Бесконтактный выключатель переменного тока Советский патент 1975 года по МПК H03K17/56 

1

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам « может быть использовано для выключения нагрузки переменного тока.

Известны бесконтактные выключатели неременного тока, содержащие встречно-параллельно включенные основные тиристоры с токоограничивающими реакторами, коммутирующие тиристоры, конденсатор с цепью подзаряда, элементы управления и защиты.

Для повышения надежности в работе в предлагаемом выключателе аноды основных тиристоров соединены с анодами одной пары коммутирующих тиристоров и дополнительно включенных диодов, а катоды основных тиристоров - с катодами другой пары коммутирующих тиристоров и других дополнительных диодов. Коммутирующие тиристоры и дополнительные диоды образуют две мостовые схемы, в диагональ одной из которых включен конденсатор с цепью лодзаряда, а диагональ другой мостовой схемы соединена с первой через введенные между ними резисторы.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема описываемого выключателя.

Основные тиристоры 1 и 2 включены встречно-параллельно для обеспечения полной проводимости тока в течение всего периода переменного напряжения сети. Для возмол :ности параллельной работы нескольких силовых блоков в фазе при больших токах нагрузки в аноды каждого из тиристоров включены воздушные реакторы 3 и 4. Коммутирующий конденсатор 5 заряжается до напряжения UQ от сети через диоды 6-9, резисторы 10 и 11 и реакторы 3 и 4.

При заряде коммутирующего конденсатора резисторы 10 и 11 оказываются включенными последовательно, а заряд происходит в оба полупериода. После заряда конденсатора при наличии команды на включение выключателя схема управления (на чертел е не показана) включает тиристоры 1 и 2. Во включенном состоянии выключателя зарядная цепь шунтируется включенными тиристорами 1 и 2 и начальный заряд поддерживается подзарядным устройством 12.

При возникновении короткого замыкания (например, Б момент, когда проводит тиристор 1) коммутирующий конденсатор 5 подключается к тиристору 1 при помощи коммутирующих тиристоров 13 и 14. Коммутирующие тиристоры 13-16 управляются сигналами от устройства 17 защиты, включенным в цепи нагрузки 18, которое состоит из датчиков, определяющих режим короткого замыкания и момент его возникновения, и схемы формирования и распределения импульсов включения тиристоров 13-16.

При включении тиристоров 13 и 14 в цепь короткого замыкания автоматически включается индуктивность реактора 3, увеличивая полное сопротивление контура. Так как напряжение на конденсаторе 5 является обратным для тиристора 1, то он запирается, а цепь короткого замыкания и конденсатор образуют колебательный LC-контур, процессы в котором описываются известными ура внениями. Время разряда конденсатора до нуля является временем запираиия (4ап) для выключения основного тиристора. Величину емкости и начальный заряд ее рассчитывают так, чтобы тиристора. Индуктивность реактора 3 увеличивает общую индуктивность контура, что облегчает условия коммутации. После разряда конденсатора 5 до нуля иачинается его .перезаряд, а на тиристоре 1 начинает восстанавливаться прямое напряжение. В момент перемены полярности на конденсаторе параллельно к нему при помощи диодов 7 и 9 подключаются резисторы 10 и 11. При этом тиристоры 13 и 14 остаются включенными, но за счет шунтирования конденсатора 5 параллельно включенными резисторами 10 и 11 происходит резкое демпфирование колебательного процесса в контуре и, следовательно, значительно снижаются .перенапряжения. При достаточно малой величине демпфирующего сопротивления процесс в контуре становится апериодическим и конденсатор заряжается только до амплитуды фазного напряжения сети.

После подключения шунтирующих цепочек ток IB контуре коммутации определяется фазным напряжением и становится равным нулю. При этом коммутирующие тиристоры (в

данном случае тиристоры 13 и 14) автоматически выключаются.

Одновременно происходит естественный разряд коммутирующего конденсатора 5, а в следующий полупериод оп заряжается до исходного значения Ug с требуемой полярностью. Для исключения последующих ложных включений Б момент срабатывания схемы зандиты производится блокировка схемы управления основных тиристоров.

Если короткое замыкание происходит в момент, когда проводит тиристор 2, работа схемы коммутации аналогична описанному п обеспечивается включением тиристоров 15 и

16, а затем диодов 6 и 8.

Предмет изобретения

Бесконтактный выключатель переменного

тока, содержащий встречно-параллельно включенные основные тиристоры с токоогра ичивающими реакторами, коммутирующие тиристоры, конденсатор с цепью подзаряда, элементы управления и защиты, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности работы, аноды основных тиристоров соединены с анодами одной пары коммутирующих тиристоров и дополнительно включенных диодов, а катоды основных тиристоров - с катодам

другой пары коммутирующих тиристоров п других дополнительных диодов, причем коммутирующие тиристоры и дополнительные диоды образуют две мостовые схемы, в диагональ одной из которых включен конденсатор

с цепью подзаряда, а диагональ другой мостовой схемы соединена с первой через введенные меж.ду ними резисторы.

Ш

/J

/5

:t-

/

л.//.

/б

/4

0 |Z()J

:z3

17