Устройство для рассеивания электромагнитной энергии

(72) Авторы изобретения А. В. Фарафонов, И. С. Крюков, А, М, Кахельник и Л, С. Айзенштейн Ордена Трудового Красного Знамени Всесоюзный научно-исследовательский(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАССЕИВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИ Изобретение относится к средствам зашиты от перенапряжений в устройствах энергоснабжения электрических железных дорог постоянного тока, содержаших индуктивность, в которых токи короткого замыкания достигают больших значений.Известны способы ограничения перенапряжений и облегчения работы контактных уст- ройств путем шунтирования индуктивности активным сопротивлением или диодом, В 10 устройствах энергоснабжения необходимый эффект достигается при величине шунтируюшего сопротивления 0,2-0,5 ома. Диод в проводяшем направлении имеет очень малое сопротивление. При малой величине сопро тивления шунтируюшей цепи нарушается нормальная работа фильтрустройств,поэтому названные способы шунтирования реактора тяговой подстанции неприемлемы.Известно также шунтирование индуктив 20 ности емкостью, а также цепочкой из последовательно соединенных емкости и активного сопротивления, В связи с необходимостью псглошения Оольйой энергии более 3 ъ Ъ., и высоким напряжением на вы водах реактора возникают серьезные затруднения в размешении громоздких конденсаторных батарей.Известно устройство с искровым промежутком, в котором зазор искрового промежутка пробивается с помощью специального поджигаюшего электрода, импульс напряжения на котором появляется при пробое дополнительного вентильного разрядника с последующим повышением напряжения на нелинейном сопротивлении промежуточным трансформатором. Однако, несмотря на меньшее время протекания тока через дополнительный разрядник, его ресурс по числу срабатываний ограничен, А и:.ь.за большого напряжения срабатывания использование этого устройства для шунтировки реактора малоэффективно.Известно устройство для ограничения перенапряжений, включаемое параллельно реактору, содержашее последовательно соединенные активное сопротивление и вентиль,Однако оно неустойчиво к тотакам рабочего напряжения на реакторе н обладает из-за конечной величины допустимого через50 него тока ограниченной пропускной способностью. Повышение устойчивости за счетуправления последовательного соединениявентилей требует сложных цепей уЕравления.Целью изобретения является повышениеустойчивости устройства:; толчкам рабочего напряжения на реакторе.Для этого в предложенном устро 1 ствепоследовательно вентилю и активному сопротивлению включен тиристор между анодом 10и управляющим электродом которого подсоедИНЕН ПОрОГОВЫй ЭЛЕМЕНТ, арг,1 Ер Стеблитрон.Йля обеспечения автоматической ступенЧатой регули овки его пропускной способОс тИ В УСТРОйотВЕ ПЕЛВгоп 1 ЦЕПИ, 1 У 1 ТИР;ъюшей реактор, допогнтеь:.О пс Осоединенеце одна цепь со стабилтроом,На чертеже изобракена принципиальнаясхема устройства для рассеивания электромагнитной энергии, накоппе ной в реакторе,НаПРИМЕР, ТЕГОВОй ИогдсВНПг 1, В КОТОРОЕв зависимости От велчины Отхлючаемогстока хороткого замыхангия вводится необходимое числ паралельх рассеивающих 25электромагнитную энергию цепей.Устройство содержит по крайней мередве соединенные паралпепьно идентчныеразрядные цепи. Кадя разрядная цепь,НаПРИМЕР 4 - таЯ, СОСТОИТ ИЗ аКТИВНОГО ЗСсопротивления 1 которое одним полюсомприсоединено к отрдательному вьводу реактора 2, а друг,:.:м -. и вноду тиристора 3, каТод Котороо СггэдНЕН С аодо днода 4/1 группы последовательно соединенных диодов,З 5ЛУЧШЕ ЛаВИНН.-Х,гриЧЕМ КатОд ПОСЛЕДНЕГОсоединен с полокительным выводом реактора,Для отпирания тиристора 3 гороговый элемент, например сабилитрон 5, включен между ачодом и управлякнцим электродом тирис тора.При коротком замыкании в сети или наподвижном составе в начальный моментвремени все напряжение прикладывается креактору. На этот толчок на:ряжения усчъройство не реагирует, так как допустимоеобратное напряжение диода 4 (группы последовательно соединенных диодов) выбранобольше амплитуды максимально возможноготолчка напряжения на реакторе. Если приэтом ток короткого замыкания ер отключается подстанционным фидерным выключателем,ча реакторе возникает ЭДС самоиндухписо знаком плюс на отрицательном выводереактора. Как только ее велчина достигнет значения уставки порогового элемента- той цепи через управляющий электродтиристора 3 пойдет ток управления и тиристор отопрется. В результате ток Зр замкнется по контуру 2, 1 3, 4, 2. По мере возрастания этого ток,а нв сопротивленп будет возрастать падение 1 аирякнея. Величину сопротивления 3. выбирают такой чтобьг при протекании через него тока,lприближающемуся к допустимомуОграичение по тиристору 3 или диоду 4) на нем СОЗДаВаЛОСЬ ПаДЕНИЕ НаПРЯжЕНИЯ, ДостатогЬ- ное для отпирания тиристора 3 1 .Собой ДРУГОЙ ЕШЕ ЗаПЕРтой аиаПОГ 1 игой ЧаРаПЛЕЬ- ной цепи, например в -й цепи, При отн. нии этой цепи ток, ,идущий через Оенто" 2 РаЗВЕТВЛЯЕТСЯ На ДВЕ ПРа;:-Е;ггН-.;Е .;,ПТ.-. РЮгПЕ ЦЕПИ е, гад гЕнг, г:, - , - -,.;,; и Если же ток Др,Ог,сеа;:,. -,О.,-.-аПр 611 ЗКТСИ К "ОгггГ гг; .",;,:,гНЧггЕг гг : "г ВПЮсЕ Е гЕПИ-ггЕ;геггз 1,ТОКОМ .,ОПРО" К,г 1 1111.:т. 1 ГО;Гг5 г ПЕгуЮШг,;", Н 1 "г И г,г, ггР Зг ЯД 1 Х ; Пгг 1 г -,г - % 1.,СМой;а руЗГЕ 11 , аКдо З 1 ИХ а СН,;В гВОЗожЧЫ 1 ТОКОМР".КТОО,. ОСО:.;-,:.,:,ТЕЛ ноотьгп;ра;ч 1 гага г; ггегИУЕЕТ Зга"ЕЕиПри использсва;.11, ; параняь:х цеПЯХ ОДНОТЩНЫХ Иггэи,гпг 1.ъ 7 Ег,лЕТОВГИ СрабатЫВаНИЧ Е:,и 5 Пг.Е 1, И НЕ - -О;ССЯ СПЕЦИЗПЬ;ОЙагТРО 1 Кп Увге: 1.и СнгОВГЬЗЯния каждой ели, ИИ. гаЛЬНОЕ гв;:";.-1.С;Е С.;абатВаНИЯустройствв р 1. ."; ОчхОькО бОпьшм,ЧЕМ УРОВЕНЬ НВ 1.БГ г-,: .ЕРЕМЕННО 1 СостаВЛгЯЮЕй, ВОЗ 1 НЕОНЕС га РогЕХГОРЕ ВгСЛОвиях норльной э.сппуатаци,При использовании в устройс. ве тиристоров и диодов с лав 111.ме хера.теристихами Отпадает необходимость ь прпятии спецнаЛЬНЫХ МЕр дпя ОбЕСПЕгЕНя НОрМаЛЬНОГОраспределения обратного напряжения междупоследовательно соедиченными полутроводниковыми приборами.Применение такого устройства, ,благодаря снижению уровня коммутационных перенапряжений, существенно сокращает эксплуатационные расходы за счет облегченияусловий работы изоляции и вентильныхразрядников, что способствует увеличечиюсрока их службы. За счет рассеивания большой доли энергии в активном сопротивлении шунтируюшего устройства резкс возрастает срох службы дугогаситепьнь:х камерфидерных выключателей и сокращается вреМя ИХ ОтКЛЮЧЕНИя, ЧтО СНИжаЕт ВЕраятгЗСТЬпережога хонтактных проводов.Формула изобретенияХ, Устройство для рассеивания электрсмагнитной энергии, накопленной в реакторе,например, тяговой подстанции постоянного5 55 з 97 Составитель Л, дементьеваТехред О. Луговая Корректор актор Е. Еравцова лдижар/27 11 ИИИПИ Г Тираж 902 По комитета Сзобретений и, Раушская н каз 17 одписноеовета МикисткрытиЛаб., д. 4/5 в СССР осударственног по делам и 113035, Москва, Жиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, д содеожаньее последовательно соеди.:.еы. е активное сопротивление и вентиль, ;-;.;-Б - ,"е паоаллельно укаэанному реактору, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что с целью повыш.ения устойч"Вости к толчкам раоочего напряжения на реакторе, последо,.ат.льне указанному вентилю и активному "г;ст;.от - .,ле;.л,ю т;к дюне тиоистор между :.нодо: и .;:.авля:оши; злектродом которого ,:о;тсоед ";е; норовил,;й элемент например,2. Устройство по п, 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью обеспеченияавтоматической ступенчатой регулировкиего пропускной способности, параллельнореактору дополнительно подсоединена покрайней мере еше одна цепь, содержаша.,последовательно соединеншяе активное сспротивление, вертиль и тиристор, между анодом и управляюшим электродом которогоподсоединен пороговь.й эомент, напримеостабилитрон,