Устройство защиты от импульсных перенапряжений

 

Использование: в электротехнике, в защите от импульсных перенапряжений электронного оборудования. Сущность: устройство содержит ограничитель перенапряжений в виде разрядника, LC-фильтр низких частот для уменьшения амплитуды импульса, второй ограничитель перенапряжений на диодах, емкостях и резисторах Цель - расширение функциональных возможностей устройства защиты и ограничениеамплитудимпульсных перенапряжений. 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Н 02 Н 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4882522/07 (22) 16.11.90 (46) 30,08,92. Бюл. ¹ 32 (71) Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт "Молния" при

Харьковском политехническом институте им. Ленина (72) А.А.Науменко, А,К.Колобовский, Н.Н.Мгнатенко и Т.В,Гулякина (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 516147, кл. Н 02 Н 9/06, 1974.

Заявка ЕР ¹ 2563058, кл, Н 02 Н 9/04, 1984, Патент США № 4675772, кл. Н 02 Н 9/04, 1985.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электронных устройств от импульсных перенапряжений, в частности от импульсных перенапряжений, возникающих при КЗ ВЛЭП и грозовых разрядах, Известно устройство, предназначенное для защиты линии связи от влияния высоковольтных линий электропередачи и состоящее из разрядника и резонансных контуров.

Недостатками этого устройства являются его узкие функциональные возможности и широкий диапазон амплитуд импульсных перенапряжений. пропускаемых устройством, Известно устройство, предназначенное для защиты подключенного к низковольтной сети электрического прибора от сильных ЭМИ при ударах молнии и содержащее ограничИтель и схему фильтрации.

„„ Ы Ä 1758762 А1 (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ИМПУЛЬС-.

НЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ (57) Использование: в электротехнике. в защите от импульсных перенапряжений электрон ного оборудования. Сущность: устройство содержит ограничитель перенапряжений в виде разрядника, LC-фильтр низких частот для уменьшения амплитуды импульса, второй ограничитель перенапряжений на диодах, емкостях и резисторах.

Цель — расширение функциональных возможностей устройства защиты и ограничение амплитуд импульсных перенапряжений. 2 ил.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и узкие функциональные возможности.

Известно устройство, предназначенное для защиты оборудования переменного тока и содержащее два ограничителя и включенный между ними фильтр.

Недостатками известного устройства являются широкий диапазон амплитуд импульсного перенапряжения, пропускаемых устройством, и узкие функциональные возможности, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства защиты и ограничение диапазона амплитуд импульсных перенапряжений, пропускаемых устройством.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве защиты второй ограничитель, состоящий из двух конденсаторов, двух диодов и двух резисторов, позволяет умень1758762 шить амплитуду импульса перенапряжения до значения, не превышающего значение амплитуды напряжения сети питания более чем на 10 .

Выполнение устройства защиты от им- 5 пульсных перенапряжений состоящим из одного ограничителя; LC-фильтра и второго ограничителя на двух диодах, двух конденсаторах и двух резисторах позволяет расширить его функциональные возможности и 10 ограничить диапазон амплитуд импульсных перенапряжений, пропускаемых устройством.

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства защиты от импульсных пе- 15 ренапряжений; на фиг. 2 — импульсы, формируемые устройством защиты.

Устройство защиты от импульсных перенапряжений выполнено по следующей схеме. В каждую линию цепи питания Л, 20

Лг, нагрузкой которой является защищаемый объект (электрический аппарат, электронный прибор, комплекс электронного оборудования) включены резисторы R>, Rz, одни концы которых подключены к линиям 25 цепи питания, а другие — к электродам двухэлектродного разрядника P (первый ограничитель), к которому подключены одними своими концами индуктивности Li, Lz LCфильтра. К другим концам индуктивностей 30

L1 (г подключена емкость С1 и одни концы резисторов йз, R4 соответственно. К другому концу резистора R,> подключены один конец диода Д1 и один конец емкости Сз. Другие концы диода Д1 и емкости Сз соединены 35 одними концами емкости Сг и диода Дг соответственно, Другие концы емкости Сг и диода fb соединены с другими концами резистора R<. Параллельно емкостям Сг, Сз подключены резисторы Вв, Rr соответствен- 40 но. К концу емкости Сз, который соединен с резистором йз, и к концу емкости Сг, который соединен с резистором Й1, подключен своими концами защищаемый объект, Устройство защиты от импульсных пе- 45 ренапряжений работает следующим образом.

При подключении устройства защиты к сети (Л i, Лг) емкости Сг, Сз через диоды Д1.

Дг заряжаются до амплитудного, эн",чения 50 напряжения сети питания, в этот момент ток через диоды прекращается, его величина ограничивается резисторами Й1-К4, Когда в сети питания возникает импульс перенапряжения, амплитуда которого не 55 превышает значение амплитуды напряжения сети питания, фронт импульса затягивается цепочкой L> — С1 — Lz, работающей как фильтр низких частот, а амплитуда незначительно уменьшается, Если амплитуда импульса перенапряжения превышает амплитуду напряжения сети питания более чем в 10 раз (фиг, 2а), срабатывает разрядник Р и импульс, попадая на резисторы R< — R4 ограничивается ими по амплитуде. Так как напряжение погасания разрядника не должно превышать значение амплитуды напряжения сети питания . более чем в 1,5 раза, то на второй диодноемкостный ограничитель поступает импульс перенапряжения значительно меньший по амплитуде, чем первоначальный (фиг. 26).

Если амплитуда импульса перенапряжения превышает амплитуду напряжения сети питания менее чем в 10 раз, то цепочка

L1-С1-Lz фильтра низких частот затягивает фронт импульса до 100 мкс (фиг, 2в). При этом емкости Cz, Сз совместно с резисторами Ri — R4 работают как интегрирующие звенья с большой постоянной времени, которая выбирается из условия, что в процессе заряда емкостей Cz, Сз импульс перенапряжения уменьшается по амплитуде до значения, не превышающего более чем в 1,5 раза амплитуду напряжения сети питания (фиг, 2 r).

После прохождения импульса перенапряжения через устройство защиты емкости

Сг, Сз разряжаются через резисторы Яв, йв и напряжение на этих емкостях становится равным напряжению питания сети, Одновременно резисторы Rg, Вв обеспечивают безопасный разряд емкостей Сг, Сз после отключения напряжения сети питания. Цепочки Д1Сг и ДгСз предназначены для подавления импульса перенапряже: положительной и отрицательной полярности.

Устройство для защиты от импульсных перенапряжений, выполненное по описанной схеме, может быть вкл. очено в сеть питания постоянного и переменного тока частоты до 2 кГц.

Таким образом, выполнение устройства защиты от импульсных перенапряжений в виде соединенных параллельно одного ограничителя, LC-фильтра и второго ограничителя на двух конденсаторах, двух диодах и двух резисторах, позволяет достигнуть поставленную цель.

Формула изобретения

Устройство защиты от импульсных перенапряжений, содержащее первый ограничитель перенапряжений, включенный между двумя проводами линии питания, параллельно которому включен фильтр, состоящий из двух катушек индуктивности и конденсатора, параллельно которому включен второй ограничитель перенапряжений, о т л и ч.а ю щ е е с я те,",, что, с целью

1758762

Составитель Т. Гулякина

Техред М.Моргентал Корректор Н. Тупица

Редактор А. Огар

Заказ 3007 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 расширения функциональных возможностей и уменьшения диапазона амплитуд импульсного перенапряжения, оно . дополнительно содержит четыре резистора, два из которых включены в провода линии 5 питания перед первым ограничителем перенапряжений, второй ограничитель состоит из двух конденсаторов, двух диодов и двух резисторов, причем каждый из конденсаторов последовательно с соответствующим диодом включен между проводами линии питания, при этом каждый из диодов подключен к соответствующему проводу анодом, а параллельно каждому конденсатору включен соответствующий резистор.