Устройство быстродействующей защиты

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1403193 А1 (11 4 Н 02 Н 3/26. 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 4097418/24-07 (22) 05.08.86 (46) 15.06.88. Бюл. № 22 (71) Институт сильноточной электроники

СО АН СССР (72) А. А. Новиков (53) 621.316.925 (088.8) (56) Патент США № 3526811, кл. Н 02 Н 3/12, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 1319141, кл. Н 02 Н 9/06, 1986. (54) УСТРОИСТВО БЫСТРОДЕЛСТВУЮЩЕИ ЗАЩИТЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты мощных высоковольтных приборов от тока короткого замыкания. Цель изобретения — повышение эффективности защиты за счет устранения воздействия напряжения источника питания на генератор Аркадьева-Маркса. Устройство содержит две токоограничивающие индуктивности 1 и 2, включенные между источником высокого напряжения 3 и защищаемым прибором 4. Между индуктивностями расположен электрод 5, являющийся общим для основного и дополнительного разрядников. Основной разрядник образован электродами 5 и 6, а дополнительный — электродами 5 и 7. Электроды 7, 8 и резистор 9 образуют тригатронный узел поджига дополнительного разрядника, который соединен с выходом генератора поджигающих импульсов 10, собранного по схеме

Аркадьева-Маркса. Для запуска генератора поджигающих им пульсов используется дифференцирующая цепь, состоящая из конденсатора 11 и диода 12, включенная параллельно защищаемому прибору. При пробое прибора 4 на электроде 7 напряжение будет расти быстрее чем на электроде 8, т. к. емкость электрода 7 на электрод 5 заряжается сразу, а емкость электрода 8 на электрод 5— через резистор 9. Между электродами 7 и 8 появится разность потенциалов и произойдет искровой пробой, который обеспечит ультрафиолетовую подсветку между основными электродами 5 и 7. Электрод 5 имеет отверстия, через которые ультрафиолетовое излучение от разрядника между электродами 5 и 7 подсвечивает разрядный промежуток между электродами 5 и 6. Он пробивается и шунтирует прибор 4. 1 ил.!

403193

Изобретение относится к устройствам защиты мощных высоковольтных электронных приборов от тока короткого замыкания, возни ка ю щего при и робоях в этом приборе.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты путем устранения воздействия напряжения источника питания на генератор поджигающих импульсов.

На чертеже изображена схема устройства быстродействующей защиты.

Устройство содержит токоограничивающие индуктивности 1 и 2, включенные между высоковольтным источником 3 импульсного напряжения и защищаемым прибором 4.

Между индуктивностями включен электрод

5, являющийся общим для обоих разрядников. Электроды 5 и 6 образуют однозазорный искровой разрядник, а электроды 5 и 7— дополнительный однозазорный разрядник.

Такое конструктивное совмещение разрядников обусловлено тем, чтобы не делать специально ультрафиолетовую подсветку для цепи отвода энергии, а сделав отверстия в электроде 5, получить подсветку от искры дополнительного однозазорного разрядника.

Совокупность основного электрода 7, поджигающего электрода 8 и резистора 9 образуют узел подсветки дополнительного разрядника, который соединен с выходом генератора 10 поджигающих импульсов. Для запуска генератора поджигающих импульсов используется дифференцирующая цепь, состоящая из конденсатора 11 и диода 12,, подключенная параллельно защищаемому прибору 4. Подключение диода 12 в схеме (,соответствует случаю, когда питание заlm,ищаемого прибора от источника высокого

,напряжения осуществляется импульсами напряжения отрицательной полярности.

Защитное устройство работает следующим образом.

При подаче импульсов питания от источ, ника 3 высокого напряжения к нагрузке 4

,емкость 11 заряжается через диод 12 до на,пряжения, равного напряжени|о источника. !

При зарядке емкости 11 диод 12 включен в ! .прямом направлении по отношению к зарядному току, следовательно, падения напряжения на нем нет и нет сигнала запуска на генератор поджигающих импульсов. Разрядники, образованные электродами 5 и 6, а также электродами 5 и 7 выдерживают напряжение источника 3 питания. Таким образом, выход генератора поджигающих импульсов оказывается защищенным от воздействия питающего напряжения.

При пробое в приборе 4 происходит заземление отрицательно заряженной обкладки конденсатора 11 на землю. Следовательно, на средней точке цепи 11 и 12 за счет инверсии заряда на емкости возникает положительный потенциал, который запускает генератор поджигающих импульсов. НапряФормула изобретения

Устройство быстродействующей защиты

45 мощных электронных приборов от тока короткого замыкания, содержащее токоограничивающую цепь с клеммами для подключения между источником питания и защищаемым прибором и выполненную в виде двух индуктивностей, соединенных последовательно, пусковую цепь, выполненную в виде генератора Аркадьева-Маркса, и цепь отвода энергии в виде однозазорного разрядника, подключенного между средней точкой токоограничивающей цепи и точкой

55 земли, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты за счет устранения воздействия напряжения источника питания на генератор поджигающих

40 жение генератора отрицательной полярности прикладывается к электродам 7 и 8 дополнительного разрядника. На электроде 7 напряжение растет быстрее, чем на электроде 8, так как емкость электрода 7 на электрод 5 заряжается сразу, а емкость электрода 8 на электрод 5 — через резистор 9. Между электродами 7 и 8 появляется разность потенциалов и происходит искровой пробой, который обеспечивает ультрафиолетовую подсветку между основными электродами 5 и 7. Напряжение генератора поджигающих импульсов выбирается таким, чтобы абсолютное значение величины приложенного напряжения между электродами 5 и 7 приводило к пробою дополнительного разрядника. Электрод 5 имеет отверстия, через которые ультрафиолетовое излучение от разряда между электродами 5 и 7 подсвечивает разрядный промежуток между электродами 5 и 6. Таким образом, электрод 5 принимает потенциал, равный выходному напряжению генератора

Аркадьева-Маркса, так как имеется индуктивная развязка электрода 5 с источником 3 питания и пробитым прибором 4. Между электродами 5 и 6 прикладывается напряжение генератора поджигающих импульсов. Подсвеченный ультрафиолетом зазор между электродами 5 и 6 пробивается. Искровой канал между этими электродами шунтирует прибор 4 и защищает его, отводя энергию источника питания на землю.

В предлагаемом устройстве быстродействующей защиты токоограничивающие элементы 1 и 2 изготовлены в виде одинаковых катушек индуктивностью 350 мкГн каждая.

Разрядники между электродами 5 и 6, а также электродами 5 и 7 работают в атмосфере воздуха. Зазоры между ними равны и составляют 35 мм. Поджигающий резистор 9 номиналом 10 кОм обеспечивает получение искрового пробоя между электродами 7 и 8 для ультрафиолетовой подсветки зазора между электродами 5 и 7.

1403193

Составитель Т. Щеголькова

Редактор Е. Конча Техред И. Верее Корректор О. Кравцова

Заказ 2873/47 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 импульсов, между выходом генератора и цепью отвода энергии включен дополнительный однозазорный разрядник, при этом основной электрод разрядника прямо, а поджигающий электрод через резистор подключены к выходу генератора.