Быстродействующее коммутационное устройство Советский патент 1984 года по МПК H03K17/567 

со

4

4

00

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в выстродействунвдих гибридных выключателях и переключателях питания.

По основному авт. св. № 731588 известно быстродействующее коммутационное устройство, содержащее силовые контакты, быстродействующий привод принудительного размыкания контактов, управляющая обмотка которого соединена с блоком фо{ 1ированяя отключающего импульса, включающим предварительно заряженный конденсатор и электронный ключ с блоком управления, полупроводниковый элемент, подключенный, параллельно силозам контактам, а также параллельно цепи, состоящей из управляющей обмотки и блока формирования отключающего импульса 1J.

Однако в этом устройстве емкость конденсатора, входящего в блок формирования отключающего импульса, должна выбираться из следующих дв5 условий: размыкание контактов на расстояние Хд,, , обеспечивающее необходимую электрическую прочность, должно происходить за требуемое время, определяемое быстродействием устройства в течение времени размыкания контактов на расстояние XVVHH ток разряда конденсатора должен превышать отключаеьолй ток. Емкость конденсатора, определяемая из второго условия, зависит от величины отключаемого тока и в ряде случаев значительно прешывает емкость, определяемую из первого условия, поэтому при больших значениях отключаемого тока емкость конденсатора получается значительной, что увеличивает габариты, массу и стомость устройства.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных характеристик устройства.

Эта цель достигается тем, что в быстродействукнцем коммутационном устройстве/содержащем силовые контакты, быстродействующий привдд принудительного размыкания контактов, управляющая обмотка которого соедине на с блоком формирования отключающего импульса, включающим предварительно заряженный конденсатор и электронный ключ с блоком управления, полупроводниковый элемент, подключенный паргшлельно силовым контактам, а также параллельно цепи, состоящей из управляющей обмотки и блока формирования отключающего импульса, управляющая обмотка привода снабжена отводом и дополнительно введена цепь из последовательно соединенных тиристора и конденсатора, через которую отвод управляющей обмотки привода . подключен к тиристору полупроводникового элемента.

На чертеже показан пример принципиальной электрической схемы устройства для выключения постоянного тока.

Коммутационное устройство содержит силовые контакты 1, быстродействующий привод принудительного размыкания контактов с управляющей обмоткой 2, шунтирующий силовые контакты полупроводниковый элемент, выполненный в виде параллельно включенных тиристора 3 и диода 4 подключеннуЬ параллельно тиристору 3 цепь, состоящую из последовательно соединенных обмотки 2 привода, коммутирующего тиристора 5 и коммутирующего конденсатора 6, образующих блок формирования отключающего импульса, дополнительную цепь из последовательно соединенных тиристора 7 и конденсатора 8, блок 9 заряда конденсаторов б и 8 и блок 10 управления. Обмотка 2 снабжена отводом 11 котоЕЖЕй подключен к тиристору 3 через дополнительную цепь из последовательно соединенных тиристора 7 и конденсатора 8.

Устройство работает следующим образом.

Во включенном состоянии конденсаторы б и 8 заряжены от блока 9 до номинального напряжения с полярностью, указанной на чертеже. Блок 10 не выдает сигналы управления, и тиристоры 3, 5 и 7 заперты. При подаче на вход блока 10 сигнала отключения выдаются сигналы управления на тиристоры 3 и 5. Происходи разряд конденсатора б через все витки обмотки 2 и контакты 1, вследствие чего контакты размыкаются. При этом ток КЗ контактов 1 перетекает в тиристор 3 и размыкание контактов 1 происходи практически без дуги, поскольку падение напряжения на открытом тиристоре 3 меньше, чем минимальное напряжение горения дуги.,

Блок 10 с постоянной выдержкой времени ut, что выполняется, наприме на базе различных схем одновибрато- . ров, осуществляет подачу сигнала управления на тиристор 7 и снятие сигнала с тиристора 3. Время выдержки

Лt определяется из условия расхождение контактов 1 на расстояние, обеспечивающее необходимую электрическую прочность при восстановлении напряжения (п1)актически не менее 1 мм при 1000 В) при наихудших обегах допусков привода иминимальном напряжении на конденсаторе б.

Емкость конденсатора 8 и количество витков отвода от обмотки 2 выбираются из условия, чтобы время, в течение которого общий ток разряда i i, + i больше максимально возможного тока сети 1, было равно вре310941484

мени выключения тиристора 3. При этомчается параллельно силовым контакток ij создает в приводе дополни-там 1 через выпрямительный мост И9

теЛьную силу, обеспечиванхцую увеличе-четырех диодов.

ние раствора отключенных контактов 1. Технико-экономический эффект от

В отключенном состоянии контакты 1использования изобретения состоит

удерживаются защелкой или другим том, что при коммутации токов,

механизмом.превышающих 100-250 А, уменьшается

Iсуммарная «кость конденсаторов и

Для коммутации тока в Оыстродей-соответственно улучшаются массогабаствующих выключателях и переключате-ритные характеристики устройства. Налях питания переменного тока, пред- Юпример, при переключаемом токе

назначенных для работы в сетях с за-1000 А суммарная емкость конденсатоземленной нейтралью, из схемы йсклю-:ров типа К75-17 уменьшается более

чается диод 4, а тиристор 3 подклю-чем вдвое.

БЫСТРОДЕЙСТВУКЯЦЕЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. 731588, отличающееся, тем что,;с целью улучшения массогабаритных характеристик, управляющая обмотка привода снабжена отводом и дополнительно введена цепь из последовательно соединенных тиристора и конденсатора, через которукГ отвод управляющей обмотки привода подключен к тиристору полупроводникового элемента.