Способ переключения потребителя с одной сети переменного тока на другую Советский патент 1980 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к способам упра1вления низковольтными электрическими аппаратами, а именно, автоматическими переключателями, выполняющими функцию пе реключения питания с одной сети на другую. Переключатели предназначены для электроснабжения ответственных потребителей, таких как вычислительные системы, системы регулирования, системы контрольно-измерительных приборов, системы автоматического управления сложными технологическими процессами, где некоторые элементы (например, запоминающие устройства) не допускают длительного перерыва питания. Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является способ переключения потребителя с одной сети переменного тока на другую, заключающийся в том, что переключение производится с помощью двух управляемых бесконтактных прерывателей переменного тока, содержащих встречно-параллельно включенные тиристоры в фазах обеих сетей, причем сигналы управления каждым тиристором формируют в интервале совпадения напряжения сети и тока потребителя в полярности. соответствующей схемной полярности ти ристоров 1. К недостатку этого способа следует от нести низкую надежность работы (возможны сбои при переключении) при электроснабжении потребителей с ,l. Считаем, что система управления мгновенно реагирует на снижение напряжения. При снижении напряжения (в момент t,) сигналы управления снимаются с тиристоров работающей сети и, следовательно, тиристоры работающей сети включаются в момент времени t . Напряжение соответствующей фазы резервной сети в промежутке t (-t г не совпадает по фазе с током потребителя, и, следовательно, сигналы управления на тиристоры запасной сети не подаются. В момент 13 напряжение запасной сети меняет знак на противоположный, но ток потребителя к этому моменту уже равен нулю. Следовательно, не произойдет включение тиристоров резервной сети, Целью настоящего изобретения является повыщение надежности работы при переключении с одной сети трехфазного переменного тока на другую.

Это достигается тем, что в известном способе переключения потребителя с одной сети переменного тока на другую с, помощью встречно-параллельных тиристоров, установленных в фазах основной и резервной сетей, путем формирования сигналов управления при переключении теми тиристорами, схемная полярность которых соответствует полярности напряжения сети и тока потребителя, переключение производят при одновременной принудительной коммутации тиристоров одной из фаз работающей сети в случае разнополярности тока и напряжения потребителя.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, осуществляющего переключение потребителя с одной сети трехфазного переменного тока на другую; на фиг. 2 приведена временная диаграмма, поясняющая работу переключателя.

Устройство переключения содержит блок 1 управления, датчики 2-4 тока, узел 5 принудительной коммутации, силовые тиристоры 6-17 в фазах обеих сетей, два трехфазных тиристорных моста, состоящих из коммутирующих тиристоров 18-29.

Устройство переключения работает следующим образом.

Напряжения обеих сетей контролируются блоком управления, который формирует сигналы управления силовыми тиристорами основной или резервной сети в зависимости от величины напряжений в фазах сетей.

При снижении напряжения работающей сети блок управления снимает сигналы управления со всех силовых тиристоров работающей сети и формирует сигналы управления на те силовые тиристоры резервной сети, схемная полярность которых соответствует полярности напряжения сети и тока потребителя соответствующих фаз; одновременно производится принудительная коммутация токопроводящего силового тиристора одной из фаз работающей сети, если ток и напряжение в ней разнополярны.

Например, снижение напряжения работающей сети произошло в момент tci (см. фиг. 2). В этот момент напряжение U однополярно с током IB , напряжение Uc однополярно с током 1с , напряжение U ди ток 1д разнополярны. На основе анализа входных сигналов от датчиков 2-4 тока и фазных напряжений резервной сети блок управления снимает сигналы управления с силовых тиристоров 12-17 основной сети и подает сигналы управления на силовые тиристоры 8, 11 резервной сети и на коммутирующие тиристоры 26, 18; при этом узел принудительной коммутации подключается к силовому тиристору 12, обеспечивая принудительное отключение последнего. После

окончания принудительной коммутации (0,10,5 мс) сигналы управления с блока управления начинают подаваться на оба тиристора б, 7 резервной сети.

Для синхронных трехфазных сетей переменного тока этапы совпадения токов всех фаз нагрузки и фазных напряжений по полярности повторяются через промежутки времени t ; , причем несовпадение может, быть только в одной фазе, Т - период повторения напряжения сети.

Максимальный ток, отключаемый узлом принудительной коммутации, равен;

1макс.отКА ,

I н - номинальный ток нагрузки.

Уменьшение отключаемого тока позволяет уменьшить величину емкости узла принудительной коммутации.

Обратное переключение с резервной сети 0 на основную осуществляют при восстановлении напряжения основной сети, без применения принудительной коммутации тиристоров, в момент совпадения по полярности токов всех фаз и фазных напряжений.

Способ переключения потребителя с од ной сети переменного тока на другую повышает надежность работы системы резервирования электропитания потребителя для двух трехфазных синхронных сетей переменного тока с глухозаземленной нейтралью, 0 что дает возможность исключить сбои в устройствах автоматики, допускающих перерыв питания не более 3 мс при частоте 50 Гц, и обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей повышенной ответственности.

Формула изобретения

Способ переключения потребителя с оди ной сети переменного тока на другую с помощью встречно-параллельных тиристоров, установленных в фазах основной и резервной сетей, путем формирования сигналов управления при переключении теми тиристорами, схемная полярность которых соответствует полярности напряжения сети и тока потребителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, переключение производят при одновременной принудительной коммутации тиристоров одной из фаз работающей сети в случае разнополярности тока и напряжения потребителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 5 № 316154, кл. Н 02 J 9/06, 1968.

дс

и/( OB P.c

h

- t