Токоограничивающий гибридный выключатель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСГ1УБЛИН

ПЮ П1) МЮН01Н930

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21). 3364945/24-07 (22) 14. 12.81 (46) 15.12.83. Бюл, 9 46 (72) F. В. Могилевский и С-. В. Дикань (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения "ВНИИэлектроанпарат" (53) .621. 316.54.2(088. 8) (56) 1. Смага Н. Н.,Кобоэев A. С.

ПрЕдельная коммутационная способиость токоограничивающих выключателей се рии А3700 и энергия дуги отклонения;

В кн.: Низковольтное аппаратостроение, Киев "Техника", 1974, с. 44- .

50.

2.. Коваль Ф. Н. и др. Унифицированная серия статических преобразователей мощностью до 100 кВА для агрегатов бесперебойного питания.Электротехническая промьыленность.

Преобразовательная .техника. Вып.

46991, Л., 1978, с. 19-22.

3. Авторское свидетельство СССР

В 335728» кл. Н 01 Н 9/30, 1967. (54)(57) 1i ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИЯ ГИНРИДНЫИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, .содержащий силовые контакты, блок. управления.с приводом ускоренного отключения, преиму« щественно индукционно-динамическим, о т л и.ч а ю шийся т.ем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два трехфазных полу-, проводниковых короткозамыкателя, причем один иэ них установлен на входе и снабжен блоком принудительной коммутации, а другой - на выходе.

2. Выключатель по п. 1, о т л лч а ю шийся тем, что полупроводниковый короткозамыкатель» установленный на выходе, также снабжен блоком принудительной коммутации. В

3 ° Выключатель! по п. 1, о.т л ич а ю щ и и с -я тем, что полупроводниковые короткозамыкатели выполнены по мостовой схеме,с тиристором в диагонали.

1061185

Изобретение относится к низковольтным коммутационным аппаратам защиты электроустановок от токов короткого замыкания — гибридным выключателям трехфазного переменного тока, в которых функции проведения и прерывания тока распределены соответственно между контактами и шунтирующими их бесконтактными элементами.

Известны различные типы токоограничивающих выключателей переменного 10 тока (в дальнейшем выключателей).

Известны контактные выключатели, характеризующиеся относительной простотой и дешевизной f1) .

Недостатком выключателей является ( низкое быстродействие, что объясняет- ся особенностями, свойственными контактным системам (инерционностью . подвижных механизмов и процессов дугогашения). Следствием их являются ухудшенные токоограничивающие свойства.

Известны также тиристорные выключатели с искусственной конденсаторной коммутацией. Данные выключатели обладают наиболее. эффективными токоограничивающими свойствами (2j .

Недостатками выключателей являются увеличенные потери энергии во включенном состоянии (обусловленные неидеальностью ключевых свойств тиристоров) и как следствие ухудшение массо-габаритных показателей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является гибридный выключатель, содержащий главные контакты, зашунтированные полупроводниковым ключом (встречно- параллельно включенными тиристорами).

Для повышения быстродействия такие 40 выключатели могут быть снабжены приводом ускоренного отключения (преимущественно индукционно-динамическим) (3) °

Используемый здесь принцип естест-45 венной коммутации тиристоров (выключение при смене полярности тока нагрузки) ограничивает область применения данных выключателей ввиду низкого быстродействия (время выключения более полупериода колебаний напряжений сети) и, как следствие, отсутствия токоограничивающих свойств.

Цель изобретения — повышение 55 быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в токоограничивающий гибридный выключатель трехфазного переменного тока, содержащий силовые контакты, 60 блок управления с приводом ускоренного отключения, преимущественно индукционно-динамическим, введены два трехфазных полупроводниковых короткозамыкателя, причем один из б5 них установлен на входе и снабжен блоком принудительной коммутации, а другой - на выходе.

Кроме того, полупроводниковый короткозамыкатель, установленный на выходе, также снабжен блоком принудительной коммутации.

Полупроводниковые короткозамыка« тели выполнены по мостовой схеме с тиристором в диагонали.

На фиг. 1 представлена схема выключателями на фиг. 2 — вариант реализации блока принудительной коммутации.

Устройство содержит главные кон-, такты 1, трехфазные выпрямительные мосты 2 и 3, диод 4, тиристор 5, блок б принципиальной коммутации, блок 7 управления с приводом ускоренного отключения, тиристоры 8 и 9 блока принудительной коммутации, ин- дуктивность 10, предварительно заряжаемый кондейсатор 11.. Элементы

2, 4, б образуют первый нороткозамыкатель с принудительной коммутацией, а 3, 5 - короткозаьыкатель с естественной коммутацией.

Принцип действия устройства по фиг. 1 состоит в следующем.

В исходном состоянии главные контакты 1 замкнуты. При коротком заьыкании в нагруэке и нарастании аварийного тока до величины уставки срабатывания выключателей одновременно выходы мостов 2 и 3 закорачиваются (подачей управления на тиристоры 5 и 8) и подается управление на привод ускоренного отключения в блоке 7. Благодаря этому ток нагрузки иэ цепи с главными контактами 1 перетекает в цепь с диодами короткоэамыкателей 2 и 3 и размыкание контактов происходит без плазменной электрической дуги отклю-,. чения..

После деиониэации межкьнтактного промежутка и восстановления электрической прочности тиристор 8 в блоке б принудительно выключается, что достигается включением тиристора 9 и разрядом конденсатора 11 по цепи:, индуктивность 10, диод 4.

Выключение тиристора 5, установленного на выходе короткозамыкателя нагрузки, происходит при апериодическом спаде до нуля тока нагрузки под действием остаточной энергии.

В тех случаях, когда это необходимо, для уменьшения длительности протекания тока в нагрузке при отключении выходной короткозамыкатель выполняется аналогично входному, т.е. с блоком принудительной коммутации.

Особенностью предлагаемого гибридного выключателя является гальваническая развязка цепей источника и нагрузки.

1061185

Составитель A. Каретниксв

Редактор Н. Киштулинец Техред A.Бабинец

Корректор,M. Демчик

Подписное

Заказ 10050/53 Тираж 703

ВНИИПИ Государственно о комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, .Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Таким образом, благодаря установIxe в цепи с контактным аппаратом. бесконтактных короткозамыкателей преимущественно с принудительной коммутацией достигается повмв ение быстродействия аппарата (время от момента подачи команды на привод ускоренного отключения до момента восстановления управляющих свойств главных контактов).

11