Быстродействующий выключатель

 

1. БЫСТРОДЕЙСТВУЩНП ВЫКЛЮ-. ЧАТЕДЬ, содержащий контакты, систему электромагнитного гашения дуги с дугогасительной катушкой, индукционно-динамический привод размыкания контактов, привод защелки, конденсатор , соединенный через тиристор с индуктором индукционно-динамического привода, узел заряда конденсатора и блок защиты и управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности,в него введен полупроводниковый ключ, через который конденсатор соединен с дугогасительной катушкойi 2.Выклюет атель по п. 1, отличающийся тем, что-В качестве полупроводникового ключа используют диод. 3.Выключатель по п. 1, отли (Л чающийся тем, что в качестве полупроводникового ключа используют тиристор. 4.Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что полупроводниковый ключ выполнен реверсивным. vj о У -ч1

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3 Р Н 01 Н 9/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3503352/24-07 (22) 25.10.82 (46) 30.01.84. Бюл. Р 4 (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) 621.316 ° 542(088.8) (56) 1. Кузнецов P.Ñ. Аппараты распределения электрической энергии напряжением до 1000 В. М., "Энергия", .1970, с. 217-227 °

2. Врон О.Б. Электрическая дуга в аппаратах управления. М.-Л., Госэнергоиздат, 1954, с. 218-222-.

3 ° Выключатели автоматические быстродействующие,токоограничивающие серии BAT. ТУ 16-520.160-75. (54)(57) 1. БЫСТРОДЕИСТВУЮЦИЙ ВЫКЛЮ-, ЧАТЕЛЬ, содержащий контакты, систему электромагнитного гашения дуги с дугогасительной катушкой, индукционно-динамический привод размыкания контактов, привод защелки, конденсатор, соединенный через тиристор с индуктором индукционно-динамического привода, узел заряда коцденсатора и блок защиты и управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности,в него введен полупроводниковый ключ, через который конденсатор соединен с дугогасительной катушкой.

2. Выключатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве полупроводникового ключа используют диод.

3. Выключатель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве полупроводникового ключа используют тиристор.

4. Выключатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что полупроводниковый ключ выполнен реверсивным

1070617

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам, и может найти применение в быстродействующих выключателях для защиты полупроводниковых преобразователей.

Известен быстродействующий авто- 5 матический выключатель серии А3700, содержащий контакты, дугогасительную камеру и электромагнитный расцепитель. Время расцепления механизма данного выключателя составля- 10 ет около 10 мс. Цля повышения быстродействия в процессе отключения аварийного тока контакты выключателя отбрасываются электродинамическими силами. Магнитное поле для гашения дуги обеспечивается соответствующим расположением токоведущих частей Г13 °

Нецостатки данного выключателя .сравнительно низкое быстродействие ,и низкий уровень токоограничения, I 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 надежного дугогашения в случае снижения или

-полного исчезновения напряжения сети.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности быстродействующий выключатель типа ВАТ, содер- 35 жащий контакты, систему электромаг-, нитного гашения дуги с дугогасительной катушкой, включенной последовательно с контактами, индукционнодинамический привод размыкания кон- 4Q тактов, привод защелки, конденсатор, который через тиристор соединен с индуктором индукционнодинамического привода, узел заряда конденсатора и блок защиты и управления (ЗД: 45

Надежность работы известного выключателя его быстродействие и уровень токоограничения) зависит от интенсивности дугогашения, т.е. от количества витков дугогасительной катушки, включенной последовательно с контактами. Для повышения ин--. тенсивности дугогашения, особенно при малых токах, приходится выбирать большое количество витков катушки, что приводит к существенным перенапряжениям при отключении номинального тока. Кроме того, катушка обтекается номинальным током. Сечение ее витков должно соответствовать ,4анному току и,поэтому увеличение 60 числа витков приводит к, большому . расходу меди и значительйым габаритКм.

Цель изобретения — повышение надежности. b5

Поставленная цель достигается тегл, 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 ro гаситель ной катушкой .

В качестве полупроводникового ключа используют диод, что обеспечивает простоту схемууправления выключателем.

Ь качестве полупроводникового ключа 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 фи г. 1 при в еде на схема быс тродействующего выключателя, на фиг. 2 - схема полупроводникового ключа, варианты.

Выключатель 3 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 - c 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 а приведен вариант, когда в качестве полупроводникового ключа применен диод; на фиг. 2 5— тиристор. На фиг. 2 6 изображен полупроводниковый ключ, выполненный реверсивным.

Быстродействующий выключатель при использовании в качестве полупроводникового ключа диода (фиг. 2а! работает следующим образом.

P 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 его

1070617 выхода поступает сигнал на включение тиристора 6 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 . защелкой. 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 дугогасительн и 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.

Таким образом, наличие полупроводникового ключа, через который конденсатор соединен с дугогасительной катушкой, позволяет повысить надежность работы выключателя..

107061 7

Составитель A. Каретников редактор Л. Пчелинская Техред B. далекорей Корректор C. щекмар

Заказ ° 11691/49 Тираж 683" Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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