Предлагаемое устройство быстродействующей защиты от коротких замыканий неуправляемых выпрямителей относится к области защиты электрических установок от сверхтоков и может быть применено в схемах источНИКОВ питания радиотехнических устройств.
Быстродействующая защита устраняет основиой недостаток релейных схем защиты - болыиое время (до десятков мсек) отключения защищаемого выпрямителя от питающей сети переменного напряжения. Повыгиение скорости отключения выпрямителя от сети приводит к уменьшению времени, в течеиие которого выпрямитель и его нагрузка находятся в режиме короткого замыкания, и, как следствие, к сокращению числа отказов в работе выпрямителя.
Па чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства быстродействующей защиты.
Электронное исполнительное устройство / состоит из двух тиратронов Лг и Л-2, каждый из которых зашунтирован диодом Д- и Д-2 соответственно, причем анод тиратрона соединен с катодом диода, а катод тиратрона- с анодом диода. Тиратроны, катоды которых объединены, включены последовательно с обмоткой трапсформатора TJR-i выпрямителя 2. Сопротивление является общим для сеточных цепей тиратронов /7i и Л-2.
Электронное исполнительное устройство / работает таким образом, что при полуволне питающего напряжения одной полярности проводящими ток первичиой обмотки трансформаторов являются, например, тиратрон Лх и диод Д-2, а при полуволне питающего напряжения противоположной полярности - тиратрон //2 и диод ДгСхема запирания представляет собой ждущий мультивибратор 3 на лампе Л. Анодной иагрузкой правой (запертой в нормальном режиме) половины лампы Ля является o6uiee сеточное сопротивление , включенное между катодами тиратронов i и Л-2 и сеточными сопротивлениями R-2 и R-i, а анодная нагрузка правой j oткpытoй в нормальном режиме) половииы лампы Л- представляет собой обмотку электромагиитного реле Р.
В нормальном режиме, когда по обмотке реле Р протекает ток, контакты реле замыкают блокировоч 1ую цепь выпрямителя 2, обеспечивая подачу сетевого иапряжепия от электромеханнческого исполннтельного устройства 4 (магнитный пускатель, реле). Кнопка 5 служит для проверки исправности защиты.
Датчик аварийного режима 6 включает в себя сопротивленне Rt, соединенное последовательно с сопротивлением нагрузки R выпря.мителя. Параллельио сопротивлению Ri подключена электрическая цепь, состоящая из
конденсатора Ci и первичной обмотки Wi импульсного трансформатора TR2, вторичная обмотка которого Wz присоединена на вход ждущего мультивибратора 3.
При возникновении короткого замыкания в нагрузке выпрямителя 2 схема быстродействующей защиты работает следующим образом.
Импульс тока короткого замыкания, направляясь через конденсатор Cj и первичную обмотку трансформатора , образует па вторичной обмотке Wz остроконечный импульс, запускающий схему запирання. При этом правая половина лампы Л отпирается и протекающий по сопротивлению i анодный ток создает падение напряжения, отрицательный потенциал которого прикладывается к управляющим сеткам тиратронов /7i и ./Zg и слулсит для их запирапия. Напряжение запирания подается на сетки тиратронов Лг и Ла практически в момент возникновения короткого замыкания. Скорость отключения трансформатора от сети с помощью электронного исполнительного устройства / зависит теперь от схемы защищавмого выпрямителя 2, так как она определяет форму тока в первичной обмотке трансформатора TKi выпрямителя 2.
Для однофазных двухполупериодпых выпрямителей, работающих на активную или индуктивную нагрузку, максимальное время отключения выпрямителя от сети составит полпериода питающего напряжения, так как с подачей запирающего напряжения тиратрон, не проводящий ток первичной обмотки трансформатора TRz, остается надежно запертым, а проводящий тиратрон запрется после окончания рабочего полупериода. Отсюда также следует, что минимальное время отключения может быть близким к нулевому значению, если короткое замыкание происходит в момент, совпадающий с окончанием рабочего полупериода проводян1его тиратрона.
Среднее время отключения составит: ош«/--
где tomK.i - Время отключения трансформатора от сети; / - частота сети.
При работе выпрямителя на нагрузку с емкостной реакцией в первичной цепи, как известно, протекают импульсы тока, длительность которых равна двойному углу отсечки тока вентиля, поэтому
о,п. &(сек),
где О - угол отсечки тока вентиля.
Так как в -,время отключения выпрямителя, работающего на емкостную нагрузку, меньще среднего времени отключения выпрямителя, работающего на активную или индуктивную нагрузку.
Обмотка реле Р в момент срабатывания схемы запирания обесточивается, а контакты его размыкают блокировочную цепь, обеспечивая отключение выпрямителя от сети магнитным пускателем. Параметры цепи С.2 - Re выбирают таким образом, чтобы схема запирания возвращалась в исходное положение только после того, как выпрямитель 2 будет отключен от сети магнитным пускателем.
Предмет изобретения
Устройство быстродействующей защиты от коротких замыканий неуправляемых выпрямителей, состоящее из исполнительной схемы, схемы запирания и датчика аварийного режима с трансформатором, отличающееся тем, что, с целью увеличения скорости отключения выпрямителя от сети при коротком замыкании в нагрузке, в первичную обмотку трансформатора включены два тиратрона и диода, а между датчиком аварийного режима и исполнительной схемой включен ждущий мультивибратор.
Ю-li
