1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29654
(51) H02H 3/08 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0488.1
(22) 11.04.2014
(45) 16.03.2015, бюл. №3
(72) Клецель Марк Яковлевич; Бергузинов Асхат
Нурланович
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Павлодарский
государственный университет им. С. Торайгырова"
Министерства образования и науки Республики
Казахстан
(56) RU №743099, 1980
(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ДЛЯ
ТОКОВЫХ ЗАЩИТ ТОКОПРОВОДОВ,
ЗАКРЕПЛЕННЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНО СТЕНКАМ
ЗАКРЫТОЙ ГАЛЕРЕИ
(57) Изобретение относится к
электроизмерительной технике, может быть
использовано для контроля токов перегрузки и
коротких замыканий в линиях электропередач.
Технический результат - обеспечение отстройки
от влияния магнитных полей помех и обеспечение
регулировки токов срабатывания в горизонтальной
плоскости.
Измерительный орган для токовых защит
токопроводов, закрепленных параллельно стенкам
закрытой галереи, содержащий расположенный в
магнитном поле токопровода геркон, закрепленный
с помощью зажимов на диске со шкалой по
окружности, и отградуированной рейкой, причем
три пластины с продольной прорезью расположены
параллельно первой пластине магнитного экрана, в
каждой прорези закреплен соответствующий диск с
возможностью перемещаться вдоль прорези с
помощью болта, встроенного в полый цилиндр,
вклеенный в поперечную часть планки пластины с
прорезью, другой конец болта, ручка которого,
выполненная в виде барашка, проходит через
отверстие другой поперечной планки с прорезью и
гайку, приклеенную к основанию диска, каждая тяга
прикреплена к поперечной планке пластины с
прорезью и к первой пластине экрана,
прикрепленной к крышке люка с помощью двух
стоек, выполненных в виде брусков из
диэлектрического материала, вторая и третья
пластины экрана прикреплены к двум
противоположным концам первой пластины экрана
под углом к ней с помощью шарнирных пальцев,
первая, вторая и третья рейки прикреплены к первой
пластине экрана так, чтобы указательная планка
соответствующей пластины с прорезью
соприкасалась со шкалой одной из реек.
Экономический эффект заключается в экономии
стали и меди за счет того, что заявленный
измерительный орган выполняет функции
трансформатора тока и реле без использования
металлоемких и дорогостоящих трансформаторов
тока.
(19)KZ(13)A4(11)29654

2. 29654
2
Изобретение относится к электроизмерительной
технике, может быть использовано для контроля
токов перегрузки и коротких замыканий в
токопроводах и линиях электропередач.
Известен измерительный орган для токовой
защиты, содержащий геркон, поворачивающийся
диск, стойку, держатель, фиксатор. Его
устанавливают вблизи токоведущих элементов на
стенке шкафа распределительного устройства или
закрытого токопровода. [А.с. СССР №1573498,
Н02Н 3/08, Н01Н 51/28, 83/20, опубл. 23.06.90. Бюл.
№23].
Недостатком данного измерительного органа
является то, что он не имеет регулировки тока
срабатывания путем перемещения геркона в
вертикальной и горизонтальной плоскостях, и не
может быть применен там где возможно сильное
влияние посторонних токов.
Наиболее близким к предлагаемому
измерительному органу является измерительный
орган для токовых защит, содержащий
расположенный в магнитном поле токопровода
первый геркон, закрепленный на первом диске со
шкалой по окружности и первой отградуированной
рейкой. [А.с. СССР №743099, Н02Н 3/08, Н01Н
83/20, опубл. 25.06.80. Бюл. №23].
Недостатками данного измерительного органа
являются отсутствие возможности регулировать ток
срабатывания защит путем перемещения геркона в
горизонтальной плоскости и предотвращать влияние
магнитных потоков, созданных токами в
металлических конструкциях, расположенных
вблизи геркона, что приводит к загрублению
уставок.
Технический результат - обеспечение отстройки
от влияния магнитных полей помех и обеспечение
возможности регулировать ток срабатывания защит
путем перемещения геркона в горизонтальной
плоскости.
Технический результат достигается тем, что в
измерительный орган для токовых защит
токопроводов, закрепленных параллельно стенкам
закрытой галереи, содержащий расположенный в
магнитном поле токопровода первый геркон,
закрепленный с помощью зажимов на первом диске
со шкалой по окружности, и первой
отградуированной рейкой, дополнительно введены
второй и третий диски со шкалой по окружности,
второй геркон, закрепленный посредством зажимов
к второму диску, и третий геркон, закрепленный с
помощью зажимов к третьему диску,
расположенные в магнитном поле токопровода,
вторую и третью отградуированные рейки,
магнитный экран, выполненный в виде трех
скрепленных между собой пластин из металла,
первая из которых расположена параллельно
крышке люка в стене закрытой галереи, три
резьбовые разрезные регулируемые тяги, три
пластины с продольной прорезью и приклеенной в
ее середине с внешней стороны поперечной
планкой, указательной планкой с рисками вдоль нее,
приклеенной к одному из торцов пластины, причем
три пластины с продольной прорезью расположены
параллельно первой пластине магнитного экрана, в
каждой прорези закреплен соответствующий диск с
возможностью перемещаться вдоль прорези с
помощью болта, встроенного в полый цилиндр,
вклеенный в поперечную часть планки пластины с
прорезью, другой конец болта, ручка которого,
выполненная в виде барашка, проходит через
отверстие другой поперечной планки с прорезью и
гайку, приклеенную к основанию диска, каждая тяга
прикреплена к поперечной планке пластины с
прорезью и к первой пластине экрана,
прикрепленной к крышке люка с помощью двух
стоек, выполненных в виде брусков из
диэлектрического материала, вторая и третья
пластины экрана прикреплены к двум
противоположным концам первой пластины экрана
под углом к ней с помощью шарнирных пальцев,
первая, вторая и третья рейки прикреплены к первой
пластине экрана так, чтобы указательная планка
соответствующей пластины с прорезью
соприкасалась со шкалой одной из реек.
На фиг.1 изображен измерительный орган для
токовых защит токопроводов, закрепленных
параллельно стенкам закрытой галереи в изометрии,
когда крышка люка в стене открыта, на фиг.2
изображен этот же измерительный орган (общий
вид в изометрии), на фиг.3 а, б, в - вид сбоку и
сверху.
Измерительный орган (фиг.1) содержит первый
геркон 1, закрепленный с помощью зажимов 2 на
первом диске 3 со шкалой по окружности, и первую
отградуированную рейку 4, второй геркон 5,
закрепленный посредством зажимов 6,
расположенный на втором диске 7 со шкалой по
окружности, и вторую отградуированную рейку 8,
третий геркон 9, закрепленный с помощью зажимов
10, расположенный на третьем диске 11 со шкалой
по окружности, и третью отградуированную рейку
12, магнитный экран, выполненный в виде трех
скрепленных между собой пластин из металла,
первая пластина 13 из которых расположена
параллельно крышке 14 люка в стене закрытой
галереи, вторая и третья пластины 15, 16 экрана
прикреплены к двум противоположным концам
первой пластины 13 под углом к ней с помощью
шарнирных пальцев 17, три резьбовые разрезные
регулируемые тяги 18, три пластины с продольной
прорезью 19, 20, 21 и указательной планкой 22 с
рисками вдоль нее, приклеенной к одному из торцов
каждой из пластин 19, 20, 21, три пластины с
продольной прорезью, расположенные параллельно
первой пластине 13 магнитного экрана, диски 3, 7,
11 закрепленные в продольных прорезях 19, 20, 21,
соответственно, с возможностью перемещаться
вдоль прорези с помощью болта 23, встроенного в
полый цилиндр 24, вклеенный в поперечную часть
планки 25 пластин с прорезью, другой конец болта,
ручка которого выполнена в виде барашка 26,
проходит через отверстие другой поперечной
планки с прорезью и гайку 27, приклеенную к
основанию диска (фиг.3), тяга 18 прикреплена к
диску и к первой пластине 13 экрана, которая
прикреплена к крышке 14 люка, например

3. 29654
3
приклеена, с помощью двух стоек 28 и 29,
выполненных в виде брусков, первая, вторая и
третья рейки 4, 8, 12 прикреплены к плоскости
первой пластины 13 экрана под углом 90° так,
чтобы указательная планка 22 соответствующей
пластины с прорезью соприкасалась со шкалой
одной из реек. Герконы 1, 5, 9 расположены
параллельно токопроводу 30, который с помощью
изоляторов 31 закреплен к перегородкам 32 и 33
(фиг.2).
Геркон служит воспринимающим органом
релейной защиты. Для того чтобы выставить
уставку срабатывания токовой защиты необходимо
перемещать геркон вверх или вниз, влево или
вправо, и вращать на диске. Поднимать вверх и
опускать вниз можно с помощью резьбовой
регулируемой тяги 18 (фиг.1, 2, 3). Перемещать
влево и вправо можно поворачивая барашек 26
(фиг.1, 2, 3). Вращение дисков 3, 7, 11
осуществляется с помощью ручки 34 для вращения.
Все перемещения производятся вручную.
В условиях эксплуатации для того чтобы
осуществлять сказанное необходимо открыть
крышку 14 люка и для удобства наладки
расположить его под 90° в стене параллельно
горизонтали.
Во время настройки высоту перемещения
геркона определяем по рейкам 4, 8, 12, длину по
рискам на пластине 19, 20, 21, а угол поворота по
шкале, нанесенной на диске.
Все части устройства выполняются из
диэлектрического материала, а магнитный экран из
металла, например из алюминия. Он необходим в
тех случаях, когда в стенах галереи возможно
протекание токов при коротких замыканиях.
Пластины 15 и 16 устанавливаются параллельно
стенам галереи или под небольшим углом к
пластине 13 так, чтобы магнитные потоки от токов в
стенках воздействующие на геркон максимально
уменьшались. Экраны толщиной 3÷6 мм ослабляют
влияние магнитных полей в 3÷30.
Для рассматриваемой галереи расстояние от
стенки до токопровода фазы 25 см, допустимое
расстояние от геркона до токопровода фазы 15 см. В
этом случае можно ограничиться следующими
размерами пластин магнитного экрана первая
пластина 36×25×0,5, вторая пластина 25×15×0,5,
третья пластина 25×15×0,5, (удельный вес
алюминия ρ=2,7 г/см3
) и при таких размерах вес
всей конструкции составляет 1,5 кг, а магнитного
экрана 850 грамм.
Экономический эффект заключается в экономии
стали и меди за счет того, что заявленный
измерительный орган выполняет функции
трансформатора тока и реле без использования
металлоемких и дорогостоящих трансформаторов
тока.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Измерительный орган для токовых защит
токопроводов, закрепленных параллельно стенкам
закрытой галереи, содержащий расположенный в
магнитном поле токопровода первый геркон,
закрепленный с помощью зажимов на первом диске
со шкалой по окружности, и первой
отградуированной рейкой, отличающийся тем, что
в него введены второй и третий диски со шкалой по
окружности, второй геркон, закрепленный
посредством зажимов к второму диску, и третий
геркон, закрепленный с помощью зажимов к
третьему диску, расположенные в магнитном поле
токопровода, вторую и третью отградуированные
рейки, магнитный экран, выполненный в виде трех
скрепленных между собой пластин из металла,
первая из которых расположена параллельно
крышке люка в стене закрытой галереи, три
резьбовые разрезные регулируемые тяги, три
пластины с продольной прорезью и приклеенной в
ее середине с внешней стороны поперечной планкой
и указательной планкой с рисками вдоль нее,
приклеенной к одному из торцов пластины, причем
три пластины с продольной прорезью расположены
параллельно первой пластине магнитного экрана, в
каждой прорези закреплен соответствующий диск с
возможностью перемещаться вдоль прорези с
помощью болта, встроенного в полый цилиндр,
вклеенный в поперечную часть планки пластины с
прорезью, другой конец болта, ручка которого,
выполненная в виде барашка, проходит через
отверстие другой поперечной планки с прорезью и
гайку, приклеенную к основанию диска, каждая тяга
прикреплена к поперечной планке пластины с
прорезью и к первой пластине экрана,
прикрепленной к крышке люка с помощью двух
стоек, выполненных в виде брусков из
диэлектрического материала, вторая и третья
пластины экрана прикреплены к двум
противоположным концам первой пластины экрана
под углом к ней с помощью шарнирных пальцев,
первая, вторая и третья рейки прикреплены к первой
пластине экрана так, чтобы указательная планка
соответствующей пластины с прорезью
соприкасалась со шкалой одной из реек.

4. 29654
4
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова