Устройство для защиты высоковольтного источника питания от коротких замыканий нагрузки

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах питания электродинамических насосов и других нагрузок, характеризующихся искровыми перекрытиями. Цель изобретения - повышение надежности в длительном режиме питания нагрузки путем предотвращения коммутаций в цепях высокого напряжения при кратковременных самоустраняющихся одиночных и редко повторяющихся искровых перекрытиях нагрузки. При возникновении в нагрузке 3 самоустраняющегося искрового перекрытия возрастает ток через делитель 13, пробивается второй пороговый элемент 14, включенный между концевыми выводами делителя 13, напряжение на выходе делителя 13 уменьшается до нуля. Пороговый элемент 14 остается в открытом состоянии до момента прекращения искрового перекрытия. В интервале времени искрового перекрытия напряжение на выходе интегрирующего элемента 12 уменьшается. После прекращения искрового перекрытия оно снова возрастает до исходного уровня. При возникновении аварийного режима в нагрузке частота искровых перекрытий возрастает. Скважность импульсов тока в нагрузке уменьшается. Напряжение на выходе интегрирующего элемента 12 плавно уменьшается. В момент достижения напряжения уставки элемент 5 срабатывает, выдает сигнал на формирователь 6, который формирует сигнал на уравляющий вход 7 источника 2. Последний отключает питание от нагрузки 3 или ограничивает величину тока через нагрузку. 2 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Q93 (Н1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 443822 7/24-07 (22) 13.06.88 (46) 07.07.90. Бюл. ¹ 25 (71) Специализированное конструкторско-технологическое бюро твердотельной электроники с опытным производством Института прикладной физики

АН MCCP (72) С,В. Белявский и А,А. Пении (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1160384, кл. С 05 П 23/30, 1985.

Авторское свидетельство СССР .№ 1330716, кл. С 05 F 1/569, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ОТ КОР0ТКНХ ЗАИ:1КАНЕЧ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для-испольФ ,зования в системах питания электродинамических насосов и других нагрузок, характеризующихся искровыми перекрытиями. Цель изобретения — повышение надежности в длительном режиме питания нагрузки путем предотвращения коммутаций в цепях высокого напряжения при кратковременных самоустраняющихся одиночных и редкоповторяющихf51)5 С 05 Р 1/569//Н 02 Н 3/08, 2 ся искровых перекрытиях нагрузки. При возникновении в нагрузке 3 самоустраняющегося искрового перекрытия возрастает ток через делитель 13, пробивается второй пороговый элемент 14, включенный между концевыми выводами делителя 13, напряжение на выходе делителя 13 уменьшается до нуля. Пороговый элемент 14 остается в открытом состоянии до момента прекращения искрового перекрытия. В интервале времени искрового перекрытия напряжение на выходе интегрирующего элемента 12 уменьшается. После прекращения искрового перекрытия оно снова возрастает до исходного уровня. При возникновении аварийного режима в нагрузке частота искровых перекрытий возрастает ° Скважность импульсов тока в нагрузке уменьшается. Напряжение на выходе интегрирующего элемента 12 плавно уменьшается. В момент достижения напряжения уставки элемент 5 срабатывает, выдает сигнал на формирователь 6, который формирует сигнал . на управляющий вход 7 источника 2. Последний отключает питание от нагрузки 3 или ограничивает величину тока через нагрузку. 2 ил, 1576891

Изобретение относится к электротехнике и предназначено дпя использования в системах питания электрогид1 одинамических насосов и других наГрузок, характеризующихся искровыми перекрытиями.

Цель изобретения — повышение надежности в длительном режиме питания нагрузки путем предотвращения коммутаций в цепях высокого напряжения при кратковременных самоустраняющихся одиночных и редкоповторяющихся искровых ерекрытиях нагрузки., 4

На фиг,l представлена схема устрой-1.5

° ° ° тва; на фиг. 2 — диаграммы напряжеий, поясняющие его работу.

Устройство 1 для защиты высокоольтного йсточника 2 питания от коотких замыканий нагрузки 3 содержит 2О датчик 4 тока, первый пороговый элеент 5 с заданным значением уставки рабатывания, формирователь 6 управ. яющих импульсов, выход которого редназначен для подключения к уп- 25 авляющему входу 7 высоковольтного сточника 2 питания, служащему для отючения высокого напряжения.от нарузки 3 или ограничения тока высокоольтного источника 2 питания, входой,вывод 8 дпя подключения к первовыводу 9 высоковольтного источника 2 питания, выходной вывод 10 для г1одключения к первому выводу 11 нагрузки 3. В устройстве имеется интегирующий элемент 12, а датчик 4 тока

ыполнен на делителе 13 напряжения и тором пороговом элементе 14 с вольтмперной характеристикой динисторного типа. Делитель напряжения первым кон- 40 левым выводом соединен с выходным выЭодом 10 для подключения к первому выводу 11 нагрузки, а другим концевым выводом — с входным выводом 8 .для подключения к первому выводу 9 высоковольтного источника 2 питания. Второй

Пороговый элемент 14 включен между концевыми выводами делителя 13 напряжения, который своим средним выводом 1 через интегрирующий элемент 12

roeäèíåí с входом первого порогового элемента 5, выполненного в виде инвертора, инвертирующим выходом подключенного к выходу формирователя 6 управляющих импульсов, выполненного в виде одновибратора, неинвертирующий выход которого служит выходом формирователя 6 управляющих импульсов. Вы- ходной вывод 10 для подключения к первому выводу 11 нагрузки 3 предназначен для подключения через нагрузку 3 и ее второй вывод 16 к второму выводу 17 высоковольтного источника 2 питания.

Устройство работает следующим образом, В рабочем режиме после включения высоковольтного источника 2 питания через нагрузку 3 и датчик 4 тока протекает ток высокого напряжения,.

На делителе 13 напряжения выделяется напряжение, часть которого с вывода 15 (уровень напряжения Е1) через интегрирующий элемент 12 прикладывается .к первому пороговому элементу 5, На входе элемента 5 формируется напряжение Е, которое выше заданного напряжения E д уставки срабатывания этого элемента. На выходе элемента 5 и на выходе формирователя 6 напряжения равны нулю. При возникновении в нагрузке 3 искрового перекрытия в момент времени t возрастает ток через делитель 13 (участок А). Второй пороговый элемент 14 пробивается в момент времени t . Напряжение Е падает практически .до нуля. Пороговый элемент 14 остается в открытом состоянии до момен" à t, когда искровое перекрытие самоустраняется, и ток нагрузки восстанавливается до исходного уровня. Б интервале времени (t -t>) напряжение Е на выходе интегрирующего элемента 12 уменьшается, но с момента t> снова возрастает до установившегося значения. При возникновении аварийной ситуации в нагрузке частота искровых перекрытий увеличивается, а скважность импульсов уменьшается, Напряжение Е на выходе элемента 12 плавно уменьшается, и в момент времени t4 срабатывают пороговый элемент 5 и формирователь 6. Сформированный формирователем 6 импульс Е, действующий до момента С ., выключает источник 2 питания или переводит его в режим ограничения тока нагрузки.

Использование второго порогового элемента 14 позволяет надежно ограничить напряжение на делителе 13 напряжения при искровом перекрытии нагрузки в широком диапазоне токов. Тем самым удается более, надежно выявить аварийную ситуацию в нагрузке. Изобретение позволяет обеспечить бесперебойное питание нагрузок типа элект о р м у л а и з о б р е т е н и я щих импульсов.

1 I

1 I 1! I !

Фиа 2

Составитель О. Орлов

Редактор Н. Тупица Техред Л.Сердюкова Корректор С Р1екмар

Заказ 1846 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэабретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 1 г рогидродинамических насосов и термостатов с порошковым наполнителем.

Устройство для защиты высоковольтного источника питания от коротких замыканий нагрузки, содержащее датчик тока, первый пороговый элемент с заданным значением уставки срабатыI вания, формирователь управляющих импульсов, выход которого предназначен для подключения к управляющему входу высоковольтного источника питания, служащему для отключения высокого напряжения от нагрузки или ограничения тока высоковольтного источника питания, входной вывод для подключения к первому выводу высоковольтного источника питания, выходной вывод для подключения к первому выводу нагрузки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в длительном режиме питания нагрузки путем предотвращения коммутаций в цепях высокого напряжения при

76891 6 кратковременных самоустраняющихся одиночных и редкоповторяющихся искровых перекрытиях нагрузки, в устройство введен интегрирующий элемент, а датчик тока выполнен на делителе напряжения и втором порогбвом элементе с вольт-амперной характеристикой динисторного типа, причем делитель напряжения первым концевым выводом соединен с выходным выводом .для подключения к первому выводу нагрузки, а другим концевым выводом — с входным выводом для подключения к первому выводу высоковольтного источника питания, второй пороговый элемент включен между концевыми выводами делителя напряжения, который средним выводом через интегрирующий элемент соединен д» с входом первого порогового элемента, выполненного в виде инвертора, инвертирующим выходом подключенного к входу формирователя управляющих импульсов, выполненного в виде одновибратора, неинвертирующий выход которого служит выходом формирователя управляю