Устройство для защиты полупроводникового преобразователя Советский патент 1989 года по МПК H02H7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты силовых преобразовательны установок, используемьпс в электро термин, электролизе, электроприводе и других областях.

Цель изобретения - повышение на- :дежности устройства для защиты полупроводникового преобразователя от ;внутренних замыканий при пробое вен- |тилей путем улучшения селективности |срабатывания йлавких предохранителей

На фиг. 1 изображена схема устройства для защиты полупроводникового преобразователя на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для защиты (фиг, 1) содержит по две параллельно соединен ные между собой ветви с предохранителями 1, которые включены в цепь каждого из вентилей 2 защищаемого преобразователя.

Предохранители 1 одинаковы и сое- |динены между собой и защищаемым пре- Ьбразователем с помощью токоподводя- Ьшх щин 3.

I Сопротивления токопроводящих шин b выполнены различными для соединен

1ных мелзду собой параллельно предохранителей 1, причем отношение К максимального сопротивления ветви к мини- йальному Удовлетворяет условию :1,.

Рабрта устройства основана на том что коэффициент селективности Kg предохранителей определяется следующим вьфажением:

KC

1

де

.t

+ -tflS Тп

1

i dt

f

(1)

ПО

- Джоулев интеграл горения дуги;

Oft

а i dt

ПА

-Джоулев интеграл плавления;

-соответственно время горения и плавления вставки.

При этом чем меньше коэффициент селективности, тем лучше селектйв- ность защиты в случае пробоя вентиля .

Рассмотрим процесс отключения тока короткого замыкания (к.з.) устрой

ством при пробое одного из вентилей 2 (фиг. 2).

При прохождении тока к.з. через предохранители 1, включенные в цепь пробитого вентиля 2, токи каждого их них на этапе плавления плавких вставок различны, и в данном случае inpi i пр, где 1„р, - ток предохранителя в цепи, где сопротивление токоподводящих шин меньше, - ток предохранителя в цепи, где сопротивление токоподводящих шин больше.,

V

При этом динамическое сопротивление плавких вставок изменяется в соответствии с выражением

R,

0

5

0

5

0

5

0

5

R

(2)

-к, -,-,-;о

где К„ - динамическое сопротивление

плавкой вставKHJ R - сопротивление плавкой вставки в исходном состоянии.

К моменту времени t динамическое сопротивление предохранителя -в ветви с меньшим сопротивлением становится значительно больше динамического сопротивления предохранителя в параллельной ветви. Если учесть, что к этому времени использовано 90-95% интеграла плавления, то оно становится спределяюш 1М, поэтому на участке ток iflp. резко падает, а ток резко возрастает. Если ток спадает до нуля, то дуга в этом предохранителе, как правило, не возникает, так как температура плавких элементов недостаточна для ее возникновения. На участке ток к.з. отключается одним предохранителем.

Таким образом, интеграл плавления определяется двумя предохранителями, а интеграл дуги определяется одним предохранителем, что приводит к уменьшению коэффищ1ента селективности пары предохранителей.

Если же ток i „р не спадает до О, и в первом предохранителе также возникает дуга, как показьшают экспериментальные и расчетные данные, интервал горения дуги пары предохранителей остается меньше, чем в случае равномерного распр)еделения тока.

При равномерном распределении тока между предохранителями процесс отключения тока к.з. протекает по пунктирной кривой (фиг. 2), при этом значительно увеличивается интеграл горения дуги.

Эффект улучшения селективности достигается, если сопротивления ветвей с предохранителями отличаются друг от друга не менее, чем в 1,3 и не более, чем в 2 раза.

Ф о р м у л а из о б р е т е ни я

Устройство для защиты полупроводникового преобразователя от внутренних коротких замыканий при пробое вентилей, содержащее предназначенные

для включелия последовательно с каждым из вентилей защищаемого преобразователя цепи, каждая из которых

выполнена в виде N параллельно соединенных между собой ветвей, состоящих из токопроводящих шин и соединенных последовательно с ними по одному в каждой из ветвей одинаковых плйв-

ких предохранителей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения селективности срабатывания плавких предохранителей, в каждой из цепей

сопротивления токоподводящих шин

различных ветвей выполнены различными, причем отношение К максимального сопротивления ветви к минимальному удо рлетворяют условию 1,.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности устройства для защиты полупроводникового преобразователя от внутренних коротких замыканий при пробое вентилей, путем улучшения селективности срабатывания плавких предохранителей. При прохождении тока короткого замыкания через предохранители 1, включенные в цепь пробитого вентиля 2, токи каждого из них на этапе плавления плавких вставок различны. К определенному моменту времени динамическое сопротивление предохранителя 1 в ветви с меньшим сопротивлением становится значительно больше динамического сопротивления предохранителя 1 в параллельной ветви. При выполнении сопротивлений ветвей, содержащих плавкие предохранители и включенных параллельно,различными в диапазоне отношений 1,3-2 улучшается селективность защиты в связи в тем, что из-за неодновременного сгорания предохранителей 1 интеграл плавления определяется всеми параллельно включенными предохранителями 1, а интеграл горения дуги- одним предохранителем. 1. 2.ил.

Фиг. 2