Многополюсный выключатель с бездуговой коммутацией
1. МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С БЕЗДУГОВОЙ КОММУТАЦИЕЙ, содержа1ций силовые контакты, блок управления с приводом ускоренного отключения , два диодных выпрямительных моста, блок принудительной коммутации , причем входы первого диодного моста соединены с вхбдами выключателя, а входы второго - с выходами выключателя, выходы первого диодного моста соединены с блоком принудительной коммутации, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей , одноименные выходы диодных,мосг тов объединены. 2.Вьпшючатель по п. 1, о т л и (Л ч а ю щ ни с я тем, что блок принудительной коммутации выполнен в виде соединенных межцу собой последовательно катушки индуктивности, предварительно заряженного конденсатора и ключевого элемента,причем в качестве катушки индуктивности использована катушка привода ускоренного отключения. 3.Выключатель по п.1, отличающийся тем, что на входе вьлключателя установлены токоограничйвающие реакторы.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
NUWI
РЕСПУБЛИК
„Я13„„12 41 j g Н 01 Н 9/30
ГОСУДАРСТВЕННЬ9 КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЗТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3374354/24-07 (22) 06.01 ° 82 (46) 23.10.84. Бюл. В 39 (72) Г.В. Могилевский,С.В. Дикань и В.И. Савченко (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт "ВНИИ электроаппарат" (53) 621.3.014 (088.8) (56) 1. Смага Н.Н., Кобзев А.С.
Предельная коммутационная способность токоограничивающих выключателей серии А3700 и энергия дуги отключения. - В кн.: Низковольтное аппаратостроение. Киев, "Техника", 1974, с. 44-50.
2. Ковалев Ф.Н. и др. Унифицированная серия статических преобразователей мощностью до 100 кВ.А для агрегатов бесперебойного питания Т-Л. Электрическая промышленность, Преобразовательная техника.
Вып. 4(99), 1978.
3. Авторское свидетельство СССР
В 335728, кл. Н 01 Н 9/30, 1967.
4. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3364945/07 ° кл. Н 01 Н 9/30, 1981 (прототип). (54) (57) 1. МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВЫКЛГ)ЧАТЕЛЬ С БЕЗДУГОВОЙ КОММУТАЦИЕЙ, содержащий силовые контакты, блок управления с приводом ускоренного отключения, два диодных выпрямительных моста, блок принудительной коммутации, причем входы первого диодного моста соединены с входами выключателя, а входы второго — с выходами выключателя, выходы первого диодного моста соединены с блоком принудительной коммутации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, одноименные выходы диодных,мостов объединены. 3
2. Выключатель по п.1, о т л ич а ю щ н и с я тем, что блок принудительной коммутации выполнен в виде соединенных между собой последовательно катушки индуктнвности, Я предварительно заряженного конденсатора и ключевого элемента, причем в качестве катушки индуктивности использована катушка привода ускоренного отключения.
3. Выключатель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что на входе р выключателя установлены токоограни- чивающие реакторы.
1 11204
Изобретение относится к электрическим аппаратам, а именно к многополюсным выключателям переменного и постоянного тока с бездуговой коммутацией, в которых функции проведения и прерывания тока распределены соответственно между контактами и шунтирующими их бесконтактньми элементами.
Известны контактные многополюсные 1О выключатели, коммутирующие ток с дугообразованием на контактах (13.
Недостатком таких выключателей является низкое быстродействие, что объясняется инерционностью приводов систем и процессов дугогашения, следствием чего являются их ухудшенные токоограничивающие свойства.
Известны также бесконтактные выключатели — тиристорные выключатели с искусственной конденсаторной коммутацией, обладающие наиболее эффективными токоограничивающими свойствами { 2 ).
Однако недостатками, ограничиваю- 25 щими применение этих аппаратов, являются увеличенные тепловые потери во включенном состоянии (обусловленные неидеальностью ключевых свойств тиристоров) и как следствие ухудшенные массогабаритные показатели.
Кроме того, известны бездуговые выключатели переменного тока, в которых контакты на время коммутации шунтируются встречно-параллельно
Э5 включенными тиристорамн !. 3 3.
Однако используемый в данных аппаратах принцип естественной коммутации тиристоров (выключение при смене полярности тока нагрузки за время более полупериода колебаний напряжений сети) ограничивает область их применения из-за относительно низкого быстродействия и отсутствия токоограничивающих свойств. !
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является выключатель,содержащий силовые контакты, блок управления с приводом ускорецного отключения, два диодных вь|прямительных моста, блоки принудительной коммута-. ции, на которые нагружены соответствующие диодные выпрямительные мосты, причем входы первого диодного выпрямительного моста соединены с входами выключателя, а входы второго — с выходами выключателя (4 ).
16 2
Недостатком известного выключателя, ограничивающим области приме( нения, являются ухудшенные массогабаритные показатели, что объясняется наличием двух блоков принудительной коммутации, а также автономного блока питания привода ускоренного отключения.
Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей.
Указанная цель достигается тем, что в многополюсном выключателе с бездуговой коммутацией, содержащем силовые контакты, блок управления с приводом ускоренного отключения, два диодных выпрямительных моста, блок принудительной коммутации, причем входы первого диодного моста соединены с входами выключателя, а входы второго - с выходами выключателя, выходы первого диодного моста соединены с блоком принудительной коммутации, одноименные выходы диодных мостов объединены.
Кроме того, блок принудительной коммутации вьвзолиен в виде соединенных между собой последовательно катушки индуктивности, предварительно заряженного конденсатора и ключевого элемента, причем в качестве катушки индуктивности использована катушка привода ускоренного отключения.
При этом на входе выключателя установлены токоограничивающие реакторы.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого выключателя; на фиг.2 — вариант схемной реализации блока принудительной коммутации; на фиг.З - временные диаграммы изменений параметров выключателя в процессе коммутации.
Устройство содержит токоограничивающие реакторы 1, силовые контакты 2, первый 3 и второй 4 диодные мосты, блок 5 принудительной коьвиутации, блок 6 управления.
Входы первого диодного моста 3 соединены с входами выключателя через токоограничивающие реакторы
1 и входами второго диодного моста 4 и выходами выключателя через силовые контакты 2, одноименные выходы обоих диодных выпрямнтельных мостов соединены с соответствующими выводами блока 5 принудительной з 1 коммутации, подключенного к блоку
6 управления.
Блок принудительной коммутации выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных предварительно заряженного конденсатора 7,катушки
8 индуктивности, в качестве которой использована катушка управления привода ускоренного отключения, и тиристора 9.
Устройство работает следующим . образом.
В исходном состоянии контакты 2 замкнуты. При коротком замыкании в сети и нарастании аварийного тока (i) в одном из полюсов до величины уставки срабатывания (Э ) устройства подается импульс управления на тиристор 9 блока 5 принудительной коммутации. В этом случае предварительно заряженный до напряжения Оса (с полярностью, указанной иа фиг.2) конденсатор 7 разряжается на катушку управления индукционнодинамического привода отключения через диоды выцрямительных мостов
3 и 4. Благодаря протеканию в цепи катушки управления привода импульса тока разряда конденсатора (1 ) в схеме устройства обеспечивается одновременно размыкание контактов 2 и их бездуговая коммутация. Послед- " нее достигается за счет того,что диоды выпрямительных мостов 3 и 4 оказываются в проводящем состоянии на интервале превышения током разряда конденсатора (i ) токов нагрузки во всех полюсах (интервал t < t На интервале бездуговой коммутации t1< tct2 происходит размыкание контактов и деионизация межконтактного промежутка. При соблюде120416 4 10 ° 0 45 нни условий бездуговой коммутации расстояние между контактами Х в момент спада тока разряда конденсатора ниже тока нагрузки должно превышать минимально допустимое, при котором обеспечивается восстановление электрической прочности межконтактного промежутка. На интервале t, < t < t шунтирование контактов токопроводящими диодами прекращается и конденсатор дозаряжается током сети (диаграмма напряжения конденсатора U на фиг.3). Наличие реакторов на входе устройства позволяет снизить скорость нарастания тока в сети и при выборе оптимальных параметров реактора и блока принудительной коммутации в схеме обеспечивается минимум габаритов или массы устройства. При использовании устройства в относительно маломощных сетя, где ток короткого замыкания не претерпевает существенного изменения за время коммутации, необходимость в реакторах отпадает. Благодаря параллельному включению двух диодных выпрямительиых мостов, установленных соответственно, на входе и выходе выключателя, использованию общего для выпрямителей блока принудительной коммутации, являющегося одновременно и блоком питания привода ускоренного отключения, а также за счет введения в устройство токоограничивающих реакторов достигается улучшение массогабаритных показателей, поскольку уменьшаются суммарная величина емкости коммутирующих конденсаторов (доля габаритов и массы их в общих показателях устройства определяющая), число заряда конденсаторов, число тиристоров и узлов их управления,а также снижается скорость нарастания отключаемого тока. 1120416 Фиа1 Фиг.2 Составитель А. Каретников Техред Л.Коцюбняк Корректор О. Билак Редактор С. Саенко Тирам 682 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Иосква, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5 Закаэ 7752/41 Филиал ППП "Патент", r. Укгород, ул. Проектная,4
