Устройство быстродействующей защиты

(19) 5 д 4 Н 02 Н 3/26, 9/О 1 Й НОМИТЕТ СССРРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРСТ ВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт сильноточной электроники СО АН СССР(54) УСТРОИСТВО БЫСТРОДЕЛСТВУЮЩЕИ ЗАЩИТЫ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты мощных высоковольтных приборов от тока короткого замыкания. Цель изобретения - повышение эффективности защиты за счет устранения воздействия напряжения источника питания на генератор Аркадьева-Маркса. Устройство содержит две токоограничивающие индуктивности 1 и 2, включенные между источником высокого напряжения 3 и защищаемым прибором 4. Между индуктивностями расположен электрод 5, являющийся общим для основного и дополнительного разрядников. Основной разрядник образован электродами 5 и 6, а дополнительный - электродами 5 и 7. Электроды 7, 8 и резистор 9 образуют тригатронный узел поджига дополнительного разрядника, который соединен с выходом генератора поджигающих импульсов 1 О, собранного по схеме Аркадьева-Маркса. Для запуска генератора поджигающих им пульсов используется дифференцируюшая цепь, состоящая из конденсатора 11 и диода 12, включенная параллельно защищаемому прибору. При пробое прибора 4 на электроде 7 напряжение будет расти быстрее чем на электроде 8, т. к. емкость электрода 7 на электрод 5 заряжается сразу, а емкость электрода 8 на электрод 5 - через резистор 9. Между электродами 7 и 8 сФ появится разность потенциалов и произойдет искровой пробой, который обеспечит ультрафиолетовую иодсветку между осиов.иыми электродами 5 и 7. Электрод 5 имеет отверстия, через которые ультрафиолетовое излучение от разрядника между электрода- Я ми 5 и 7 подсвечивает разрядный промежуток между электродами 5 и 6. Он пробивается и шунтирует прибор 4. 1 ил. 4Изобретение относится к устройствам защиты мощных высоковольтных электронных приборов от тока короткого замыкания, возни ка ю щего при п робоях в этом приборе.Целью изобретения является повышение эффективности защиты путем устранения воздействия напряжения источника питания на генератор поджигающих импульсов.На чертеже изображена схема устройства быстродействующей защиты.Устройство содержит токоограничиваюцие индуктивности 1 и 2, включенные между высоковольтным источником 3 импульсного напряжения и защищаемым прибором 4. Между индуктивностями включен электрод 5, являющийся общим для обоих разрядников. Электроды 5 и 6 образуют однозазорный искровой разрядник, а электроды 5 и 7 - дополнительный однозазорный разрядник.Такое конструктивное совмещение разрядников обусловлено тем, чтобы не делать специально ультрафиолетовую подсветку для цепи отвода энергии, а сделав отверстия в электроде 5, получить подсветку от искры дополнительного однозазорного разрядника.Совокупность основного электрода 7, поджигающего электрода 8 и резистора 9 образуют узел подсветки дополнительного разрядника, который соединен с выходом генератора 1 О поджигающих импульсов. Для запуска генератора поджигающих импульсов используется дифференцирующая цепь, состоящая из конденсатора 11 и диода 12, , подключенная параллельно защищаемому прибору 4. Подключение диода 12 в схеме ,соответствует случаю, когда питание защищаемого прибора от источника высокого напряжения осуществляется импульсами напряжения отрицательной полярности.Защитное устройство работает следующим образом.При подаче импульсов питания от источ,ника 3 высокого напряжения к нагрузке 4 емкость 11 заряжается через диод 12 до на,пряжения, равного напряженио источника. При зарядке емкости 11 диод 12 включен в прямом направлении по отношению к зарядному току, следовательно, падения напряжения на нем нет и нет сигнала запуска на генератор поджигающих импульсов. Разрядники, образованные электродами 5 и 6, а также электродами 5 и 7 выдерживают напряжение источника 3 питания. Таким образом, выход генератора поджигающих импульсов оказывается защищенным от воздействия питающего напряжения.При пробое в приборе 4 происходит заземление отрицательно заряженной обкладки конденсатора 11 на землю. Следовательно, на средней точке цепи 11 и 12 за счет инверсии заряда на емкости возникает положительный потенциал, который запускает генератор поджигающих импульсов. Напря жение генератора отрицательной полярности прикладывается к электродам 7 и 8 дополнительного разрядника. На электроде 7 напряжение растет быстрее, чем на электроде 8, так как емкость электрода 7 на электрод 5 заряжается сразу, а емкость электрода 8 на электрод 5 - через резистор 9. Между электродами 7 и 8 появляется разность потенциалов и происходит искровой пробой, который обеспечивает ультрафиолетовую подсветку между основными электродами 5 и 7. Напряжение генератора поджигающих импульсов выбирается таким, чтобы абсолютное значение величины приложенного напряжения между электродами 5 и 7 приводило к пробою дополнительного разрядника. Электрод 5 имеет отверстия, через которые ультрафиолетовое излучение от разряда между электродами 5 и 7 подсвечивает разрядный про. межуток между электродами 5 и 6, Таким образом, электрод 5 принимает потенциал, равный выходному напряжению генератора Аркадьева-Маркса, так как имеется индуктивная развязка электрода 5 с источником 3 питания и пробитым прибором 4. Между электродами 5 и 6 прикладывается напряжение генератора поджигающих импульсов. Подсвеченный ультрафиолетом зазор между электродами 5 и 6 пробивается. Искровой канал между этими электродами шунтирует прибор 4 и защищает его, отводя энергию источника питания на землю.В предлагаемом устройстве быстродействующей защиты токоограничивающие элементы 1 и 2 изготовлены в виде одинаковых катушек индуктивностью 350 мкГн каждая.Разрядники между электродами 5 и 6, а также электродами 5 и 7 работают в атмосфере воздуха. Зазоры между ними равны и составляют 35 мм. Поджигающий резистор 9 номиналом 10 кОм обеспечивает получение искрового пробоя между электродами 7 и 8 для ультрафиолетовой подсветки зазора между электродами 5 и 7. 5 10 15 20 25 30 35 40 Формула изобретения Устройство быстродействующей защиты 45 мощных электронных приборов от тока короткого замыкания, содержащее токоограничивающую цепь с клеммами для подключения между источником питания и защищаемым прибором и выполненную в виде двух индуктивностей, соединенных последовательно, пусковую цепь, выполненную в виде генератора Аркадьева-Маркса, и цепь отвода энергии в виде однозазорного разрядника, подключенного между средней точкой токоограничивающей цепи и точкой 55 земли, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты за счет устранения воздействия напряжения источника питания на генератор поджигающих1403193 Составитель Т. ШегольковаРедактор Е. Конча Техред И. Верее Корректор О. КравцоваЗаказ 2873/47 Тираж 650 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4 импульсов, между выходом генератора и цепью отвода энергии включен дополнительный однозазорный разрядник, при этом основной электрод разрядника прямо, а поджигающий электрод через резистор подключены к выходу генератора.