Токоограничивающее и коммутирующее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 598246 (61) Дополнительиое к авт. свил-B) (22) ЗаЯвлено 240774 (211 2050579/24-07 с присоединением заявки И 2094218/24-07 (23) Приоритет (43) Опубликовано 150 378Áþëëåòåíü 36 10 (45) Дата опубликования описания 210278 (5l) М. Кл.

03 К 17/56

Геврарвтвевмк1 авантюр

644Ю МВНа УВ ИР юе абая и94рнвМ

4 ВаУиий (53) УДК 621 ° 374 (088.8j (72) Авторы изобретения

Л.A.Kó÷óìoí и Н.И.Утегулов (71) Заявитель Ленинградский ордена ленина политехнический институт им. И.И.Калинина (54 ) ТОКООГРАНИЧИВАЮЩЕЕ И КОММУТИРУЮ(ЯЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для коммутациИ и ограничения переменных токов.

Известно коммутирующее и регулирующее устройство с естественной коммутацией вентилей, функции токоограничения в котором выполняют реакторы (1).

Эти устройства громоздки и инерционны.

Известно также устройство, в котором использов н принцип естественной коммутации вентилей, а токоограничивающие свойства выполняет реактор(23.

Устройство содержит четыре управляемых вентиля, включенных ко мостовой схеме, на зажимах постоянного тока которой включены реактор и дирднореэисторная цепь.

Недостатками этих устройств являются значительные габариты вентилей и реактора и низкая надежность.

С целью повышения надежности устройства и снижения габаритной мощности управляемых вентилей и реактора в предлагаемом токоограничивающем и коммутирующем устройстве реактор выполнен сдвоенным со средней точкой, которая подключена к одному иэ входов устройства, каждая из ветвей сдво енного реактора подключена к другому входу устройства через последовательно и согласно включенные управляемый вентиль и выпрямитель, причем полярность вентилей в ветвях реактора встречная, диод и резистор соединены последовательно и включены параллель10 но ветвям сдвоенного реактора, а анод диода подключен к той же ветви сдвоенного реактора, к которой подключен анод управляемого вентиля чстоайства.

На чертеже представлена схема описываемого устройства, которое содержит управляемые вентили 1 и 2, включенные согласно с ними выпрямители 3 и 4, питающиеся от трансформатора .5, сдвоенный реактор б и последовательно соединенные диод 7 и резистор 8.

Устройство включается в рассечку фаэной цепи переменного тока, например в цепь связи шин одинакового напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Для установления нормального режима следует подать управляющие импульсы на вентили 1 и 2 и напряжение питания на выпрямители 3 и 4. Тогда в

598246

Формула изобретения контуре, образованном двумя ветвями реактора 6, вентилями 1 и 2 и выпрямителями 3 и 4 будет протекать постоян ныи ток, величину KGTopGI o 3 р, можно регулировать, например путем установлений соответствующего напряжения питания выпрямителей. Вентили

1 и 2 нри этом будут непрерывно находиться в проводящем состоянии, а ветви реактора — закорочены.

Индуктивное сопротивление, вносимое устройством в цепь переменного тока в нормальном режиме, составляет величину Х „р х,(! - х .)/ 2, т.е. онс при реально достижимой величине коэффициента электромагнитной связи между обмотками К с = 0,9-0,95 и, при достаточно большой величине сопротивления ветвей реактора р = (0,2-0,3)

Е, составит несущественную величину.

Непрерывная проводимость вентилей

1 и 2 сохранится при протекании между полюсами устройства тока с амплитудой 3,,1, удовлетворяющей условию

if„, «ы 2 Э . При выполнении указанного равенства, по ветвям реактора и по вентилям протекают равные по величине токи, имеющие постоянную составляющую 1рр= 3 „, /2 и синусоидальную составляющую Э = †3 sin(1-У ). гс прб

8 номинальном режиме целесообразно иметь Зрр g< = 3 иры / (l2

Благодаря встречному включению выпрямителей 3 и 4, пульсации напряжения на зажимах устройства, обусловленные действием выпрямителей, .отсутствуют.

Мощность выпрямителей 3 и 4 составляет лишь несколько процентов от проходной мощности устройства, поскольку контур, в котором развивается постоянный ток — ниэкоомный.

8 нормальном режиме диод 7 заперт, импульсы управления на вентили можно не подавать. Для отключения устройства достаточно снять питание со вспомогательных выпрямителей 3 и 4, В аварийном режиме короткого замыкания составляющая переменного тока от питающей сети, протекающая по ветвям сдвоенного реактора, резко увелйчивается и, один из управляемых вентилей устройства запирается. В цепь короткого замыкания„ через продолжающий проводить уПравляемый вентиль, включается индуктивное сопротивление одной ветви реактора, ограничивающее ударное значение тока. После достижения первой, ограниченной по величине, полуволновой ток короткого замыкания достигает своего максимума, на зажимах диода 7 появляется положительное напряжение и ветви реактора закорачиваются через резистор 8. эквивалентное сопротивление сдвоенного реактора при этом резко уменьшается и, тем самым, обеспечивается быстрый

10 спад аварийного тока цепи. Отключение второго управляемого вентиля и самого устройства при соответствующем выборе величины резистора 8 может быть произведено за время, не превышающее 0,015 сек, с момента возникновения аварии. После отключений цепи образуется замкнутый через резистор 8„ диод 7 и ветви сдвоенного реактора 3 и 4 автономный контур, в котором ток быстро затухает, вследствие рассеяния энергии электромагнитного поля реактора в резисторе.

Преимущества токоограничивающего и коммутирующего устройства по сравнению с известными устройствами состоит в уменьшении вдвое числа управляемых вентилей, габаритов и активных потерь в устройстве.

Токоограничивающее и коммутирующее устройство, содержащее управляемые вентили, выпрямители, реактор, диод и резистор, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения габаритной мощности управляемых вентилей и реак- . тора, реактор выполнен сдвоенным со срелней точкой, которая подключена к олному из входов устройства, каж ® 5 да! из ветвей сдвоенного реактора подключена к другому входу устройства через последовательно и согласно включенные управляемый вентиль и выпрямитель, причем полярность вентилей

45 в ветвях реактора — встречная, диод и резистор соединены последовательно и включены параллельно ветвям сдвоенного реактора, а анод диода подключен к той же ветви сдвоенного реак50 тора, к которой подключен анод управляемого вентиля устройства.

Источники информации, принятые во внимание. при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

0353349 кл. Н 03 17/56, 1968

2. Авторское свидетельство СССР

В 491213 кл Н 03 К 17/56, 1973

598246

Составитель О.Наказная

Р акто Л.Баглай Тех 4-Давидович Ко ек

Заказ 1270/49 Тираж 1085 Подлисное

ЯНИИПИ Государственного комитета Совета :"министров СССР по делам изобретений и открыткой

1I3035 Москва Ж-35 Ра шская наб. д. 4 5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул . Проектная, 4