Устройство для защиты от перенапряжений

О П И С А Н И Е546982ИЗОБРЕТЕНИЯК АЗТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик4 121) 2026772м заявки М сударственныи комите авета йинистрав СССР ао делам иаобретенийи открытии Опубликовано 15.02 53) УДК 621.316.033) УСТРОЙСТ ЗАЩИТЪ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ Наиболе ским реше щиты от и чеццые пар цию лап разрядник им тул ьсо в сложно по запускающ элемент и менецием 20 е близким к изнием являетсяерецапряжений,аллельцо защипцый ограцичигес форм ироват2. Однако этсвоей схеме, таких импульсов ссхему усиления,посторошапх ист ооретеншо техничеустройство для засодержащее вклюдемому оборудоваль и управляемый елем запускающих о устройство также как формирователь одержит пороговый что связано с приочников питания. Рез ого стор 6 осуществ азрядника по д лавине. аяет запус правляе- мплитуде стимо 30 Изобретение относится к области элект техники п может быть использовано в высо вольтных полупроводниковых преобр азова лях. Известно устройство для защиты преобразовательного блока, содержащее управляемый разрядник, блок управления разрядником с формирователем запускающих импульсов и цепочку из встречно включенных лавпнных диодов, в котором блок управления разрядником снабжен датчиком тока, включенным между указанными встречно соединенными диодами, причем его выход подключен к формирователю импульсов 1. Недостатками этого устройства являются сложность схемы, низкое быстродействие, а также возможность ложной работы из-за разброса во временах восстацоваения ти ристо 1 эо 3. Для упрощения схемы и повышения надежности и быстродействия в предлагаемом устройстве формирователь запускающих импульсов включен последовательно с лавинным ограничителем и выполнен в виде параллельно соединенных интегрирующей цепочки цз последовательно включенных конденсатора, реактора и резистора, дополнительного конденсатора и дополнительного резистора,На чертеже дана схема описываемого устройства.Устройство содержит высоковольтный полупроводниковый преобразователь 1, лавинный ограничитель 2, управляемый разрядник 3, формирователь импульсов, включающий в себя конденсатор 4, реактор 5, резистор 6, дополнительный конденсатор 7 и дополнительный резистор 8, искровой промежуток 9 и импульсный трансформатор 10. Конденсатор 4 является интегрирующей емкостью, и цапряжение, до которого оц заряжается, пропорционально интегралу тока в лавине;,;, й), т. е. энергии перенапряжения.Реактор 5 осуществляет форсировку срабатывания устройсвд прц больншх скоростях3Конденсатор 7 предназначен для создания крутого фронта импульса управления, Емкость С конденсатора 7 на 1 - 2 порядка меньше емкости С, конденсатора 4.Резистор 8 служит для разряда емкостей С, н С конденсаторов 4 и 7 в режимах, не приводящих к срабатываншо устройства.Искровой промежуток 9 выполняет роль порогового и коммутирующего элементов. В частности, это может быть вакуумный или газо- наполненный высокостабильный разрядник.Импульсный трансформатор 10 формирует импульс высокого напряжения с крутым фронтом для запуска управляемого разрядника 3. Для этого его первичная обмотка выполнена маловитковой с минимальной пндуктивностью рассеивания.При перенапряжениях с амплитудой ниже напряжения лавнпообразования лавинного ограничителя ток в лавине отсутствует и устройство находится в обесточенном состоянии.При перенапряжениях с амплитудой выше напряжения лавинообразования лавинного ограничителя 2, но энергиями меньше допустимой для лавинного ораиие, через аи- ный ограничитель начинает протекать ток лавины (булав). При этом суммарное напряжение на элементах 4 - 6 последовательной цепи=.+ц+и = Й а+"-+Н+ вавй 1 фгде Л - индуктивность реактора 5, Р - сопротивление резистора 6, меньше пробивного напряжения искрового промежутка 9. Сигнал запуска при этом не вырабатывается.После окончания тока лавины конденсаторы 4 и 7 разряжаются через резистор 8 и схема готова к работе.При перенапряжениях с амплитудой выше напряжения лавинообразования лавинного ограничителя 2 и энергосодержанием, приближающимся к допустимому для лавинного ограничителя, илн при токе в лавине, приближающемся к опасной амплитуде, суммарное напряжение Уь на элементах 4 - 6 последовательной цепи становится выше пробивного напряжения искрового промежутка 9, он пробивается и через первичную обмотку импульсного трансформатора 10 протекает ток разряда конденсатора , ток разряда конденсатора 4 и коммутируется ток лавины (вв).Разряд конденсатора 7 формирует фронт импульса, а ток лавины и ток разряда конденсатора 4 создают необходимую длительность импульса. Импульсный трансформатор 10 формирует импульс запуска управляемого разрядника 3, после срабатывания которого ток, вызванный перенапряжением, коммутнрустся с лавинного ограничителя 2 на управляемый разрядник 3, где перенапряжение гасится.Напряжение, создаваемое на элементах устройства при протекании тока в лавине, нахо днтся в пределах 1 - 3 кВ. Эта величина невлияет на характеристику лавинного ограничителя, напряжение лавинообразования которого составляет десятки н сотни киловольт,Параметры Сь Е и Р выбраны так, что при 10 работе устройства запуска по энергии в лавине (в этом случае Ж;а,1 Ж невелико) напряжение У 4, до которого заряжается конденсатор 4 от протекания тока в лавине, значительно превосходит падение напряжения У 6 на рези сторе 6 и падение напряжения У 5 на реакто, 54 764 75При работе устройства запуска по токовойотсечке (по допустимой амплитуде тока в лавине) падение напряжения У 6 на резисторе 6 значительно превосходит падение напряжения У 4 на конденсаторе 4 и падение напряжения У 5 на реакторе 5, т. е.76 7476 7530Формула изобретения1. Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее включенные параллельно защищаемому оборудованию лавинный ограничитель и управляемый разрядник с формирователем запускающих импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности и быстродействия, формирователь запускающих импульсов включен последовательно с лавинным ограничителем и выполнен в виде параллельно соединенных интегрирующей цепочки из последовательно включенных конденсатора, реактора и резистора, дополнительного конденсатора и дополнительного резистора,2, Устройство по и. 1, отличающеесятем, что емкости С, конденсатора и С дополнительного конденсатора выбраны в пределах 5 О соотношения10((100.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Мо 279582,М. КлН 02 Н 3/20, 1969.2, Патент Франции Мо 219243, М. Кл.Н 01 Т 5/00, 15.03.74 (прототип).каз 1700/9ЦНИ Го 130 ипография, пр. Сапунова,Изд. 1 Чв 227рственного комитетао делам изобретений