Многополюсный выключатель с бездуговой коммутацией

Многополюсный выключатель с бездуговой коммутацией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С БЕЗДУГОВОЙ КОММУТАЦИЕЙ, содержа1ций силовые контакты, блок управления с приводом ускоренного отключения , два диодных выпрямительных моста, блок принудительной коммутации , причем входы первого диодного моста соединены с вхбдами выключателя, а входы второго - с выходами выключателя, выходы первого диодного моста соединены с блоком принудительной коммутации, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей , одноименные выходы диодных,мосг тов объединены. 2.Вьпшючатель по п. 1, о т л и (Л ч а ю щ ни с я тем, что блок принудительной коммутации выполнен в виде соединенных межцу собой последовательно катушки индуктивности, предварительно заряженного конденсатора и ключевого элемента,причем в качестве катушки индуктивности использована катушка привода ускоренного отключения. 3.Выключатель по п.1, отличающийся тем, что на входе вьлключателя установлены токоограничйвающие реакторы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUWI

РЕСПУБЛИК

„Я13„„12 41 j g Н 01 Н 9/30

ГОСУДАРСТВЕННЬ9 КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЗТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3374354/24-07 (22) 06.01 ° 82 (46) 23.10.84. Бюл. В 39 (72) Г.В. Могилевский,С.В. Дикань и В.И. Савченко (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт "ВНИИ электроаппарат" (53) 621.3.014 (088.8) (56) 1. Смага Н.Н., Кобзев А.С.

Предельная коммутационная способность токоограничивающих выключателей серии А3700 и энергия дуги отключения. - В кн.: Низковольтное аппаратостроение. Киев, "Техника", 1974, с. 44-50.

2. Ковалев Ф.Н. и др. Унифицированная серия статических преобразователей мощностью до 100 кВ.А для агрегатов бесперебойного питания Т-Л. Электрическая промышленность, Преобразовательная техника.

Вып. 4(99), 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

В 335728, кл. Н 01 Н 9/30, 1967.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3364945/07 ° кл. Н 01 Н 9/30, 1981 (прототип). (54) (57) 1. МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВЫКЛГ)ЧАТЕЛЬ С БЕЗДУГОВОЙ КОММУТАЦИЕЙ, содержащий силовые контакты, блок управления с приводом ускоренного отключения, два диодных выпрямительных моста, блок принудительной коммутации, причем входы первого диодного моста соединены с входами выключателя, а входы второго — с выходами выключателя, выходы первого диодного моста соединены с блоком принудительной коммутации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, одноименные выходы диодных,мостов объединены. 3

2. Выключатель по п.1, о т л ич а ю щ н и с я тем, что блок принудительной коммутации выполнен в виде соединенных между собой последовательно катушки индуктнвности, Я предварительно заряженного конденсатора и ключевого элемента, причем в качестве катушки индуктивности использована катушка привода ускоренного отключения.

3. Выключатель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что на входе р выключателя установлены токоограни- чивающие реакторы.

1 11204

Изобретение относится к электрическим аппаратам, а именно к многополюсным выключателям переменного и постоянного тока с бездуговой коммутацией, в которых функции проведения и прерывания тока распределены соответственно между контактами и шунтирующими их бесконтактньми элементами.

Известны контактные многополюсные 1О выключатели, коммутирующие ток с дугообразованием на контактах (13.

Недостатком таких выключателей является низкое быстродействие, что объясняется инерционностью приводов систем и процессов дугогашения, следствием чего являются их ухудшенные токоограничивающие свойства.

Известны также бесконтактные выключатели — тиристорные выключатели с искусственной конденсаторной коммутацией, обладающие наиболее эффективными токоограничивающими свойствами { 2 ).

Однако недостатками, ограничиваю- 25 щими применение этих аппаратов, являются увеличенные тепловые потери во включенном состоянии (обусловленные неидеальностью ключевых свойств тиристоров) и как следствие ухудшенные массогабаритные показатели.

Кроме того, известны бездуговые выключатели переменного тока, в которых контакты на время коммутации шунтируются встречно-параллельно

Э5 включенными тиристорамн !. 3 3.

Однако используемый в данных аппаратах принцип естественной коммутации тиристоров (выключение при смене полярности тока нагрузки за время более полупериода колебаний напряжений сети) ограничивает область их применения из-за относительно низкого быстродействия и отсутствия токоограничивающих свойств. !

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является выключатель,содержащий силовые контакты, блок управления с приводом ускорецного отключения, два диодных вь|прямительных моста, блоки принудительной коммута-. ции, на которые нагружены соответствующие диодные выпрямительные мосты, причем входы первого диодного выпрямительного моста соединены с входами выключателя, а входы второго — с выходами выключателя (4 ).

16 2

Недостатком известного выключателя, ограничивающим области приме( нения, являются ухудшенные массогабаритные показатели, что объясняется наличием двух блоков принудительной коммутации, а также автономного блока питания привода ускоренного отключения.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей.

Указанная цель достигается тем, что в многополюсном выключателе с бездуговой коммутацией, содержащем силовые контакты, блок управления с приводом ускоренного отключения, два диодных выпрямительных моста, блок принудительной коммутации, причем входы первого диодного моста соединены с входами выключателя, а входы второго - с выходами выключателя, выходы первого диодного моста соединены с блоком принудительной коммутации, одноименные выходы диодных мостов объединены.

Кроме того, блок принудительной коммутации вьвзолиен в виде соединенных между собой последовательно катушки индуктивности, предварительно заряженного конденсатора и ключевого элемента, причем в качестве катушки индуктивности использована катушка привода ускоренного отключения.

При этом на входе выключателя установлены токоограничивающие реакторы.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого выключателя; на фиг.2 — вариант схемной реализации блока принудительной коммутации; на фиг.З - временные диаграммы изменений параметров выключателя в процессе коммутации.

Устройство содержит токоограничивающие реакторы 1, силовые контакты 2, первый 3 и второй 4 диодные мосты, блок 5 принудительной коьвиутации, блок 6 управления.

Входы первого диодного моста 3 соединены с входами выключателя через токоограничивающие реакторы

1 и входами второго диодного моста 4 и выходами выключателя через силовые контакты 2, одноименные выходы обоих диодных выпрямнтельных мостов соединены с соответствующими выводами блока 5 принудительной з 1 коммутации, подключенного к блоку

6 управления.

Блок принудительной коммутации выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных предварительно заряженного конденсатора 7,катушки

8 индуктивности, в качестве которой использована катушка управления привода ускоренного отключения, и тиристора 9.

Устройство работает следующим . образом.

В исходном состоянии контакты 2 замкнуты. При коротком замыкании в сети и нарастании аварийного тока (i) в одном из полюсов до величины уставки срабатывания (Э ) устройства подается импульс управления на тиристор 9 блока 5 принудительной коммутации. В этом случае предварительно заряженный до напряжения Оса (с полярностью, указанной иа фиг.2) конденсатор 7 разряжается на катушку управления индукционнодинамического привода отключения через диоды выцрямительных мостов

3 и 4. Благодаря протеканию в цепи катушки управления привода импульса тока разряда конденсатора (1 ) в схеме устройства обеспечивается одновременно размыкание контактов 2 и их бездуговая коммутация. Послед- " нее достигается за счет того,что диоды выпрямительных мостов 3 и 4 оказываются в проводящем состоянии на интервале превышения током разряда конденсатора (i ) токов нагрузки во всех полюсах (интервал t < t

На интервале бездуговой коммутации t1< tct2 происходит размыкание контактов и деионизация межконтактного промежутка. При соблюде120416 4

10

° 0

45 нни условий бездуговой коммутации расстояние между контактами Х в момент спада тока разряда конденсатора ниже тока нагрузки должно превышать минимально допустимое, при котором обеспечивается восстановление электрической прочности межконтактного промежутка.

На интервале t, < t < t шунтирование контактов токопроводящими диодами прекращается и конденсатор дозаряжается током сети (диаграмма напряжения конденсатора U на фиг.3).

Наличие реакторов на входе устройства позволяет снизить скорость нарастания тока в сети и при выборе оптимальных параметров реактора и блока принудительной коммутации в схеме обеспечивается минимум габаритов или массы устройства. При использовании устройства в относительно маломощных сетя, где ток короткого замыкания не претерпевает существенного изменения за время коммутации, необходимость в реакторах отпадает.

Благодаря параллельному включению двух диодных выпрямительиых мостов, установленных соответственно, на входе и выходе выключателя, использованию общего для выпрямителей блока принудительной коммутации, являющегося одновременно и блоком питания привода ускоренного отключения, а также за счет введения в устройство токоограничивающих реакторов достигается улучшение массогабаритных показателей, поскольку уменьшаются суммарная величина емкости коммутирующих конденсаторов (доля габаритов и массы их в общих показателях устройства определяющая), число заряда конденсаторов, число тиристоров и узлов их управления,а также снижается скорость нарастания отключаемого тока.

1120416

Фиа1

Фиг.2

Составитель А. Каретников

Техред Л.Коцюбняк Корректор О. Билак

Редактор С. Саенко

Тирам 682 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5

Закаэ 7752/41

Филиал ППП "Патент", r. Укгород, ул. Проектная,4