Быстродействующий выключатель

(191 111) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 369 Н 01 Н 9/30 МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п ьДЕЯСТВУЮЦИЙ ВЬ 1 КЛЮконтакты, систе(72) Г.Ф,Мицкевич, Г.В.Могилевский А.В.Лифар и О.Н.Столяров (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (53) 621.316542(088.8)(56) 1. Кузнецов Р.С. Аппараты распределения электрической энергии напряжением до 1000 В. М., "Энергияф .1970, с. 217-2272. Врон О.Б. Электрическая дуга в аппаратах управления. М,-Л., Госэнергоиздат, 1954, с. 218-222.3Выключатели автоматическиебыстродействующие,токоограничивающие серии ВАТ. ТУ 16-520.160-75. му электромагнитного гашения дуги с дугогасительной катушкой, индукционно-динамический привод размыкания контактов, привод защелки, конденсатор, соединенный через тирнсто с индуктором индукционно-динамического привода, узел заряда коцденсатора и блок защиты и управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности,в него введен полупроводниковый ключ, чере который конденсатор соединен с дугогасительной катушкой.2. Выключатель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что.в качестве полупроводникового ключа ис ользуют диод.3. Выключатель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в качестве полупроводникового ключа испол зуют тиристор.4. Выключатель по и. 1, о т л ию щ и й с я тем, что полупроиковый ключ выполнен реверсивнИзобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам,и может найти применение в быстродействующих выключателях для защиты полупроводниковых преобразователей.Известен быстродействующий автоматический выключатель серии Л 3700,содержащий контакты, дугогасительнув камеру и электромагнитный расцепитель. Время расцепления механизма данного выключателя составляет около 10 мс. Для повышения быстродействия в процессе отключенияаварийного тока контакты выключателя отбрасываются электродинамическими силами. Магнитное поле для гашения дуги обеспечивается соответствующим расположением токоведущихчастей Г 13Нецостатки данного выключателя,и низкий уровень токоограничения,что определяется быстродействиеммеханизма расцепления и интенсивностью дугогашения.Известен выключатель, содержащий контакты и систему электромагнитного гашения дуги с дугогасительной катушкой, включенной параллельно на напряжение сети ),23.Недостатком указанного выключателя является отсутствие надежногодугогашения в случае снижения илиполного исчезновения напряжения сети.Наиболее близок к предлагаемомупо технической сущности быстродействующий выключатель типа ВАТ, содержащий контакты, систему электромаг-,нитного гашения дуги с дугогасительной катушкой, включенной последовательно с контактами, индукционнодинамический привод размыкания контактов, привод защелки, конденсатор,который через тиристор соединен синдуктором индукционнодинамическогопривода, узел заряда конденсатораи блок защиты и управления ЗД: 45Надежность работы известного выключателя его быстродействие и уровень токоограничения) зависит отинтенсивности дугогашения, т.е. отколичества витков дугогасительнойкатушки, включенной последовательно с контактами. Для повышения ин-"тенсивности дугогашения, особеннопри малых токах, приходится выбиратьбольшое количество витков катушки,что приводит к существенным перенапряжениям при отключении номинального тока. Кроме того, катушка обтекается номинальным током. Сечениеее витков должно соответствовать,Ьанному току и,поэтому увеличение 60числа витков приводит к, большому . расходу меди и значительйым габаритКм.Цель изобретения - повышение надежности. 5 Поставленная цель достигается тем, что в быстродействующий выключатель, содержащий контакты, систему электромагнитного гашения дуги с дугогасительной катушкой, индукционно-динамический привод размыкания контактов, привод защелки, конденсатор, который через тиристор соединен с индуктором индукционнодинамического привода, узел заряда конденсатора и блок защиты и управления дополнительно введен полупроводниковый/ключ, через которыйконденсатор соединен с ду го гаситель ной катушкой .В качестве полупроводникового ключа используют диод, что обеспечивает простоту схемууправления выключателем.Ь качестве полупроводникового клвча может быть использован тиристор, что позволяет регулировать момент начала дугогашения, исключая влияние быстродействия привода на процесс дугогашения.реверсивное исполнение полупроводникового ключа дает возможность использовать выключатель в сетях переменного тока,.На фиг. 1 приведена схема быстродействующего выключателя, на фиг. 2 - схема полупроводникового ключа, варианты.Выключатель фиг. 1) содержит контакты 1, систему электромагнитного гашения дуги с дугогасительной катушкой 2, индукционнодинамический привод 3, привод 4 защелки, предварительно заряженный конденсатор 5, который через тиристор б соединен с индуктором индукционно-динамического привода 3, а через полупроводниковый ключ 7 - с дугогасительной катушкой 2 и узел 8 заряда конденсатора. Функциональная связь всех узлов схемы осуществляется блоком 9 защиты и управления, в состав которого входят датчики тока.На фиг.2 ь приведен вариант, когда в качестве полупроводникового ключа применен диод; на Фиг. 2 бтиристор. На Фиг. 2 6 изображен полупроводниковый ключ, выполненный реверсивным.Быстродействующий выключатель при использовании в качестве полупроводникового ключа диода фиг, 2 й) работает следующим образом.В исходном состоянии контакты 1 выключателя разомкнуты, а конденсатор 5 заряжен от узла 8 заряда до напряжения с полярностью, показанной на фиг, 1.При включении выключателя (поступлении сигнала включения на вход блока 9) срабатывает привод 4 защелки и контакты 1 замыкаются.При подаче на вход блока 9 дистанционного сигнала отключения или при Формировании аварийного сигнала отключения в самом блоке с его15 выхода поступает сигнал на включение тиристора б и конденсатор 5 разряжается на имдуктор индукционнодинамического привода 3.В процессе разряда конденсатора 5 якорь привода 3 перемецается и размыкает контакты 1, которые в разомкнутом состоянии фиксируются зацелкой. Когда полярность напряжения на конденсаторе 5 изменяется, включается диод полупроводникового ключа 7 и через дугогасительную катушку протекает ток, обеспечивая требуемую интенсивность дугогашения. При .этом увеличение количества витков в дугогасительнй катушке для увеличения интенсивности дугогашения практически не влияет на габариты выключателя.и не влияет на величину перенапряжений на контактах выключателя в процессе их размыкания.; При использовании в качестве.поупроводникового ключа тиристора фиг. 26) момент подключения дугогасительной катушки к конденсатору может регулироваться.. Схема выключателя, у которой полупроводниковый ключ выполнен реверсивным, применяется в сетях переменного тока. В данном случае требуемое направление тока в дугогасительной катушке, которое зависит от направления тока в контактах, обеспечивается полулроводниковым ключом.1Таким образом, наличие полупроводникового ключа, через который конденсатор соединен с дугогасительнбй ка. тушкой, позволяет повысить надежность работы выключателя.1070617 Составитель А.Каретниковедактор Л.Пчелинская Техред В.далекорей КоРРектоР С.Шекмар е аказ Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 1691/49 Т ВНИИПИ ГосудаРст по делам изобр 113035, Москва, Подписнотета СССРрытийая наб., д. 4/5 Раж 683енного комитений и от