Высоковольтный тиристорный блок Г.Б.Черникова Советский патент 1984 года по МПК H02M7/10 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в высоковольтных преобразователях. По основному авт.св. № 1069097 известен высоковольтный тиристорный блок (ВТБ), содержащий последовательно соединенные тиристоры, параллельно каждому из которых включена защитная ячейка, имеющая последовательную цепочку из резистора, конденсатора и обмотки дросселя, кроме того, в каждую из ячеек введены две последовательные цепочки, включенные параллельно первой и состоящие каждая из диода, резистора, конденсатора и обмотки дросселя, причем, все три обмотки .дросселя расположены на общем магнитопроводе так, что две дополнительные обмотки включены встречно по отношению к первой обмотке, а диоды цепочек- включены встречно jjij . Недостаток известного устройства состоит в том,что при пробое одного из конденсаторов RC-цепочки это повреждение, сопровождаемое электрической дугой и возгоранием диэлектрика конденсатора, не может быть обнаружено защитными устройст- вами ВТБ. Это объясняется тем, что пробой конденсатора одной из множес ва тиристррных ячеек почти не меняет режима работы всего ВТБ,но в то же время обуславливает возникновение и длительное горение дуги и наполнителя в поврежденном конденсаторе, что приводит к взрыву пооледнего с увеличением очага пожа . Целью изобретения является повышение надежности путем захциты блока от в.озгорания. Указанная цель достигается тем, что дроссель снабжен четвертой обмоткой и дополнительно введены двух полупериодный выпрямитель и пороговый элемент, причем указанная обмотка дросселя подключена к входу выпрямитепя, катодная группа которо го соединена через пороговый элемент- с катодом тиристора, а анодная группа подключена к его управляющему электроду. На фиг.1 представлен предлагав.мый НТВ; на фиг.2 - вариант устрой.ства для ВТБ с дросселем в цепи тиристоров. Параллельно тиристору 1 (фиг.1) включена защитная ячейка с резисторами 2, конденсаторами 3, диодами 4 и 5 в двух ветвях.. Последовательно с каяодой ветвью включены три обмотки дросселя 6, четвертая обмотка которого подключена к входу вьтрямителя 7, соединенному выходом с управляющим переходом тиристора 1 через пороговый элемент 8. Вторичная обмотка трансформатора 9 управления подключена к тиристору через диод 10. На фиг.2 последовательно с тиристором 1 включен дроссель 11. Устройство (фиг.1) работает следующим образом. В нормальном режиме при исправных RC-цепочках - работа предлагаемого ВТБ полностью идентична работе известного ВТБ. Дополнительная четвертая обмотка дросселя 6 током не обтекается, так как сумма магнитных потоков от остальных обмоток в магнитопроводе дросселя равна нулю. Неполная идентичность КС-цепей может вызвать в дополнительной обмотке дросселя 6 небольшую ЭДС и некоторое напряжение на выходе выпрямителя 7, однако пороговый элемент В при этом обеспечивает разрыв в выходной цепи выпрямителя 7.При пробое одного из конденсаторов RC-цепочек баланс магнитных потоков в дросселе 6 нарушается, напряжение на выходе выпрямителя 7 значительно возрастает и становится больше уставки порогового элемента 8, что обуславливает протекание по управляющему электроду тиристора 1 тока, противоположного и значительно большего, чем ток управляющего импульса от импульсного трансформатора 9 (сплошные стрелки на . фиг.1). Этот ток возникает сразу жепосле пробоя конденсатора и направлен против тока управления тиристора 1 (ток управления показан пунктирнь ш стрелками). В результате в управляющем электроде тиристора 1 ток будет.отрицательным. Таким образом, если управляющий импульс не поступил на тиристор 1 до пробоя конденсатора (а именно такая ситуация является обычной, так как после включения тиристора 1 напряжение на ячейке снижается до нуля), .то тиристор 1 не включится и будет

пробит нарастающим прямым напряжением. 9то приведет к глухому закорачиванию ячейки и к ликвидации пожара (дуги) в пробившемся конденсаторе.

Если же (в .исключительно ред ких случаях) включение тиристораЧ и пробой конденсатора произойдут одновременно, то, не успев .возникнуть (после включения тиристора 1 напряжение на ячейке близко к нулю), дуга прекратится, в следующем периоде цепь управления тиристора 1 будет заблокирована, произойдет его пробой, что приведет к закорачиванию ячейки и ликвидации начинающейся дуги в конденсаторе.

128352«

Пробой конденсатора обратньм напряжением к возникновению дуги не приводит, так как обратные токи обычно невелики, а уже в сле5 дующий полупериод прямого напряже, ния тиристор 1 будет пробит и поврежденная ячейка закоротится. .На фиг.2 представлен вариант устройства.для ВТБ с дроссел1Ями 10 в цепи тиристоровГ Здесь при

повреждении одного из конденсаторов 3 нарушается баланс первичных токов в трансформаторе 6 тока, что приводит, как и в схеме фиг.1; к 15 пробою тиристора 1 и закорачиванию аварийной КС-цепочки.

Использование изобретения позволит уве.пичить надежность и пожа- ообезопасность ВТБ.

Высоковольтный тиристорный блок по авт.св. № 1069097, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности путем защиты блока от возгррания, дроссель снабжен четвертой обмоткой и дополнительно введены двухполупериодный выпрямитель и пороговый элемент, причем обмотка дросселя подключена к входу вьтрямителя, катодная группа которого через пороговый элемент .связана с катодом тиристора, а анодная группа подключена к его управляющему электроду. % (/ С I 0с/е/