Устройство для защиты электропотребителя от перенапряжений

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЯ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИИИзобретение относится к области электротехники, в частности, к электрическим сетям переменного тока, в которых могут возникать перенапряжения при нормальном режиме работы системы электроснабжения или в результате аварии, и используется для защиты электропотребителя отперенапряжений.Известны устройства защиты от перенапряжений и генераторах переменного тока, которые отключают обмотку: возбуждения в случае перенапряжения. Учитывая, что в современных системах электроснабжения летательных аппаратБ тов перенапряжения в генераторах являются нормальным режимом работы, а централизованная защита потребителей от перенапряжения отсутствует, воз- . никла проблема защиты от перенапряИ жений непосредственно потребителей электроэнергии 1),Недостаток устройства - невозмож .ность применения для защиты мощных потребителей электроэнергии, например летательных аппаратов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому устройству является устройство для защиты электропотребителя от перенапряжений, содержащее пороговый элементи подключенный к нему исполнительныйорган, выполненный на двух встречнопараллельно соединенных тиристорах.Тиристоры исполнительного органаподключены непосредственно к клеммам электропотребителя 12,При возрастании напряжения на клеммах питания потребителя электроэнергии до опасной величины с выхода порогового устройства выдается сигнална управляющие электроды тиристоров,которые отпираются ищунтируют потребитель электроэнергии. С этого момен".та на потребитель электроэнергии ужене действует повышение напряжения, ав питающей сети потребителя наступа88402 40 ет режим короткого замыкания, в результате чего срабатывают аппараты защиты сети от короткого замыкания (предохранители,автомат защиты сети и т.п,)и электропотребитель отключаются отсети. Для восстановления работоспособности устройства необходимо заменить предохранители или включать автомат защиты. В результате этогопроисходит значительная потеря информации,Цель изобретения - повышение надежности путем автоматического восс"тановления работоспособности потребителя электроэнергии после снятия перенапряжения.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для защиты электропотребителя от перенапряжений, содержащее пороговый элемент и подключенный к нему исполнительный орган,выполненный из двух встречно-парал.лельно соединенных тиристорах, дополнительно снабжено, четырьмя диодами,двумя резисторами, согласующими тиристорами, трансформатором и последовательно включенными с потребителем электроэнергии защитными встречно-параллельно соединенными тиристолрами в цепи управления которых вклю 130чены соответственно последовательносоединенные диод и резистор, подключенные ко вторичной обмотке трансфор.матора, первичная обмотка которогоподключена к сети, согласующими тиристорами, аноды которых соответственно подключены к точкам соединениязащитных тиристоров, катоды - ковторичной обмотке трансформатора, ацепи управления через соответствующие диоды подключены соответственнок точке соединения упомянутых вышекаждого из резисторов и вторичнойобмотки трансформатора.На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства. ффУстройство для защиты электропотребителя от перенапряжений содержитпотребитель 1 электроэнергии, мало-.мощный трансформатор.2, первичнаяобмотка которого подключена к сети, 50встречно-параллельно соединенные защитные тиристоры 3 и 4, включенныепоследовательно с потребителем 1электроэнергии. Согласующие тиристоры 5 и 6 анодами подключены соот- уветственно к точкам соединения защитных тиристоров 3 и 4, а катодами -ко вторичной обмотке маломощного тран 3сформатора 2. Управляющие электродызащитных тиристоров 3 и 4 соответст-венйо через диоды 7 и 8, резисторы9 и 10 соединены со вторичной обмоткой трансформатора 2. Катоды согласу.ющих тиристоров 5 и 6 также соединены со вторичной обмоткой"трансформатора 2, а управляющие электродычерез соответствующие диоды 11 и 12подключены соответственно к точкесоединения каждого из резисторов 9и 10 со вторичной обмоткой трансформатора 2. Вторичная обмотка трансформатора 2 первым выводом через резистор 13, а вторым выводом непосредственно подключена к пороговому элементу 14. Исполнительный орган, выполненный на встречно-параллельносоединенных тиристорах 15 и 16, под.-.ключен к пороговому элементу 14.Для того, чтобы использовать маломощные тиристоры, введен резистор 13,Устройство работает следующим об.разом.Например, в положительный полупериод напряжения сети при напряжениина клеммах питания потребителя 1электроэнергии, меньшем предельнойвеличины, защитный тиристор 4 открытза счет тока управления,. который протекает со вторичной обмоткитрансфор"матора 2 через резистор 9 и диод 7,,а также через переход анод-катод согласующего тиристора 5,.находящегося воткрытом состоянии за счет тока управ,пения, протекающего черед диод 11 отвторичной обмотки трансформатора 2.Сигнал с выхода порогового элемента 14 на управляющие электроды тиристоров 15 и 16 отсутствует. Тиристоры15 и 16 заперты, а потребитель 1электроэнергии работает в нормальномрежиме. Ь Отрицательный полупериод напряжения сети открыты защитный тиристор 3 и согласующий тиристор 6. В дальнейшем работа устройства происходит аналогично. При возрастании напряжения на клеммах питания потребителя 1 электрбэнергии до предельной величины с выхода порогового элемента 14 выдается сигнал на управляющие электроды тиристоров 15 и 16, которые отпираются и шунтируют вторичную обмотку, трансформатора 2, При этом уменьшается напряжение, посту- лающее на управляющие электроды согла884023 Подписное Тираж каз 10248 НИИПИ Проектная, 4 Патент", г. Ужгород,ал ППП сующих тиристоров 5 и 6, которые запираются, а следовательно, запираются и защитные тиристоры 3 и 4. Напряжение в питающей сети электропотреби теля 1 практически снижается до нуля.После снижения питающего напряжения работоспособность электропотребителя автоматически восстанавливается. Таким образом, предлагаемое устройство имеет высокое быстродействие, а также практически не имеет потерь информации. Формула изобретения Устройство для защиты электропотребителя от перенапряжений, содержащее пороговый элемент и подключенный к нему исполнительный орган, вы/полненный на двух встречно-параллельно соединенных тиристорах, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем автоматического восстановления работоспособ- ности электропотребителя после сня тня перенапряжения, оно дополнительно снабжено четырьмя диодами, двумяг резисторами, согласующими тиристорами, трансформатором.и включеннымипоследовательно с потребителем электроэнергии защитными встречно-парал-= З лельно соединенными тиристорами, вцепи управления которых включены соответственно последовательно соединенные диод и резистор, подключенные.ко вторичной обмотке трансформатора,11 ф первичная обмотка которого подключена к сети, аноды, согласующих тиристоров подключены к точкам соединениязащитных тиристоров, катоды - ко вторичнойобмотке трансформатора, а це 15 пи управленйя через соответствующие диоды подключены соответственнок точке соединения упомянутых вышекаждого из резисторов и вторичнойобмотке трансформатора, а упомяну 20 тые пороговый и исполнительный элементы включены параллельно вторичной обмотке трансформатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2 1. Лабунцов В. А. Тиристоры. М.,1977, с. 191.2. Авторское свидетельство СССРВ 630695, кл. Н 02 Н 3/20, 1978,