Устройство для защиты полупроводникового преобразователя

(46) 23.07.89. Бкщ. У 27ф (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технопогический институт силовых полупроводниковых устройств(56) Глух Е.М., Зеленов В,Е. Защита полупроводниковых преобразователей. - М.: Энергия, 970, с, 61-70.Н.К.С. 2 цве 1 дпЕе аког йугвгог гуре ргосеКгз.оп СБМ.-Епц 1 двЬ Е 1 есггз.с РпЬ 11 саггоп Г 8/248 А, 1972, р. б. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, Целью изобретения является повышение надежности устройства для защиты полупроводникового преобразователя от внутренних коротких замыканий при пробое вентилей путем улучгорения д1. 2 ил. СЛ УДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТЗОБРЕУЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯГКНТ СССР,ЯО 149589 шения селективности срабатывания плавких предохранителей. При прохождении тока короткого замыкания через предохранители 1, включенные в цепь пробитого вентиля 2, токи каждого из них на этапе плавления плавких вставок различны. К опредеЛенному моменту времени динамическое сопротивление предохранителя 1 в ветви с меньшим .сопротивлением становится значительно больше динамического сопротивления предохранителя 1 в параллельной ветви, При выполнении сопротивлений ветвей, содержащих плавкие предохранители и включенных параллельно, различными в диапазоне отношений 1,3-2 улучшается селективность защиты в связи с тем, что изза неодновременного сгорания предохранителей 1 интеграл плавления оп- С ределяется всеми параллельно включенными предохранителями 1, а интеграл Руги - одним предохранителем149589 40 д йС - Джоулев ин горения дуги Джоулев интеграл плавлени,оответственно время горения и плавле вставки е коэфф и ом чем ме тивПри э ектив ше сел сти, темты в случ ность за е про ве тиля. Рас отключня (к.з. ия тоустройтрим пр ого замь коро Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты силовых преобразовательных установок, используемых в электротермии, электролизе, электропривоце и других областях.Цель изобретения - повышение надежности устройства для защиты полупроводникового преобразователя от 10 внутренних замыканий при пробое вентилей путем улучшения селективности срабатывания плавких предохранителей.На фиг. 1 изображена схема устройства для защиты полупроводникового 15 преобразователями на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство для защиты (фиг. 1) содержит по две параллельно соединен ные между собой ветви с предохранителями 1, которые включены в цепькаждого из вентилей 2 защищаемого Преобразователя.Предохранители 1 одинаковы и соединены между собой и защищаемым преобразователем с помощью токоподводяцих шин 3.Сопротивления токопроводящих шин 3 выполнены различными для соединен алых между собой параллельно предохранителей 1, причем отношение К максимального сопротивления ветви к минимальному удовлетворяет условию 1,3 К 2.Работа устройства основана на том, то коэффициент селективности К тредохранителей определиется следуюЩим выражением: 7 4ством при пробое одного из вентилей 2 (фиг. 2) .При прохождении тока к.з. через предохранители 1, включенные в цепь пробитого вентиля 2, токи каждого их них на этапе плавления плавких вставок различны, и в данном случае 1 г (, где 1, - ток предохранителя в цепи, где сопротивление токоподводящих шин меньше, яраг ток предохранителя в цепи, где сопротивление токоподводящнх шин больше.При этом динамическое сопротивление плавких вставок изменяется в соответствии с выражением КоК (2)Л1-К" аогде К - динамическое сопротивлениеплавкой вставки,"К - сопротивление плавкой вставоки в исходном состоянии,К моменту времени С, динамическое сопротивление предохранителя в ветви с меньшим сопротивлением становится значительно больше динамического сопротивления предохранителя в параллельной ветви. Если учесть, что к этому времени использовано 90-953 интеграла плавления, то оно становится определяющим, поэтому на участке ",-й токд. резко падает, а токГ 1резко возрастает, Если ток дпгцЛ спадает до нуля, то дуга в этом предохранителе, как правило, не возникает, так как температура плавких элементов недостаточна для ее возникновения. На участке С -Сток к.з. отключается одним предохранителем,Таким образом, интеграл плавления определяется двумя предохранителями, а интеграл дуги определяется одним предохранителем, что приводит к уменьшению коэффициента селективности пары предохранителей.Если же ток. не спадает до О, и в первом предохранителе также возникает дуга, как показывают экспери- . ментальные и расчетные данные, интервал горения дуги пары предохранителей остается меньше, чем в случае равномерного распределения тока.5 1495897 6При равномерном распределении то- для включения последовательно с кажка между предохранителями процесс дым из вентилей защищаемого преоботключения тока к.з. протекает по разователя цепи, каждая из которых пунктирной кривой (фиг. 2), при этомвыполнена в виде М параллельно сое 5значительно увеличивается интеграл диненных между собой ветвей, состоя- горения дуги. щих из токопроводящих шин и соединенЭффект улучшения селективности ных последовательно с ними по одному достигается, если сопротивления в каждой из ветвей одинаковых плавветвей с предохранителями отличаются 10 ких предохранителей, о т л и ч а юдруг от друга не менее, чем в 1,3 ищ е е с я тем, что, с целью повыне более, чем в 2 раза. щения надежности путем улучшенияселективности срабатывания плавких ф о р м у л а и з о б р е т е н и я предохранителей, в каждой из цепей15 сопротивления токоподводящих шинустройство для защиты полупровод- различных ветвей выполнены различныникового преобразователя от внутрен- ми, причем отношение К максимального них коротких замыканий при пробоесопротивления ветви к минимальному вентилей, содержащее предназначенные удорлетворяют условию 1,3 ЙК б 2. Составитель В.Широковедактор Е.Папп Техред М,Ходанич Корректор М.Васильева Заказ 4278/51ВНИИПИ Государственного113035,ираж 607комитета иМосква, ЖПодписи зобретениям и открытия Раушская наб., д. 4/5