Устройство для переключения источников переменного тока Советский патент 1979 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к электротехнике, в особенности, к устройствам для переключения напряжения источ НИКОВ переменного тока в системах бес перебойного электроснабжения ответст венньш потребителей переменного тока Ответственные потребители перемен ного тока (устройства автоматики, связи, вычислительные машины и др.) не допускающие перерыва в питающем электроснабжении согласно правилам устройства электроустановок запитывгиотся от двух или более независимых источников электроэнергии. В случае повреждения основного источника питания нагрузка переключается на резервный источник.Для быстрого переклЮ чения нагрузки в настоящее время получили широкое применение полупровод никовые выключатели переменного тока на тиристорах или симисторах. Известные устройства для переключения напряжения источников перемеиного тока содержат электронные выклю чатели на силовых полупроводниковых приборах, блоки контроля напряжения на нагрузке, блоки управления полупроводниковыми приборами электронных в|д лючателей и блока памяти 1. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является быстродействуюищй статический переключатель, содержащий электронные выключатели на силовых полупроводниковых приборах, установленные в соединительных проводах от основного и резервного источников к нагрузке, блоки управления полупроводниковыми приборами упомянутых выключателей, подключенные к разноименным выходам блока памяти, выход которого соединен с блоком контроля напряжения на нагрузке 2. В нормальном режиме нагрузка питается от основного источника через электронный выключатель. При исчезновении или отклонении напряжения основного источника блок, контролирующий напряжение на нагрузке, выдает сигнал на блок памяти. Блок памяти через блоки управления полупроводниковьв(«и приборами выключателей производит включение электронного выключателя резервного источника и выключение электронного выключателя основного источника. Питание нагрузки далее осуществляется от резервного источника. При восстановлении напряжения основного источника переключател отключает нагрузку от резервного ис точника и подключает ее к основному Однако, наряду с нормальньоми режимами электроснабжения нагрузки, су ществуют такие аварийные ситуации, когда описанное устройство не может обеспечить либо удовлетворительного качества переходного процесса при переключении источников, либо защиту силовых полупроводниковых приборов, Так, в случае короткого замыкания в нагрузке, устройство осуществляет перевод ее на резервный источник. Ес ли в этом случае не контролировать ток, протекаемый через выключатель резервного источника, может наступит момент, когда силовые полупроводниковые приборы выключателя выйдут из строя от сверх тока. В случае выхода из строя полупроводниковых приборов выключателя основного источника с коротким замыканием и последующего переключения ис точников наступает режим, когда между основным и резервным источником протекает ток, вызывающий выход из строя полупроводниковых приборов выключателей. Кроме того, в этом режиме возможно нарушение электроснабжения нагрузок. Зачастую требуется так же выдавать на местный или дистанционный пульт информацию о режимах работы устройства. Целью изобретения является повыше ние надежности устройства и выдача информации о режиме работы. Для этого в устройство для переключения ИСТОЧНИКОВ переменного тока содержащее полупроводниковые выключатели, установленные в цепи соедине ния основного и резервного источников с нагрузкой, блоки управления выключателей, подключенные к разноименным выходам блока памяти, вход которого соединен с блоком контроля напряжения на нагрузке, дополнительно введены датчик тока резервного ис точника, пороговая схема, блок задержки, блок, формируюпщй отключение основного источника по входу и элект ромеханический аппарат, установленны между основным источником и общей точкой соединения полупроводниковых выключателей, причем датчик тока сое динен через пороговую схему и блок задержки с блоком памяти, а к выходу памяти подключен блок, формирующий сигнал отключения основного источника по входу. Причем к выходам блока памяти и блока задержки подключены блоки.сигнализации. На чертеже приведено устройство для переключения источников перемен,ного тока, принципиальная схема. В соединительных проводах от основного 1 и резервного 2 источников к нагрузке 3 установлены полупроводниковые выключатели 4-5. Между выходом основного источника и выключателем 4 установлен электромеханический контактор 6, катушка которого 7 подключена к выходным шинам основного источника 1. К нагрузке 3 подключен блок контроля напряжения на нагрузке 8, соединенный с блоком памяти 9 . К разноименным-выходам блока памяти подключены блоки 10-11 управления полупроводниковыми выключателями, блоки 12, 13 сигнализации и блок 14, формирующий сигнал отключения основного источника по входу 15, Ток, потребляемый от резервного источника, контролируется датчиком 16 тока, соединенным через пороговую схему 17 и блок 18 задержки с блоком 9 памяти. К выходу блока 18 задержки подключен также блок 19 сигнализации. В нормальном режиме контактор 6 и выключатель 4 включены и нагрузка 3 питается от основного источника. При исчезновении напряжения на нагрузке 3блок 8 контроля напряжения на нагрузке формирует сигнал, по которому блок 9 памяти так воздействует на блоки 1.0-11 управления, что выключатель 4 отключается, а выключатель 5 включается. Нагрузка 3 получает питание от резервного источника 2. Одновременно с отключением выключателя 4блок формирует сигнал отключения основного Источника 1 по входу 15. Это приводит к тому, что катушка 7 контактора 6 обесточивается и контакты контактора 6 разрывают цепь между основным источником 1 и выключателем 4. Таким образом автоматически исключается возможность протекания тока от резервного источника к основному в случае выхода полупроводникового выключателя 4 основного источника с коротким замыканием (как показали расчеты вероятностб выхода из строя тиристоров выключателя с коротким замыканием составляет около 30% от отказов всего устройства). В режиме переключения, вызванного коротким замыканием в нагрузке, при отсутствии или несрабатывании защитных аппаратов в цепи нагрузки ток резервного источника, может вызвать выход из строя полупроводниковых приборов выключателя 5. Для исключения этого введен датчик 16 тока, соединенный через пороговую схему 17 и блок 18 задержки с блоком 9 памяти. При превышении током порога срабатывания схемы формируется сигнал, который с выдержкой времени, задаваемой блоком 18 задержки, воздействует на блок памяти, таким образом, что блок 11 управления снимает управление с полупроводниковых приборов выключателя 5. Одновременно с этим блок 19 сигнализации сигнализирует (светом или звуковым сигналом) об аварийном отключении устройства. Выдержка времени здесь определяется перегрузоч