Высоковольтный выключатель переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социааистичесии к

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 060881 (21) 3328863/24-07 с присоединением заявки Мо(И) М. Kll.l

Н 01 Н 33/04

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 150283 Бюллетень Но 6

Дата опубликования описания 150283 (ЩУДК 621.316 ° .524 (088.8) (72) Автор изобретения

В Я Фролов (71) Заявитель ас4)ф 3

Ленинградские ордена Ленина попичехническни. " *а / институт им. M.È. Калинина! 54 ) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ IIEPEMEHHOI O

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к высоковольтным комм р ационным аппаратам переменного тока с большиМ числом коммутаций.

Известен высоковольтный выключатель переменного .тока, содержащий главные контакты, параллельно которым включена ветвь из полупроводниковых приборов, трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены в цепь главных контактов, а вторичные обмотки подключены.к управляющим . электродам приборов (1 j.

Недостатком этого выключателя является наличие -большого количества тиристоров.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому эффекту к изобретению является высоковольтный выключатель переменного тока, содержащий главные контакты, зашунтированные цепочкой встречно-параллельно .включенных тиристоров с защитными

НС-цепями, механический разъединитель, включенный последовательно с главными контактами, трансформаторы тока, вторичные обмотки которых включены в цепи управления тиристоров, а первичные — в цепь главных контактов 2).

Данный выключатель имеет те же недостатки, что и предыдущий.

Целью изобретения является повы.шение ресурса и йадежности выключателя .

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве последовательно с упомянутой цепочкой тиристоров включены дополнительно введенные контакты вакуумной дугогасительной камеры и первичная обмотка трансформатора тока, вторичная обмотка которого соединена с обмоткой электромагнитного привода.

Для ограничения перенапряжений параллельно цепи тиристоров включен ограничитель, например варистор.

Схема выключателя изображена на чертеже.

Выключатель содержит главные контакты 1, управляемые приводом 2, фазосдвигающее устроство 3, ограничитель напряжения 4, трансформатор тока 5 и импульсный пик-трансформатор 6, два встречно-параллельно включейных тиристора 7, вакуумную дугогасительную камеру 8, управляющую приводом, который питаетс.-.. от

3О трансформатора тока 9 и выпрямитель997116 ного моста 10, защитные RC-цепи 11, .варистар 12 и разъединитель 13., Выключатель работает следующим образом.

После подачи команды "Пуск" на фазосдвигающее устройство 3 смещейный импульс пик-трансформатора 6 подается на запуск привода 2. Целью смещения импульса с трансформатора 6 посредством фазосдвигающего устройст, ва 3 и своевременная его выдача на привод 2 является обеспечение синхронизации размыкания контактов 1 в

;начале полупериода ковеюутируемого тока, Носле того, как напряжение на

-контактах 1,достигнет величины» достаточной для включения одного из . тиристо@ов 7 (2-3 В в отличие от напряжения переключения Од, последовательно соединенных тиристоров в прототипа — ло, ), посредством тран-20 сформатора 5 цройсходит переключение одного из полупроводниковых приборов в проводящее состояние и ток переходит иэ главной цепи контактов 1 во вспомогательную дугогасящую цепь. 25

Одновременно с мсжента появления, тока в цепи тиристоров посредством трансформатора тока 9 через выпрямительный мост 10 подается сигнал на обмотку электромагнита быстродействую« 30 щего привода, построенного таким образом, что размыкание контактов вакуумной камеры 8 происходит в непосредственной близости у нуля тока (1-1,5 ) мс. Таким образом осуществля-35 ется двойная синхронизацйя работы выключателя: первоначально размыкаются главные контакты 1 в начале полупериода тока и контакты вакуумной дугогасительной камеры в конце этого же полупериода.

После перехода тока через нуль на контактах вакуумной камеры с опере-. жением 10-15 мкс (время восстановления запирающей способности тиристора) по сравнению с тиристором начинает восстанавливаться напряжение. По истечении 10-15 мкс восстанавливается напряжение на полупроводниковом приборе. К этому времени практически все напряжение будет приложено к 5@ разрыву контактов вакуумной камеры 8 (скорость восстановления напряжения у таких аппаратов при коммутации но.минальных токов лежит s пределах

2-4 кВ/мкс ). Кроме того, при синхро- 55 низированном размюкании контактов вакуумной камеры .8 энергия дуги, выделяемая иа контактах, существенно меньше, чем, например, при однополупериодном ее выделении в случае тра- 60 днционной работы аппарата. Поэтому деионизация промежутка происходит

: еще быстрее. При восстановлении напряжения на запираемом тирнсторе скорость его нарастания ограничивается

RC-цепями 11 н довольно свободно может быть доведена до единиц вольт в микросекунду. С целью повышения надежности работы тиристоров при возможных перенапряжениях сети параллельно полупроводниковой приставке подключен варистор 12. Он ограничивает величину пика перенапряжения до допустимого значения, выбираемого в соответствии с паспортными данными используемых полупроводниковых приборов.

После восстановления напряжения на контактах вакуумной камеры 8 размыкается разъединитель 13.

Включение аппарата производится разъединителем 13 при замкнутых контактах 1 и контактах . камеры 8, которые замыкаются в указанной последовательности после окончания процесса отключения.

К эффективности. работы такого аппарата, кроме значительного повышения коммутационного ресурса главных контактов н сокращения количест- ва тиристоров (от и тиристоров в за- висимости от класса аппарата по нап- . ряжению до двух ), относится и то, что при протекании номинальных токов и токов короткого. замыкания шунтирующая ветвь не обтекается током и работает только в коммутационном режиме.

При этом кратковременность работы ка-. меры 8 позволяет использовать вакуумные камеры, рассчитанные на сравнительно небольшие токи (например, КВД-10-400, КВД-10-160 ) для частых коммутаций токов 10-20 кА.

Наибольшую эффективность при использовании данного аппарата можно достичь в результате его установки в сравнительно низковольтных цепях

10-35 кВ, в частности в генераторных цепях, при необходимости частой коммутации больших номинальных токов.

Формула изобретения

1. Высоковольтный выключатель пере- менного тока, содержащий главные контакты, зашунтированные цепочкой встречно-параллельно включенных тирнсторов с защитными RC-цепями, механический разъединитель, включенный последовательно с главными контактами, трансформаторы тока, вторичные обмотки которых включены в цепи управления тнристоров, а первичные— в цепь главных контактов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения ресурса и надежности, последовательно с упомянутой цепочкой тиристоров включены дополнительно введенные контакты вакуумной дугогасительной камеры и первичная обмотка трансформатора тока, вторичная об3 997116 d .мотка. которого соединена с обмоткой Источники информации, электромагнитного привода камеры. :, . ;принятые во внимание при экспертизе

2. Выключатель.по п.1, о т л и - 1. Авторское свидетельство СССР .ч а а ц И и с я тем, что параллель- 9 342235, кл. Н 01 Н 9/30, но юунтирукщей ветви тиристоров Н 01 Н 33/04, 1970. .,включен ограничитель перенапряжений, 5 2. Авторское свидетельство СССР например варистор. В 641528, кл. Н 01 Н 33/59, 1975.

Составитель Ю TopfIIHH

Редактор М. Дылын Техред О.неце Корректор М. Коста

Заказ 945/71 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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