Переключатель источников питания Советский патент 1985 года по МПК H02J9/06 

О5

со о

00

о Изобретение относится к быстродействующим низковольтным электричес ким аппаратам переменного тока, обес печивающим бесперебойное электроснаб жение ответственных электроприемников от двух и более источников питания, а именно к переключателям источников питания, служащим для обеспечения параллельной работы источников переменного тока с идентичными параметрами напряжения на общую нагрузку. Цель изобретения - повьщ1ение быстродействия и обеспечение параллельной работы источников на общую нагрузку. На фиг. 1 приведена функциональная схема переключателя двух трехфа .ньк источников переменного тока; на фиг. 2 - схема блока искусственной коммутации. Переключатель (фиг. 1) содержит контакторы 1 и 2 в каналах соответствующих источников и установленные последовательно с главными контактами контакторов перед клеммами нагруз ки, дополнительные контакты 3, 4, снабженные приводом ускоренного размыкания и замкнутые в установившемся режиме соответственно источникам а также диодный вьтрямительный мост входами подключенный к точкам соединения главных и дополнительных контактов, а выходами подключенный к блоку 6 искусственной конденсаторной коммутации соединенному с блоком 7 управления. Блок 6 искусственной конденсаторной коммутации (фиг. 2) содержит предварительно заряженный конденсатор 8, последовательно с которым включены две параллельные цепи, образованные из последовательносоединенных катущки управления привода ускоренного размыкания дополнительных контактов и тиристора канала соответствующего источ.ника, а именно Катушки 9 и тиристора 11 канала источника 12 и катушки 10 и тиристора 13 канала источника 14. Переключатель работает следующим образом. В исходном состоянии при обесточенной нагрузке дополнительные контакты 3 и 4 находятся в замкнутом состоянии, а главные контакты 1 и 2 контакторов находятся в разомкнутом состоянии. При питании нагрузки одновременно от обоих источников, имеющих идентичные параметры напряжения, (т.е. при обеспечении параллельной работы источников на общую нагрузку) , в схеме замыкаются главные контакты 1 и 2 контакторов, установленных на входах переключателя. Особые требования к быстродействию этих контакторов здесь не предъявляются. В случае аварии, в одном из источников, например в источнике 12, сопровождающейся либо недопустимым изменением параметров напряжения, либо недопустимым увеличением уравнительного тока источников, в схеме переключателя осуществляется отключение аварийного источника 12, С этой целью в блоке 6 искусственной конденсаторной коммутации подается, одиночньй импульс. управления на тиристор 11 и подается команда на отключение контактора 1 синхронно во времени. При этом предварительно заряженный конденсатор 8 разряжается через включенньй тиристор 11 и диоды моста 5 на катушку управления. 9 привода ускоренного размыкания дополнительных контактов 3, например индукционнодинамического. Параметры привода и контура искусственной конденсаторной коммутации в схеме переключателя выбираются таким образом, что ток разряда конденсатора 8 на стадии размыкания контактов 3 на расстояние, при котором обеспечивается восстановление электрической прочности межэлектродных промежутков контактов 3, превышает по величине ток короткого замыкания в сети в фазе с максимальным током в течение времени деионизации межэлектродных промежутков контактов 3 (поскольку в точке короткого замыкания протекает ток короткого замыкания рт двух источников, то для идентичных источников ток короткого замыкания в сети равен двойному току короткого замыкания источника). Благодаря току, что ток разряда конденсатора превьш1ает по величине ток короткого замыкания в сети, диоды вьтрямительного моста 5 на стадии размыкания контактов 3 на расстояние, при котором обеспечивается восстановление электрической прочности межэлектродных промежутков контактов 3, оказьшается в открытом состоянии и коммутация контактов 3 осуществляется бездуговая (поскольку эквивалентное падение напряжения ; на диодах, шунтирующих каждый размыкаемый контакт, значительно ниже напряжения дугообразования). Последнее приводит к тому, что восстановление электрической прочности межэлектродньпс промежутков контактов 3 происходит при малых расстояниях между электродами контактов (практически не более- 1 мм).

Следствием использования в схеме бездуговой коммутации и привода ускоренного размыкания контактов 3 обеспечивается высокое быстродействие, так t например, время выключения контактов 3 при использовании индукционно-динамического привода размыкания может быть доведено до 0,5 мс. Размыкание контактов 3 в схеме осуществляется кратковременно, только на время размыкания главных контактов 1, после чего контакты 3 возвращаются в исходное замкнутое состояние. Полный

цикл отключения аварийного источника 12 заканчивается отключением контактора 1. Поскольку время отключения дополнительных контактов 3 значительно меньше времени отключения главных контактов 1, то время отключения аварийного источника 12 в схеме переключения, определяющее перерыв питания в нагрузке, равно времени отключения контактов 3. После отключения источника 12 питание нагрузки будет Ьсуществляться только от источника 14 до ликвидации аварии в источнике 12, последукяций ввод в .действие которого может быть осуществлен включением контактора 1.

Работа переключателя при аварии в источнике 14 аналогична. Отличие состоит лишь в том, что при отключении источника 14 импульс управления подается на тиристор 13 и подается команда на отключение контактора 2.

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ, содержащий включенные между каждым источником и нагрузкой замыканяцие контакты контакторов и блок управления контакторами, о тличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при параллельной работе источников на общую нагрузку, в него введены размыкающие контакты с приводом ускоренного размыкания, причем между клемь{ами нагрузки и замыкающими контактам контакторов включены размыкающие контакты, а к точкам соединения замыкающих и размыкающих контактов через диодный выпрямительный мост подключен блок искусственной конденсаторной коммутации, соединен ный с блоком управления, при этом блок искусственной конденсаторной коммутации состоит из последовательно соединенных предварительно заряженного конденсатора и параллельно включенных цепочек по числу источниS ков питания, казедая из которых состоит из последовательно соединенных катушки управления привода ускоренного I размыкания соответствующего источника и тиристора.