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

ел

с

Сущность изобретения: при аварии в источнике питания, подключенном к входу тиристорного контактора 1, на управляющий вход блока управления 10 поступает пусковой сигнал, на управляющий вход блока управления 11 -стопорныйсигнал. Выходы узлов гашения 6, 7 подключаются к входам принудительного выключения тиристорного контактора 1. Конденсаторы, разряжаясь по цепи реактор своего узла гашения, второй вход узла коммутации 8, первые входы узлов гашения 6, 7 обеспечивают быстрое отключение тиристорного контактора 1. Одновременно блок управления 11 обеспечивает включение тиристорного контактора 2. 2 ил.

Фиг.г

со х|

ю о

Изобретение относится к электротехнике,в частности к бесконтактной коммутационной аппаратуре, и может быть использовано как отдельное переключающее устройство, так и в составе агрегатов бесперебойного питания.

Поставленная цель достигается тем, что быстродействующее переключающее устройство, включающее первый и второй ти- ристорные контакторы, входы которых предназначены для подключения к источникам питания, 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 первого и второго узла гашения, а выходы подключены к первому и второму входу принудительного выключения соответственно первого и второго тиристорного контактора, первый и второй блоки управления, входы управления которых предназначены для внешнего управления, а первые управ- ляющие выходы подключены к управляющим входам соответственно первого и второго тиристорного контактора, вторые управляющие выходы-к управляющим входам соответственно первого и второго узлов коммутации, при этом выходы первого узла гашения объединены с выходами второго узла гашения.

На фиг.1 приведена структурная схема быстродействующего переключающего уст- ройства; на фиг.2 - пример выполнения схемы 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 6 и второй 7 узлы гашения, входы которых подключены к входам соответственно первого 1 и второго 2 тиристорных контакторов, а выходы узла гашения 6 объединены с выходами узла гашения 7, первый 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 принуди- тельного выключения тиристорного контактора соответственно 1 и 2, первый 10 и второй 11 блоки управления, входы управ- ления 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 управляющим входам соответственно первого 8 и второго 9 узлов коммутации.

Схема узлов гашения 6, 7 (фиг.2) включает в себя трансформатор 12 первичная обмотка которого подключена к входу узла гашения, а вторичная обмотка через диод 13 и резистор 14 подключена к конденсатору 15, с которым последовательно включен реактор 1б. Выводы конденсатора 15 и реактора 16, несвязанные друг с другом, подключены соответственно к выходам узла гашения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на входы тиристорных контакторов 1, 2 поданы напряжения от двух источников питания. Узлы гашения 6, 7 обеспечивают заряд конденсаторов 15 в своих узлах полярностью, указанной 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. Это приводит к включению тирмсторов тиристорного контактора 1, и на нагрузке 5 появляется напряжение. При аварии в источнике питания, подключенном к входу тиристорного контактора 1, узлы, контролирующие состояние этого источника (на фиг.1 не показаны), выдают на управляющий вход блока управления 10 стоповый сигнал, а на управляющий вход блока управления 11 - пусковой сигнал, При этом блок управления 10 снимает сигналы управления с управляющих входов тиристорного контактора 1. Одновременно блок управления 10 формирует одиночные импульсы, которые, поступая через управляющие входы узла коммутации 8, обеспечивают включение его тиристоров, в результате чего выходы узлов гашения 6, 7 подключаются к входам принудительного выключения тиристорного контактора 1. Конденсаторы 15 узлов гашения 6, 7, разряжаясь по цепи: реактор 16 своего узла гашения, один из входов узла коммутации 8, входы принудительного выключения контактора 1, второй из входов узла коммутации 8, конденсаторы 15 узлов гашения 6, 7, обеспечивают быстрое (менее 1 мс) отключение тиристорного контактора 1.

Одновременно блок управления 11 аналогично блоку управления 10 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 10 и 11 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 б, 7 через узел коммутации 9 подключат ется к входам принудительного выключения тиристорного контактора 2.

Узел гашения (фиг.2) работает следующим образом,

Переменное напряжение с входов тири- сторных контакторов 1, 2 поступает на первичную обмотку трансформатора 12 соответствующего узла гашения.

Напряжение с вторичной обмотки трансформатора 12 через выпрямительный диод 13 и токоограничивающий резистор 14 поступает на конденсатор 15, обеспечивая его заряд с полярностью напряжения, указанной на фиг.2. При включении тиристоров узлов коммутации конденсатор 15 разряжается. Трансформатор 12, диод 13 и резистор 14 обеспечивают при этом повторный заряд конденсатора 15.

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 подключается к нагрузке 5 включением соответству- . ющего тиристорного контактора.

Параметры конденсаторов 15 и реакторов 16 узлов гашения 6, .7 определяются исходя из времени выключения тиристоров тиристорных контакторов 1, 2 и максимального отключаемого тока. Последний определяется величиной нагрузки 5, максимальной величиной перенапряжений источников питания, а при параллельной работе двух инверторов - величиной уравнительного тока при аварии одного из инверторов. Поэтому величина отключаемого тока обычно в несколько раз превышает номинальный ток 5 нагрузки 5.;.,

Так как узлы гашения 6, 7 по выходу, включаются параллельно и непосредственно участвуют при выключении обоих тиристорных контакторов 1, 2, то.

0 следовательно, каждый из них должен быть рассчитан на отключение половины максимально отключаемого тока. При этом тири- сторы узлов коммутации 8, 9 должны быть рассчитаны на протекание максимального

5 тока.

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

0 Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет уменьшить массо-габаритные показатели быстродействующего переключающего устройства с сохранением его коммутационной

5 способности.

Формула изобретения Быстродействующее переключающее устройство, включающее первый и второй тиристорные контакторы, входы которых

0 предназначены для подключения к источникам питания, а выходы объединены через механические выключатели и подключены к общей нагрузке, первый и второй узлы гашения, входы которых подключены к входам

5 своих тиристорных контакторов, первый и второй узлы коммутации, входы которых подключены к входам соответственно первого и второго узлов гашения, а выходы под- ключены к первому и второму входам

0 принудительного выключения соответственно первого и второго тиристорных контакторов, первый и второй блоки .управления, входы управления которых предназначены для внешнего управления, а

5 первые управляющие выходы подключены к управляющим входам соответственно пер- вого и второго тиристорных контакторов, вторые управляющие выходы - к первым управляющим входам соответственно пер0 вого и второго узлов коммутации, отличающееся тем, что, с целью уменьшения , массогабаритных показателей, выходы первого узла гашения объединены с выходами второго узла гашения.

Фиг.1