Устройство для защиты от перенапряжений сети постоянного тока

Устройство для защиты от перенапряжений сети постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св. № 680105, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности , оно снабжено дополнительными цепями из последовательно соединенных конденсатора и порогового элеMeHta , причем одна из цепей подключена параллельно конденсатору последовательного резонансного контура, . а каждая последующая цепь - параллельно конденсатору предыдущей цепи. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что все дополнительные цепи соединены между собой параллельно и подключены к конденсаii тору последовательного резонансного контура. . ; -0 +

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (1)4 Н 02 Н 9 04 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOiVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю °

°

° и см

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 680105 (21) 3723657/24-07 (22) 13.01.84 (46) 23.09.85. Вюл. )) 35 (72) О.И. Новиков (71) Уральское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 680105, кл. Н 02 Н 9/04, 1978. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО

ТОКА по авт.св. Ф 680105, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности, оно снабжено дополнительными цепями из последовательно соединенньм конденсатора и порогового элемента, причем одна из цепей подключена параллельно конденсатору последовательного резонанснбго контура, а каждая последующая цепь — параллельно конденсатору предыдущей цепи.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что все дополнительные цепи соединены между собой параллельно и подключены к конденсатору последовательного резонансного @

c: контура.

1 11810

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите преобразователей, сетей постоянного тока от коммутационных и атмосферных перенапряжений, и может быть использовано для защиты преобразователей тяговых подстанций электрических железных дорог постоянного тока.

По основному авт. св. Р 680105 известно устройство для защиты от IO перенапряжений сети постоянного тока, . содержащее цепь для включения между полюсами сети, выполненную из последовательно соединенных тиристора и конденсатора, шунтированного ре- 15 зистором, и коммутирующий дроссель, дополнительно снабженное двумя лавинными диодами, резистором, блоком .управления и дополнительными зажимами для подключения к полюсам сети, 20 причем катод одногЬ лавинного диода соед..нен с дополнительным зажимом для подключения к сети к положительному полюсу сети, его анод соединен с выводом дополнительного резистора, 25 второй вывод которого соединен с выводом шунтирующего резистора, к точке соединения диода с дополнительным резистором подсоединен вывод блока управления, второй вывод которого 50 подсоединен к катоду тиристора, второй лавинный диод соединен с катодом тиристора, а его анод соединен дополнительным зажимом для подключения к сети к отрицательному полюсу сети, при этом коммутирующий дроссель вклю«35 чен между выводом конденсатора с дополнительным зажимом для подключения к отрицательному полюсу сети (1) .

Цел, изобретения — повьппение йадежности и эффективности защиты от перенапряжений.

50 2

На фиг. 2 пороговые элементы 12—

14 соединены последовательно с соответствующими конденсаторами 15 — 17, образуя цепи 18 — 20, включенные параллельно одна другой. В качестве пороговых элементов 12 — 14 используются лавинные диоды, которые подключены своими катодами к конденсатору 10 и анодами — соответственно к конденсаторам 15 — 17. Если пороговые элементы выполнены йа .основе тиристоров, то они своими анодами соединены с конденсатором 10 и своими катода-, ми — соответственно с конденсаторами 15 - 17.

Устройство (фиг. 1) работает слеДующим образом.

В нормальных рабочих режимах защищаемой сети тиристор 3 находится в непроводящем состоянии, пороговые элементы заперты и конденсаторы 10 и 15 — 17 разряжены. Напряжечие сети постоянного тока поступает на клеммы 1 и 2 и приложено к тиристору 3 и варистору 4, который выполняет функции чувствительного к величине напряжения в защищаемой сети элемента и обеспечивает отпирание тиристора 3.

При возникновении в защищаемой сети перенапряжения, уровень которого превьппает пороговое напряжение варистора 4, последний начинает проводить ток, который протекает по цепи: клемма 1 — варистор 4 — стабилитрон 7 — клемма 2 и ограничивается сопротивлением резистора 7. Указанный ток создает на стабилитроне

5 напряжение, которое отпирает тиристор 3. При этом стабилитрон 5 защищает управляющий электрод тиристора 3 от появления на этом электроНа фиг. 1 и фиг. 2 приведены варианты предлагаемой защиты. 45

Устройство содержит клеммы .1 и 2 для подключения к положительному и отрицательному полюсу защищаемой сети, тиристор 3, варистор 4, соединенный со стабилитроном 5 лавинный диод 50

6, резистор 7, последовательный резонансный контур 8, выполненный на дросселе 9 и конденсаторе 10, параллельно которому включена дополнительная длинная линия 11, выполненная 55 из последовательно соединенных пороговых элементов 12 — 14 и конденсаторов 15 — 17. де напряжений недопустимой величины.

После включения тиристора 3 конденсатор 10 начинает заряжаться через. дроссель 9. В результате этого энергия перенапряжения накапливается в конденсаторе 10, напряжение на нем растет и достигает порога срабатывания порогового элемента 12, который срабатывает и подключает конденсатор 15 параллельно конденсатору 10.

Далее по мере роста напряжения на конденсаторе 15 срабатывает пороговый элемент 13 и конденсатор 16 подключается параллельно к конденсаторам 10 и 15. Напряжение конденсатоjpa 16 начинает расти, достигает поСоставитель Т. Щеголькова

Техред А.Бабинец

Редактор P. Цицика

Корректор М. Самборская

Тираж 619

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 5941/55

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 рога срабатывания элемента 14 и последний срабатывает. После срабатывания порогового элемента 14 к кон денсаторам 1О, 15 и 16 подключается конденсатор 17 и начинает заряжаться. Если энергия перенапряжения имеет такую величину, что напряжение на конденсаторе 10 достигает напряжения лавинообразования диода 6, то он стабилизирует величину наибольшего напряжения, которое прикладывается к защищаемой сети, и при этом рассеивает небольшую часть энергии . перенапряжения. Последнее объясняет ся тем, что подключение в описанной последовательности к конденсатору .10 дополнительных конденсаторов 15, 16 и 17, осуществляемое в процессе ограничения перенапряжения, обеспечивает поглощение конденсаторами 10, 15, 16 и 17 большей части энергии импульса перенапряжения, имеющего любые временные параметры. После прохождения импульса перенапряжения уровень напряжения на конденсаторе

10 оказывается больше напряжения сети. Это приводит к запиранию тиристора 3 обратным напряжением, рав181050 4 ным разности напряжения на конденсаторе 10 и напряжения сети. Дроссель

9 ограничивает скорость нарастания тока тиристора 3, осуществляет доэаряд конденсатора 10 до напряжения, превышающего сетевое, и обеспечивает таким образом надежное запирание тиристора 3. Резистор 7 служит для гашения энергии, запасенной конденса1р торами 10, 15, 16 и 17.

При ограничении перенапряжений защитой (фиг. 2) по мере роста напряжения на конденсаторе 10 к нему поочередно подключаются конденсато15 pbr 15 — 17 цепей 18 — 20, Особенность работы этой защиты состоит в том, что очередность подключения конденсаторов 15 — 17 к конденсатору

10 определяется величиной порогов срабатывания пороговых элементов 12—

14. Первым подключается конденсатор цепи с элементом, который имеет наименьший порог срабатывания, последним — конденсатор той цепи, пороговый д . элемент которой имеет наибольший порог срабатывания. В остальном работа защиты по фиг. 1 и защиты по фиг.2 не отличается.