Устройство для быстродействующей защиты

О П И С А Н И Е 249454ИЗОБРЕТЕНИ Я Сева Советских Социалистических РеслуйлнкК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 09.Х 1.1965 ( 1036887/24-7)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 05 Х 111.1969. БюллетеньДата опубликования описания ЗО.Х 11,196 Кл. 21 с, 68/О митет оо деламетеннй н открытнСовете МинистреСССР МП;еРДК 621.316.578 (088.8 Авторизобретени М, М, Глибицкийитехнический институт имени Х аявител овский енина СТРОЙСТВО Д)Ц 1 БЬСТРОДЕЙСТВУ 1 О АЩИТЬ замыкания. Поэто ходят в негодност же замены после глухого кортакты быстют ревизиибатываний5 Очевидноратов (кожает надежнию с защинапример,10 их конт требуоткогоро приили дазащиты.также, что применениероткозамыкатель и автность системы защитытой, основанной на подного аппарата. двух аппамат) снио сравнеименении,о предл ктрод; и Извеводникмых итов.Одним из основных вопросов, возникающих при разработке и эксплуатации таких преобразователей, является вопрос быстродействующей защиты собственно вентилей от перегрузок по току. Такая необходимость возникаег вследствие ряда обстоятельств, основным из которых является высокая чувствительность р - и-переходов к перегрузкам из-за весьма малых размеров и поэтому малой теплоемкости собственно переходов.Из различных устройств защиты одной из наиболее надежных является быстродействующая защита с использованием короткозамыкателей-аппаратов, закорачивающих за время не более 2,5 л/сек шины источника энергии на входе преобразователя.11 есмотря на то, что такая система защиы полностью гарантирует сохранность вентилей выпрямителя, из-за ряда присущих ей недостатков она не всегда конкурентноспособна с быстродействующими предохранителями, которые, требуя ручной замены, не являются устройствами, поддающимися автоматизации, и поэтому менее прогрессивными, Кроме того. максимальный автомат (или масляный выключатель) вынужден отключать полный ток стны преобразователи тока с полупроовыми приборами в качестве управляели неуправляемых вентильных элеменВ предлагаемом устройстве для быстродействующей защиты с целью повышения быстродействия и надежности дугогасительные контакты подключены на линейное напряжение 15 защищаемой сети, подвижный дугогаситель.ный контакт установлен на подвижном главном контакте, а неподвижный снабжен поджигающим электродом, возбуждающим дугу короткого замыкания между фазами питающей 20 сети, причем подвижный дугогасительный контакт установлен так, что при возникновении дуги между дугогасительными контактами возникающие электродинамические силы приводят в движение главный подвижный кон такт.11 а фиг. 1 схемагически изображен агаемое устройство; на фиг. 2 - эле а фиг. 3 - схем а поджига.Фазы АоС сети подведены к нижним клем- ЗО ыан аппарата, н череп контакты 1 и 2 напра:.45 50 55 60 65 жение подается к защищаемому выпрямителю.Контакты 1 могут поворачиваться на определенный угол на шарнирах 3. Они соединены с клеммами АВС гибкими токопроводами 1,На каждом из контактов 1 установлены электроды 5 с дугостойкими напайками.Параллельно с электродами 5 на определенном расстоянии а от него установлен второй неподвижный электрод б, соединенный с соседней фазой так, что между электродами 5 и б разность потенциалов всегда равна линейному напряжениго АВ, ВС или СА соответственно, В каждом из электродов б расположены поджигающие электроды 7 (см. фиг. 2), которые представляют собой изолированные от тела электродов 6 металлические электроды, выполненные так, что при подаче на электрод определенного напряжения происходит пеоекрытие промежутка между электродами б и 7. Индексом 8 обозначены контактные напайки,Работает предлагаемое устройство следующим образом, При возникновении перегрузки к электроду 7 прикладывается напряжение, достаточное для проооя (перекрытия по поверхности) промежутка между электродами 7 и 6. Пробой этого промежутка инициирует разряд между главными электродами 5 и 6, к которым приложено линейное напряжение, При этом все фазы сети оказываются замкнутыми на небольшое сопротивление дуги разряда. Так, например, при расстоянии между электродами в 1 - 2 лглг (расстояние достаточное для гарантированного отсутствия самопроизвольного срабатывания при напряжении сети 380 в) падение напряжения на дуге при токе 10- - 30 ка не превышает 20 - 30 в. В результате электродинамического взаимодейсгвия токов в электродах 5 и б электрод 5 вместе. с контактом 1 поворачивается па шарнире 3. При этом шток 9 сбивает защелку максимального расцепителя 10, отключая цепь нагрузки (выпрямитель) от сети.Отметим, что во время движения контактов 1 на электродах 5 и б горит дуга коротко го замыкания, следовательно, между контактами 1 и 2 в момент их размыкания напряжение не превышает 30 в.После освобождения расцепителя происходит полное отключение выпрямителя, а дуга на электродах 5 и б попадает в дугогасительную камеру и там гаснет,Таким образом, мгновенно (полное время не превышает 500 лгк/сек), после появления сигнала о перег рузке, напряжение на входе выпрямителя ограничивается до безопасной для вентилей величины.Рабочие контакты автомата, предназначенные для длительного пропускания номинального тока, не разрывают ток короткого замыкания и при аварийном отключении размыкаются почти без напряжения. Ток короткого замыкания и связанные с ним воздействия термического характера воспринимаются вспомогательными контактами, которые в нор 5 10 15 20 25 30 35 40 мальном режиме токовой нагрузки не несут. Поэтому электроды этих контактов могут быть выполнены из термостойких и дугостойких материалов и композиций и, следовательно, с большим сроком службы.В связи с отсутствием подвижных частей быстродействие аппарата порядка сотен микросекунд.Время размыкания рабочих контактов автомата уменьшается в связи с тем, что возникающие электродинамические силы способствуют движениго контактов.В качестве поджигающего устройства может быть применено любое устройство, вырабатывающее напряжение порядка 2,5 кв и управляемое от датчика перегрузки.Схема поджига (см. фиг. 3) представляег собой блокинг-генератор, у которого стабилизированным напряжением закрыт триод Г, При возникновении перегрузки напряжение датчика открывает триод, и блокинг-генератор возбуждается. На вторичной обмотке трансформатора возникает напряжение, которое прикладывается к электродам 7 через сопротивление. Величина поджигающего напряжения определяется напряжением питающей сети, расстоянием, окружающей средой и т. д. В качестве поджигающего устройства м ожет быть применена и любая другая схема, например на тиратроне или с использованием тиристоров и т. п.Длительность работы и частота блокинггенератора выбираются также по условиям работы аппарата.Для того чтобы возникновение дуги короткого замыкания имело место независимо от мгновенного напряжения одного линейного напряжения, применяется транспозиция контактов электрода б так, чтобы на каждой паре контактов электродов 5 и 6 всегда было напряжение, достаточное для поддержания дуги короткого замыкания. Предмет изобретенияУстройство для быстродействующей защиты от перегрузок полупроводниковых преобразовагельных установок, обесточивающее вентили, путем закорачивания входного напряжения с последующим отключением преобразователя от сети, содержащее главные и дугога: сительные контакты, от,гичаюигееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, дугогасительные контакты подключены на линейное напряжение защищаемой сети, подвижньш дугогасительный контакт установлен на подвижном главном контакте, а неподвижный дугогасительный контакт снабжен поджигаюгцим электродом, возбуждающим дугу короткого замыкания между фазами питающей сети, причем подвижный дугогасительный контакт усгановлен так, что при возникновении дуги между дугогасительными контактами возникающие электродинамическпе силы приводят в движение главный подвижный контакт,240454 л ногрузнеРиг 3Сост а витель И. И вановская Редактор В. фельдманТехред Л, Я. Левина Корректор С. М, СигалЗаказ 3296/17 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2