Устройство для защиты от перенапряжений аппаратуры двухпроводной линии связи Советский патент 1979 года по МПК H02H9/06 

1

Изобретение относится к приборам защиты электрических цепей от перенапряжений и может быть использовано для защиты установок проводной связи п аппаратуры телемеханики от перенапряжений, возникающих па линиях связи.

Известно устройство для зан1иты электрических неп.ей, содержащих нолупроводннковые стабилитроны или схемы на тиристорах, порог срабатывания которых определяется стабилитронами в иепи управляющето электрода 1.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для заихиты от перенапряжений аппаратуры двухпроводной линии связи, содержапхее трехэлектродный разрядник, главные электроды которого подключены к входным вводам, к которым также подключена цепочка из последовательно соединенных резистора, первичной обмотки импульсного трансформатора и переключаюнгего блока с участком отрицательного сопротивления на вольтамперной характеристике и скачкообразно переключающегося при любой полярности входного сигнала, а вторичная обмотка импульсного трансформатора подключена к

поджигающему и одному из главных электродов разрядника, ,к которому также подключена иень из встречно включенных ста.билитронов, иодключённых параллельно защин аемой цепи, и нелинейного сопротивлепия, другой вывод которого соединен с первичной обмоткой импульсного трансформатораС2,.

Недостатком известного устройств;, является сложность применения его дли .чвухпроводной. линии и недостаточное быстродействие.

Цель изобретения - уиропа.сние и повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем. что в устройство для защиты от переиап|1яжений аппаратуры двухпроводной линии cr.H.ui, содержащее для каждой линии трехэ.1ск1 цодиый разрядник, главные электроды которого подключены к входным вводам, к которым также подключена цепочка из последовательно соединенных резистора, первичной обмотки импульсного трансформатора и переключающего блока с участком отрицательного сопротивления на вольт-амперной характеристике и скачкообразно перек.почаюП1егося при любой полярности входного спгнала, a вторичная обмотка импульсного трансформатора подключена к поджигающему и одному из главных электродов разрядника, к которому также подключена цепь из встречно-включенных стабилитронов, подключенных параллельно защищаемой цепи и нелинейного сопротивления, другой вывод последнего соединен с первичной обмоткой импульсного трансформатора, первичные обмотки импульсного трансформатора находятся поверх вторичных обмоток и размещены на одном общем магнитопроводе, при этом первичные и вторичные обмотки, связанные с первой линией, расположены на магнитопроводе на максимальном удалении от обмоток, связанных со второй линией связи. Кроме того, с целью повыщения надежностизащиты, путем исключения щунтирования стабилитронами первичной обмотки импульсного трансформатора, нелинейное сопротивление соединено с концом первичной обмотки импульсного трансформатора, соединенной-также с переключающим блоком. « На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для защиты от перенапряжений аппаратуры двухпроводной линии связи. Устройство содержит искровой разрядник главные электроды 1 и 2 которого подключены к входным вводам 3 и 4 устройства, подключаемых к источнику перенапряжений, т.е. линий связи. Поджигающий электрод 5 разрядника подключен к одному выводу вторичной обмотки 6 импульсного трансформатора 7, его второй вывод подключен к Заземленному главному электроду 2. Последовательная цепь, составленная из ограничивающего резистора 8, первичной обмотки 9 импульсного трансформатора и переключающего блока 10, подключена параллельно к входным клеммам 3 и 4 устройства. Первичная обмотка одной половины устройства намотана водин слой поверх вторичной обмотки длялинии связи 11 на одном стержне сердечника импульсного трансформатора, на противоположном стержне которого таким же образом размещены обмотки для другой линии связи устройства защиты. Один вывод ограничивающего резистора соединен с входной клеммой 3, а другой - с одним выводом первичной обмотки 9 импульсного трансформатора 7, другой вывод первичной обмотки 12 соединен с переключающим блоком 10 и через нелинейное сопротивление 13 - с выходной клеммой 14 устройства защиты и защищаемой цепи 15. Параллельно с .выходными клеммами 14 и 16, подключаемыми к защищаемой цели, подключены встречно-включенные стабилитроны 17. При рабочем направлении защищаемой цепи переключающий блок 10 заперт, стабилитроны 17 не проводят ток, следовательно, схема защиты имеет больщое внутреннее сопротивление. С возникновением на клеммах 3 и 4 напряжения, превышающего порог срабатывания переключающего блока, происходит его скачкообразное отпирание. Импульс напряжения, приложенный к первичной обмотке 9 импульсного трансформатора 7, трансформируется во вторичную обмотку 6 и приложенный к поджигающему и главному электродам 5 и 2 соответственно вызывает электрический пробой воздущного промежутка главных электродов 1 и 2 разрядника. Электрическая дуга, имеющая малое сопротивление, закорачивает источник перенапряжения. Возникает ток, проходящий через главные электроды разрядника, и источник пере-напряжения разряжается. Ток через главные электроды прекращается, в результате переключающее устройство и разрядник в целом переходят в исходное состояние.. Резистор 8 ограничивает максимальный ток в цепи переключающего блок 10. Благодаря наличию триггерного эффекта в переключающем блоке и его полному отпиранию все перенапряжение в течение нескольких микросекунд прикладывается к первичной обмотке 9 импульсного трансформатора 7, что вызывает резкое изменение тока в ней. Чтобы защитить от импульса перенапряжения длительностью времени задержки переключающего блока защищаемую цепь 16, параллельно ей включены стабилитроны 17 и последовательно нелинейное сопротивление 13 индуктивностью 100-200 мГ. Напряжение стабилизации стабилитронов 17 такое же или немного выще напр яжения срабатывания переключающего блока. При одновременном возникновении перенапряжений разных полярностей на входных клеммах устройства защиты магнитные потоки, создаваемые первичными обмотками импульсного трансформатора, вычитываются. Однако из-за того, что обмотки поджигания, связанныёсдругой линией связи устройства защиты рйзмещены на противоположном стержне сердечника, их взаимное влияние минимальное, и поджигающий импульс возникает на обоих выходных обмотках. . Изобретение можно использовать на больщинстве линий проводной связи и телемеханики. Его использование в схемах защиты от перенапряжений позволяет повысить надежность работы аппаратуры связи и телемеханики и уменьщить расходы на их ремонт и обслуживание. Формула изобретения Устройство для защиты от перенапряжений аппаратуры двухпроводной линии связи, содержащее для каждой линии трехэлектродный разрядник, главные электроды

которого подключены к входным вводам, к которым также подключена цепочка из пос ледовательно соединённых резистора, первичной обмотки импульсного трансформатора и переключающего блока, с участком отрицательного сопротивления на вольтамперной характеристике и скачкообразно переключающегося при любой полярности входного сигнала, а вторичная обмотка импульсного трансформатора подключена к поджигающему и одному из главных электродов разрядника, к которому также подключена цепь из встречно-включенных стабилитронов, подключенных параллельно защищаемой цепи и нелинейного сопротивления, другой вывод которого соединен с первичной обмоткой импульсного трансформатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения быстродействия, первичные обмотки импульсного трансформатора находятся поверх вторичных обмоток и размещены на одном общем магнитопроводе, при этом первичные и вторичные обмотки, связанные с первой линией, расположены на магнитопроводе на максимальном удалении от обмоток, связанных со второй линией связи.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты путем исключения шунтирования стабилитронами первичной обмотки импульсного трансформатора, нелинейное сопротивление соединено с концом первичной обмотки импульсного трансформатора, соединенной также с переключающим блоком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 202289, кл. Н 01 Т 1/16, 1970.

2.Заявка № 2139021/07, кл. Н 02 Н 9/06, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

|||9