Устройство для защиты двухпроводной линии от перенапряжений
Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства при одновременном повышении надежности действия и увеличение быстродействия. Устройство за счет наличия трансформаторов 6 и 10 и поглотителей энергии 3 и 4 обеспечивает одновременность подключения при перенапряжениях обоих проводов к земле. что приводит к отсутствию перенапряжений между проводами. Варисторы 12 и 14 служат для защиты тиристоров 5 и 8 от перенапряжений 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 02 Н 9/04
В Е80833 ;9Ii т" - (ь)(::
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ ОТ П1 РЕНАГ!РЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к sëåêòðoòåõнике. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства при одновременном повышении надежности действия и увеличение быстродействия. Устройство за счет наличия трансформаторов 6 и 10 и поглотителей энергии 3 и 4 обеспечивает одновременность подключения при перенапряжениях обоих проводов к земле. что приводит к отсутствию перенапряжений между проводами. Варисторы 12 и 14 служат для защиты тиристоров 5 и 8 от перенапряжений. 1 ил. никах ) . .первый тиристор 5, пс рвый трансформатор 6, первый диод 7, второй тиристор 8, второй диод 9, второй трансформатор 10, гретий диод ll, первый варистор 12, четвертый диод 13 и второй варистор 14.
Устройство для защиты от перенапряжения состоит из последовательно включеHíûx в одном направлении первого 5 и второго 8 тиристоров, причем общая точка тиристоров подключена к земле. Анод первого тиристора 5 связан с положительным проводом 1 цепи через первый поглотитель энергии 3 и с землей — через последовательно соединенные первую обмотку первого трансформатора 6 и первый диод 7, включенный в обратном направлении. Катод второго тиристора H связан с отрицательным проводом 2 цени через второй поглотитель энергии 4 и с землей - — через последовательно соединенные второй диод 9, включенный н прял ом
HBrrpdBëåнии, и первую обмотку второго трансформатора 10. Катод второго тиристора 8 связан с управляющим электродом через последовательно сосдинс цнпи вторуK) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (2l) 4719494/07 (22) 17.07.89 (46) 230691. Бюл. ¹ 23 (72) Г. А. Глащенков, М. П. Лисовский, А. П. Кошелев и А. Ю. Грызин (53) 621.316.925 (088.8) (56) Патент СССР № 1258339, кл. Н 02 Н 9/04, 1983.
Авторское свидетельство СССР № 754563, кл. Н 02 Н 9/04, 1978.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам зашиты ot. перенапряжений цепей электропитания радиоэлектронной аппаратуры, автоматики и телемеханики, цепей электросвязи.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства защиты за счет обеспечения одновременности срабатывания его по обоим проводам цепи и управления устройством защиты также от обоих проводов цепи, благодаря чему обеспечивается одновременное повышение надежности действия и увеличение быстродействия схемы.
На чертеже представлена схема устройства.
Устройство для защиты от перенапряжений включает первый 1 и второй 2 провода цепи с положительным и отрицательным рабочим потенциалом соответственно, первый поглотитель энергии 3, второй поглотитель энергии 4 (поглотители энергии имеют пороговую характеристику и выполнены на низковольтных варисторах или разряд. БК„1658277 А 1
1658277
10
Формула изобретения
55 обмотку первого трансформатора 6 и третий диод 11, включенный в прямом направлении, причем анод третьего диода 11 соединен с землей через первый варистор 12, катод первого тиристора 5 подключен к управляющему электроду через последовательно соединенные вторую обмотку второго трансформатора 10 и четвертый диод 13, включенный в прямом направлении, причем анод четвертого диода 13 соединен с анодом первого тиристора 5 через второй варистор 14.
Устройство для защиты от перенапряжения работает следующим образом.
В нормальном состоянии цепи на первом проводе 1 цепи имеется положительный рабочий потенциал, а на втором проводе 2 цепи — отрицательный рабочий потенциал.
Диод 9 закрыт отрицательным потенциалом, приложенным к аноду. Ток утечки через диод 9, тиристор 8 и варистор 12 минимален, если поглотитель энергии 4 выполнен на варисторе, который имеет при рабочем направлении максимальное сопротивление, или отсутствует полностью, если поглотитель энергии 4 выполнен на разряднике. Тиристор 8 закрыт, т. к. напряжение на катоде ниже порога срабатывания. Диод 7 закрыт положительным потенциалом, приложенным к катоду, закрыт также и тиристор 5, так как напряжение на аноде ниже порога срабатывания. Ток утечки через диод 7, тиристор 5 и варистор 14 минимален, если поглотитель энергии 3 выполнен на варисторе, и полностью отсутствует, если поглотитель энергии 3 выполнен на разряднике. Таким образом, при нормальном состоянии цепи все провода изолированы один относительно другого и относительно земли.
В случае возникновения перенапряжения в зависимости от его полярности, происходит увеличение потенциала на одном проводе и изменение полярности потенциала относительно земли на другом проводе. Например, в случае положительного перенапряжения относительно земли, при его величине больше рабочего напряжения, оба провода начинают иметь относительно земли положительный потенциал. В случае возникновения отрицательного перенапряжения относительно земли, при его величине больше рабочего напряжения, оба провода начинают иметь относительно земли отрицательный потенциал.
Рассмотрим первый случай — возникает положительное перенапряжение. При достижении положительного потенциала на втором проводе цепи порога срабатывания поглотителя энергии 4 (низковольтного варистора или разрядника) через диод 9 скачкообразно начинает протекать ток, который, проходя через первичную обмотку первого трансформатора 10, индуцирует напряжение во вторичной обмотке второго трансформатора 10. Это напряжение через диод 13 и управляющий электрод первого тиристора 5 открывает первый тиристор 5. Происходит срабатывание первого поглотителя энергии 3 и оба провода подключаются к земле почти одновременно (первый провод 1 через поглотитель энергии 3 и тиристор 5, второй провод 2 — через поглотитель энергии 4 и диод 9). Разницей времени подключения обоих проводов 1 и 2 цепи к земле, определяемой длительностью переходных процессов в первом тиристоре 5 и поглотителе энергии 3, можно пренебречь. Варистор 14 служит для защиты тиристора 5 от перенапряжений.
Аналогично происходит процесс срабатывания устройства для защиты в случае появления отрицательного перенапряжения.
При появлении отрицательного потенциала на первом 1 проводе цепи срабатывает первый поглотитель энергии 3 и через диод 7 начинает скачкообразно протекать ток. Импульс тока открывает второй тиристор 8 через первый трансформатор, диод 11 и управляющий электрод. Происходит срабатывание второго поглотителя энергии 4 и опять оба провода 1 и 2 одновременно подсоединяются к земле: первый провод через первый поглотитель энергии 3 и диод 7, второй провод через второй поглотитель энергии 4 и второй тиристор 8. Варистор 12 служит для защиты второго тиристора 8 при коммутациях. Поглотитель энергии 3 (4) выполняет три функции — обеспечения скачкообразного включения устройства для защиты, ограничения тока утечки во время нормального состояния цепи и обеспечении рассеяния энергии перенапряжения при включении устройства для защиты.
Устройство для защиты двухпроводной линии от перенапряжений, содержащее последовательно включенные в одном направлении тиристоры, причем общая точка тиристоров подключена к земле, и четыре диода, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при одновременном повышении надежности действия и увеличении быстродействия, оно дополнительно содержит два поглотителя энергии, два варистора, два трансформатора, при этом анод первого тиристора связан с зажимом для подключения к соответствующему проводу линии через первый поглотитель энергии и с землей — через последовательно соединенные первый диод, включенный в обратном направлении, и первую обмотку первого трансформатора, катод второго тиристора связан с зажимом для подключения к другому проводу линии через второй поглотитель энергии и с землей— через последовательно соединенные второй диод, включенный в прямом направлении, и первую обмотку второго трансформатора, катод второго тиристора связан с управляю1658277 (лгс та в и тел ь К. Фот и на
Редактор М Кузнецова Те;.ред Л. Кравчук Корректор 1. Патай
Заказ 2434 Тираж 39() Подписное
ВН ИИПИ Г<н у,тарст»е»»ого ком итега .>» изобретениям и открытиям при ГКНТ Г(.(.Р ! l,ГОЗ5, Москва, iK З5. Рау иска я наб, д. 4!5
Произв».(стве»»о-издательский комби»а «Патент», г. Ужгород, уд. Гагарина, I Al щим электродом через последовательно соединенные вторую обмотку первого трансформатора и третий диод, включенный в прямом направлении, причем анод третьего диода соединен с землей через первый варистор, катод первого тиристора подключен к управляющему электроду через последовательно соединенные вторую обмотку второго трансформатора и четвертый диод, включенный в прямом направлении, причем анод четвертого диода соединен с анодом первого тиристора через второй варистор.
