Устройство для бездуговой коммутацииТРЕХфАзНыХ цЕпЕй пЕРЕМЕННОгО TOKA Советский патент 1981 года по МПК H01H9/30 

Для достижения указанной цели в устройство для бездуговой коммутации трехфазных цепей переменного тока, содержащее вакуумные выключатели с импульсными приводами, синхронизирующий блок, включаемый в одну из фаз отключаемой цепи, пик-трансформатор, первичной обмоткой которого является фаза цепи, а вторичная обмотка через выпрямительный мост ьключена к входу триггера со счетным входом, предва-. рительно заряженные коммутирующий . . и дополнительный конденсаторы, тиристоры и путевой выключатель,- введены три импульсных трансформатора, каждый из которых имеет одну входную и две выходньлх обмотки, и отделитель с электромагнитным приводом и цепью питания, причем входная обмотка одного импульсного трансформатора включена в цепь импульсного выхода синхронизирующего блока, включенного в одну из фаз отключаемой цепи, последовательно с одним из вакуумных выключателей, а каждая из двух выходных о.бмоток этого импульсного трансформатор подключена к управляющим электродам каждого из тиристоров, которые включены в выходные цепи триггера со счетным входом, входные обмотки двух .других импульсных трансформаторов подключены к выводам дополнительного конденсатора через другие тиристоры, к электродам управления которых подключены катоды тиристоров, включенных в выходные цепи триггера со счетным входом, выходные обмотки каждого и1з двух других шшульсных трансформаторов подключены к управля ю1цим «элект, родам других четырех тиристоров,которые соединены таким образом, чтобы, в зависимости от сигналов, посту пивших на их управляющие электроды, подключать один из выводов коммутирующего конденсатора к одной из клемм другого вакуумного выключателя, котоР|дй включен в другую фазу отключаемой цепи, в третью фазу которой включен отделитель, а в цепь электромагнитного привода отделителя включен путевой выключатель.

,На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит.вакуумный выключатель 1 с приводом импульсного типа, например индукционно-динамическим приводом (ИДП), стоящий в первой фазе трехфазной цепи переменного тока, синхронизирующий блок 2, выра 1ывающий импульс с хронизации на привод вакуумного выключателя 1 перед нулем тока в первой фазе, например, в случае превышения током величины уставки (короткое замыкание), импульсный трансформатор 3, входная обмотка 4 .которого включена в импульсную цепь выходного сигнала синхронизирующего блока 2, выходные обмотки 5 и 6, этого импульсного трансформатора и пик-трансформатор 7, входной обмоткой которого является вторая фаза отключаемой цепи, мост из полупроводниковых вентилей 8-11, который инвертирует импульсы отрицательной полярности с выхода пик-трансформатора 7 и выдает импульсы только положительной полярности в нулях тока второй фазы, триггер со счетным входом 12, который перебрасывается в .противоположное состояние с приходом очередного импульса в нуле тока второй фазы, вспомогательные тиристоры 13 и 14, к цепям управления которых подключены выходные обмотки 5 и б импульсного трансформатора 3, тиристоры 15 и 16,стоящие в цепи с предварительно заряженным конденсатором 17 и первичными обмотками 18 и .19 импульсных трансформаторов 20 и 21, выходные обмотки 22-25 импульсных трансформаторов 20 и 21, вакуумный выкЬючатель 26 во второй .фазе трехфазной цепи, коммутирующие тиристоры 27-30, к цепям управления которых подключены выходные обмотки 22-25 импульсных трансформаторов 20 и 21, предварительно заряженный коммутирующий конденсатор 31 , катушка 32 импульсного привода вакуумного выключателя 26 (например ИДП), отделитель 33, стоящий в третьей фазе отключаемой цепи, расцепляющий электромагнит 34 привода отделителя 33 и путевой выключатель 35.

Устройство работает следующим образом,

При подаче команды на отключение (это может быть сигнал автоматичес-кого устройства в случае превышения током величины установки или нажатие оператором кнопки в выходной цепи синхронизирующего блока 2) синхронизирующий блок 2 выдает импульстока на срабатывание быстродействующего привода вакуумного выключателя 1 перед нулем тока в фазе. Этот импуль будет обтекать первичную обмотку 4 импульсного трансформатора 3. При этом будутвырабатываться импульсы тока в выходных обмотках 5 и 6 импульсного трансформатора 3. Пиктрансформатор 7 постоянно вырабатывает импульсы напряжения в нулях то,ка второй фазы (фаза с вакуумным выключателем 26).. На выходе моста из полупроводниковых вентилей 8-11 будут импульсы положительной полярГности в нулях тока.Эти импульсы по1ступают на триггер со счетным входом 112,На выходах триггера со счетным входом 12 попеременно возникают потенциальные сигналы разной полярности. Импульсы тока выходных обмоток 5 и 6 импульсного трансформатора 3 будут поступать в цепи управления вспомогательных тиристоров 13 и 14. Однако во включенное состояние перейдет один из тиристоров 13 и 14, а именно тот, на аноде которого будет положительный потенциальный сигнал Спотенциальная единица на соответствукнцем выходе триггера со счет ным входом 12), Предположим, что когда по первичной обмотке.пик-тран форматора 7 протекает положительная полуволна тска (указана стрелкой), триггер со счетным входом 12 находится в единичном состоянии, т.е. на единичном выходе образуется потенциальный сигнал положительной полярности, В этом случае во включенное (Состояние переходит тиристор 14 и . положительный потенциальный сигнал, попадая на управляющий электрод тиристора 16,открывает его.Конденсатор 17 при этом разряжается на входную обмотку 19 импульсного трансформатора 21. Выходные обмотки 24 и 25 импульсного трансформатора 21 подключены к цепям управления коммутирующих тиристоров 29 и 30. Тиристоры 29 и 30 открываются и предварительно заряженный коммутирующий конденсатор 31 разряжается пр цепи 31-30-г2629-32-31, создавая импульс противото ка через вакуумный выключатель 26 (показано стрелкой). Ток разряда конденсатора 31 будет при этом проходить по катушке 32 импульсного привода вакуумного выключателя 26. Поскольку время обтекания током катушки и время расхождения контактов соизмеримы, отключение этой фазы произойдет без загорания дуги, в момент нуля тока на контактах вакуум.ного выключателя 26. Конденсатор 31 перезарядится и напряжением обратной полярности запрет тиристоры 29 и 30. В момент размыкания контактов вакуумного выключателя 26 замкнется пу тевой выключатель 35, подавая напряжение на расцепляющий электромагнит 34 привода отделителя 33, отключающего обесточенную третью фазу, В слу чае, если ток в первичной обмотке пик-трансформатора 7 будет иметь направление, противоположное рассмот ренному выше, поло/кительный потенциальный сигнал будет на нулевом выход триггера 12, откроется;: тиристор 13 конденсатор 17 разрядится на входную обмотку 18 импульсного трансфера тора 20. При этом импульсы тока в выходных обмотках 22 и 23 импульсного трансформатора 2О,протекая по цепям управления тиристоров 27 и 28, открывают их, и коммутирующий конденса тор 31 разряжается по цепи 31-27-2628-32-31, создавая импульс противотока через вакуумный выключатель 26. Устройство при этом работает аналогичным образом. Устройство может применяться дия быстрого и бездугового отключения как номинальных токов, так и токов короткого замыкания в силовых трехфазных цепях с изолированной нейтралью. По сравнению с получившими широкое распространение фильтровыми токовыми защитами, которые реагируют не на полные токи, а на их симметричные составляющие и которые не отключают симметричных трехфазных коротких замыканий, предлагаемое устройство успешно отключает симметричные трехфазные короткие замыкания. Использование только одного коммутирукацего емкостного накопителя VCTройства, а также одного синхронизирующего устройства резко уменьшает стоимость устройства, упрощает схемное решение.. ; Таким образом,использование изобретения позволяет снизить стоимость, улучшить масс-габаритные показатели и повысить надежность коммутирующей аппаратуры. Формула изобретения Устройство для бездуговой коммутации трехфазных цепей переменного тока, содержащее вакуумные выключатели с импульсными приводами, синхрон.изирующий блок, включаемый в одну из фаз отключаемой цепи,пик-трансформатор, первичной обмоткой которого является фаза цепи, а вторичная обмотка через выпрямительный мост подключена к входу триггера со счетным входом, предварительно заряженные коммутирующий и дополнительный конденсаторы, тиристоры и путевой выключатель, отличающееся тем, что, с целью упрощения, в него введены три импульсных трансформатора, каждый из которых имеет одну входную и две выходных обмотки, и отделитель с электромагнитным приводом и цепью питания, причем входная обмотка одного импульсного трансформатора включена в цепь импульсного выхода синхронизирующего блока, включенного в одну из фаз отключаемой цепи, последовательно с одним из вакуумных выключателей, а каждая из двух выходных обмоток этого импульсного трансформатора подключена к управляющим электродам каждого из тиристоров, которые включены в выходные цепи триггера со счетным входом, входные обмотки двух других импульсных трансформаторов подключены к выводам дополнительного конденсатОрг через другие тиристоры, к электродам управления которых подключены катоды тиристоров, включённЕях в ВЕЛХодные цепи триггера со счетным входом, выкодные обмотки каждого из двух других импульснШ трансформаторОМ НЬдключены к управляющим электродам ругих четырех тиристоров,Кото{%1е соединены между собой таким образом.