Устройство для переключения источников переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Сома Советскик

Социалистических

Реслублий

«i>684676 (61) Дололммтельмое к авт. свмд-ву (22) Заявлено 290877(2!) 2520268/24-07 с п(эмсоедммеммем заявки ¹ (23) Прмормтет— (51)М. Кл.

Н 02 Э 9/06

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретепнй н открмтнй (53) УДК 62l 316. .925 (088 ° 8) Опублмковамо 05.09.79. Ьоллетемь № 33

Дата оаубликоваммл олисамил 0809.79 (72) Авторы

ИЗОбрВтВНИя Ю.Г. Демин, Ф.В. Вогайчук, A С. Картавых и A ô. Коновалов (73) Заявитвль (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ

ПЕРЕИЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в особенности, к устройствам для переключения напряжения источников переменного тока в системах бес-5 перебойного электроснабжения ответственных потребителей переменного тока.

Ответственные потребители переменного тока (устройства автоматики, связи, вычислительные машины и др.) не допускающие перерыва в питающем электроснабжении согласно правилам устройства электроустановок зачитываются от двух или более независимых источников электроэнергии. B случае повреждения основного источника питания нагрузка переключается на резервный источник.Для быстрого переключения нагрузки в настоящее время получили широкое применение полупроводниковые выключатели переменного тока на тиристорах или симисторах.

Известные устройства для переключения напряжения источников перемен ного тока содержат электронные выклю- 25 чатели на силовых полупроводниковых приборах, блоки контроля напряжения на нагрузке, блоки управления полупроводниковыми приборами электронных выключателей и блока памяти (l).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является быстродействующий статический переключатель, содержащий электронные выключатели на силовых полупроводниковых приборах, установленные в соединительных проводах от основного и резервного источников к нагрузке, блоки управления полупроводниковыми приборами упомянутых выключателей, подключенные к разноименным выходам блока памяти, выход которого соединен с блоком контроля напряжения на нагрузке (2).

В нормальном режиме нагрузка питается от основного источника через электронный выключатель. При исчезновении или отклонении напряжения основного источника блок, контролирующий напряжение на нагрузке, выдает сигнал на блок памяти. Блок памяти через блоки управления полупроводниковыми приборами выключателей производит включение электронного выключателя резервного источника и выключение электронного выключателя основного источника. Питание нагрузки далее осуществляется от резервного источника. При восстановлении напряже684676 ния основного источника переключатель отключает нагрузку от резервного источника и подключает ее к основному.

Однако, наряду с нормальными режимами электроснабжения нагрузки, су- ществуют такие аварийные ситуации, когда описанное устройство не может обеспечить либо удовлетворительного качества переходного процесса при переключении источников, либо защиту силовых полупроводниковых приборов.

Так, в случае короткого замыкания в нагрузке, устройство осуществляет перевод ее на резервный источник. Если в этом случае не контролировать ток, протекаемый через выключатель резервного источника, может наступить)5 момент, когда силовые полупроводниковые приборы выключателя выйдут иэ строя от сверх тока.

В случае выхода из строя полупроводниковых приборов выключателя ос- 20 новного источника с коротким замыканием и последующего переключения источников наступает режим, когда между основным и резервным источником протекает ток, вызывающий выход из строя полупроводниковых приборов выключателей. Кроме того, в этом режиме возможно нарушение электроснабжения нагрузок. Зачастую требуется также выдавать на местный или дистанционный пульт информацию о режимах работы устройства.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и выдача информации о режиме работы. ,11ля этого в устройство для переключения источников переменного тока, содержащее полупроводниковые выключатели, установленные в цепи соединения основного и резервного источников с нагрузкой, блоки управления 40 выключателей, подключенные к разноименным выходам блока памяти, вход которого соединен с блоком контроля напряжения на нагрузке, дополнительно введены датчик тока резервного ис- 45 точника, пороговая схема, блок задержки, блок, формирующий отключение основного источника по входу и электромеханический аппарат, установленный между основным источником и общей 50 точкой соединения полупроводниковых выключателей, причем датчик тока соединен через пороговую схему и блок задержки с блоком памяти, а к выходу памяти подключен блок, формирующий сигнал отключения основного источника по входу. Причем к выходам блока памяти и блока задержки подключены блоки,сигнализации.

На чертеже приведено устройство для переключения источников перемен- 60 .ного тока, принципиальная схема.

В соединительных проводах от основного 1 и резервного 2 источников к нагрузке 3 установлены полупроводниковые выключатели 4-5. Между выхо- 65 дом основного источника и выключателем 4 установлен электромеханический контактор б, катушка которого 7 подключена к выходным шинам основного источника 1. К нагрузке 3 подключен блок контроля напряжения на нагрузке 8, соединенный с блоком памяти 9. К раэноименным выходам блока памяти подключены блоки 10-11 управления полупроводниковыми выключателями, блоки 12, 13 сигнализации и блок

14, Формирующий сигнал отключения основного источника по входу 15 Ток, потребляемый от резервного источника, контролируется датчиком 16 тока, соединенным через пороговую схему 17 и блок 18 задержки с блоком 9 памяти.

К выходу блока 18 задержки подключен также блок 19 сигнализации.

В нормальном режиме контактор б и выключатель 4 включены и нагрузка 3 питается от основного источника. При исчезновении напряжения на нагрузке

3 блок 8 контроля напряжения на нагрузке формирует сигнал, по которому блок 9 памяти так воздействует на блоки 10-11 управления, что выключатель 4 отключается, а выключатель 5 включается. Нагрузка 3 получает питание от резервного источника 2. Одновременно с отключением выключателя

4 блок формирует сигнал отключения основного источника 1 по входу 15.

Это приводит к тому, что катушка 7 контактора б обесточивается и контакты контактора 6 разрывают цепь между основным источником 1 и выключателем 4. Таким образом автоматически исключается воэможность протекания тока от резервного источника к основному в случае выхода полунроводникового выключателя 4 основного источника с коротким замыканием (как показали расчеты вероятностф выхода из строя тиристоров выключателя с коротким замыканием составляет около

ЗОВ от отказов всего устройства).

В режиме переключения, вызванного коротким замыканием в нагрузке, при отсутствии или несрабатывании защитных аппаратов в цепи нагрузки ток резервного источника, может вызвать выход из строя полупроводниковых приборов выключателя 5. Для исключения этого введен датчик 16 тока, соединенный через пороговую схему 17 и блок 18 задержки с блоком 9 памяти.

При превышении током порога срабатывания схемы формируется сигнал, который с выдержкой времени, задаваемой блоком 18 задержки, воздействует на блок памяти, таким образом, что блок

11 управления снимает управление с полупроводниковых приборов выключателя 5. Одновременно с этим блок 19 сигнализации сигнализирует (светом или звуковым сигналом) об аварийном отключении устройства. Выдержка времени здесь определяется перегруэоч684676

Формула изобретения ной способностью полупроводниковых приборов выключателя.

Блоки 12, 13 сигнализации выдают сигналы о подключении нагрузки к основному 1 или резервному 2 источникам. Возможна модификация устройства, когда электромеханический аппарат (контактор или автомат) устанавливается в цепи от электронного выключателя основного источника к нагрузке.

Необходимо отметить, что электронные выключатели устройства могут быть как с естественным, так и принудительным гашением полупроводниковых приборов, причем схема соединения устройства остается неизменной.

Надежность устройства является черезвычайно важным критерием при использовании его в системах бесперебойного питания ответственных потребителей, нарушение электроснабжения которых приводит к опасности для жизни людей или к значительному ущербу для народного хозяйства. Введение сигнализации о режиме работы устройства упрощает обслуживание, а также сокращает время на отыскание неисправности.

1. Устройство для переключения источников переменного тока, содержашее полупроводниковые выключатели, установленные в цепи соединения основного и резервного источников с нагрузкой, блоки управления выключателей, подключенные к раэноименным выходам блока памяти, вход которого соединен с блоком контроля напряжения на нагрузке, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены датчик тока резервного источника, пороговая схе10 ма, блок задержки, блок, формирующий отключение основного источника по входу, и электромеханический аппарат, установленный между основным источником и общей точкой соединения полу 5 проводниковых выключателей, причем датчик тока соединен через пороговую схему и блок задержки с блоком памяти, а к выходу блока памяти подключен блок, формирующий сигнал отключения основного источника по входу.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью выдачи информации о режиме работы, к выходам блока памяти и блока задержки подключены блоки сигнализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

9 316154, кл ° Н 02 3 9/06, 1968.

2, Патент США 9 3330651, кл. 307-66, 1963 °

UHHH ПИ Подписное

Заказ 5 302/50 Тираж 85 7

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