Устройство для защиты аппаратуры от токовой перегрузки Советский патент 1983 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к радиои электротехнике, а более конкретно к устройству для быстродействую щей эгициты аппаратуры от токовых перегрузок путем отключения тока в газоразрядных приборах тлеющего разряда, горящего в скрещенных электрическом и магнитном полях. Известны устройства для защиты аппаратуры оттоковых перегрузок, включающие заи;итный газоразрядный прибор, включенный-параллельно с конденсатором фильтра вьгарямител и с Сс1мым защищаемым прибором. 1 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее защитный газоразрядный прибор тлеющего разТряда, горящего в скрегценных электрическом и магнитном полях, источник постоянного магнитного поля, необходимый для горения тлейще Ь разряда в этом приборе, собственно защищаемый прибор, подключенный по следовательно с защитным газораз. рядным прибором, тлеющего разряда, источник питания защищаемого прибора и защитного газоразрядного прибора. Устройство содержит также, отдельно включенный соленоид, питаемый от автономного источника, управление которым осуществляется от специальной, схемы, обеспечивающей подачу управляющих импу сов при возникновении аварийных режимов. В этом устройстве к эащитнсаду газоразрядному прибору тлеющего разряда прикладывается им пульсное магнитное поле, направленное встреч|;о к постоянному магн ному полю. Отключение тока в газоразрядном приборе тлеющего разряда происходит тогда, когда результирующее магнитное поле дости нет величины, меньшей чем необходи для поддерясания тлеющего разряда в защитном газоразрядном приборе. Импульсное магнитное поле в этом устройстве формируется при псмощи соленоида, постоянное магнитное поле - при помощи источника постоя ного магнитного поля 2. Недостатком этого устройства является относительно низкое быстр действие отключения тока в защитном, газоразрядном, приборе тлеющего разряда в случае возникновения аварийных режимов,а следовательно .и малое быстродействие защиты аппаратуры, т.е. зёицищаёмого прибора .так как необходимо применение автсГ jioMHoro источника импульсного маг7 нитного поля, например генератора импульсов со специашьной схемой управления, например датчиком реагирукидей на измене К е тока в защищаемом приборе. А все эти элем ты обладают определенной инерционностью и, следовательно, сигнал об изменении тока, в защищаемом приборе, в том числе сигнал об аварийном режиме поступит лийш через определенное вр.емя, за которое защищаемый прибор может выйти из строя. Кроме того, для создания импульсного магнитного пол требуется автономный источник этого поля со специальной схемой управления, что ведет к большимзатратам мощности, а также к увеличению стоимости и габаритов всего устройства. Целью изобретения является. повышение быстродействия защиты аппаратуры от токовых перегрузок тл надежности путем упрощения схемы. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты аппаратуры от токовой перегрузки, содержащем защитный газоразрядный прибор тлеющего разряда, горящего в скрещенных электрическом и магнитном полях, включенный последовательно с защищаемой аппаратурой и подключенный, ег источнику питания, источник постоянного магнит- ного поля для горения тлеющего разряда и соленоид формирования встречного магнитного поля, ука занный соленоид формирования встречного магнитного поля включен i непосредственно в последовательн5по цепь защитного газоразрядного прибора леющего разряда и защищаемой аппаратуры. В предлагаемом устройстве формируемое соленоидом магнитное поле появляется как бы автоматически за счет тока саилой защищаемой цепи без применения автономного источника этого магнитного поля со специальной схемой управления, также как бы автоматически происходит и отключение тока в защитном газоразрядном приборе тлеющего разряда при достижении током через защищаемый прибор аварийного значения. Это позволяет избежать больших затрат мощности, снизить стоимость и габариты всего устройства, а также повысить быстродействие самой защиты. При этом для каждого значения аварийного тока через зшцищаемый прибор число витков соленоида выбирается таким, что при токе, не превышающем аварийного значения, результирующее магнитное поле достаточно для поддержания тлеющего разряда в защитном газоразрядном приборе, а при токе, большем или равис аварийному значению, результирукяцее магнитное поле недостаточно для под1;е|ржания тлеющего

разряда в газоразрядном приборе/ что приводит к отключению тока в нем. Так как величина магнитного поля, формируемогЬ соленоидом, прямо пропорциональна числу его ампервитков/ то при различных значениях аварийного тока число витков соленоида обратно пропорционально величине аварийного тока через защищаемый прибор.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник питания 1 защитного и защищаемого приборов, СОСТОЯЩИЙ из выпрямителя 2, емкостного накопителя 3, а также зарядного.резистора 4, .. , защитный прибор. 5, представ л яккций собой газоразрядный прибор тлеющего разряда, горящего в скрещенных электрическом и Магнитном полях, источник, например, постоянного магнитного поля б, защищаемый прибор 7, представляющий собой модуляторный прибор, подключенный последовательно с защитным газоразрядным прибором, тлеющего разряда 5 соленоид 8, который подключен непосредственно в цепь защищаемого модуляторного прибора ft последовательно с ним.Напряженность встречного, например, импульсного маг нитного поля, создаваемого соленоидом 8, при номин1альном токе 200 А равна-250 Э. Она недостаточн для компенсации постоянного магнитного поля и для гашения тлеющего разряда. Аварийный ток, при котором должен погаснуть тлеющий разряд в защитном газо- раз1 ядном приборе 5 и прерваться ток через защищаемый модуляторный прибор 7, равен 600 А..

Соответствующее этому току . импульсное магнитное поле должно равнятся 750 Э, для этого значения выбрано число витков соленой,да 8, равное 100. Измерения показвают, v что при таком токе время

гашения разряда т, е. время отключения тока в приборе тлеющего разряда 5, равно 3 мкс. Величина злектричейского поля, создаваемого при помощи выпрямителя 2, накопителя 3. и резистора 4, равна 2 кВ. Напряженность постоянного магнитного поля, достаточная для горения тлеющего разряда в защитном газоразрядном приборе 5, равна 350 Э.

0 Прибор тлеющего разряда 5 имеет во;с родное наполнение давлением 0,06 тор.

При достижении тока через защищаемый прибор аварийного значения

5 встречное магнитное поле, формируе-j мое этим током и приложенное к защитному газоразрядному прибору тлею- L щего разряда при соленоида/ компенсирует постоянное магнитное поле, также приложенное к защит0ному газоразрядному прибору тлеющего разряда, и с учётом .заранее выбранного числа витков соленоида происходит отключение тока в защитном газоразрядном приборе

5 тлеющего разряда, а следовательно, и в защищаемом приборе, так как. оба эти прибора включены последовательно друг относительно друга, а соленоид подкл10чен в цепь за-:.

0 щищаемого модуляторного прибора . 7 последовательно с ним,Встречное формируемое соленоидом магнитное поле может быть импульсным/ постоянным и т. д. Магнитное поле, необхот

5 димое для горения тлеющего.разряда в защитном газоразрядном приборе/ также может быть постоянным, переменным и т.д.

Предлагаемое устройство обладает

0 определенными технико-экономическими преимуществами по сравнению с известными устройствами защиты подобного типа: позволяет значительно повысить быстродействие защиты,

5 снизить затраты мощности, уменьшить стоимость и габариты всего устройства.

УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ЙЙЙАРАТУРЫ ОТ.ТОКОВОЙ ПЕРЕГРУЗКИ, содержащее защитный газоразрядный гфибор тлеющего разряда горящего в скрещенных электрическом и магнитном полях, включенный после- . довательно с защищаемой аппаратурой и подключенный к источнику питания, источник постоянного магнитного поля для горения тлеющего разряда и соленоид формирования встречного магнитного поля, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности путем упрощения схемы, указанный соленоид формирования встречного магнитного поля включен непосредственно в последовательную цепь защитного газоразрядного прибора тлеквдего разряда и защищаемой, (Л аппаратуры. ьр со сх