Устройство для защиты от коммутационных перенапряжений электрических аппаратов в многофазных сетях Советский патент 1993 года по МПК H02H9/04 

ел

С

Использование: в электротехнике, в защите от перенапряжений асинхронных электродвигателей. Сущность: устройство содержит защитные цепочки по числу фаз сети, каждая из которых состоит из двух импульсных диодов, токоограничивающего резистора, двух динамических запоминающих элементов, соответственно положительного и отрицательного уровней срабатывания защиты, каждый из которых состоит из конденсатора, стабилитрона, корректирующего резистора. Динамические запоминающие элементы позволяют использовать устройство для коммутации : цепей и шунтирования обмоток двигателей при перенапряжениях диодных схем, что по- ; вышает надежность защиты, у ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в релейной защите асинхронных электродвигателей.

Цель изобретения - повышение надежности путем расширения возможностей защиты по напряжению и быстродействию.

На фиг,1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема защитной цепочки; на фиг.З - вольт-амперные характеристики.

Устройство 1 для защиты от коммутационных перенапряжений электрических аппаратов в многофазных сетях содержит защитные цепочки 2, 3, 4 по числу фаз сети, снабженные входными выводами 5-10 для подключения защитных цепочек к выводам 11, 12, 13 защищаемого электрического аппарата 14 по схемам звезда или треугольник. Каждая защитная цепочка выполнена

на импульсных высокочастотных диодах 15, 16, первом и втором динамических запоминающих элементах 17, 18, токоограничива- ющем резисторе 19. Первый элемент 17 состоит из конденсатора 20, корректирующего резистора 21ипокрайней мере одного стабилитрона 22, а второй элемент 18 - из конденсатора 23, корректирующего резистора 24 и по крайней мере одного стабилитрона 25.

Анод и катод диодов 15, 16 объединены и образуют первый входной вывод 26 защитной цепочки, катод диода 15 - через первый, а анод диода 16 - через второй динамические запоминающие элементы объединены и через токоограничивающий резистор 19 соединены с вторым входным выводом 27 защитной цепочки. Катод диода 15 соединен с первым выводом конденсатора 20, а

00

ь

СА Ю

анод диода 16 соединен с первым выводом конденсатора 23, вторые выводы конденсаторов объединены и соединены с первым выводом токоограничивающего резистора 19- параллельно каждому конденсатору подключена цепочка из последовательно соединенных корректирующего резистора и по меньшей мере одного стабилитрона.

На фиг.З показана вольт-амперная характеристика 1 (ВАХ) стабилитрона, 2 (ВАК) корректирующего резистора, 3 (ВАХ) скорректированного стабилитрона, Укор - напряжение коррекции, равное амплитуде перенапряжений сети.

Устройство работает следующим образом.

При включениях, отключениях, реверсе электрических аппаратов, например асинхронных электродвигателей, в многофазных сетях возникают коммутационные перенапряжения с крутыми фронтами децимикросе- кундной длительности (до 0,1- мкс), которые прикладываются к выводам электрического аппарата и при отсутствии защиты в несколько раз превышают амплитуду фазного напряжения питающей многофазной сети.

При возникновении коммутационных перенапряжений, положительной или отрицательной полярности, превышающих соответственно положительное или отрицательное постоянное напряжение на динамических запоминающих элементах диод 15 или диод 16 смещается в прямом направлении, демпфирует соответствующую обмотку электрического аппарата, снижая амплитуду коммутационных перенапряжений. Токоограничивающий резистор 19 уменьшает степень демпфирования обмотки, ограничивая ток через диод.

Динамические запоминающие элементы обеспечивают положительный и отрицательный уровни начала демпфирования перенапряжений (установка срабатывания защитной цепочки). Напряжение на конденсаторе 20 удерживает стабилитрон 22. на- пряжение на конденсаторе 23 - стабилитрон 25 в рабочем состоянии во

всем диапазоне изменения напряжения питающей сети. Корректирующие резисторы 21, 24 обеспечивают необходимый наклон вольт-амперной характеристики скорректированного стабилитрона защитного элемента и работу соответствующего стабилитрона 22, 25 на стабилизирующих участках при всех перенапряжениях в питающей сети.

Формула изобретения

Устройство для защиты от коммутационных перенапряжений электрических аппаратов в многофазных сетях, содержащее защитные цепочки по числу фаз сети, каждая из которых состоит из двух диодов и снабжена входными выводами для подключения к выводам защищаемого электрического аппарата, причем анод первого диода и катод второго диода объединены и образуют первый входной вывод цепочки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем расширения возможностей защиты по напряжению и быстродействию, диоды выполнены импульсными

высокочастотными, в каждую защитнующе- почку последовательно включены соответственно первый и второй динамические запоминающие элементы положительного и отрицательного уровней срабатывания защиты, при этом катод первого диода - через первый, анод второго диода - через второй динамические запоминающие элементы объединены и соединены с вторым входным выводом защитной цепочки через токоограничивающий резистор, каждый из динамических запоминающих элементов состоит из конденсатора, подключенного к его выводам, последовательно соединенных корректирующего резистора и по крайней мере

одного стабилитрона, подключенных параллельно конденсатору, причем в первом запоминающем элементе стабилитрон катодом подключен к выводу соответствующего конденсатора, подключенного к катоду первого диода, во втором запоминающем элементе стабилитрон анодом подключен к аноду второго диода.

9

0 26

Фиг ,2

фиг.З