Гибридный выключатель переменного тока

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к быстродействукнцим гибридным выключателям переменного тока. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет применения блока принудительной композиции (ВПК). В каждом полюсе гибридного выключателя включены последовательно соединенные силовые контакты (СК) 1,2, зашунтированные диодами 3,4. Средняя точка последовательно соединенных СК подключена к одноименным полюсам диодов . ВПК подключен параллельно последовательной цепи СК. Надежность работы повьшается в результате устойчивого восстановления запирающих свойств диода. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. л го « ю 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Зц 4 Н 01 Н 33 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3711928/24-07 (22) 22,03,84 (46) 15.12.86, Бюл, М - 46 (71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства (72) К.К.Намитоков и С.В,Дикань (53) 621.3.064.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1078483, кл, Н 01 Н 9/30, 1980, Авторско». свидетельство СССР

9 1018164, кл. Н Ol Н 9/30, l981.

Могилевский Г,В. и др. Полупроводниковые аппараты защиты. M.:

Энергия, 1980, с.186.

Авторское свидетельство СССР

11- 915111, кл. Н 01 Н 33/04, 1982. (54) ГИБРИДНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

„.80„„1277240 А 1 (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к быстродействующим гибридным выключателям переменного тока ° Целью изобретения является повышение надежности работы за счет применения блока прину 1ительной композиции (БПК). В каждом полюсе гибридного выключателя включены посЛедовательно соединенные силовые контакты (СК) 1,2, зашунтированные диодами 3,4. Средняя точка последовательно соединенных СК подключена к одноименным полюсам диодов, БПК подключен параллельно последовательной цепи СК, Надежность работы повышается в результате устойчивого восстановления запирающих свойств диода. 2 з.п.ф-лы, 2 ил, 1277240

Изобретение относится к электрическим низковольтным аппаратам, а именно К быстродействующим выключателям переменного тока, Целью изобретения является поввппение надежности, На фиг,1 приведена схема гибридного выключателя; на фиг ° 2 — то же, вариант исполнения.

Гибридный выключатель (фиг ° I) содержит силовые контакты 1 и 2, эашунтированные соответствующими диодами 3 и 4 и блок принудительной коммутации, выполненный на базе предварительно заряженного конденсатора 5 и тиристорного моста 6 — 9. .В данном выключателе применена избирательная коммутация, при которой алгоритм управления тиристорами в блоке принудительной коммутации зависит от полярности предкоммутационного тока нагрузки.

В выключателе, схема которого приведена на фиг.2, применена неизбирательная коммутация, при которой алгоритм управления в блоке принудительной коммутации не зависит от полярности предкоммутационного тока нагрузки. В отличие от схемы на фиг,1 блок принудительной коммутации содержит последовательно =oe— диненные ключ, образованный из встречно-параллельно включенных тиристоров 10 и 11, предварительно заряженный конденсатор 5 и катушку 12 индуктивности, Гибридный выключатель переменного тока (фиг.1) работает следующим образом, При отключении тока нагрузки, например, с полярностью в момент коммутации, обозначенной на чертеже стрелкой, в первоначальный момент вводится в действие привод ускоренного синхронного раэмыкания силовых контактов 1 и 2 (не показан), Поскольку контакты 1 зашунтированы диодом 3, полярность схемного включения которого совпадает с полярностью коммутируемого в включателем тока, и падение напряжения на диоде значительно меньше напряжения дугообраэования, то в рассматриваемом случае обеспечивается бездуговое размыкание контактов 1. Контакты 2 эашунтированы диодом 4, полярность схемного включения которого не совпадает с полярностью коммутируемого

55 выключателем тока, поэтому в рассматриваемом случае размыкание контактов 2 осуществляется с дугообраэованием.

После деионизации и восстановления электрической прочности межконтактного промежутка в контактах 1 в схеме импульсы управления синхронно подаются на тиристоры 6 и 7 ° При этом параллельно цепи, образованной из последовательно соединенных диода 3 и разомкнутых контактов 2, между которыми горит электрическая дуга, подключается предварительно заряженный конденсатор 5. Последнее приводит к принудительному запиранию диода 3 и гашению электрической дуги между контактами 2, В течение времени перезаряда конденсатора 5 до нулевого напряжения, когда диод 3 заперт, происходит деионизация и восстановление электрической прочности межконтактного промежутка в контактах 2. Выключение тиристоров 6 и 7 происходит после спада до нуля тока нагрузки, ограничиваемого по величине с помощью конденсатора 5, Аналогичным образом осуществляется отключение. гибридным выключателем переменного тока нагрузки противоположной полярности в предкоммутационный период. Отличие в работе схемы в данном случае состоит в том, что синхронно включаются тиристоры 8 и 9 для обеспечения беэдуговой коммутации контактов 1.

Принцип действия выключателя (фиг.2) зависит от соотношений полярностей предкоммутационного тока нагрузки и напряжения заряда металлобумажного конденсатора 5 в момент коммутации.

В случае совпадения указанных полярностей (полярность тока обозначена стрелкой, а полярность напряжения обозначена знаками "плюс" и "минус" без кружков) принцип действия выключателя, схема которого представлена на фиг ° 2,аналогичен ранее рассмотренному, В начальный момент коммутации здесь, как и в схеме на фиг.1, вводится в действие привод ускоренного синхронного размыкания контактов 1 и 2 (не показан), при этом обеспечивается бездуговая коммутация контактов 1 и размыкание с дугообразованием контактов 2, После деионизации и восстановления электри1277

240

35 з ческой прочности межконтактного промежутка, т,е ° с заданной задерж- . кой во времени 1 3 относительно ввода в действие привода размыкания контактов, импульсы управления одновременно поступают на тиристоры

10 и ll (а не избирательно, как в схеме на фиг.l). При этом конденса тор 5 подключается параллельно диоду 3, причем полярность напряже- 10 ния на конденсаторе 5 оказывается запирающей для диода 3, в результате чего так же, как и в выключателе на фиг.l, происходит форсированное гашение дуги на контактах 2. 15

В случае несовпадения полярностей предкоммутационного тока нагрузки выключателя и полярности напряжения предварительного заряда конденсатора 5 (рассматривается случай поляр- 20 ности тока, обозначенной пунктирной стрелкой, и полярности напряжения на конденсаторе, обозначенной знаками "плюс" и "минус" без кружков) переходной процесс в схеме отличен от ранее рассмотренного, Так при вводе в действие привода раэмыкания контактов обеспечивается бездуговое размыкание контактов 2, поскольку полярности коммутируемого тока и 30 схемного включения диода 4 совпадают, и размыкание контактов 1 с дугообразованием, поскольку полярности коммутируемого тока и схемного включения диода 3 не совпадают. После подачи импульсов управления на тиристоры 10 и ll с задержкой времени t З относительно момента начала

3а коммутации на первом этапе коммутации конденсатор 5 перезаряжается че- 40 рез катушку 12 индуктивности, диод

4, ионизированный межконтактный промежуток и тиристор 10. По окончании этапа колебательного перезаряда конденсатора полярность напряжения на 45 конденсаторе становится противопоIl вс ложной (обозначена знаками плюс и

"минус" в кружках) и запирающей для диода 4, На втором этапе коммутации диод 4 заперт и осуществляется пе- 50 резаряд конденсатора током нагрузки, протекающим через тиристор 11, в течение времени деиониэации и восстановления электрической прочности межконтактного промежутка, т,е, аналогично схема на фиг.l при отключе" нии тока, полярность которого совпадает с полярностью схемного включения диода 4.

Формула и э обретения

1, Гибридный выключатель переменного тока, содержащий в каждом полюсе первый и второй последовательно соединенные силовые контакты, общий привод, диоды, выход общего привода подключен к силовым контактам, параллельно каждому из которых включены соответственно первый и второй диоды, причем к средней точке между контактами диоды присоединены одноименными электродами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьг шения надежности, в каждый полюс выключателя дополнительно введен блок принудительной коммутации1 содержащий предварительно заряженный конденсатор, причем первый выход блока принудительной коммутации подключен к аноду первого диода, а второй выход указанного блока соединен с анодом второго диода.

2. Выключатель по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что блок принудительной коммутации выполнен в виде тиристорного моста, в первую диагональ которого включен укаэанный предварительно заряженный конденсатор, а вторая диагональ укаэанного моста подключена к выводам блока принудительной коммутации.

3. Выключатель по п.,l, о т л ич а ю шийся тем, что блок принудительной коммутации выполнен в виде первого и второго тиристоров указанного предварительно эаряженного конденсатора и катушки индуктивности, причем первый и второй тиристоры включены встречно — параллельно и образуют последовательную цепь с указанным предварительно заряженным конденсатором и катушкой индуктивности, причем выводы указанной последовательной цепи подключены к выходам блока принудительной коммутации.

1277240

Составитель Г,Корсаков

Техред Л.Сердюкова

Корректор ". Решетник

Редактор Л.Веселовская

Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6689/49

Производственно — полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4