Устройство для защиты от коммутационных перенапряжений электрических аппаратов в многофазных сетях

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)з Н 02 Н 9/04

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГССПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Б: чЧЕСНИ

9, ..s>

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891523/07 (22) 17.12.90

{46) 23.06.93. Бюл. М 23 (71) Владимирский политехнический институт (72) А.Ф.Барашев (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 746805, кл, Н 02 H 7/06. 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1617519, кл. Н 02 Н 3/20, Н 02 Н 7/06, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ

КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ В

МНОГОФАЗНЫХ СЕТЯХ л

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты оТ коммутационных перенапряжений электрических аппаратов.

Цель изобретения - повышение надежности путем расширения воэможности защиты по напряжению и быстродействию.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 — схема защитной цепочки; на фиг,3 — вольтамперные характеристики.

Устройство 1 для защиты от коммутационных перенапряжений электрических аппаратов в многофазных сетях содержит защитные цепочки 2-4 по числу фаз сети, снабженные входными выводами 5-10 для. Ы 1823068 Al (57) Использование: в электротехнике, в защите от перенапряжений асинхронных электродвигателей. Сущность: устройство содержит защитные цепочки, подключенные параллельно обмоткам двигателя по числу фаз сети. Каждая защитная цепочка содержит четыре импульсных диода, динамический запоминающий элемент. содержащий токоограничивающий резистор, конденсатор. стабилитрон, корректирующий резистор. Динамический запоминающий элемент включен в диагональ моста, образованного импульсными диодами. Динамические запоминающие элементы позволяют использовать для коммутации цепей и шунтирования обмоток двигателей при перенапряжениях диодные схемы, что повышает надежность защиты. 2 ил. подключения защитных цепочек к выводам

11-13 защищаемого электрического аппарата 14 по схемам "звезда" или "треугольник", Каждая защитная цепочка выполнена на им- Ы пульсных высокочастотных диодах 15-18, С) динамическом запоминающем элементе 19 О с на конденсаторе 20. корректирующем рези- QQ сторе 21 и по меньшей мере одном стабилитроне 22. токоогроничиееющегл резисторе 23.

Диоды 15-18 соединены по схеме диодного моста, анод диода 15 соединен с катоI дом диода 16, образует первый входной вывод 24 защитной цепочки, анод диода 17 соединен с катодом 18 и образует второй

1823068

10 входной вывод 25 цепочки, в диагональ моста между вершинами 26 и 27, образованными объединенными катодами 15 и 17 и анодами 16 и 18, включен последовательно с токоограничивающим резистором 23 динамический запоминающий элемент 19. первый вывод конденсатрра 20 соединен с катодом стабилитрона 22 и подсоединен к первому выводу динамического запоминающего элемента, анод стабилитрона 22 через корректирующий резистор 21 и второй конденсатора соединен с вторым выводом динамического запоминающего элемента.

Выводы защитной цепочки 24 и 25 служат входными выводами 5 и 6 (7-10) устройства.

На фиг.3 показана вольтамперная характеристика 1 (ВАХ) стабилитрона, 2 ВАХ корректирующего резистора, 3 ВАХ "скорректированного" стабилитрона, а-Ь вЂ” рабочий диапазон по току, )m — максимально допустимый ток в цепи "скорректированно. го" стабилитрона, U< > — напряжение коррекции, равное амплитуде перенапряжений сети, Устройство работает следующим образом.

При включениях, отключениях, реверсе электрических аппаратов, например. асинхронных электродвигателей, в многофаэных сетях возникают коммутационные перенапряжения с крутыми фронтами децимикросекундной длительности (до 0,1 мкс), которые прикладываются к выводам электрического аппарата и. при отсутствии защиты в несколько раз превышают амплитуду фазного напряжения питающей многофазной сети.

При возникновении коммутационных перенапряжений с амплитудой, превышающей постоянное напряжение на динамическом запоминающем элементе, срабатывает соответствующая защитная цепочка 2-4, прямовключенные импульсные диоды 15-18 мостовой схемы демпфируют соответствующие обмотки электрического аппарата, снижая амплитуду коммутационных перенапряжений. Токоограничивающий резистор 23 уменьшает степень демпфирования обмоток, ограничивая ток через диоды.

Динамический запоминающий элемент обеспечивает уровень начала демпфирова15

50 ния перенапряжений (установка срабатывания защитных цепочек), Напряжение на конденсаторе 20 удерживает стабилитрон в рабочем состоянии во всем диапазоне изменения напряжения питающей сети. Корректирующий резистор 21 обеспечивает необходимый наклон вольтамперной характеристики "скорректированного" стабилитрона защитного элемента и работу стабилитрона на стабилизирующем участке при перенапряжениях в питающей сети.

Формула изобретения

Устройство для защиты от коммутационных перенапряжений электрических аппаратов в многофазных сетях, содержащее защитные цепочки по числу фаз сети, каждая из которых состоит из четырех диодов, соединенных в мостовую схему. и снабжена входными выводами для подключения защитных цепочек к выводам защищаемого электрического аппарата, при этом анод первого диода соединен с катодом второго и образует первый входной вывод цепочки, анод третьего диода соединен с катодом четвертого и образует второй входной вывод цепочки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем расширения возможности защиты по напряжению и быстродействию. диоды выполнены импульсными высокочастотными, в каждую защитную цепочку введен динамический запоминающий элемент уровня срабатывания защиты, включенный последовательно с токоограничивающим резистором в диагональ моста между вершинами, образованными объединенными катодами и соответственно анодами диодов, причем динамический запоминающий элемент выполнен иэ конденсатора, корректирующего резистора и по меньшей мере одного стабилитрона, первый вывод конденсатора соединен с катодом стабилитрона и подсоединен к первому выводу динамического запоминающего элемента, который соединен с вершиной моста, образованной катодами диодов, второй вывод конденсатора соединен с вторым выводом динамического запоминающего элемента, к которому через корректирующий резистор подсоединен анод стабилитрона.

1823068

Фиг sI фаР.2

1823068

Фи7. 3

Составитель А.Барашев

Техред М.Моргентал Корректор О, Кравцова

Редактор

Заказ 2183 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственно о комитета по иаобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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