чтобы с учетом коэффициента трансформации защищаемого трансформатора вторичные токи
трансформаторов тока обычно были равны, и, следовательно, ток циркулировал в замкнутой цепи.
Таким образом, защитное реле, подключенное к точкам баланса в цепи циркулирующего тока, соединяющей
вторичные обмотки трансформаторов тока, обычно остается неизменным и срабатывает только в том случае,
если баланс вторичных токов цепей нарушается, указывая на наличие неисправности в силовом
трансформаторе. В нормальных условиях разница между первичным и вторичным ампер-витками силового
трансформатора не равна нулю, а равна ампер-виткам силового трансформатора. 85 Вследствие этой
разницы через защитное реле обычно протекает ток; однако настройка реле выбрана таким образом, что
этого небольшого тока недостаточно для его срабатывания. В определенных условиях, например, когда
силовой трансформатор подключен к источнику питания, намагничивающий ток может на мгновение
значительно возрасти, и, следовательно, существует вероятность срабатывания реле в условиях, не
указывающих на наличие неисправности силового трансформатора.
Это средство уже известно тем, что предотвращает срабатывание реле в подобных обстоятельствах. В одном
из вариантов, описанном в Спецификации № 176134, компенсация эффекта, создаваемого намагничивающим
током во вторичных обмотках М трансформаторов тока, осуществляется с помощью реактора,
соответствующим образом аналогичного силовому трансформатору, так что ток в реле не протекает, за
исключением случаев возникновения неисправности в силовом трансформаторе. В другом варианте реле
снабжено задержкой по времени, достаточной для предотвращения его срабатывания в случае наличия
только переходных процессов. Однако такая схема, как правило, приводит к задержке срабатывания реле при
наличии неисправности в трансформаторе.
Целью настоящего изобретения является разработка усовершенствованного метода обнаружения
неисправности защитного реле в случае подобных переходных процессов на трансформаторе.
Изобретение основано на том факте, что форма волны переходных импульсов намагничивающего тока,
например, вызванных подключением трансформатора к источнику питания, имеет большую асимметричную
составляющую, или что волна тока смещена относительно нулевой оси. По сути, на частоту нормального
переменного тока накладывается постоянный ток или низкочастотная составляющая.
Изобретение, соответственно, заключается в предотвращении или задержке срабатывания защитного реле,
подключенного к цепи циркулирующего тока, связанной со вторичной и первичной обмотками силового
трансформатора, посредством релейных средств, реагирующих только на асимметричную составляющую,
присутствующую в токе, протекающем по силовому трансформатору. Следует понимать, что под термином
«реле» подразумевается не только вспомогательное реле, реагирующее на асимметричную составляющую,
но и использование защитного реле, сконструированного и подключенного таким образом, что оно реагирует
на асимметричную составляющую.
Прилагаемые чертежи иллюстрируют несколько вариантов реализации изобретения.
На фиг. 1 чертежей параллельно с защитным реле 1, реагирующим на дисбаланс циркулирующего тока,
протекающего в цепи 2, питаемой сбалансированными трансформаторами тока 3 и 4, первичные обмотки
которых питаются от первичной и вторичной цепей силового трансформатора 5, подключено вспомогательное
реле 6, срабатывающее только на постоянный ток или на низкочастотную составляющую тока нормальной
частоты, протекающего по трансформатору 5. Вспомогательное реле сконструировано таким образом, что при
срабатывании оно закорачивает или шунтирует реле 1 через низкоимпедансный проводник A7. Для этой цели
рабочая обмотка вспомогательного реле подключена параллельно обмотке основного реле через точки
баланса в цепи циркулирующего тока, а дроссельная катушка 8 подключена последовательно с рабочей
обмоткой, причем дроссельная катушка имеет такое реактивное сопротивление, что предотвращает
срабатывание вспомогательного реле, за исключением постоянного тока или низкочастотного переменного
тока.
«Включая импеданс 7 обмотки вспомогательного реле, якорь при срабатывании замыкает шунтирующую цепь,
в том числе и обмотку главного реле».
Главное реле может быть снабжено конденсатором 9, включенным последовательно с его рабочим
элементом 170.
обмотка, чтобы предотвратить ее питание постоянным или низкочастотным переменным током.
В модификации, показанной на рис. 2, две половины переменного тока 175, возникающего на точках
балансировки в цепи управления, выпрямляются отдельно выпрямителями 10 и 11 и подаются
индивидуально на две обмотки защитного реле 1', которое имеет ваттметрический тип. В случае наличия
значительной асимметрии в форме волны переменного тока, одна выпрямленная составляющая будет мала
по сравнению с другой, и реле не сможет сработать, поскольку склонность реле ваттметра к срабатыванию
пропорциональна произведению этих двух эффектов. Резервуарные конденсаторы 13 используются для того,
чтобы чередующиеся положительные и отрицательные полупериоды перекрывались, взаимно
взаимодействуя и создавая крутящий момент в реле 12.
В дальнейшей модификации, показанной на рис.
3,
Защитное реле представляет собой сбалансированное 95-лучевое реле, реагирующее на процентное
изменение тока, протекающего через его обмотки; срабатывание реле зависит от тока нормальной частоты, а
ограничение срабатывания реле зависит от постоянного тока или низкочастотной составляющей тока. Реле
снабжено рабочей обмоткой 14 и удерживающей обмоткой 15.
Рабочая обмотка питается от 105 нормальной переменной составляющей тока дисбаланса, протекающего в
цепи 2, путем включения конденсатора 9 последовательно с рабочей обмоткой, а удерживающая обмотка 15
питается от 110 несимметричной низкочастотной или постоянной составляющей тока дисбаланса путем
включения реактора 8 последовательно с этой обмоткой.
Соседние файлы в папке патенты