Высоковольтный выключатель переменного тока Советский патент 1983 года по МПК H01H33/04 

(.54 ) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к высоковольтным комм5 1ационным аппаратам переменного тока с большим числом коммутаций.

Известен высоковольтный выключатель переменного тока, содержащий главные контакты, параллельно которым включена ветвь из полупроводниковых приборов, трансформаторы тока, пер- . вичные обмотки которых включены в цепь главных контактов, а вторич |ые обмотки подключены.к управляющим. электродам приборов Cll.

Недостатком этого выключателя является наличие большого количества тиристоров.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому эффекту к изобретению является высоковольтный выключатель переменного тока, содержащий главные контакты, зашунтированные цепочкой встречно-параллельно .включенных тиристоров с защитными RC-цепями, механический разъединитель , включенный последовательно с главными контактами, трансформаторы тока, вторичные обМотки которых включены в цепи управления тиристоров, а первичные - в цепь главных контактов 2 .

Данный выключатель имеет те же недостатки, что и предьщу11В1й.

Целью изобретения является повы шение ресурса и надежности выключателя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве последовательно с упомянутой цепочкой тиристоров включены дополнительно введенные

10 контакты вакуумной дугогасительной камеры и первичная обмотка трансформатора тока, вторичная обмотка которого соединена с обмоткой электромагнитного привода.

15

Для ограничения перенапряжений параллельно цепи тиристоров включен ограничитель, например варистор.

Схема выключателя изображена на

20 чертеже.

Выключатель содержит главные контакты 1, управляемые приводом 2, фазосдвигающее устроство 3, ограничитель напряжения 4, трансформатор

25 тока 5 и и пульсный пик-трансформатор 6, два встречно-параллельно включенных тиристора 7, вакуумную дугогасительную кг1меру 8, управляющую приводом, который питаете.: от

30 трансформатора тока 9 и выпрямительHorb моста 10, защитные RC-цепи 11, варистфур 12 и разъединитель 13.

Выключатель работает следующим образом.

После подачи команду Пуск иа фазосдвигающее устройство 3 сме- 5 щечный И1 1уль0 пик-трансформатора 6 подается на запуск притопа 2. Целью смещения импульса с трансформатора 6 посредством фазосдвигш(щего устройства 3 и своевременная его выдача на 0 привод 2 является обеспечение синхронизации paз aлкaния контактов 1 в ; начале гюлупериода К01«в 1утируемого тока,

того, как нащ яжение на . контактах 1 достигает величины достаточной для включения одыого из 7 (2-3 В в отличие от напряжения переключения Цпер последовательно сое1 шненных тиристоров п прототипа - яи пер)/посредством тран-20 сформатора 5 происходит переключение ода)ого из полупроводниковых |1риборов в проводящее состояние и ток переходит из главной цепи контактов 1 во вспомогательную дугогасящую цепь. 25

Одновременно с моглента появления, тока в цепи тиристоров посредством трансформатора тока 9 через выпрямительный мост 10 подается сигнал на обмотку электромагнита быстродействую- 30 щего привода, построенного таким образом, что разкикаНие контактов вакуумной камеры 8 происходит в непосредственной близости у нуля тока , (1-1,5) мс. Таким образом осуществля-35 ется двойная синхронизация работы выключателя: первоначально размыкаются главные контакты 1 в начале полупериода тока и контакты вакуу нойдугогасительной камеры в конце Q этого же полупериода.

После перехода тока через нуль на контактах вакуумной, камеры с опережением 10-15 МКС (время восстановления запирающей способности тиристора), по сравнению с тиристором начинает восстанавливаться напряжение. По истечении 10-15 МКС восстанавливается напряжение на полупроводниковом приборе. К этому времени практически все напряжение будет приложено к 50 разрыву контактов вакуумной камеры 8 (скорость восстановления напряжения у таких аппаратов при ког лутации номинальных токов лежит в пределах 2-4 кВ/мкс). Кроме тозго, при синхро- 55 низированном размыкании контактов вакуумной камеры 8 энергия дуги, выделяемая на контактах, существенно меньше, чем, например, при однополупериодном ее выделении в случае тра- 60 диционной работы аппарата. Поэтому деионизация промежутка происходит : еще быстрее. При восстановлении напряжения на запираемом тиристоре скорость его нарастания ограничивается 45

ке-цепями 11 и довольно свободно может быть доведена до единиц вольт в микросекунду. С целью повьниения надежности работы тиристоров при возможных перенапрякениях сети параллельно полупроводниковой приставке подключен варистор 12. Он ограничивает величину пика перенапряжения до допустимого значения, выбираемого в соответствии с паспортньши данными используег«ах полупроводниконих приборов .

После восстановления напряжения на контактах вакууьдаой камеры 8 размкается разъединитель 13.

Включение аппарата производится разъединителем 13 при Зскмкнутых контактах 1 и контактах камеры 8, которые замыкаются в указанной последовательности после окончания процесса отключения.

К эффективности работы такого аппарата, кроме значительного повышения коммутационного ресурса главных контактов и сокращения количества тиристоров (от п тиристоров в зависимости от класса аппарата по напряжению до двух ) , относится и то, что при протекании номинальных токов и токов короткого замыкан.ия шунтирующая ветвь не обтекается током и работает только в коммутационном режиме. При этом кратковременность работы камеры 8 позволяет использовать вакуумные камеры, рассчитанные на сравнительно небольиие токи (например, КВД -10-400, КВД-10-160 ) для частых коммутаций токов 10-20 кА.

Наибольшую эффективность при истгользовании данного annapaTci можно достичь в результате его установки в сравнительно низковольтных цепях 10-35 кВ, в частности в ген€ раторных цепях, при необходимости частой коммутации больших номинальных токов.

Формула изобретения

, включен ограничитель перенатфяжений,

Гнапри «ер варистор.

Источники информации I принятые во внимание при экспертизе

Н 01 Н. 33/04, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 641528, кл. Н 01 Н 33/59, 1975.