Устройство быстродействующей защиты

ОП ИСАН И Е

И ЗО 5 Р ЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетбких

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.Х.1964 (№ 925887/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет.ЧПК Н 03k К 621.316.91(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Соеете Министров

СССР

Опубликовано 18.Х11.1965. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 14. I I.196б

Автор изобретения

В. М. Вакуленко

Заявитель

УСТРОЙСТВО БЬ1СТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ ЗАЩИТЪ|

ОТ КОРОТКИХ ЗАМЬ!КАНИЙ НЕУПРАВЛЯЕМЫХ

ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

Предлагаемое устройство быстродействующей защиты от коротких замыканий неуправляемых выпрямителей относится к области защиты электрических установок от сверхтоков и может быть применено в схемах источников питания радиотехнических устройств.

Быстродействующая защита устраняет о«новной недостаток релейных схем защиты— большое время (до десятков мсек) откл очения защищаемого выпрямителя от питающей сети переменного напряжения. Повышение скорости отключения выпрямителя от сети приводит к уменьшению времени, в течение которого выпрямитель и его нагрузка находятся в режиме короткого замыкания, и, как следствие, к сокращению числа отказов в работе выпрямителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства быстродействующей защиты.

Электронное исполнительное устройство 1 состоит из двух тиратронов Л, и Л, каждый из которых зашунтирован диодом Д и Д. соответственно, причем анод тиратрона соединен с катодом диода, а катод тиратрона — с анодом диода. Тиратроны, катоды которых объединены, включены последовательно с обмоткой трансформатора TR> выпрямителя 2. Сопротивление RI является общим для сеточных цепей тиратронов Лт и Л, Электронное исполнительное устройство 1 работает таким образом, что при полуволие питающего напряжения одной полярности проводящими ток первичной обмотки трансформа5 торов являются, например, тиратрон Л, и диод Дi, а при полуволне питающего напряжения противоположной полярности — тиратрон Л и диод Д1.

Схема запирання представляет собой >кду10 и;ий мультивибратор 8 на лампе Лз. Лнодной нагрузкой правой (запертой в нормальном режиме) половины лампы Лз является общее сеTc . ное сопротивление Р„включенное между катодами тиратронов Л, и Л и сеточными со15 противлениями R и R>, а анодная нагрузка правой (открытой в нормальном режиме) половины лампы Л, представляет собой обмотку электромагнитного реле Р.

В нормальном режиме, когда по обмотке ре.

20 ле Р протекает ток, контакты реле замыкают блокнровочную цепь выпрямителя 2, обеспечивая подачу сетевого напряженн от электромеханпческого исполнительного устройс1ва 4 (магнитный пускатель, реле). Кнопка 5 слу25 жит для проверки исправности защиты.

Датчик аварийного режима 6 включает в себя сопротивление R<, соединенное послед:>вательно с сопротивлением нагрузкп R.; выпрямителя. Параллельно сопротивлению R< под30 ключепа электричес1сая Цепь> состоящая из

3 конденсатора С, и первичной обмотки W, импульсного трансформатора TR, вторичная обмотка которого IF> присоединена на вход ждущего мультивибратора 8.

При возникновении короткого замыкания в нагрузке выпрямителя 2 схема быстродействующей защиты работает следующим образом.

Импульс тока короткого замыкания, направляясь через конденсатор С> и первичную обмотку трансформатора TR>, образует на вторичной обмотке IF> остроконечный импульс, запускающий схему запирания. При этом правая половина лампы Лз отпирается и протекающий по сопротивлению R, анодный ток создает падение напряжения, отрицательный потенциал которого прикладывается к управляющим сеткам тиратронов Л и Л и служит для их запирания. Напряжение запирания подается на сетки тиратронов Л и JT> практически в момент возникновения короткого замыкания.

Скорость отключения трансформатора от сети с помощью электронного исполнительного устройства 1 зависит теперь от схемы защишаемого выпрямителя 2, так как она определяет форму тока в первичной обмотке трансформатора TR> выпрямителя 2.

Для однофазных двухполупериодных выпрямителей, работающих на активную или индуктивную нагрузку, максимальное время отключения выпрямителя от сети составит полпериода питающего напряжения, так как с подачей запирающего напряжения тиратрон, не проводящий ток первичной обмотки трансформатора TR, остается надежно запертым, а проводящий тиратрон запрется после окончания рабочего полупериода. Отсюда также следует, что минимальное время отключения может быть близким к нулевому значению, если короткое замыкание происходит в момент, совпадающий с окончанием рабочего полупериода проводящего тиратрона.

177517

Среднее время отключения составит:

1„„,— — (сек), 1 гу

5 где t„„», — время отключения трансформатора от сети;

f — частота сети.

При работе выпрямителя на нагрузку с емкостной реакцией в первичной цепи, как изве10 стно, протекают импульсы тока, длительность которых равна двойному углу отсечки тока вентиля, поэтому

t„„„= — 20 = 9(сек), 15 где Π— угол отсечки тока вентиля, 1

Так как 0(—,время отключения выпрями2,f теля, работающего на емкостную нагрузку, 20 меньше среднего времени отключения выпрямителя, работающего на активную или индуктивную нагрузку.

Обмотка реле Р в момент срабатывания схемы запирания обесточивается, а контакты

25 его размыкают блокировочную цепь, обеспечивая отключение выпрямителя от сети магнитным пускателем. Параметры цепи С вЂ” R< выбирают таким образом, чтобы схема запирания возвращалась в исходное положение толь30 ко после того, как выпрямитель 2 будет отключен от сети магнитным пускателем.

Предмет изобретения

Устройство быстродействующей защиты от

З5 коротких замыканий неуправляемых выпрямителей, состоящее из исполнительной схемы, схемы запирания и датчика аварийного режима с трансформатором, отличающееся тем, что, с целью увеличения скорости отключения вы40 прямителя от сети при коротком замыкании в нагрузке, в первичную обмотку трансформатора включены два тиратрона и диода, а между датчиком аварийного режима и исполнительной схемой включен ждущий мультивибратор.

177517

+-+

Составитель А. Рязанцев

Редактор Л. К. Ушакова Текред А. А. Камышникова Корректоры: О. Б. Тюрина и Т. В. Муллина 1аказ 0009 9 Тираж 1225 Формат бум. 60+90 /з Объем 0,24 изд. л. Подписное

Ц11ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССCP

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2