CZ298655B6 - Zarízení pro registraci prepetových impulzu mezi dvojicí prvku s rozdílným elektrickým potenciálem - Google Patents

Abstract

Zarízení obsahuje propojovací prvek (1) opatrený alespon jedním pripojovacím vodicem (5, 6), jemuž je prirazen snímac (9) prepetového impulzu obsahující feromagnetický prvek (10), který je opatren šterbinou (11), ve které je uložen snímac (12) magnetického pole, který je spražen s vyhodnocovacím modulem (14). Jeden pripojovací vodic (5, 6) propojovacího prvku (1) je alespon cástecne obtocen okoloferomagnetického prvku (10) snímace (9) prepetového impulzu.

Description

Vynález se týká zařízení pro registraci přepěťových impulzů mezi dvojicí prvků s rozdílným elektrickým potenciálem obsahujícího propojovací prvek opatřený alespoň jedním připojovacím vodičem, jemuž je přiřazen snímač přepěťového impulzu obsahující feromagnetický prvek, který je opatřen štěrbinou, ve které je uložen snímač magnetického pole, který je spřažen s vyhodnocovacím modulem.

Dosavadní stav techniky

Přepěťové jevy jsou v elektrických rozvodech a sítích jevy známé a známé jsou i zdroje těchto jevů. Známé jsou také technické prostředky, tj. svodiče přepětí, jimiž se negativní účinky těchto jevů eliminují.

Specifickým znakem těchto jevů je jejich náhodný výskyt s malou pravděpodobností jejich opakovaného výskytu v krátkých časových intervalech za sebou.

Přestože škody způsobené v důsledku přepěťového jevu mohou dosáhnout značných výšek, není ochraně před těmito jevy věnována dostatečná pozornost, neboť tyto probíhají ve zlomcích sekundy, přičemž nezanechávají žádné charakteristické stopy o tom, že vůbec proběhly. Z tohoto důvodu je za příčinu poškození zařízení zpravidla považován jiný důvod, než je právě přepěťový jev. Právě na základě této skutečnosti a vzhledem k vysokým pořizovacím a provozním nákladům zařízení pro přepěťovou ochraňuje rozhodnutí o realizaci přepěťové ochrany v rozsáhlých provozních souborech a sítích obtížné.

Z patentu CS 285 143 je známo zařízení pro registraci přepěťových impulzů mezi dvojicí prvků s rozdílným elektrickým potenciálem, které obsahuje propojovací prvek, jemuž je přiřazen snímač přepěťového impulzu spřažený s vyhodnocovacím modulem. Snímač přepěťového impulzu obsahuje feromagnetický prvek, který je uspořádán okolo jednoho z připojovacích vodičů propo35 jovacího prvku, a který je opatřen štěrbinou, ve které je uložen snímač magnetického pole, který je spřažen s vyhodnocovacím modulem.

Nevýhodou tohoto zařízení je, že obtížně detekuje a registruje velmi malé přepěťové impulzy.

Cílem vynálezu je odstranění nedostatků dosavadního stavu techniky vytvořením zařízení pro registraci přepěťových impulzů, které je jednoduše a prakticky instalovatelné všude tam, kde je možno vytvořit propojení mezi fázovým vodičem a zemněním, nebo mezi dvojicí vodičů s odpovídajícím rozdílem potenciálů, mezi nimiž je žádáno registrovat výskyt i velmi malého přepěťového jevu, a toto vše umožnit při nízkých nákladech na realizaci takového zařízení.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo zařízením pro registraci přepěťových impulzů mezi dvojicí prvků s rozdílným elektrickým potenciálem, jehož podstata spočívá v tom, že jeden připojovací vodič propojovacího prvku je alespoň částečně obtočen okolo feromagnetického prvku snímače přepěťového impulzu.

- 1 CZ 298655 B6

Takto koncipované zařízení pro registraci přepěťových impulzů mezi dvojicí prvků s rozdílným elektrickým potenciálem je schopno detekovat i velmi malé přepěťové jevy, neboť se jím zvětší vliv magnetického pole vzniknuvšího okolo přípojného vodiče v důsledku přepěťového jevu. Výhodou tohoto zařízení také je, že je konstrukčně jednoduché, výrobně nenákladné a provozně spolehlivé, přičemž je odolné i vůči vysokým svodovým proudům, tj. i vyšším než 10 kA.

Feromagnetický prvek je s výhodou tvořen prstencem, což je z magnetického hlediska obzvláště vhodný tvar.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese, kde ukazuje obr. 1 principiální schéma zařízení pro registraci přepěťových impulzů, obr. 2 konkrétní uspořádání základních prvků zařízení pro registraci přepěťových impulzů do kompaktní jednotky a obr. 3 uspořádání snímače přepěťového impulzu.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení pro registraci přepěťových impulzů mezi dvojicí prvků s rozdílným elektrickým potenciálem obsahuje propojovací prvek i pro vzájemné propojení částí sítě, mezi nimiž má být registrován výskyt přepěťového impulzu. V příkladě provedení znázorněném na výkrese je propojovací prvek i tvořen svodičem přepětí, který obsahuje varistorovou vložku a další prvky, které nejsou pro účinky vynálezu podstatné, tzn. že zařízení pro registraci přepěťových impulzů znázorněné na výkrese současně plní funkci jak zařízení pro registraci přepěťových impulzů, tak i jinak samostatného zařízení pro přepěťovou ochranu. V jiném neznázoměném příkladě provedení je zařízení pro přepěťovou ochranu samostatné, tzn. že zařízení pro registraci přepěťových impulzů a zařízení pro přepěťovou ochranu tvoří dvě nezávislá zařízení, přičemž vzájemné pro30 pojení příslušných částí sítě, mezi nimiž má být výskyt přepěťového impulzu registrován, je provedeno jiným vhodným způsobem.

Na vstupní svorku 3 propojovacího prvku i je připojen fázový připojovací vodič 5 propojovacího prvku i napojený na fázový vodič 20 sítě, přičemž na výstupní svorku 4 propojovacího prvku 1 je připojen výstupní připojovací vodič 6 propojovacího prvku I, který je dále napojen na ekvipotenciální plochu 19. V příkladě provedení znázorněném na výkrese je výstupní připojovací vodič 6 propojovacího prvku i tvořen zemnicím vodičem svodiče přepětí a ekvipotenciální plocha 19 je tvořena zemí.

V případě, že propojovací prvek 1 je tvořen svodičem přepětí je tento uspořádán ve dvou pouzdrech, z nichž v prvním pouzdře 7 jsou uspořádány vodiče, vstupní a výstupní svorka 3 a 4 svodiče přepětí a upínací mechanismus zařízení, přičemž ve druhém pouzdře 8 je vyměnitelně uložena varistorová vložka s tepelnou pojistkou, signalizací a kontakty, které tvoří vodivé dráhy pro vzájemné propojení příslušných prvků prvního a druhého pouzdra 7 a 8. Druhé pouzdro 8 je k první45 mu pouzdru 7 připojeno odnímatelně, čímž je umožněna jeho snadná výměna za jiné druhé pouzdro 8 osazené varistorovou vložkou s jinými parametry, čímž je možno vhodně upravit požadované vlastnosti celého zařízení.

Na prvním pouzdře 7 je v místě průchodu výstupního připojovacího vodiče 6 propojovacího prvku I do vnitřního prostoru tohoto prvního pouzdra 7 uložen snímač 9 přepěťového impulzu, který je blíže znázorněn na obr. 3.

Snímač 9 přepěťového impulzu je tvořen feromagnetickým prvkem 10, který je v příkladě provedení znázorněném na výkrese tvořen prstencem, který je jednou obtočen výstupním připojovacím

-2CZ 298655 B6 vodičem 6 propojovacího prvku J_. Feromagnetický prvek 10 je opatřen štěrbinou 11, v níž je uložen snímač 12 magnetického pole. V jiném neznázoměném příkladě provedení je feromagnetický prvek 10 snímače 9 přepěťového impulzu stejným způsobem přiřazen fázovému připojovacímu vodiči 5 propojovacího prvku L

V neznázoměném příkladě provedení je feromagnetický prvek 10 výstupním připojovacím vodičem 6 propojovacího prvku i nebo fázovým připojovacím vodičem 5 propojovacího prvku I obtočen pouze částečně nebo naopak několikrát.

ío Snímač 12 magnetického pole je vedením 13 spojen s vyhodnocovacím modulem 14, který obsahuje displej 15. Vyhodnocovací modul 14 je vedením 17 napojen na napájecí modul 21, který je pomocí vodičů 16 paralelně napojen na vstupní a výstupní svorku 3 a 4 propojovacího prvku I.

S napájecím modulem 21 je spřažen záložní zdroj 18, který v případě, že dojde k výpadku sítě a tím i k výpadku napájení zařízení napájecím modulem 21. Po omezenou dobu kryje energetické nároky potřebné pro provoz zařízení, kromě energie potřebné pro provoz displeje J_5. Tímto je zabezpečeno, že ani výpadek sítě, v níž je zařízení pro registraci přepěťových impulzů instalováno nezpůsobí vynulování počtu zaregistrovaných přepěťových impulzů.

Zařízení pracuje následovně.

Ve statickém rovnovážném stavu, tzn. bez přepěťových impulzů, je mezi vstupní a výstupní svorkou 3 a 4 propojovacího prvku I napájecí napětí střídavé nebo stejnosměrné, které zaručuje aktivní stav, tj. pracovní způsobilost všech prvků zařízení.

Propojovacím prvkem i prochází jen nepatrný proud, řádově desítky mikroampérů, takže magnetické pole ve štěrbině 11 feromagnetického prvku 10 snímače 9 přepěťového impulzu registrované snímačem 12 magnetického pole je stabilní a tudíž i výstupní signál snímače 12 magnetického pole odpovídá standardnímu stavu, na nějž vyhodnocovací modul 14 nereaguje.

Při nárůstu hodnoty napětí na svorkách 3 a 4 propojovacího prvku I dochází, vzhledem k silně nelineární voltampérové charakteristice propojovacího prvku i dané jeho vlastnostmi a napětím na jeho svorkách 3 a 4, k nárůstu hodnoty proudu, který protéká propojovacím prvkem I a jeho výstupním připojovacím vodičem 6. V důsledku tohoto nárůstu proudu protékajícího propojova35 cím prvkem i a jeho výstupním připojovacím vodičem 6 se ve štěrbině H feromagnetického prvku 10 změní magnetické pole, na což reaguje snímač 12 magnetického pole změnou svého výstupního signálu. Tento výstupní signál se následně vedením 13 přenese do vyhodnocovacího modulu 14, kde je vyhodnocen jako přepěťový impulz, v následku čehož dojde ke změně číselného stavu počtu registrovaných přepěťových impulzů o +1, což se ihned zobrazí na displeji 15.

Při následném poklesu napětí na svorkách 3 a 4 propojovacího prvku 1 a z toho vyplývajícím poklesu proudu protékajícího propojovacím prvkem i a jeho výstupním připojovacím vodičem 6 se zároveň opět mění i magnetické pole ve štěrbině 11 feromagnetického prvku 10 a v závislosti na tom i výstupní signál snímače 12 magnetického pole, na což zařízení reaguje jako na návrat sítě ke standardním provozním podmínkám a tato změna stavu probíhá bez zvýšení počtu regist45 rovaných přepěťových impulzů.

Vzhledem k tomu, že snímač 12 magnetického pole reaguje na absolutní hodnotu magnetického pole v okolí výstupního připojovacího vodiče 6 propojovacího prvku 1_, registruje zařízení pro registraci přepěťových impulzů tyto impulzy s ohledem na jejich absolutní hodnotu bez ohledu na strmost jejich nárůstu a polaritu.

Claims (2)

1. 5 1. Zařízení pro registraci přepěťových impulzů mezi dvojicí prvků s rozdílným elektrickým potenciálem obsahující propojovací prvek opatřený alespoň jedním připojovacím vodičem, jemuž je přiřazen snímač přepěťového impulzu obsahující feromagnetický prvek, který je opatřen štěrbinou, ve které je uložen snímač magnetického pole, který je spřažen s vyhodnocovacím modulem, vyznačující se tím, že jeden připojovací vodič (5, 6) propojovacího prvku ίο (1) je alespoň částečně obtočen okolo feromagnetického prvku (10) snímače přepěťového impulzu.
2. 2. Zařízení pro registraci přepěťových impulzů podle nároku 1, vyznačující se tím, že feromagnetický prvek (10) je tvořen prstencem.