Быстродействующее переключающее устройство Советский патент 1993 года по МПК H02J9/06 

00

со ю

Сущность изобретения: при аварии в источнике питания на управляющий вход блока управления 12 поступает столовый сигнал, а на управляющий вход блока управления 13 - пусковой сигнал. Выходы узлов гашения 8 и 9 подключаются к тиристору 22 тиристорного контактора 1, Конденсаторы 16 узлов гашения 8, 9, разряжаясь, обеспечивает отключение этого тиристора, а, следовательно, и всего тиристорного контактора 1. Блок управления 13 обеспечивает включение тиристорного контактора 2. Это приводит к переводу питания нагрузки 5 на источник, подключенный к входу тиристорного контактора 2. При восстановлении отказавшего источника питания с помощью подачи на управляющие входы блоков управления 12 и 13 соответствующих сигналов питание нагрузки 5 может быть аналогично переведено на восстановившийся источник питания или сразу по его восстановлении, или при аварии питающего нагрузку источника. При этом оба узла гашения 8 и 9 через тиристоры 18, 21 узла коммутации 1, тири- сторы 21 и 26 узлов коммутации 10 и 24 обеспечивают отключение тиристора 22. а через тиристоры 19 и 20, 20 и 27 обеспечивают отключение тиристора 23. 2 ил. /

Ф0г1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактной коммутационной аппаратуре; и может быть использовано как отдельное переключающее yctpp cTBp, так и в составе агрегатов бесперебойного питания. : :/ . ; v Цель изобретения -1 улучшение массо- габаритных показателей, ,

На фиг11 приведена структурная схема быстродействующего переключающего уст- : ройства;наГфиг.2- пример выполнения схе- мы узла гашения.

Устройство (фиг.1) содержит первый 1 и ; второй 2 тиристорные контакторы, входы которых предназначены для подключения к источникам питания, а выходы объединены через механические выключатели 3,4 и подключены к общей нагрузке 5, первый б и второй 7 узлы гашения, входы которых подключены к входам соответственно первого 1 и второго 2 тиристорных контакторов, пер-. : вый 8 и второй 9 узлы коммутации, входы которых подключены к выходам соответственно первого 6 и второго 7 узлов гашения, а выходы подключены к первому и второму входам принудительного выключения тиристорного контактора соответственно 1 и 2, первый 10 и второй 11 блоки управления, входы управления которых предназначены для внешнего управления, а первые управляющие выходы подключены к управляющим входам соответственно первого 1 и второго 2 тиристорных контакторов, вторые . управляющие выходы - к первым управляющим входам соответственно первого 8 и второго 9 узлов коммутации, третий 12 и четвертый 13 узлы коммутаций, входы которых подключены к выходам соответственно первого 6 и второго 7 узлов гашения, а вы- ; ходы подключены к первым входам прину- д ит ельного выкл юче ния соответстве нно второго 2 и первого 1 тиристорных контакторов, входы управления узлов коммутации 12, 13 подключены к вторым управляющим выходам, соответственно блоков управления 11,10, а третьи выходы блоков управле- ния 10, 11 объединены между собой и л л подключены к вторым управляющим входам узлов коммутации 8, 9, первый 14 и второй 15 узлы контроля проводимости, входы ко-. V.: торых подключены к контролирующим вы- :л ходам тиристорных контакторов соответственно 1 и 2, а выходы - к входам блоков управления соответственно 10 и 11. , ; Узлы коммутации 8 и 9 включают в себя . . четыре тиристора 16-19, образующих однофазный мОст, выводы постоянного тока ко- торого подключены к входам своего узла V : коммутации, выводы переменного тока - к .выходам своего узла коммутации, управля

ющие входы тиристоров 16, 17 подключены к первому управляющему входу, управляющие входы тиристоров .18, 19 подключены к второму управляющему входу, тиристорные контакторы 1,2 выполнены на двух 20, 21 встречно-параллельно включенных тири- сторах, узлы коммутации 12, 13 состоят из двух 22,23 последовательно включенных тиристоров, подключенных к входам своих узлов коммутации, узел соединения тиристоров 22, 23 подключен к выходу сво- его узла коммутации, а управляющие входы тиристоров 22, 23 подключены к управляющим входам своих узлов коммутации; : Схема узлов гашения 6, 7 (фиг.2) включает в себя трансформатор 24, первичные обмотки которого подключены к входу узла гашения, а вторичная обмотка через диод 25 и резистор 26 подключена к конденсатору

27, с которым последовательно включен реактор 28. Выводы конденсатора 27 и реактора 28, несвязанные Друг с другом, подключены соответственно к выходам узла гашения.

. Устройство (фиг, 1) работает следующим образом. . oy v ; -; /.; - ,/.- .;: . В исходном состоянии на входы тиристорных контакторов 1, 2 поданы напряжения от двух источников питания.. Узлы гашения б, 7 обеспечивают заряд конденсаторов 27 В; своих узлах напряжением, указанным на фиг,2. ;. ; ; , . .

Механические выключатели 3,4 замкнуты. При поступлении пускового сигнала на вход управления блока управления 10, последний формирует сигналы управления, которые поступают на управляющие входы Тиристорного контактора 1. Зто приводит к включению тиристоров 20, 21 тиристорного

контактора 1, и на нагрузке 5 появляется

.напряжение. л : . ; . ,, .

При аварии в источнике питания, под ключенном к входу тиристорного контактора 1, на управляющий вход блока

управления 1 поступает стоповый сигнал, а на управляющий вход блока управления 11 - пусковой сигнал. При этом блок.управдения 10 снимает сигналы управления с тиристоров 20, 21 тиристорного контактора 1.

Одновременно блок управления 10 совмест- ,но с узлом контроля проеодимости:14 формируют одиночные импульсы, которые при открытом тиристоре 20 тиристорного контактора 1, поступают на управляющие входы тиристоров-16, 19 узла коммутации 8, тиристора 17 узла коммутации 9 и тиристора 22 узла коммутации 13. В результате, выходы узлов гашения 6 и 7 подключаются к тиристору 20 тиристорного контактора 1.

Конденсаторы 27 узлов гашения 6, 7 разря

жаясь обеспечивают отключение этого тиристора, еследовательно, и всего тиристорного конТактор,а 1. Одновременно блок управлений 11 аналогично блоку управления 10 обеспечивает включение тиристорного контактора 2. ;

В случае, если в тйристорном контакторе 1 при отключении был открыт тиристор 21 ,тр блок управления 10 совместно сузлом контроля проводимости 14 формируют одиночные импульсы, которые поступают на управляющие входы тиристоров .17, 18 узла коммутаций 8, тиристора 16 узла коммутации тиристрра 23 узла коммутации 13, При восстановлении отказавшего источника питания с помощью подачи на управляющие входы блоков управления 10, 11 соответствующих сигналов, питание нагрузки5 может быть аналогично переведено на восстановившийся источник литания.

Узел гашения (фиг.2) работает следующим образом.

Переменное напряжение с входов тири- еторных контакторов 1, 2 поступают на первичную обмотку трансформатора 24 соответствующего узла гашения.

Напряжение с вторичной обмотки трансформатора 24 через выпрямительный диод 25 и токоограничивающий резистор 26 поступает на конденсатор.27, обеспечивая его заряд с полярностью напряжения, указанной на фиг.2. При включении тиристоров узлов коммутации конденсаторов 27 разряжается. Трансформатор 24, диод 25 и резистор 26 обеспечивают при этом повторный заряд конденсатора 27.:

В качестве питающих источников, подключаемых к входам тиристорных контакторов 1, 2 могут быть использованы как промышленные сети, так и автономные инверторы. Последние могут подключаться к нагрузке как поочередно (аналогично описанному выше), так и одновременно, т.е. параллельно работать на общую нагрузку, при параллельной работе двух инверторов оба тиристорных контактора 1, 2 включены. Отключение одного из них происходит по аварийному сигналу с отказавшего инвертора, который поступает на вход управления: соответствующего блока управления. Это приводит к отключению отказавшего инвертора от нагрузки 5. После восстановления отказавшего инвертора он снова под ключа1 ется к нагрузке 5 включением соответству- ющегРтиристорного контактора. - .

Параметры конденсаторов 27 и реакторов 28 узлов гашения 6, 7 определяются исходя из времени выключения тирийторов тиристорных контакторов 1, 2 и максимального отключаемого тока. Последний определяется величиной нагрузки 5, максимальной величиной перенапряжений источников питания, а при параллельной работе двух ин: верторов - величиной уравнительного тока

5 при аварии одного из инверторов. Поэтому

;:; величина отключаемого тока обычно в-УЙ ЙУ; сколько раз превышает номинальный нагрузки 5. :-.. ... .-- .У: у; Ч

.Так как узлы гашения 6, 7 по выходу

10 включаются параллельно через узлы коммутации 8, 9, 12, 13 и участвуют при выключе- Унии обоих тиристорных контакторов 1, 2, то, следовательно, каждый из них должен быть рассчитан на отключение половины мэкси1

15 мзльно отключаемого тока. При этом тири- : сторы узлов коммутации 8, 9 должны быть рассчитаны на протекание через них половины максимального тока, создаваемого узлами гашения 6, 7. при отключении

0 тиристорных контакторов 1, 2.

Механические выключатели 3, 4 используются для снятия напряжения с соответствующего тиристорного контактора при выводе его на профилактику или ремонт.

5 Они могут использоваться также для отклю чения отказавшего тиристорного контактора (пробой тиристора) от нагрузки, В этом

: случае блок управления должен по сигналам с узла контроля проводимости обеспечи0 вать контроль исправности тиристорного контактора и при обнаружении неисправности выдавать на управляющий вход механического выключателя соответствующий сигнал (на фиг.1 не показано).

0 1, 2. Сигналы с узлов контроля проводимости 14, 15 используются блоками управления 10, .11 для определения на какие

: тиристоры узлов коммутации 8, 9, 12, 13

подать сигналы управления, чтобы подклю- 5 чить узлы гашения 6.и 7 к проводящему

тиристору отключаемого тиристорного кон- ;Тактора в запирающем направлений, .: Таким образом, использование предла- гаемого технического решения позволяет 0 уменьшить массо-габаритные показатели

быстродействующего переключающего уст-У, ройства с сохранением его коммутационной .;сг1особности.; -. ;. :.-:..;, -..;: .. .;/ .;:.. . / ,

v ;ф о р мул а и з о б ре те н и я 5 у Быстродействующее переключающее устройство, включающее первый и вТЬрой тйристорйыё контакторы, входы которых предназначены для подключения к источникам питаний, а выходы объединены через Механические выключатели и подключены к

общей нагрузке, первый и второй узлы гашения, входы которых подключены к входам своих тиристорных контакторов, первый и второй узлы коммутации, входы которых подключены к выходам соответственно пер- вого и второго узлов гашения, а выходы подключены к первому и второму входам принудительное выключения соответственно первого и второго тиристорных контакторов, .первьГй и второй блоки управления, входы управления которых предназначены для внешнего управления, а первые управляющие выходы подключены к управляющим входам соответственно первого и второго тиристорных контакторов, вторые управляющие выходы - к первым управляющим входам соответственно первого и второго узлов коммутации, отличающееся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных- показателей, дополни-

тельно введены третий и четвертый узлы коммутации, входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго узлов гашения, выходы - к первым входам принудительного выключения соответственно второгр и первого тиристорных контакторов, . а входы управления - к вторым управляющим выходам соответственно второго и первого блоков управления, первый и второй узлы контроля проводимости, входы которых подключены к дополнительным контролирующим выходам соответственно первого и второго тиристорных контакторов, а выходы - к входам соответственно первого и второго блоков управления, причем оба блока управления снабжены третьими управляющими выходами, которые объединены и подключены к вторым управляющим входам первого и второго узлов коммутации.

Фаг. I