Устройство для управления коммутационным разрядником с полупроводниковыми вентилями

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

408420

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 18.Х.1971 (№ 1706211/24-7) М. Кл, Н 02j1 9/04 с присоединением заявок № 1706210/24-7 и 1706212/24-7

Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР не делам изобретений и открь тий

Опубликовано 10,Х11.1973. Бюллетень М 47

Да"га опубликования описания 22. IV.1974

УДК 621 3! 6.91(088.8) iE:

Авторы изобретения

l0. И. Лысков и А. K. Михайлов

i,, Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и=- . и научно-исследовательский институт «Энергосетьпроект»

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫМ

РАЗРЯДНИКОМ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ВЕНТИЛЯМИ

Изобретение относится к устройствам для защиты электрических установок от внутренних перенапряжений.

Известное устройство для управления коммутационным разрядником с полупроводниковыми вентилями, содержащее измерительный блок и делитель напряжения, характеризуется трудностью отстройки разрядника от рабочего напряжения защищаемой цепи как при его пробое, так и при погасании и при низких допустимых перенапряжениях защищаемой цепи, а также сложностью гашения дуги в разряднике, так как в известных схемах трудно обеспечить достаточно низкий коэффициент гашения.

Для надежной отстройки разрядника от рабочего напряжения защищаемой цепи предложенное устройство снабжено частотным фильтром, включенным между делителем напряжения и измерительным блоком.

Для повышения надежности защиты электрических установок от перенапряжений устройство снабжено сумматором, входы которого подключены непосредственно и через частотный фильтр к делителю напряжения, а выход — к измерительному блоку. Для повышения же надежности гашения разрядника устройство снабжено инвертором, включенным между делителем напряжения и одним из входов сумматора, измерителем энергии, включенным в цепь рабочего сопротивления разрядника, и переключающим устройством, управляемым от измерителя энергии и включенным параллельно инвертору.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство (с подключением частотного фильтра);

»а фиг. 2 — то же (с подключением сумматора); на фиг. 3 — то же (с подключением инвертора с переключателем и измерителем

10 энергии).

Устройство состоит из защищаемой цепи 1, коммутирующего вентильного элемента 2, разрядника 3, делителя напряжения 4, частотного фильтра 5, измерительного блока 6, сумма15 тора 7, инвертора 8, переключателя 9, измерителя энергии 10.

При возникновении в защищаемой цепи 1 перенапряжений, которые складываются пз вынужденной и свободной составляющей, сиг20 нал от делителя напряжения 4, пропорциональный напряжению в защищаемой цепи 1, подается на фильтр 5, настроенный на ожидаемую частоту свободной составляющей. При превышении выделенного после фильтра 5 сиг25 нала, пропорционального свободной составляющей перенапряжения, над заданной величиной измерительный блок 6 подает сигнал на коммутирующий вентильный элемент 2, состоящий, например, из встречно-параллельно

30 включенных тиристоров и приводящий к отпи408420 ранию вентилей и подключению к защищаемой цепи 1 рабочего сопротивления разрядника 3, которое может быть как активным с линейной или нелинейной зависимостью тока от напряжения, так в индуктивным или комбинированным.

При наличии в схеме сумматора 7 сигнал от делителя напряжения 4, пропорциональный напряжению в защищаемой цепи 1, подается на один из входов сумматора 7 и на фильтр 5, настроенный на ожидаемую частоту свободной составляющей. Сигнал с фильтра подается на другой вход сумматора 7. При превышении выделенного после сумматора сигнала, пропорционального сумме перенапряжения и его свободной составляющей, над заданной величиной измерительный блок 6 подает сигнал на коммутирующий вентильный элемент 2 и подключает к защищаемой цепи 1 рабочее сопротивление разрядника 3.

При наличии в схеме инвертора с переключателем и измерителем энергии в нормальном режиме, когда напряжение в защищаемой цепи 1 не превосходит величины пробивного напряжения разрядника и в цепи рабочего сопротивления разрядника ток не течет, переключатель 9 шунтирует инвертор 8, и на входы сумматора 7 подается напряжение непосредственно от делителя 4 и через фильтр 5.

При этом напряжение, подаваемое с сумматора 7 на измерительный блок 6, недостаточно для включения коммутирующего вентильного элемента 2 и подключения рабочего сопротивления к защищаемой цепи. При возникновении в защищаемой цепи 1 перенапряжений напряжение на выходе сумматора 7 достигает величины, при которой измерительный блок 6 включает коммутирующий вентильный элемент 2. По истечении определенного количества времени, за которое в разряднике накопилось заданное количество энергии и уровень перенапряжений уменьшился до допустимой величины, с измерителя энергии 10 поступает сигнал на переключатель 9, который расшунтирует инвертор 8. При этом на выходе сумматора 7 напряжение становится равным разности сигналов, пропорциональных перенапряжению и его свободной составляющей. Ввиду уменьшения сигнала на входе измерительного блока происходит отключение коммутирующего вентильного элемента и отсоединение рабо10 чего сопротивления от защищаемой цепи. В некоторых случаях сигнал от измерителя энергии 10 приводит не к расшунтированию инвертора 8, а к разрыву управляющей цепи.

Предмет изобретения

1. Устройство для управления коммутационным разрядником с полупроводниковыми вентилями для защиты электрических установок от перенапряжений, содержащее измеритель20 ный блок и делитель напряжения, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью надежной отстройки разрядника от рабочего напряжения защищаемой цепи, оно снабжено частотным фильтром, включенным между делителем напряже25 ния и измерительным блоком.

2. Устройство по п. 1, отл ича ющееся тем, что, с целью повышения надежности защиты электрических установок от перенапряжений, оно снабжено сумматором, входы коBO торого подключены непосредственно и через частотный фильтр к делителю напряжения, а выход — к измерительному блоку.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл ич а ю ще еся тем, что, с целью повышения надежности

35 гашения разрядника, оно снабжено инвертором, включенным между делителем напряжения и одним из входов сумматора, измерителем энергии, включенным в цепь рабочего сопротивления разрядника, и переключающим

40 устройством, управляемым от измерителя энергии и включенным параллельно инвертору.

408420

Составитель Т. Щеголькова

Техред Т. Ускова

Корректоры: Т. Хворова и 3. Тарасова

Редактор Т. Загребельная

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 850113 Изд. № 314 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4!5