Устройство для защиты от отклонений напряжения питания и пробоев высоковольтной нагрузки Советский патент 1987 года по МПК H02H7/12 

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования высоковольтной нагрузки.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты в широком диапазоне регулируемых номинальных напряжений питания нагрузки, а также защиты от превышения заданного номинального напряжения питания.

На чертеже представлена схема -предложенного устройства.

Высоковольтная нагрузка 1 запиты- вается через последовательно соединенные регулировочный 2 и повышающий 3 трансформаторы и выпрямитель 4 посредством соединения его первого 5 и второго 6 выводов постоянного тока с вводами 7 и 8 питания нагрузки 1. Устройство содержит исполнительный орган 9, источник 10 опорного напряжения и омический делитель 11, крайние выводы которого подключены к вводам 7 и 8 питания нагрузки 1, а средний - к первой входной клемме 12 исполнительного органа 9, которое выполнено в виде детекторного реле напряжения с односторонней токопро- водимостью. Вторая входная клемма 13 исполнительного органа 9 соединен с выходной клеммой 14 источника 10 опорного напряжения. Последовательно соединенные токоограничивающий резистор 15 и разрядник 16 шунтируют плечо омического делителя 11.

Источник 10 опорного напряжения выполнен на разделительном трансформаторе 17, выпрямителе 18 и емкостном фильтре 19. Вход выпрямителя 18 через разделительньй трансформатор 17 подключен к выходу вторично обмотки трансформатора 2, а его первьй вывод 20 постоянного тока через емкостной фильтр 19 - к первой выходной клемме 14 источника 10 опорного напряжения. Вторая выходная клемма 21 источника опорного напряжения объединена с вторым выводом 22 постоянного тока выпрямителя 18 и с одноименным по полярности выводом 6 выпрямителя 4.

Устройство работает следующим образом.

При некотором значении питающего напряжения на выходз источника 10 опорного напряжения автоматически устанавливается некоторое значение

5

постоянного напряжения V. , пропорциональное в нормальном режиме работы устройства напряжению на нагрузке,. Так как напряжение на нагрузке составляет десятки киловольт, а устройство защиты низковольтное, козф- фициент деления делителя 11 выбирается таким, чтобы напряжение V на нижнем плече делителя равнялось или на 5-10 В превьш1ало напряжение V . Такой режим равенства или небольшого превьш1ения V над у, сохраняется при любом значении регулируемого питающего напряжения V, .

В нормальном режлме работы напряжения V , V и V пропорциональны между собой, а ток через исполнительный орган 9 в зтом случае не течет либо вследствие того, что V V и разность потенциалов между клеммами 12 и 13 равна нулю, либо вследствие того, что детекторное реле не проводит ток при I V I 7 I VprJH отрица- 5 тельной полярности на вводе 7.

Отклонение напряжения V , являющегося частью напряжения на нагрузке 1, в сторону уменьшения или увеличения относительно V больше, чем на 5oh

10 В, является нарушением нормального режима работы устройства, т.е. аварийным режимом или его предвестником. Поэтому произойдет отключение регулировочного трансформатора 2 от питающей сети, как только V станет меньше V настолько, что

on

через исполнительный орган 9 потечет

0

0

5

0

5

0

5

ток, достаточный для его срабатывания .

В случае короткого замыкания в нагрузке напряжение в ней резко падает, а опорное напряжение остается практически тем же, поэтому через исполнительный орган 9 потечет ток разряда конденсатора фильтра 19, что приводит к срабатыванию испол- ни.тельного органа, отключающего регулировочный трансформатор 2 от питающей сети.

При появлении на нижнем плече делителя 11 высокого напряжения, превьшзающего напряжение зажигания разрядника 16, последний зажигается, шунтирует нижнее плечо делителя 11, из-за чего падает V (коэффициент деления делителя резко возрастает). Исполнительный орган 9 срабатывает, отключая трансформатор 2 от сети.

3

Если . фоичойдет небольшое шение напряжения на нагрузке частичного пробоя в лампе, тчение произойдет лишь тогда,

разность напряжений V и V., будет достаточной для достижения тока срабатывания исполнительного органа. Положительный эффект, создаваемый изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей устройства, которое обеспечивает защиту от понижения напряжения в широком диапазоне регулировки напряжения питания нагрузки. Кроме того, устройство обеспечивает защиту от превышения заданного номинального напряжения питания нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для защиты от отклонений напряжения питания и пробоев высоковольтной нагрузки, питаемой через цепь последовательно соединенных регулировочного и повышающего трансформаторов и выпрямителя, первый и второй выводы постоянного тока которого подключаются к вводам питания нагрузки, содержащее исполнительный орган, источник опорного напряжения и омический делитель, крайние выводы которого предназначены для подключения к вводам питания защищаемой нагрузки, а средний вывод подключен к первому входному вьгооду исполнительного органа, второй входной вывод которого подключен к первому выходному выводу источника опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты в широком диапазоне регулируемых номинальных напряжений питания нагрузки, а также защиты от превышения заданного номинального напряжения питания, в устройство введены токоограничивающий резистор и разрядник, источник опорного напряжения выполнен на разделительном трансформаторе, выпрямителе и емкостном

g фильтре, а исполнительньй орган - в виде детекторного реле напряжения с односторонней токопроводимостью от первого к второму входному выводу, вход вьшрямитепя служит для подключения через разделительный трансформатор к выходу вторичной обмотки регулировочного трансформатора цепи питания защищаемой нагрузки, а первый вывод постоянного тока выпрями5 теля через емкостной фильтр подключен к первому выходному выводу источника опорного напряжения, вторЕ 1м выходным выводом которого служит второй вывод постоянного тока выQ прямителя, предназначенный для подключения к одноименному по полярности выводу вьтрямителя цепи питания защищаемой нагрузки, при этом плечо омического делителя со стороны объединяемых выводов постоянного тока вьшеупомянутых выпрямителей шунтировано цепочкой последовательно соединенных токоог- раничивающего резистора и разрядника.

0

5

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электропитания высоковольтной нагрузки. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты в широком диапазоне регулируемых номинальных напряжений питания нагрузки, а также защиты от превышения заданного номинального напряжения питания, Это достигается введением в устройство токоограничивающего резистора и разрядника, выполнением источника опорного напряжения на разделительном трансформаторе, выпрямителе и емкостном фильтре, а исполнительного органа - в виде детекторного реле напряжения с односторонней токопроводимостью от первого к второму входному выводу. При отклонении напряжения на нагрузке от номинального через исполнительный орган течет ток, достаточный для его срабатывания. В случае короткого замыкания в нагрузке через исполнительный орган течет ток разряда конденсатора фильтра, вызывающий срабатывание исполнительного органа и отключение питающей сети. 1 ил. е (Л с со со о О5 СО сх