Гибридный аппарат переменного тока

 

ГИБРИЙНЫЙ АППАРАТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий гпа&ные контакты, коммутационную цепь, состоящую из посяедоватепьно соёднневяых предварительно зар«1жаем яч конденсатора , кошлутирующетч) тиристора и катушки быстродействующего привода, и бесконтактный ключ, о т п и ч а |о щ и ис я тем, что, с цепью повышения иаде) ности работы устройства, бесконтштный ключ вьшопнен в виде диодного моста, в Диагональ которого по постоянному Вкшочены последовательно соединенные тиристор н резистор, причем коммутационная цепь подключена параппепьно указанной последовательной neim, содер ,жащей тиристор н резнстрр, а диодный МОСТ подключен параллельно пювиым контактам.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИМ. 09) (11) 3rSu Н 01 Н 9/30

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автогенам :: саидвтвъстем

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР °

По ДЕЛ М ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОТНОЫТИЙ (21) 3268746/24-.07 (22) 06.04.81 (46) 15.05;83. Бюл. № 18 (72) Г В. Могилевский, В. B. Konoems н А. В. Лифтер (7l ) Всесоюзный научно-исспедоватвпьо кнй, проектно-конструкторскнй и технологический институт низковольтного аппаратостроения (53) 621.3.064.4 (088.8) (56) 1. Патент CIUA ¹ 3330992, кл. 317211, 1967.

2. Авторское свндетельство СССР

¹ 192262, кп. Н 01 Н 9/30, 1966.

3. Могилевский Г.В;, Лифар А.В., Петров В,М. Особенности работы быстро действу ошях гнбрндных коммутацнонных: устройств. - Сб. Ннзковольтное аппара тостроение, 1978, вып. 5, с. 45-61.. (54)(57) ГИБРИДНЫЙ АППАРАТ ПЕ.

- РЕМЕННОГО ТОКА, содержаший главшае контакты, коммутацноннуй цеш, состоя.щую из последовательно соединенных предварительно заряжаеморо конденсатора, коммутнруюшего тиристора и катушKH быстродействуюшего прнвода, и беоконтактный ключ, о т и и ч i ю m и йс я тем, что, с цепью повышения надежности работы устройства, бесконтактный ключ выполнен в виде диодного моста, в диагональ которого по постоянному току включены последовательно соединенные тнрнстор и резнстор, причем коммутационная- цепь подключена параллельно . указанной последовательной цепи, сойержашей тнристор и резистор, а днодный мост подключен параллельно главным контактам.

1018164

Изобретение относится к электрическим аппаратам, в частности к гибрицным устройствам, позвопяющим повысить безопасность, надежность и срок спужбы эпектрических аппаратов.

Известен гибридный аппарат (электри. ческий выключатепь), содержащий контактную систему и бесконтактный коммутатор, причем бесконтактный коммутатор подключен параплепьно разрыву контактной системы 1 .

Недостатком данного устройства явпяется низкая устойчивость к току к.з. в режиме вкпючения. Вкпючение тока можно производить спедующими способами.

По первому способу сначапа включается контакт, а затем бесконтактный кпюч, в этом случае может произойти сваривание контакта, выгорание контакта при отскоке и повреждение бесконтактных приборов при перетекании тока к.з. из пепи контак« та в цепь шунтируюших полупроводниковых приборов. По второму способу сначала включается бесконтактный коммутатор, а затем контакт, в этом случае может произойти (при превышении токов: к.э. допустимого тока через попупроводниковые приборы) повреждение бесконтактного коммутатора. По третьему споЗО собу включение производят контактом, недостатки аналогичны первому способу..

Известно устройство, содержащее контактную систему, бесконтактный кпюч, представпяющий собой встречно-параппел но включенные силовые попупроводнико- З5 вые тиристоры, и резистор, причем Поспедовательно соединенные бесконтактный ключ и резистор подключены параплепьно разрыву контактной системы P2).

Недостатком этого устройства являет- 40 ся ухудшение процесса дугогащения при отключении тока. Так, например, при с ограничении тока к.э. через полупроводниковые приборы (тиристоры) на уровне

2200 А необходимо установить ограни- 45 чительный резистор вепичиной R

0,1 Ом. B этом спучае о з „,р г.я.оо при откпючении гибридным аппаратом тока более 100 А падение напряжения на ограничительном резисторе составляет 50

10 В, т.е. не выпопняется условие гаше« ния дуги между расходящимися контактами: Ор < k +, rile Uy — фаэное напряжение источника переменного тока, 0 > — минимапьное напряжение дугооб- 55 разования (составэяет величину 8-20 В . в зависимости or материапа контакта).

При отключении тока менее 100 А также ухудшается процесс цугогашения, так как продопжительность горения цуги между расходящимися контактами, определяемая временем попного перетекания тока из цепи контакта в шунтируюшую цепь, обратно пропорциональна падению напряжения в шуитируюшей контактной i цепи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, в котором паралпепьно кон акту вкпючены коммутационный элемент, состоящий из поспедовательно соединенных импупьсного конценсатора, коммутирув щего тиристора и катушки быстроцейсч вуюшего механического привода, и бесконтактный коммутатор 3).

Недостатком данного устройства является низкая устойчивость к току к.з. в режиме вкпючения.

Бель изобретения - повышение нацежности работы устройства.;

Укаэанная цепь цостигается тем, что в гибридном аппарате переменного тока, содержащем главные контакты, коммута-. ционную цепь, состоящую из последовательно соединенных предварительно эаряжаемого конденсатора, коммутирующего тиристора и катушки быстродействующ . го механического привода, и бесконтактный ключ, последний выполнен в виде диодного моста, в диагональ которого по постоянному току включены последоватепьно соединенные тиристор и резистор, причем коммутационная цепь нодкпючена параплельно указанной последоватепьной цепи; содержащей тиристор и резистор, а диодный мост подкпючен параллепьно гпавным контактам.

На чертеже приведена эпектрическая схема гибридного аппарата переменного тока.

Устройство содержит гпавные контакты 1, коммутационный эпемент, состоя щий из последовательно соединенных катушки быстродействующего механического привода 2, предваритепьно заряженного конденсатора 3 и коммутирующего ти- . ристора 4, диодный мост, состоящий из диодов 5-8, тиристор 9 и резистор 10.

В режиме включения устройство работает следующим образом.

Вкпючается тиристор 9, и ток протекает через бесконтактный ключ. Величина тока при вкпючении к.з. ограничивается резистором 10 на уровне допустимого тока попупроводниковых приборов

5-9 и бесконтактного кпюча. В цепи нагрузки может устанавливаться любой защитный аппарат. Например, при пренебреже10181

3 нии со ротивпением контура к.з. и иопопьзоввннем тиристора Т-50 согласно справочным данным тиристор Т-50 может в течение 40 мс допускать ток аварийной перегрузки 500 А; согласно

ТУ16 522.028-74 на автоматические выкпючатепи (например, поспедоватепьно в цепь нагрузки включен автоматический выкпючатепь типа А3700) максимапьное время срабатывания в зоне к.з. не о превьпцает 40 мс; ведичина резистора Й равна

0 ыо

Р = ** — 0,44 Ом. э „ оо

Контакт К замыкается через максимапьно 1s . возможное время срабатывания защитного аппарата s зоне к.з. (дпя нашего спучая 40 мс).

В режиме откпючения номинапьного (рабочего) тока устройство работает спе- щ дующим образом.

Подается сигнап вкпючения коммутирующего тиристора 4, при этом емкость 3 разряжается через катушку быстродействующего МехВ нического привода и диоды я5 мостового вы р. Под действием быстродействующего механического привода контакт 1 начинает размыкаться. При возникновении дугового разряда ток перетекает в шунтирующую контакт цепь, поо- . пе попного перетекания тока дуговой раэ ряд прекращается. Минимальное время горения дуги в атой схеме будет при выпоп64 . 4 цени.; усповия: ток перезарцда конден"атора в момент появпения дугового разряда между расходящимися эпектродами бопьше откшочаемого тока.

При невыпоцнении указанного условия время горения дуги увепичивается прибпиэитецьно на промежуток времени от момента возникновения дугового paapsaa до момента выполнения указанного усповия. Обязатепьным усповием работы предцагаемого устройства явпяется восстановпение электрической прочности межконтактного промежутка к моменту второго равенства (по мере уменьшения тока пе, резаряда кондесатора 3, бпизкого по фор- ме синусоидальному) тока перезаряда конденсатора откпючаемому току.

В режиме откпючения тока тиристор 9 закрыт, и, спедоватепьно, резистор не ухудшает процесс дугогашения по сравнению с устройством 2 .

Таким образом, выпопнение гибридного аппарата переменного тока согпасно изобретению поэвопяет повысить устой- чивость =ибридного аппарата к току к,з. в режиме включения, не ухудшая при этом процесс дугогашения при откпючеиии тока быстродействующим гибридным аппаратом, в котором процессы формирования момента сипы механического привода и запирания шунтирующего контакта бесконтактиого кпюча связаны одним цикпом.

Составитепь А. Каретников . Редактор Т. Весепова Техред И.Костик Корректор Е. Рошко

Заказ 3552I50 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4