Устройство быстродействующей защиты нагрузки Советский патент 1984 года по МПК H02H7/20 

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно - к устройствам быстродействующей защиты электровакуумных приборов от повреждения при пробоях и Дру. гих аварийных режимах.

По основному авт. св. № 750644 известно устройство для быстродействующей защиты нагрузки, содержащее источник постоянного тока, шунтирующий тиратрон, к .катоду которого подключен анод диода, а анод тиратрона подключен к плюсовой щине источника питания, и два резистора, средняя точка которых соединена с катодом тиратрона, причем резисторы включены на выходе источника питания, а сетка тиратрона и катод диода соединены со средней точкой двух дополнительных токоограничительных резисторов, включенных последовательно между отрицательным полюсом источника питания и нагрузкой {1J.

Недостатком известеного устройства является необходимость применения низкоомных резисторов на выходе источника питания для обеспечения устойчивого зажигания тиратрона. Сеточный ток тиратрона в начальный период поджига до развития разряда в анодной цепи и открывания диода проходит через указанные резисторы. Если сопротивления резисторов велики, ток в цепи сетки недостаточен для развития разряда. Необходимость применения низкоомных резисторов приводит к существенному рассеиванию энергии в них и снижает экономичность устройства. Кроме того, недостатком устройства является невозможность запуска тиратрона по внешнему управляющему сигналу, что часто требуется при построении защит электровакуумных приборов, коцда необходимо практически мгновенно снять напряжения с нагрузки при аварийных ситуациях, не сопровождающихся увеличением потребляемого тока, на которые токовые защиты не реагируют. Примерами таких аварийных ситуаций в мощных электровакуумных приборах могут являться высокочастотные пробои в тракте, в электродинамической системе, появление вторично-электронного резонансного разряда и др.

Цель изобретения - повышение экономочности, расширение пределов регулирования и повышение стабильности порога срабатывания устройства быстродействующей защиты, а также обеспечение запуска тиратрона от внещнего управляющего сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены диод и конденсатор, включенный между положительным полюсом источника питания и средней точкой двух резисторов, включенных на выходе источника питания, причем средняя точка упомянутых резисторов подключена к катоду тиратрона через введенный диод, при этом анод диода соединен с катодом тиратрона.

Кроме того, в устройство введена дополнительная цепь из резистора, зашунтированного диодом, включенная между положительным полюсом источника питания и резистором, зашунтированным конденсатором, причем катод диода соединен с положительным полюсом источника питания, а анод - с входом внешнего управляющего сигнала.

На чертеже показана схема устройства

0 быстродействующей защиты нагрузки.

Устройство содержит источник питания, нагрузку 2, тиратрон 3, анод которого подключен к положительному полюсу источника питания, а катод соединен с анодом диода 4. На выходе источника питания включены резисторы 5 и б, средняя точка которых соединена с катодой тиратрона 3. Сетка тиратрона и катод диода 4 соединены со средней точкой двух дополнительных токоограничительных резисторов 7 и 8,

0 включенных последовательно -между отрицательным полюсом источника 1 питания и нагрузкой 2. В цепь между катодом тиратрона 3 и средней точкой резисторов 5 и 6 включен диод 9, анод которого соединен с катодом тиратрона. Резистор 5, связанный с

5 положительным полюсом источника питания, зашунтирован конденсатором 10. Между положительным полюсом источника питания и резистором 5 включен резистор 11, зашунтированный диодом 12, катод которого соединен с положительным полюсом источ0 ника питания, а анод соединен с входом внешнего управляющего сигнала, поступаю щего в устройство в виде импульса отрицательной полярности.

Устройство работает следующим образом.

При протекании через нагрузку 2 номинального тока падение напряжения на резисторе 8 меньше, чем на резисторе 5, в связи с чем потенциал катода тиратрона 3 меньше Лотенциала средней точки резисторов 5 и 7. Диод 9 закрыт, конденсатор 10 заряжен до напряжения, равного падению напряжения на резисторе 6. При повышении тока в нагрузке 2, например, при пробое в ней, падение напряжения на резисторе 8 становится больше падения напряжения на

5 резисторе 5, благодаря чему через сетку тиратрона 3 протекает, электрический .ток, проходящий через диод 9 и резистор 5. При протекании сеточного тока в анодной цепи развивается процесс разряда конденсатора 10 через сеточную и анодную цепи тиратрона и диод 9, включенный в прямой полярности для тока разряда. Тиратрон-3 срабатывает и шунтирует нагрузку.

При номинальном токе в нагрузке 2 запуск тиратрона обеспечивается также путем подачи импульса запуска отрицательной полярности относительно общей шины (положительного полюса источника питания) на анод диода 12. Через конденсатор 10 и диод 9 отрицательный потенциал импульЭ 11124814

са запуска подается на катод тиратрона ирегулировки порога срабатывания по наобеспечивает его поджиг, так как потенциалпряжению, достигаемым за счет введения

катода становится ниже потенциала сеткидиода в Катодную цепь тиратрона, повышетиратрона.нием надежности и обеспечением возможПреДлагаемое устройство по сравнению5 ности запуска тиратрона по внешнему сигс известным характеризуется повышеннойналу при аварийных ситуациях, не сопроэконбмичностью, расширением пределоввождающихся возрастанием тока нагрузки.

1. УСТРОЙСТВО БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ по авт. св. № 750644, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности, расширения пределов регулирования и повышения стабильности порога срабатывания, в него введены диод и конденсатор, включенный между положительным полюсом источника питания и Средней точкой двух резисторов. 8 включенных на выходе источника Питания, причем средняя точка упомянутых резисторов подключена к катоду тиратрона через введенный диод, при этом анод диода соединен с катодом тиратрона. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения запуска тиратрона от внешнего управляющего сигнала, в чего введена дополнительная цепь из резистора, зашунтированного диодом, включенная м°жду положительным полюсом источника питания и резйсторои, зашунтированным конденсатором, причем катод диода соединен с положительным полюсом источника питания, a анод - с входом внешнего управляющего сигнала. п W Г rfO КЭ « 00 Ч- 0лг ff У