Устройство для ограничения пере-НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02H9/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕНАНРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к аппаратам защиты электротехнических установок переменного тока от перенапряжений. Известно устройство для ограничения перенапряжений, в котором полупроводниковый элемент отпирается путем подачи импульса через динистор, отпираемый конденсатором, который заряжается через днод 1. Однако это устройство чувствительно к скорости нарастания напряжения и поэтому не имеет стабильной уставки. Устройство также не пригодно для цепей с напряжением более напряжения переключения динистора. Устройство для ограничения перенапряжений содержит тиристор, в катодной цепи которого включены параллельно соединенные конденсатор и резистор 2 . Однако это устройство способно работать при одной полярности, требует зашиты от перенапряжений обратной полярности, уставка зависит от крутизны воздействующего напряжения и величины остаточного напряжения на конденсаторе. Наиболее близким к предложенному является устройство для ограничения напряжения. В этом устройстве полупроводниковыи ограничитель напряжения состоит из двух -включенных BcipeMHo-iiapa.i.io.ibHO тиристоров с цепями уппав.юиии п ограничивающего резистора 3. Недостатком данного уст)ойс1на яи.1яется нестабильность ограничения lu-peiiaiipiiжений на защищаемо.м объекте. Це:1ь изобретения новьпиение надежности иутем о ран11чения перенапряжений на заданном уровне. Поставленная цель дости|-ается тем, что устройство для ограничения перенапряжения, содержац.1,ее встречно-параллельно вк.чюченные тиристоры, последовательно с которыми включен ограничивающий резистор и цепи управления тиристоров, дополнительно снабжено импульсным трансформатором, диодами и пороговым элементом, при этом первичная обмотка импульсного-трансформатора через пороговый элемент подключена параллельно упомянутым ограничивающему резистору и тиристорам, а вторичные обмотки через диоды подключены к цепям управления тиристоров и их катодам. На чертеже показана принципиальная схема предложенного устройства.

Устройство содержит ограничивающий резистор 1, включенные встречно-параллельно тиристоры 2 и 3, импульсТ1|ый трансформатор 4,первичная обмотка которого через пороговый элемент 5 (например, варистор) подключена параллельно ограничивающему резистору 1 и тиристорам 2 и 3. Вторичные обмотки импульсного трансформатора 4 через диоды 8 и 9 подключены к тиристорам 2 и 3, управляющие переходы которых шунтированы стабилитронами 6 и 7. Катоды диодов 8 и 9 и, соответственно, стабилитронов 6 и 7 присоединены к управляющим выводам тиристоров 2 и 3. Разрядный ток конденсатора 10 через резистор 11 и тиристор 2 или 3 является током удержания при отпирании тиристоров до появления в них рабочего тока. Конденсатор 12 повышает помехоустойчивость устройства . Устройство для ограничения напряжения своими клеммами А и В присоединено к защищаемому объекту. Уровень перенапряжений на защищаемом объекте определяется вольтамперной характеристикой порогового элемента 5.

При включении защищаемого объекта на рабочее напряжение благодаря наличию конденсатора 12 оно в начальный момент прикладывается к пороговому элементу 5, тиристорам 2 и 3, а также к резисторам 1 и 11. В установивщемся режиме рабочее напряжение приложено к пороговому элементу 5, тиристорам 2 и 3 и распределено между конденсатором 10 и резисторами 1 и 11. При появлении на клемме А перенапряжения положительной полярности, и если его величина достигает значения уставки порогового элемента 5, в первичной обмотке трансформатора 4 возникает импульс тока, который трансформируется во вторичную обмотку и течет по контуру вторичная обмотка - диод 8 - тиристор 3. Во второй вторичной обмотке ток не возникает, так как контур для него заперт диодом 9. При этом тиристор 3 отпирается и через него и резистор 11 разряжается конденсатор 10, что способствует поддержанию тиристора в открытом состоянии до тех пор, пока в нем не появится разрядный ток, идущий

от клеммы А через резистор 1. При прохождении приложенного к устройству напряжения через нулевое значение тиристор 3 запирается и защита приходит в исходное состояние. При появлении на клемме А импульса отрицательной полярности срабатывает контур, содержащий диод 9 и тиристор 2. В остальном цепи работают так же, как и при положительной полярности перенапряжения. Стабилитроны 6 и 7 ограничивают напряжение на управляющем

электроде тиристоров 2 и 3 соответственно. Для защиты высоковольтных объектов переменного тока защиту от перенапряжений осуществляют путем последовательного включения нескольких описанных устройств

защиты перенапряжения.

Таким образом, использование данного устройства позволяет выбрать оптимальные уровни работы и повышает надежность устройства.

Формула изобретения

Устройство для ограничения перенапряжения, содержащее встречно-параллельно

включенные тиристоры, последовательно с которыми включен ограничивающий резистор и цепи управления тиристоров, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности путем ограничения перенапряжения на заданном уровне, оно дополнительно

0 снабжено импульсным трансфор.матором, диодами и пороговым элементом, при этом первичная обмотка импульсного трансформатора через пороговый элемент подключена параллельно упомянутым ограничивающему резистору и тиристорам, а вторичные обмотки через диоды подключены к цепям управления тиристоров и их катодам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР № 202289, кл. Н 01 Т 1/16, 1963.