Токоограничивающее и коммутирующее устройство

(45) Дата опубликования описания 210278(51) М. Кл. Н 03 К 17/56 ГевУДаРвтвевмкй авантюр ВНЩ МЮНа 1 РВ ИР 44 44 ев юрниМ 4 Е 1 ЦИНй(71) Заявитель Ленинградский ордена ленина политехнический институтим. И.И.Калинина(54 ) ТОКООГРАНИЧИВАЮЩЕЕ И КОММУТИРУЮц 1 ЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к областиэлектротехники и может быть использовано для коммутациИ и ограниченияпеременных токов,Известно коммутирующее и регулирующее устройство с естественной коммутацией вентилей, функции токоограничения в котором выполняют реакторы 111.Эти устройства громоздки и инерционны.Известно также устройство, в котором использов н принцип естественнойкоммутации вентилей, а токоограничивающие свойства выполняет реактор 23,Устройство содержит четыре управляемых вентиля, включенных ко мостовойсхеме, на зажимах постоянного токакоторой включены реактор и дирднорезисторная цепь.Недостатками этих устройств являются значительные габариты вентилейи реактора и низкая надежность.С целью повышения надежности устройства и снижения габаритной мощности управляемых вентилей и реакторав предлагаемом токоограничивающем икоммутирующем устройстве реактор выполнен сдвоенным со средней точкой,которая подключена к одному из входов устройства, каждая из ветвей сдво енного реактора подключена к другому входу устройства через последовательно и согласно включенные управляемый вентиль и выпрямитель, причем полярность вентилей в ветвях реактора встречная, диод и резистор соединены последовательно и включены параллельно ветвям сдвоенного реактора, а анод диода подключен к той же ветви сдвоенного реактора, к которой подключен анод управляемого вентиля чстоайства. На чертеже представлена схема описываемого устройства, которое содержит управляемые вентили 1 и 2, включенные согласно с ними выпрямители 3 и 4, питающиеся от трансформатора .5, сдвоенный реактор б и последовательно соединенные диод 7 и резистор 8, Устройство включается в рассечку фазной цепи переменного тока, например в цепь связи шин одинакового напряжения.Устройство работает следующим образом.Для установления нормального режима следует подать управляющие импульсы на вентили 1 и 2 и напряжение питания на выпрямители 3 и 4. Тогда вФормула изобретения контуре, образованном двумя ветвями реактора 6, вентилями 1 и 2 и выпрямителями 3 и 4 будет протекать постоянныи ток, в личину которого Э рр можно регулировать, например путем установления соответствующего напряжения питания выпрямителей, Вентили 1 и 2 нри этом будут непрерывно находиться в проводящем состоянии, а ветви реактора - закорочены.Индуктивное сопротивление, вносимое устройством в цепь переменного тока в нормальном режиме, составляет величину М рх,- х .)/2, т.е. оно при реально достижимой величине коэффициента электромагнитной связи между обмотками К с = 0,9-0,95 и, при достаточно большой величине сопротивления ветвей реакторар = (0,2-0,3) Е Н , составит несущественную величину.Непрерывная проводимость вентилей 1 и 2 сохранится при протекании между полюсами устройства тока с амплитудой 3, , удовлетворяющей условию 3 , Ы 2 Э . При выполнении указанного равенства, по ветвям реактора и по вентилям протекают равные по величине токи, имеющие постоянную составляющую 1 рр= Э , /2 и синусоидальную составляющую 3 -1 Э ьи 11 -У ).2 фВ пр/ В номинальном режиме целесообразно иметь Зрррм = иоы/2Благодаря встречному включению выпрямителей 3 и 4, пульсации напряжения на зажимах устройства, обусловленные действием выпрямителей, отсутствуют.Мощность выпрямителей 3 и 4 составляет лишь несколько процентов от проходной мощности устройства, поскольку контур, в котором развивается постоянный ток - ниэкоомный.В нормальном режиме диод 7 заперт, импульсы управления на вентили можно не подавать. Для отключения устройства достаточно снять питание со вспомогательных выпрямителей 3 и 4,В аварийном режиме короткого замыкания составляющая переменного тока от питающей сети, протекающая по ветвям сдвоенного реактора, резко увелйчивается и, один из управляемых вентилей устройства запирается. В цепь короткого замыкания, через продолжающий проводить уПравляемый вентиль, включается индуктивное сопротивление одной ветви реактора, ограничивающее ударное значение тока. После достижения первой, ограниченной по величине,полуволновой ток короткого замыканиядостигает своего максимума, на зажимах диода 7 появляется положительное1 напряжение и ветви реактора закорачиваются через резистор 8. эквивалентное сопротивление сдвоенного реактора при этом резко уменьшается и,тем самым, обеспечивается быстрый10 спад аварийного тока цепи. Отключение второго управляемого вентиля исамого устройства при соответствующем выборе величины резистора 8 может быть произведено за время, непревышающее 0,015 сек, с момента возникновения аварии. После отключенийЦепи образуется замкнутый через резистор 8, диод 7 и ветви сдвоенногореактора 3 и 4 автономный контур, вкотором ток быстро затухает, вследствие рассеяния энергии электромагнитного поля реактора в резистореПреимущества токоограничивающегои коммутирующего устройства по сравнению с известными устройствами состоит в уменьшении вдвое числа управляемых вентилей, габаритов и активных потерь в устройстве,Токоограничивающее и коммутирующее устройство, содержащее управляемые вентили, выпрямители, реактор,диод и резистор, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения габаритноймощности управляемых вентилей и реак- .тора, реактор выполнен сдвоенным сосрелией точкой, которая подключенак олному из входов устройства, каж 40 да из ветвей сдвоенного реактора подключена к другому входу устройствачерез последовательно и согласно включенные управляемый вентиль и выпрямитель, причем полярность вентилей45 в ветвях реактора - встречная, диоди резистор соединены последовательнои включены параллельно ветвям сдвоенного реактора, а анод диода подключен к той же ветви сдвоенного реак 50 тора, к которой подключен анод управляемого вентиля устройства,Источники информации, принятые вовнимание. при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР8353349, кл, Н 03 17/56, 19682. Авторское свидетельство СССРВ 491213 кл Н 03 К 1756, 1973598246 Составитель О,Наказнаято Л.Баглай Тех 4 Давидович Ко ек тров ССС те ни Филиал ППП 1 Патент, г. Ужгород, Ул, Проектная, 4 каэ 1270/49ЯНИИПИ Госудп113035 Тираж 1066 твенного ко елам изобре осква ЖПодлинно а Совета:.мн и открытий шская наб. д