Устройство для защиты от перенапряжений сети постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H02H9/04 

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает необходимой надеж ности защиты, так как напряжение в защищаемой сети не стабилизировано на определенном уровне вследствие зависимости величины напряжения на конденсаторе от ампер-секундной характеристики импульса сопровождающего тока перенапряжения. Другим недостатком известного устройства является трудность выключения тиристора, т.е. отсутствие самовосстанавливаемости схемы после пропуска импульса тока, определяемого уровнем напряжения в сети и величиной шунтирующего конденсатор резисторНо Величрша сопротивления шунтирующего резистора выбирается из условия обеспечения неличинь сопровождающего тока (под действием напряжения сети) меньщей тока удержания тиристора, следовательно, сопротивлеьше щ)1т1рующего резистора должно быть болыш1м. Но при этом увеличршается длительность восстанов ления схемы к следующему срабатывайте и в случае малых интервалов следования импульсов перенапряжения снятие перенагфяжений вообще невозможно, что может быть квалифицировано как неудовлетворительная надежность устройства. Третьим недостатком известного устройства является отсутствие защиты от переключения тиристора по анодной цепи при нарушениях в цепи угфавления, которые приведут к выходу из строя (повреждению) тиристора. Целью изобретения является повышение надежности. Для зтого в устройство для защиты от пере напряисений сети постоянного тока, содержащее цепь, включенную между полюсами сети и вы полнен1тую из последовательно соединенных тиристора и конденсатора, 111унт1фовшшого резистором, и коммутирующий дроссель, ДОПОЛШ тельно снабжено двумя лавинными диодами, р зистором и блоком управления, причем катод одного лавинного диода подсоединен к положительному полюсу сети, его япод соединен с выводом дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с выводом шунтирующего резистора, к точке соединения диода с дополнительным резистором подсоединен вы вод блока управления, второй вывод которого подключен к катоду тиристора, второй лавинный диод соединен катодом с катодом тиристора, а его шюд присоединен к отрицательному полюсу сети, при этом коммутирующий дроссель включен выводом конденсатора и отрицательным полюсом сети. На чертеже щжведено предлагаемое устройство. Оно содержит положительный 1 и отрицательный 2 полюсы электрической сети, тиристор 3, лавинные диоды 4, 5, резисторы б. 7, конденсатор 8, коммутирующий дроссель 9 и блок 10 управления. Лавинный диод 4 выполняет функции чувствительного элемента ля управления через блок 10 управления включением тиристора 3 и, одновременно, защищает последний. До появления импульса перенапряжения напряжение сети постоянного тока между полюсами 1 и 2 приложено к встречно-параллельной цепи, образованной лавилным диодом 4 и тиристором 3. Напряжение на конденсаторе 8, зашунтированном резистором 7, отсутствует. Устройство работает следующим образом. При возникновении перенапряжения в защищаемой сети, уровень которого превышает напряжение лавинообразования диода 4, последний проводить ток. Указа шый ток является сшналом для отпирания тиристора 3 через блок 10 управления. Включение тиристора 3 сопровождается зарядом конденсатора 8 через коммутирующ1ш дроссель 9. Энергия перенапряжения заряжает конденсатор и напряжение на нем повышается. Если энергия перенапряжения велика, то напряжение на конденсаторе может достичь напряжения лавинообразования лавшшого диода 5. Напряжение срабатывания диода 5 целесообразно выбрать в 1,5 раза превышаюшим номинальное напряжение защищаемой сети. Указанный диод 5 пропускает часть импульса тока перенапряжения. После прохождения импульса перенапряжения уровень напряже1шя на конденсаторе . оказывается больше напряжения сети. Это приводит к запиранию тиристора обратным напряжением, равным разности напряже}шя на конденсаторе и напряжения сети. Коммутирующий дроссель, кроме ограничения скорости нарастания тока включаемого Т1фистора, способствует дозаряду ковденсатора до напряжения, превышающего сетевое. Этим обеспечивается стабильное запирание тиристора. Разрядный резистор 7 служит для гашения энергии, запасенной в конденсаторе 8. Технико-экономическая эффективность изобрете1шя состоит в повьпиении надехшости устройства защиты от перенапряженш электрических сетей и потребителей постоянного тока. Дополнтельная эффективность состоит в уменьшении уровня остающегося напряжения в сети. Так как лавинный диод 5 имеет стабилитронную характеристику, то напряжение на конденсаторе не может быть больше стабилизированного, следовательно, на элементы защищаемой сети не может бьггь подано напряжение большей велич1шь1. Третьим фа1стором, определяющим; эффективность устройства, является защищенность тиристора от переключения по анодной цепи благодаря параллельному соединению лав1шного диода. Формула изобретения Устройство для защиты от перенапряжений сети постоянного тока, coaqDKamee цепь для включения между полюсами сети, выполненную из последовательно соедине1шых тиристора и и конденсатора, шунтированного резистором, и коммутирующий дроссель, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно снабжено двули лавинными диодами, резистором, блоком управления и дополнительными зажимами для подключения к полюсам сети, гфичем катод одного лавинного диода соединен с дополнительным зажимом для подключения к сети к положительному полюсу сети, его анод соединен с выводом дополнительного резистора, второй вывод которою соединен с вьшодом шунтирующего резистора, к точке соединения диода с дополнительным резистором подсоединен вывод блока управления, второй вывод которого подсоединен к катоду т}фистора, второй лавшшый диод соединен с катодом тиристора, а его анод соединен с дополнительным зажимом для подключения к сети к отрицательному полюсу сети, при зтом коммутирующий дроссель включен между выводом конденсатора с дополнительным зажимом для подключения к отрицательному полюсу сети. Источники информации, принятые во внимание гфи экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 202289, кл. Н 01 Н 9/06, 1972. 2. Патент США № 3793S35, кл. 307-202, 1972.