Устройство защиты реактивной нагрузки от коммутационных перенапряжений Советский патент 1988 года по МПК H02H9/04 

00 оо

О5

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам зашиты высоковольтных двигателей .от коммутационных перенапряжений, вызы- Баемых виртуальным срезом тока при повторных зажиганиях дуги в вакуумном коммутационном аппарате (ВКА), и может быть использовано для защиты других видов реактивных нагрузок, коммутируемых аппаратами с высокой дугогасительпой способностью, и в низковольтных цепях.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты.

На фиг. 1 приведена схема включения устройства; на фиг. 2 - вольт- амперные характеристики известного устройства и предлагаемого.

Дроссель 1 насьпцения с параллель- но соединенными демпфирующим резистором 2 и конденсатором 3-включен в рассечку каждой фазы между БКА 4 и кабелем 5, идущим к двигателю 6. На фиг. 2 показаны импульсы на входе (Q) и на выходе кабеля с дросселем (S) и с ФТФ (Б).

Устройство работает следующим образом.

При токах промьшленной частоты, превышающих паспортный средний ток среза ВКА 4, дроссель 1 находится в насьпценном состоянии и обладает пренебрежимо малым индуктивным сопротивлением. В режиме пуска двигателя и короткого замыкания падение напряжения в устройстве не превышает 1% от номинального напряжения сети. При снижении тока до значений, соответствующих среднему току среза ВКА, индуктивное сопротивление дросселя увеличивается, однако вследствие малой величины емкости С конденсатора 3 феррорезонанс токов на промьшшен- ной частоте не происходит.

При возникновении повторных зажиганий дуги в ВКА для высокочастотног тока индуктивное сопротивление L дроселя 1 резко увеличивается, а емкостное сопротивление С конденсатора 3

уменьшается настолько, что становится возможным феррорезонанс токов и скачообразное увеличение напряжения на дросселе 1. Последнее эквивалентно резкому увеличению полного сопротивления цепи, которое ограничивает амплитуду высокочастотного тока.Одновременно растягивается длительность фронта импульса. В результате умень

5

0 5

30 j 0

0

5

шения амплитуды и увеличения длительности фронта высокочастотных колебаний снижается амплитуда и крутизна (di/dt) виртуального среза тока и практически исключается появление связанных с ним опасных перенапряжений.

Благодаря возникающему при повторных зажиганиях дуги феррорезонансу переходных высокочастотных токов, протекающих в дросселе 1 насыцения и параллельно подключенной емкости 3, дифференциальное сопротивление вольт- амперной характеристики (БАХ) предлагаемого устройства достигает больших величин по сравнению с известным. Тангенс угла наклона ВАХ tgoL , характеризующий дифференциальное сопротивление устройства, в результате феррорезонанса токов превьшает tgiei ВАХ дросселя насьш;ения с параллельным демпфирующим резонатором (фиг.2). В результате зтого происходит более эффективное действие защиты, позволяющее уменьшить площадь поперечного сечения магнитопровода дросселя насыщения и в целом его массогабаритные показатели. Из энергетических пред-; ставлений это объясняется тем, что конденсатор берет на себя часть электромагнитной энергии переходного процесса и разгружает от нее магнито- провод дросселя насьш1ения.

Формула изобретения I

Устройство защиты реактивной нагрузки от коммутационных перенапряжений, вызываемых виртуальным среаои тока при повторных зажиганиях дуги в вакуумном коммутационном аппарате, содержащее параллельно соединенные дроссель насьш ения и демпфирующий резистор, выводы которых подключены к зажимам для присоединения в рассеч- ку фаз между вакуумньм коммутационным аппаратом и Кабелем, идущим к нагрузке, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения эффективности защиты, устройство снабжено конденсатором, включенным параллельно с упомянутыми дросселем насьш ения и демпфирующим резистором, при этом параметры полученного RLC-контура выбраны по условию возникновения феррорезонанса токов на частотах переходного процесса при повторных зажиганиях дуги в вакуумном коммутационном аппарате.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повьшение эффективности защиты. Для этого параллельно соединенные дроссель насыщения, конденсатор и демпфирующий резистор включены в рассечку фаз между вакуумным коммутационным аппаратом и кабелем, ведущим к реактивной нагрузке. При возникновении повторных зажиганий в вакуумном коммутационном аппарате возникают феррорезонанс токов и скачкообразное увеличение напряжения на дросселе. В результате уменьшения амплитуды и увеличения длительности фронта высокочастотных колебаний снижаются амплитуда и крутизна виртуального среза тока и исключается появление связанных с ним опасных перенапряжений. 2 ил. i (Л

f.flKC

Фиг. 2