Статический выключатель

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик к автОСкОму СвиДетвдьСтв ополнительное к авт. свил-вунвлено 29,11.76 (2 ) 2424578/2403 К 17/5 исоецинением заявки,% Государственный комите 21) Приоритет -делам изобретен и открытийОпубликовано 25,05.80, БюллетеньДата опубликования описания 28,05,3) УДК 621,3) Авторыизобретения Пурикрдена Трудового Красного Знамени Академиякоммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова(7) Заявител 54) СТАТИЧЕСКИИ ВЫКЛЮЧАТ Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике безыскровой коммутации цепей переменного тока с применением силовых тиристоров, и может использоваться в системах электроснабжения.Известен тиристорный выключатель с автоматическим контролем исправности тиристоров, используемый для коммутации электрических нагрузок в сетях пет ременного тока 1, Недостатком данного выключателя является его невысокое быстродействие.Из известных тиристорных выключате лей с автоматическим контролем исправности тиристоров наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является выключатель 21, содержащий три пары встречно-параллельно включенных ти ристоров, посредством которых трехфазная нагрузка подключается в трехфазной сети переменного напряжения, формирователь импульсов управления тиристорами, и цатчик проводимости, Последний содержит сигнальное реле, включенное межцу искусственными нулями, образованными двумя группами резисторов, которые подключены к фазным проводам со сторон нагрузки и питаюцтей сети и соединены в звезду.В рабочем состоянии выключателя потенциалы искусственных нулей равны. Вследствие перекоса напряжения на стороне нагрузки одного из тиристоров при обрыве нити баланс нарушается и по обмотке сигнального реле протекает электрический ток, вызывающий срабатывание последнего. Срабатывая, сигнальное реле включает звуковой или световой сигнал, при этом отключение нагрузки осуществляют вручную. С момента выхода из строя тиристора до момента отключения нагрузки электроприемники, подключен 1 тые к неисправной фазе выключателя, пи таются постоянным пульсирующим током, что является недопустимым для электрических двигателей, трансформаторов нт. п. й, следовательно, ограничивает об.ласть применения указанного устройства.Кроме того, тиристорный выклЕочатель,использующий подобный датчик проводимости,. Неработоспособен в слуЕае дв"хстОроннего питаеЕия и 1 еагрузки,Пель изобретения - повыцЕение быстродействия и расшцрение функциональныхвозможностей выключателя. Это достигается тем, что статический выключатель,1 Осодержащий пары встречно-параллельнов 15 л 1 очее 1 ных уцристоров, параллельно которим подключены входы датчиков состояния тиристоров, и формирователь импульсов управленеи тиристорами, снабжен дросселями по числу тиристорных нар высокочастотным генератором прямоугольногонапряжения, разделительным трансформатором, элементом И, Латчики состоянияготиристоров выполнень 1 в виде двухполупериодных транзисторных ключей, вь 1 ходыкоторых через элемент И" подключееЕык входу формирователя импульсов управлееЕИ 51 входы через измерительные транщщ25сформаторы, разделительные конденсаторы и вторичные обмотки разделительно.го трансформатора, первичная обмоткакоторого подкл 1 очена к высокочастотному генератору прямоугольньЕх импульсовнапряжения, подключены параллелыто соответствующим тиристорным парам.Иа фиг, 1 представлена схема предлагаемого устройства; ыа фиг. 2 - временные диаграммы.Е 5ВыклЕочатель содержит трл парывстречно-параллельно включенных тиристо-еров.1, к каждой паре которых параллельпоприсоединена цепь, образовае 111 ая разделительным конденсатором 2, вторичной4 Ообмоткой разделительного трансформатора 3, первичная обмотка которого подключена к высокочастотному генератору4 прямоугольного напряжения и первичной обмоткой измерительного трансформа-тора 5, вторичная обмотка которого соединена со входом двухполупериодноготранзисторного ключа 6. Входы ключей 6через схему совпадения 7 подаеЕы нафвход формирователя 8 импульсов управле 5 Ония. К выходу формирователя 8 подключены трансформатор 9, шесть втори НЕыхобмоток которого присоединены к управляющим це;:ям тиристоров 1, Последовательно каждой тиристорной паре включен55дроссель 10, а питание схемы управленияосуществляется блоком питания, подключенным к фазным проводам со сторонысети (на фиг, 1 не показан). При включенной нагрузке высокочастотный генератор 4 не вторичных обмотках трансформатора 3 наводит ЭДС, В период проводимо"ти тиристорных пар под действием этих ЭЙС в контурах, образованных в каждой фазе соответствуюЕц 11 ми вторичными обмотками трансформатора 3, первичными обмотками трансформа торов 5 проводящими тиристорами 1 и разделительными конденсаторами 2, циркулиру 1 от высокочастотные токи, в свою очередь, наводящие на входах соответствующих ключей 6 сигналы, Эти сигналы поддерживают на выходах ключей 6, а следовательно, и на соответствующих вхо дах схемы совпадения 7 отрицательные потенциалы. В момент естественной коммутации очередного тиристора высокочастотный контур нарушается и высокочастотный сигнал на входе соответствующего ключа исчезает, что приводит к формированию на его выходе положительного фронта напряжения, Положительный фронт напряжения через схему совпаденич 7 поступает на вход формирователя 8 импульсов управления, вызывая срабатывание последнего и появление в трансформаторе 9 импульса тока, отпирающего следующий по порядку тиристор и, тем самым, восстанавливающего указанный контур. При обрыве цепи хотя бы одного тиристора на соответствующем входе схемысовпадения появляется нулевой потенциал, запрещающий прохождение на вход формирователя сигналов с двух другцх клЕочей 6, что ведет к автоматическому отключению нагрузки, Дроссели 10 предупреждаюг неправильную работу выключателя, предотвращая замыкание высокочастотных токов через нагрузку или питающую сеть,В рабочем состоянии выключателя подключение нагрузки к сети осуществляют одновременной подачей управляющих импульсов на все тиристоры, отключение - подачей на дополнительный вход схемы совпадения нулевого потенциала от блока питания.В результате предварительных испытаний натурного образца выключателя получают временные диаграммы, представленные на фцг. 2. Кривые 11, 12 и 13 цллюстируют изменение во времени токов в фазах выключателя; кривая 14 - изме- пение во времени сигнала на входе двухполупериодного транзисторного ключа 6 в фазе С; кривая 1 5 - изменение во вре 73мени сигнала на выходе схемы совпадения 7; кривая 16 - изменение во времени сигнала на выходе формирователя 8 импульсов управления. В момент времени с. в фазе С симитирован выход из строя одного тиристооа.Предлагаемый статический выключатель надежно защищает электроприемники от аварийных режимов работы, а питающую сеть от нежелательных искажений формы напряжения, что значительно расширяе его область применения и повышает надежность и качество электроснабжения.Формула изобретения 6375 бдействия и расширения функциональных возможностей, он снабжен дросселями по числу тцристорных пар, высокочастотным с ецератором пряиоугсдьного напряжения, разделительным трансформатором, элементом И", а датчики состояния тиристоров выполнены в виде двух полупериодных транзисторных ключей, выходы которых через элемент И подключены к воду 10 формирователя импульсов управления,входы через измерительные трансформаторы, разделительные конденсаторы и вторичные обмотки разделсстзльссого трансформатора, первичная обмотка которого подключена к высокочастотному генератору прямоугольссьсх импульсов напряжения, подключены параллельно соответствующим тиристорным парам.20 25 Статический выключатель, содержащий пары встречно-параллельно включенных тристоров, параллельно которым подключены входы датчиков состояния тиристоров, и формирователь импульсов управления тиристорами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстро. Источники информации,принятые во внимание прп экспертизе 1, Патент США Ло 3665193,кл. 323-24, 1975,2. Патент Англии М 1348494,кл. Н 2 К, 1975.Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная Тираж 995Государственно м изобретенийква, Ж 35, Рау Подписноео комитета СССРоткрытийская наб., д. 4/8