Устройство для защиты цепи постоянного тока от аварийных режимов Советский патент 1981 года по МПК H02H3/87 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защи ты электрических цепей с автоматнчес КИМ повторным включением, и может быть использовано в статических преобразователях с явным звеном постоян ного тока или в цепях управления нагрузкой для отключения аварийного режим и автоматического повторного включения При снятии аварийного сигнала. Известно устройство защиты, содер жащее вк1иоченный последовательно с нагрузкой коммутируемый тиристор, снабженный цепями запуска и гашения Недостатками данного устройства . являются его сложность вследствие введения дополнительных элементов, снижающих надежность, и большое врем автоматического повторного включения за счет увеличения времени, идущего на восстановление коммутирующего тиристора. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство защиты, содержсццее включенны последовательно с нагрузкой тиристор снабженный цепями запуска, подпитки и емкостного гашения, состоящей из зарядного резистора, конденсатора и тиристора, и дополнительную гасущую цепь, аналогичную указанной, катод тиристора котсчрой подключен к основной гасящей цепи, соединенной с ее конденсатором через диод, шунтированный резистором 2. Недостатком известного устройства является большое время автоматического повторного включения, так как введенная в устройство дополнительная цепь гашения и повторного включения для уменьшения времени автоматического повторного включения со своими элементами управления и запуска не обеспечивает снижение времени повторного включения при поступлении в устройство защиты длительного (во времени ) сигнала Авария с последующим его снятием, так как элементы уст- . : ройства цепи повторного включения приходят в такое состояние, что для их подготовки необходимо время и только после этого возможна подача команды на повторное включение нагрузки. Делью изобретения является повышение надежности устройства за счет уменьшения времени ав гоматического повторного включения. Цель достигается тем, что в устройстве для защиты цепи постоянного тока от ав.арийных режимов, содержащем проходной тиристор, анодом подключенный к нагрузке, а катодом к первому выводу источника питания, коммутирующий тиристор, катодом соединенный с катодом проходного тиристора, гасящий конденсатор, включенный между анодами тиристоров, цепь запуска проходного тиристора, включенную между его управляющим электродом и анодом коммутирукхцего тиристора, третий тиристор с целью запуска, конденсатор и два резистора, тре тий тиристор включен между вторым выводом источника питания и .нагрузкой, причем его анод через первый резистор соединен с его цепью запуска и упомянутым конденсатором, второй вывод которого подключен к аноду проходного тиристора, а второй резистор включен между анодами третьего и коммутиругадего тиристоров. На чертеже приведена схема устройства. Устройство содержит проходной тиристор 1 , коммутирующий тиристор 2, гасящий конденсатор 3; динистор 4; резистор 5 и конденсатор б образующие цепь запуска тиристора 1; тиристор 7; динистор 8; резистор 9; конденсатор 10 и резистор 11;образующие цепь запуска тиристора 7; первый ограничительный резистор 12; второй ограничительный резистор 13/ конденсатор 14/ нагрузку 15; диод 16 источник питания 17. Устройство работает следующим образом. При включении источника 17 через резистор 13, конденсатор б, динистор 4 и управляющий переход тиристора 1 потечет ток, обусловленный зарядом конденсатора б, что приведет к открытию тиристора 1, в результате этого начнут заряжаться конденсаторы 3 и 14 соответственно через резисторы 13 и 12 и тиристор 1. При достижении на конденсаторе 14 определенного напряжения, последнее включит цепь запуска тиристора 7, к торый откроет и подключит нагрузку 15 к источнику питания 17, Таким образом нагрузка оказывается запита ной. , С приходом на управляющий перехо тиристора 2 сигнала Авария после ;ний откроется, эашунтирует цепь зап {ка тиристора 1 и по цепи:- верхняя обкладка конденсатора 3, тиристор 2 тиристор 1, нижняя обкладка конденсатора 3 обеспечит прохождения тока гашения тиристора 1, который закроется. Кроме того, если запускающий конденсатор б еще не разрядился на разрядный резистор 5, то он дора рядйтся по.цепи: верхняя обкладка конденсатора б, тиристор 2, диод 16 нижняя обкладка конденсатора б и будет готов к работе в случае .снятия сигнала Авария с тиристора 2. После закрытия проходного тиристора 1 конденсатор 3 гасящей цепи перезаряжается от источника питания по цепи: плюс источника, тиристор 7, нагрузка 15, конденсатор 3, тиристор 2 минус источника. Одновременно с закрытием тиристора 1 конденсатор 14 при отключенном минусе от нагрузки 15 источника питания продолжит питание ее по цепи: верхняя обкладка конденсатора 14, резистор 12, тиристор 7, нагрузка 15, нижняя обкладка конденсатора 14, если время действия сигнала Авария на динисторе 8 гасящей цепи будет меньше той части постоянной времени разряда буферного конденсатора 14, при котором напряжение на нем еще обеспечит нормальную работу нагрузки 15. В этом случае после его снятия с тиристо-. ра 2 гасввцей цепи, который сразу закроется, расшунтирует цепь управления резистора 13, между буферным конденсатором 14, частично разряженным на нагрузку 15 до определенного напряжения и гасящим конденсатором 3 гасящей цепи, частично перезаряженным до определенного уровня напряжения от источника питания, будет происходить некоторое перераспределение напряжений с изменением полярности на конденсаторе 3 по цепи: верхняя обкладка . конденсатора 14, резистор 12, резистор 13, верхняя обкг1адка конденсатора 3, нижняя обкладка конденсатора 3, нижняя обкладка конденсатора 14, после чего нагрузка 15 и конденсаторы 14 и 3 будут подключены к минусу источника питания через тиристор 1. При Этом перерыва в питании на нагрузке 15 не будет. Если же время действия сигнала Авария на управляющем переходе тиристора 2 гасящей цепи будет больше определенной части от постоянной времени разряда буферной конденсатора 14, то тиристор 7 при снижении тока разряда конденсатора 14 до тока, меньшего его тока спрямления, закроется и нагрузка 15 отключится. Если сигнал Авария поступит на управляющий переход тиристора 2 гасящей цепи в период перераспределения напряжений между конденсатором 3 и конденсатором 14, то открытие тиристора 1 не произойдет, так как его цепь запуска будет зашунтирована открытым тиристором 2 гасящей цепи и нагрузка 15 не будет подключена к минусу источника питания. Если же сигнал авария поступит на тиристор 2 после вклю гения (открытия) тиристора 7 по цепи запуска от буферного конденсатора 14 и плюс источника питания будет подключен к нагрузке 15, то к этому времени

зарядный конденсатор 3 будет готов закрыть тиристор 1 и защитить нагрузку по первому варианту с возможностью автоматического повторного подключения источника питания к нагрузке 15 после снятия сигнала Авария с управляющего перехода тиристора 2 гасящей цепи;

Такое устройство позволяет уменьшить время автоматического повторного включения и соответственно повысить надежность за1яиты цепей постоянного тока от аварийных режимов.

Формула изобретения 5

Устройство для защиты цепи постоянного тока от аварийных режимов, содержащее проходной тиристор, анодом подключенный к нагрузке, а катодом - 20 к первому выводу источника питания, коммутирующей тиристор, катодом соединенный с катодом проходного тиристора, гасящий конденсатор, включенный между анодами тиристоров, цепь запуска проходного тиристора, включенную между его управляк1цим электрдом и анодом коммутирующего тиристора, третий тиристор с цепью запуска, конденсатор и два резистора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за сче уменьшения времени автоматического повторного включения, третий тиристор включен между вторым выводом источника питания и нагрузкой, причем его анод через первый резистор соединен с erd цепью запуска и упомянутым конденсатором, второй вывод которого подключен к аноду проходного тиристора, а второй резистор включен между анодами третьего и коммутирующего тиристоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 5 В6524, кл. Н 02 Н 7/10, 1977.

2.Автсф ское свидетельство СССР 530384, кл. Н 02 Н 3/08, 1976

(прототип J,