Быстродействующий переключатель птания нагрузки

 

° 1» У» °

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалйстических

Республик (11) 619995 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.02.77 (21) 2455364/24-07 с присоединением заявки зхГе (23) Приоритет (43) Опубликовано15,08 78 Бюллетень K 30 (45) Дата опубликования описания 22.08.78.

2 (51) М. Кл

Н 02 У 9/04

Н 03 К 17/56

Государственный комитет

Совета Министров CCCP оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316..925(088.8) (72) Авторы изобретен.ия

Г. В. Могилевский, С. В. Дикань и В. В. Колосов (71) Заявитель (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам, выполненным на базе полупроводниковой техники, в частности к бесконтактным автоматическим переключателям на силовых тиристорах, выполняющим функцию переключения с одной сети на другую, и предназначено для электроснабжения таких потребителей как вычислительные системы, системы регулирования, системы контрольно-измерительных приборов, системы управления сложными технологическими процессами и другие, где некоторые элементы (например, запоминающие устройства) не допускают длительного перерыва питания.

Известны переключатели питания на тиристорах как с естественной коммутацией последних, так и с принудительной (1). Недостатком переключателей с естественной коммутацией тиристоров является необходимость синхронизации напряжений основной и резервной сетей, что при питании потребителя от двух независимых генераторов приводит к необходимости применения дополнительных мощного трансформатора, выпрямителя и инверторов, что в свою очередь приводит к увеличению габаритов и стоимости системы резервирования и снижению надежности работы системы резервирования в целом. Недостатком переключателей с принудительной коммутацией тиристоров является наличие пяти полупроводниковых силовых элементов (четырех диодов и тиристора) в одной силовой ячейке.

При установке таких переключателей в сетях с заземленной нейтралью необходимо применение силовой ячейки в виде диодного моста с тиристором в диагонали. Однако и сетях с изолированной нейтралью подобное о техническое решение приводит к значительному увеличению габаритов и веса переключателя, так как в переключателях на большие токи (более 100 А) силовые вентили вместе с охладителями определяют их габариты и вес.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является быстродействующий переключатель питания нагрузки, содержащий встречно-параллельно включенные силовые тиристоры в фазах основной и резервной сетей и блок управления, входы которого соединены с фазами основной и резервной сетей (2). Недостатком этого переключателя является большое время перерыва питания потребителя при переклю619995

Формула изобретения

3 чении с одной сети переменного тока с изолированной нейтралью на другую.

Целью изобретения является повышение быстродействия переключателя питания. Это достигается тем, что в предлагаемый переключатель питания дополнительно введены шесть коммутирующих тиристоров и три узла принудительной коммутации, причем выводы узлов принудительной коммутации подключены к пофазным выходам переключателя со стороны нагрузки и через коммутирующие тиристоры к пофазным входам переключателя со стороны основной и резервной сетей.

На чертеже дана функциональная схема описываемого переключателя питания нагрузки.

Переключатель содержит блок 1 управления, коммутирующие тиристоры 2 — 7, узлы 8 — 10 принудительной коммутации и силовые тиристоры 11 — 22.

Переключатель работает следующим образом.

Напряжения обеих сетей контролируются блоком 1 управления, который формирует сигналы управления силовыми тиристорами основной или резервной сети в зависимости от величины напряжений в фазах сетей.

При снижении напряжения работающей сети ниже уставки на переключение блок управления снимает сигналы управления со всех силовых тиристоров и подает сигналы управления на три коммутирующих тиристора работаюшей сети. После окончания времени принудительной коммутации блок управления подает сигналы управления на силовые тиристоры резервной сети.

Пусть, например, потребитель первоначально был подключен к основной . сети и при снижении напряжения распределение токов соответствовало приведенному на чертеже. Полярность предварительного заряда конденсаторов узлов принудительной коммутации также соответствует указанной на чертеже.

При снижении напряжения основной сети сигналы управления снимаются с силовых тиристоров 11 — 16 и подаются на коммутируюшие тиристоры 2 — 4. При этом силовые тиристоры 13 и 15 принудительно запираются, а конденсатор узла 10 прину-1 дительной коммутации перезаряжается через тиристор 12. По окончании принудительного запирания тиристоров 13 и 15, а также перезаряда конденсатора узла 10 силоs вой тиристор 12 естественно выключается при переходе тока в нем через нулевое значение, так как в сетях с изолированной нейтралью сумма токов в фазах равна нулю. Через время, необходимое для запирания силовых тиристоров основной сети, блок управления формирует сигналы управления силовыми тиристорами резервной сети. Полное время переключения с одной сети на другую составляет 0 3 — 0,5 мс без учета времени реагирования блока управления на снижение напряжения.

Таким образом, применение предлагаемого переключателя питания нагрузки дает возможность уменьшить время перерыва питания потребителей в сетях переменного тока с изолированной нейтралью, что поз20 воляет исключить сбои в устройствах автоматики, допускаюших минимальный перерыв питания.

Быстродействующий переключатель питания нагрузки, содержаший встречно-параллельно включенные силовые тиристоры, предназначенные для подключения к фазам основной и резервной сетей, и блок управления, входы которого предназначены для соединения с фазами основной и резервной сетей, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены шесть коммутирующих тиристоров и три узла принудительной коммутации, причем выводы узлов принудительной коммутации подключены к пофазным выходам переключа,;, я со стороны нагруз4о ки и через коммутирующие тиристоры к пофазным входам переключателя со стороны основной и резервной сетей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР, № 543156, кл. Н 03 К 17/56, 1974.

2. Экспресс-информация ВИНИТИ. «Электрические машины и аппараты», 1973, № 26 с. 37 — 41.

//нагрузке

Составитель Г. Дамская

Редактор A. Пейсоченко Текред О. Луговая Корректор П. Макаревич

Заказ 4519/48 Тираж 892 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4