Статический выключатель Советский патент 1987 года по МПК H03K17/56 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано для безыскровой коммутации цепей переменного тока с применением силовых тиристоров и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 736375.

Цель изобретения - повышение надежности защиты от аварийных режимов работы путем отключения нагрузки не только при обрыве тиристорной цепи, но и при пробое одного из тиристоров.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого выключателя.

Статический выключатель содержит трехфазный ключ переменного тока, выполненный на встречно-параллельно включенных тиристорах 1 с дросселями 2, датчиками 3 состояния тиристоров 1, элементом И 4, выход которого подключен к входу формирователя 5 импульсов управления. Выходы датчиков 3 соединены с входами элемента И 4, а входы датчиков 3 через измерительные трансформаторы 6, разделительные конденсаторы 7 и вторичные обмотки разделительного трансформатора 8, первичная обмотка 9 которого присоединена к выходу высокочастотного генератора 10, подключены параллельно соответствуюш.ими парам тиристоров 1. Кроме того, статический выключатель дополнительно содержит встречно-параллельно включенные тиристоры 11 с дросселями 12, датчиками 13 состояния тиристоров 11, выходы которых через дополнительный элемент И 14 подключены к входу дополнительного формирователя 15 импульсов управления. Входы датчиков 13 подключены параллельно соответствующим парам тяристоров 11 аналогично указанному с использованием дополнительных трансформаторов 16, конденсаторов 17 и трансформатора 18, первичная обмотка 19 которого соединена с выходом дополнительного высокочастотного генератора 20.

Пары тиристоров 1 включены последовательно с соответствующими парами тиристоров 11. Входы тиристоров 1 подключены к трансформаторным выходам формирователя 15, а входы тиристоров 11 - к трансформаторным выходам формирователя 5.

Датчики 3 и 13 выполнены в виде полу- периодных транзисторных ключей.

Статический выключатель работает следующим образом.

Генераторы 10 и 20 на вторичных обмотках трансформаторов 8 и 18 наводят ЭДС. В период проводимости тиристорных пар 1 и 11 под действием этих ЭДС в контурах, образованных в каждой фазе соответствующими вторичными обмотками трансформаторов 8 и 18, первичными обмотками трансформаторов 6 и 16, проводящими тиристорами 1 и 11, конденсаторами 7 и 17, циркулируют высокочастотные токи, в свою оче0

5

0

5

0

5

0

5

редь наводящие на входах соответствующих датчиков 3 и 13 высокочастотные сигналы. Последние поддерживают на выходах датчиков 3 и 13, а следовательно, и на соответствующих входах элементов И 4 и 14 отрицательные потенциалы. В момент естественной коммутации очередных тиристоров 1 и 11 высокочастотный контур нарушается, и сигнал на входе соответствующего датчика 3 (13) исчезает, что сопровождается формированием на его выходе положительного фронта напряжения, который через элемент И 4 (14) поступает на вход формирователя 5 (15), вызывая срабатывание последнего и появление импульса тока, отпирающего следующий по порядку тиристор 1 (11) и, тем самым, восстанавливающего проводимость соответствующего высокочастотного контура.

При обрыве цени хотя бы одного тиристора 1 (11) на соответствующих входах элементов И 4 (14) появляется нулевой потенциал, запрещающий прохождение на вход формирователя 5 (15) сигналов с других датчиков 3 (13), что ведет к автоматическому отключению нагрузки.

При пробое одного из тиристоров (например тиристора 1 в фазе А) очередной переход тока через нуль не вызывает естественной коммутации тиристора 1 и формирования импульса, восстанавливающего проводимость встречно ему включенного тиристора 11. В результате на соответствующем входе элемента И 14 устанавливается нулевой потенциал, препятствующий прохождению на вход формирователя 15, а значит и на тиристоры 1 управляющих импульсов, что после естественной коммутации остальных фаз устройства приводит к полному автоматическому отключению нагрузки.

В рабочем состоянии подключение нагрузки к сети осуществляется одновременной подачей управляющих импульсов на все тиристоры 1 и 11, отключение - подачей на дополнительный вход одного из элементов нулевого потенциала от блока питания.

Формула изобретения

Статический выключатель но авт. св. № 736375, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты от аварий- 0 ных режимов работы, введены дополнительно пары встречно-параллельно включенных тиристоров, дроссели по числу дополнительных тиристорных пар, высокочастотный генератор прямоугольного напряжения, разде- лительный трансформатор, элемент И, датчики состояния тиристоров дополнительных пар, выполненные в виде двухполунериод- ных транзисторных ключей, формирователь импульсов управления, измерительные трансформаторы, разделительные конденсаторы, выходы дополнительных датчиков через дополнительный элемент И подключены к входу дополнительного формирователя импульсов управления, входы дополнительных датчиков через дополнительные измерительные трансформаторы, дополнительные разделительные конденсаторы и вторичные обмотки дополнительного разделительного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к дополнительному высокочастотному генератору прямоугольных импульсов напряжения, подключены параллельно соответствующим дополнительным тирис- торным парам, причем дополнительные ти- ристорные пары включены последовательно с соответствующими основными тиристор- ными парами, а входы тиристоров основных и дополнительных пар подключены к- выходам дополнительного и основного формирователей импульсов управления соответственно.

Изобретение относится к импульсной технике, является дополнительным изобретением к авт. св. № 736375 и может быть использовано для безыскровой коммутации цепей переменного тока с применением силовых тиристоров. Цель изобретения - повышение надежности защиты от аварийных режимов работы - достигается путем отключения нагрузки не только при обрыве тиристорной цепи, но и при пробое одного из тиристоров. Выключатель содержит трехфазный ключ переменного тока, выполненный на встречно-параллельно включенных тиристорах 1 с дросселями 2 и датчиками 3 состояния тиристоров, элемент И 4, формирователь 5 импульсов управления, измерительные трансформаторы 6, разделительные конденсаторы 7, разделительный трансформатор 8 с первичной обмоткой 9, генератор 10. Дополнительно в устройство введены встречно-параллельно включенные тиристоры 11 с дросселями 12 и датчиками 13 состояния тиристоров, элемент И 14, формирователь 15 и.мпульсов управления, трансформаторы 16, конденсаторы 17, трансформатор 18 с первичной обмоткой 19, генератор 20. Подключение нагрузки к сети производится одновременной подачей управляющих импульсов на все тиристоры, отключение - подачей на дополнительный вход одного из датчиков 3, 13 нулевого потенциала от блока питания. 1 ил. S СП I 10 со ГчЭ ГС N 01 со ISJ