RU2447536C2

RU2447536C2 - Device of controlled commutation

Info

Publication number: RU2447536C2
Application number: RU2010127456/07A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Федорович Алферов (RU); Дмитрий Федорович Алферов; Марат Рифатович Ахметгареев (RU); Марат Рифатович Ахметгареев; Дмитрий Викторович Евсин (RU); Дмитрий Викторович Евсин; Валерий Павлович Иванов (RU); Валерий Павлович Иванов; Владимир Алексеевич Сидоров (RU); Владимир Алексеевич Сидоров
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2012-04-10
Also published as: RU2010127456A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: device of controlled contains switch, control system (CS), drive-pulse generator (DPG) and fast-acting commutator (FAC). FAC is manufactured in the form of two controlled vacuum arresters (CVA), each of them contains the first main electrode, the second main electrode and control electrode connected to the second main electrode by dielectric insertion. The first CVA is connected to switch in parallel. The second CVA is connected to control electrode of the first CVA by its first main electrode and by its second main electrode it is connected to the first main electrode of the first CVA and the first output of DPG. The second DPG output is connected to control electrode of the second CVA.

EFFECT: increase in reliability of device switching on and decrease of its weight and dimensions.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к силовой коммутационной аппаратуре, и предназначено для управляемой коммутации реактивной нагрузки в высоковольтных сетях переменного напряжения.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to power switching equipment, and is intended for controlled switching of reactive loads in high voltage AC networks.

При неуправляемом подключении реактивной нагрузки к сети переменного напряженияWith uncontrolled connection of reactive load to AC voltage

U(t)=U_msin(ωt),U (t) = U _m sin (ωt),

где U_m - амплитуда напряжения,where U _m is the amplitude of the voltage

ω - частота сети,ω is the network frequency,

t - время,t is the time

возможно возникновение значительных бросков тока, амплитуда которых определяется падением напряжения ΔU на контактах выключателя в момент подключения нагрузки. Управляемая коммутация успешно решает проблему предотвращения опасных бросков тока и перенапряжений. Применение выключателей с управляемой коммутацией способствует снижению воздействий на оборудование, тем самым, увеличивая его срок службы. Для обеспечения требуемого снижения бросков тока и перенапряжений аппараты с управляемой коммутацией должны стабильно включаться как можно ближе к заданной фазе напряжения. Допустимый разброс времени включения не должен превышать плюс-минус 1 мс для сети с частотой ω, равной 50 Гц.significant inrush currents may occur, the amplitude of which is determined by the voltage drop ΔU at the contacts of the switch at the time the load is connected. Managed switching successfully solves the problem of preventing dangerous inrush currents and overvoltages. The use of switches with controlled switching helps to reduce the impact on the equipment, thereby increasing its service life. To ensure the required reduction of current surges and overvoltages, devices with controlled switching should stably turn on as close as possible to a given voltage phase. The permissible spread in the on-time should not exceed plus or minus 1 ms for a network with a frequency of ω equal to 50 Hz.

Известно устройство управляемой коммутации на основе синхронного выключателя (Holm A., Alvinsson R., Akesson U., Karlen O. «Development of controlled switching of reactors, capacitors, transformers and lines». Доклад SIGRE № 13-201, Париж 1990) [l]. Синхронный выключатель обычно имеет трехполюсное исполнение и содержит в каждом полюсе дугогасительную камеру.A device for controlled switching based on a synchronous switch (Holm A., Alvinsson R., Akesson U., Karlen O. "Development of controlled switching of reactors, capacitors, transformers and lines". Report SIGRE No. 13-201, Paris 1990) [ l]. The synchronous circuit breaker is usually of a three-pole design and contains an arcing chamber in each pole.

Недостатками такого устройства является сложность обеспечения требуемого разброса времени включения в широком диапазоне температур окружающей среды в течение всего срока службы. Сложной проблемой является также обеспечение требуемой электрической прочности синхронного выключателя при сведении его контактов вследствие увеличения вероятности пробоя выключателя при уменьшении длины межконтактного промежутка.The disadvantages of this device is the difficulty of ensuring the required spread of the on-time in a wide range of ambient temperatures over the entire service life. A complex problem is also the provision of the required electric strength of the synchronous circuit breaker while reducing its contacts due to the increased probability of breakdown of the circuit breaker while reducing the length of the contact gap.

Известно устройство управляемой коммутации, содержащее диодный блок, состоящий, по меньшей мере, из двух последовательно соединенных диодов, механические коммутаторы и блок управления (ПАТЕНТ RU 66602 U1, класс Н02Н 3/00, опубликован 10.09.2007) [2]. В таком устройстве операции включения и отключения осуществляются в диодном блоке при смене полярности напряжения. Механические аппараты обеспечивают длительное пропускание тока после включения устройства без существенных энергетических потерь и требуемую электрическую прочность после отключения тока. В качестве механических коммутаторов предложено использовать вакуумные выключатели.A known device controlled switching, containing a diode unit, consisting of at least two series-connected diodes, mechanical switches and a control unit (PATENT RU 66602 U1, class H02H 3/00, published 10.09.2007) [2]. In such a device, on and off operations are carried out in the diode unit when the polarity of the voltage is changed. Mechanical devices provide a long transmission of current after turning on the device without significant energy losses and the required electrical strength after turning off the current. It is proposed to use vacuum circuit breakers as mechanical switches.

Недостатком такого устройства является то, что падение напряжения на диодном блоке должно быть меньше падения напряжения на электрической дуге, возникающей при размыкании контактов выключателя. Это ограничивает число последовательно соединенных диодов и соответственно номинальное напряжение устройства. Кроме того, данное устройство предназначено только для управляемой коммутации конденсаторных батарей и не годится для управляемой коммутации реакторов и трансформаторов.The disadvantage of this device is that the voltage drop across the diode block must be less than the voltage drop across the electric arc that occurs when the contacts of the circuit breaker open. This limits the number of diodes connected in series and, accordingly, the rated voltage of the device. In addition, this device is intended only for controlled switching of capacitor banks and is not suitable for controlled switching of reactors and transformers.

Близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является устройство управляемой коммутации, содержащее выключатель, блок управления (БУ), формирователь регулирующих сигналов и быстродействующий коммутатор, шунтирующий контактный промежуток выключателя (ПАТЕНТ RU 55222 U1, класс H02J 3/18, опубликован 27.07.2006) [3]. В качестве быстродействующего коммутатора предложено использовать управляемый вакуумный разрядник (РВУ). РВУ содержит два основных электрода и управляющий электрод, соединенный с одним из основных электродов с помощью диэлектрической вставки. Такое устройство управляемой коммутации позволяет свести процесс подключения к быстрому (единицы микросекунд) с последующим замыканием контактов выключателя.A close technical solution (prototype) to the proposed one is a controlled switching device containing a switch, a control unit (BU), a control signal driver and a high-speed switch, shunting the contact gap of the switch (PATENT RU 55222 U1, class H02J 3/18, published July 27, 2006) [3]. It is proposed to use a controlled vacuum spark gap (RVU) as a high-speed switch. The RVU contains two main electrodes and a control electrode connected to one of the main electrodes using a dielectric insert. Such a controlled switching device allows you to reduce the process of connecting to a fast (units of microseconds), followed by closing the contacts of the switch.

Недостатками такого устройства управляемой коммутации является то, что РВУ может отключить переменный ток при его прохождении через нуль, что приведет к прерыванию процесса включения. Поэтому после каждого прерывания тока БУ должен быть способен выдавать импульс запуска РВУ до тех пор, пока не замкнутся контакты выключателя. При этом амплитуда тока в каждом импульсе запуска должна быть достаточной для включения РВУ при любой полярности напряжения. Известно (Алферов Д.Ф., Воздвиженский В.А., Сидоров В.А. «Малогабаритный частотный вакуумный управляемый разрядник», «Приборы и техника эксперимента». - 1995. - №1. - с.98-108) [4], что при отрицательной полярности напряжения (запуск РВУ на аноде) амплитуда тока запускающего импульса должна быть примерно на порядок больше, чем при положительной полярности напряжения (запуск РВУ на катоде). Увеличение тока запуска, а также необходимость формирования, по меньшей мере, трех импульсов запуска, приводит к существенному усложнению конструкции устройства, увеличению его габаритов и стоимости.The disadvantages of such a controlled switching device is that the HLR can turn off the alternating current when it passes through zero, which will lead to an interruption of the switching process. Therefore, after each interruption of current, the control unit must be able to give an impulse to start the RVU until the switch contacts are closed. In this case, the amplitude of the current in each trigger pulse must be sufficient to turn on the RVU at any voltage polarity. It is known (Alferov D.F., Vozdvizhensky V.A., Sidorov V.A. “Small-sized frequency controlled vacuum discharger”, “Instruments and experimental equipment.” - 1995. - No. 1. - p. 98-108) [4 ] that with a negative voltage polarity (starting the RED at the anode), the amplitude of the current of the starting pulse should be approximately an order of magnitude greater than with a positive polarity of voltage (starting the RED at the cathode). An increase in the starting current, as well as the need to form at least three triggering pulses, leads to a significant complication of the design of the device, an increase in its dimensions and cost.

Включение устройства управляемой коммутации возможно с помощью встречно-параллельного подсоединения двух РВУ (как тиристоров), каждый из которых включается своим БУ в режиме запуска на катоде. Однако такое исполнение еще более усложнит конструкцию устройства управляемой коммутации и увеличит его стоимость.The inclusion of a controlled switching device is possible by means of an in-parallel connection of two DCSs (like thyristors), each of which is switched on by its control unit in the start mode at the cathode. However, this design will further complicate the design of the managed switching device and increase its cost.

Технической задачей предложенного решения является создание экономически целесообразного устройства управляемой коммутации.The technical task of the proposed solution is to create an economically feasible device for controlled switching.

Технический результат, достигаемый в данном изобретении, заключается в увеличении надежности включения устройства и уменьшении его массогабаритных характеристик.The technical result achieved in this invention is to increase the reliability of the inclusion of the device and reduce its weight and size characteristics.

Технический результат достигается тем, что устройство управляемой коммутации содержит выключатель, систему управления (СУ) (блок управления БУ в прототипе), генератор запускающих импульсов (ГЗИ) (формирователь регулирующих сигналов в прототипе) и быстродействующий коммутатор. Существенным признаком нового схемного решения является то, что быстродействующий коммутатор выполнен в виде двух РВУ, каждый из которых содержит первый основной электрод, второй основной электрод и управляющий электрод, подсоединенный ко второму основному электроду посредством диэлектрической вставки, причем первый РВУ подсоединен параллельно к выключателю, второй РВУ первым основным электродом подсоединен к управляющему электроду первого РВУ, а вторым основным электродом подсоединен к первому основному электроду первого РВУ и первому выводу ГЗИ, а второй вывод ГЗИ подключен к управляющему электроду второго РВУ.The technical result is achieved by the fact that the controlled switching device includes a switch, a control system (SU) (control unit BU in the prototype), a trigger pulse generator (GZI) (driver of control signals in the prototype) and a high-speed switch. An essential feature of the new circuit solution is that the high-speed switch is made in the form of two REDs, each of which contains a first main electrode, a second main electrode and a control electrode connected to the second main electrode via a dielectric insert, the first RED connected in parallel to the switch, the second RVU the first main electrode is connected to the control electrode of the first RVD, and the second main electrode is connected to the first main electrode of the first RVU and ne vomu SPG terminal and the second terminal SPG is connected to the control electrode of the second RVU.

Изобретение поясняется графическими изображениями. На фиг.1 показана принципиальная схема устройства управляемой коммутации. На фиг.2 показаны осциллограммы тока и напряжения при включении устройства управляемой коммутации.The invention is illustrated by graphic images. Figure 1 shows a schematic diagram of a controlled switching device. Figure 2 shows the waveforms of current and voltage when you turn on the device controlled switching.

Устройство содержит:The device contains:

1 - выключатель,1 - switch

2 - привод выключателя 1,2 - drive circuit breaker 1,

3 - систему управления (СУ),3 - control system (SU),

4 - генератор запускающих импульсов (ГЗИ),4 - generator trigger pulses (GZI),

5 - первый РВУ,5 - the first RVU,

6 - второй РВУ,6 - second RVU,

7 - первый основной электрод РВУ 5,7 - the first main electrode RVU 5,

8 - второй основной электрод РВУ 5,8 - the second main electrode of the RVU 5,

9 - управляющий электрод РВУ 5,9 - control electrode RVU 5,

10 - первый основной электрод РВУ 6,10 - the first main electrode RVU 6,

11 - второй основной электрод РВУ 6,11 - the second main electrode RVU 6,

12 - управляющий электрод РВУ 6,12 - control electrode RVU 6,

13 - первый вывод ГЗИ 4,13 - the first conclusion of GZI 4,

14 - второй вывод ГЗИ 4,14 - the second conclusion of GZI 4,

15 - диэлектрическую вставку РВУ 5,15 - dielectric insert RVU 5,

16 - диэлектрическую вставку РВУ 6.16 - dielectric insert RVU 6.

Система управления СУ 3 подсоединена к ГЗИ 4 и к приводу выключателя 2, который подсоединен к выключателю 1. Два РВУ 5 и 6 подсоединены таким образом, что основные электроды 7 и 8 первого РВУ 5 подсоединены к контактам выключателя 1, первый основной электрод 10 второго РВУ 6 подсоединен к управляющему электроду 9 РВУ 5, который посредством диэлектрической вставки 15 подсоединен к второму основному электроду 8 РВУ 5. Второй основной электрод 11 РВУ 6 подсоединен к первому основному электроду 7 первого РВУ 5 и к первому выводу 13 ГЗИ 4, а второй вывод 14 ГЗИ 4 подключен к управляющему электроду 12 второго РВУ 6, который посредством диэлектрической вставки 16 подсоединен к второму основному электроду 11 РВУ 6.The control system SU 3 is connected to GZI 4 and to the drive of the switch 2, which is connected to the switch 1. Two RVU 5 and 6 are connected in such a way that the main electrodes 7 and 8 of the first RVO 5 are connected to the contacts of the switch 1, the first main electrode 10 of the second RVO 6 is connected to the control electrode 9 of the switchgear 5, which is connected through a dielectric insert 15 to the second main electrode 8 of the switchgear 5. The second main electrode 11 of the switchgear 6 is connected to the first main electrode 7 of the first switchgear 5 and to the first terminal 13 of the GZI 4, and the second terminal 14 GZI 4 p connected to the control electrode 12 of the second RVU 6, which by means of a dielectric insert 16 is connected to the second main electrode 11 of the RVU 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В отключенном состоянии контакты в выключателе 1 разомкнуты и к ним приложено переменное напряжение источника питания U(t). Пусть для заданной нагрузки оптимальным моментом включения является время t₀. Включение устройства осуществляется при положительной полярности напряжения U(t) больше U_t, где U_t - минимальное напряжение, необходимое для надежного включения РВУ 6.In the off state, the contacts in the switch 1 are open and an alternating voltage of the power source U (t) is applied to them. Suppose that for a given load the optimal turn-on time is time t ₀ . The device is turned on with a positive voltage polarity U (t) greater than U _t , where U _t is the minimum voltage required for reliable switching of the DCG 6.

Включение устройства управляемой коммутации происходит в следующем порядке. В момент t, удовлетворяющий условию:The controlled switching device is turned on in the following order. At time t, satisfying the condition:

Δt=t-t₀<0,1 мс,Δt = tt ₀ <0.1 ms,

СУ 3 выдает команду на срабатывание ГЗИ 4 и привода 2, после чего контакты выключателя 1 начинают сходиться. Получив команду, ГЗИ 4 выдает импульс тока запуска I_t на управляющий электрод 12, который инициирует включение РВУ 6 в режиме запуска на катоде и пробой диэлектрической вставки 15 между управляющим электродом 9 и вторым основным электродом 8 РВУ 5. В этом режиме для включения РВУ 6 требуется сравнительно небольшая амплитуда импульса тока запуска I_t. В результате через межэлектродный промежуток РВУ 6 и диэлектрическую вставку 15 узла поджига РВУ 5 начинает протекать переменный ток источника питания i, который отключается РВУ 6 при первом переходе через нуль. После отключения тока на контактах выключателя 1 начинает расти разность напряжений ΔU(t) между напряжением источника питания U(t) и остающимся напряжением на нагрузке U_н SU 3 issues a command for the operation of GZI 4 and drive 2, after which the contacts of switch 1 begin to converge. Having received the command, GZI 4 gives an impulse of the start current I _t to the control electrode 12, which initiates the inclusion of the IED 6 in the start mode at the cathode and the breakdown of the dielectric insert 15 between the control electrode 9 and the second main electrode 8 of the IED 5. In this mode, to turn on the IED 6 a relatively small amplitude of the trigger current pulse I _t is required. As a result, through the interelectrode gap of the RVU 6 and the dielectric insert 15 of the ignition unit of the RVU 5, an alternating current of the power source i starts flowing, which turns off the RVU 6 when it first goes through zero. After turning off the current at the contacts of the switch 1, the voltage difference ΔU (t) between the voltage of the power source U (t) and the remaining voltage at the load U _n

ΔU(t)=U(t)-U_н.ΔU (t) = U (t) -U _n

При увеличении разности напряжений ΔU(t) до значения ΔU₀, определяемого требованием допустимой амплитуды бросков токаWhen the voltage difference ΔU (t) increases to a value of ΔU ₀ , determined by the requirement of an allowable amplitude of inrush currents

U_t<|ΔU(t)|<ΔU₀.U _t <| ΔU (t) | <ΔU ₀ .

СУ 3 выдает следующую команду на срабатывание ГЗИ 4. В этом случае импульс тока запуска подается на РВУ 6 уже при отрицательной полярности напряжения (запуск РВУ на аноде) и амплитуда тока запуска I_t может оказаться недостаточной для включения РВУ 6. Тогда через межэлектродный промежуток РВУ 6 будет протекать ток I_i приблизительно равный 0,1·I_t, который замыкается на источник питания по поверхности диэлектрической вставки 15 между управляющим электродом 9 и вторым основным электродом 8 РВУ 5. При протекании тока I_i на диэлектрической вставке 15 РВУ 5 возникнет падение напряжения I_i·R_t, где R_t - сопротивление диэлектрической вставки, которое инициирует ее пробой, тем самым включение РВУ 5 в режиме запуска на катоде и протекание следующей полуволны переменного тока источника питания i вплоть до его отключения при следующем прохождении через нуль. На контактах выключателя 1 снова будет увеличиваться разность напряжений ΔU(t) и при ΔU(t) большей или равной U_t СУ 3 выдает очередную команду на срабатывание ГЗИ 4. При подаче импульса запуска произойдет включение РВУ 6 в режиме запуска РВУ на катоде и возобновление протекания тока в нагрузке. Такой процесс должен продолжаться вплоть до замыкания контактов выключателя 1.SU 3 issues the following command to trigger GZI 4. In this case, the start current pulse is supplied to the RVD 6 already at a negative voltage polarity (starting the RVD at the anode) and the amplitude of the start current I _t may not be sufficient to turn on the RVU 6. Then, through the interelectrode gap of the RVU 6, a current I _{i of} approximately 0.1 · I _t will flow, which is closed to the power source along the surface of the dielectric insert 15 between the control electrode 9 and the second main electrode 8 of the RVU 5. When the current I _i flows on the dielectric insert 15 of the RV At 5, a voltage drop I _i · R _t will occur, where R _t is the resistance of the dielectric insert, which initiates its breakdown, thereby turning on the RVU 5 in the start mode at the cathode and the next half-wave of the alternating current of the power source i flowing until it turns off the next time through zero. At the contacts of the circuit breaker 1, the voltage difference ΔU (t) will again increase and if ΔU (t) is greater than or equal to U _{t, the} control unit 3 will issue the next command to trigger the GZI 4. When a start pulse is applied, the RED 6 will turn on in the RED mode at the cathode and resume current flow in the load. This process should continue until the contacts of switch 1 are closed.

В качестве выключателя 1 в сетях с напряжением до 110 кВ предпочтительнее использовать вакуумные коммутационные аппараты.As a switch 1 in networks with voltages up to 110 kV, it is preferable to use vacuum switching devices.

Работоспособность устройства при подключении конденсаторной батареи (КБ) подтверждена коммутационными испытаниями на экспериментальном стенде. Источником переменного напряжения промышленной частоты ω приблизительно равной 50 Гц служил колебательный контур. Конденсаторная батарея с суммарной емкостью С₁ равной 600 мкФ подсоединялась к стенду с помощью устройства управляемой коммутации, представленного на фиг.1.The operability of the device when connecting a capacitor bank (KB) is confirmed by switching tests at the experimental stand. An oscillating circuit served as a source of alternating voltage at an industrial frequency ω of approximately equal to 50 Hz. A capacitor bank with a total capacitance C ₁ of 600 μF was connected to the stand using a controlled switching device, shown in figure 1.

Испытания по подключению КБ к источнику напряжения проводились при амплитуде напряжения U_m равной 3 кВ. После подачи напряжения СУ 3 подавала импульс управления на привод 2 для замыкания контактов в выключателе 1 и на включение РВУ 6 в описанной выше последовательности. Последовательность импульсов управления выбиралась таким образом, чтобы первое включение РВУ 6 происходило при положительной полярности на контактах выключателя 1 с задержкой Δt менее или равной 0,1 мс относительно нуля напряжения. Последующие импульсы на включение устройства управляемой коммутации подавались после перехода тока в цепи КБ через нулевое значение с задержкой времени менее или равной 1 мс до тех пор, пока не замкнутся контакты выключателя 1.Tests for connecting a design bureau to a voltage source were carried out with a voltage amplitude U _m of 3 kV. After applying voltage, the SU 3 supplied a control pulse to the actuator 2 to close the contacts in the switch 1 and to turn on the RVU 6 in the sequence described above. The sequence of control pulses was chosen so that the first turn-on of the DCG 6 occurred at a positive polarity at the contacts of switch 1 with a delay Δt of less than or equal to 0.1 ms relative to zero voltage. Subsequent pulses to turn on the controlled switching device were supplied after the current passed through the KB circuit through a zero value with a time delay of less than or equal to 1 ms until the contacts of switch 1 closed.

Осциллограммы напряжений и токов, полученные синхронно при одном из включений устройства управляемой коммутации, представлены на фиг.2. Здесь первый луч а - напряжение источника U₁(ΔU(t)), второй луч б - напряжение U₂(U_н) на КБ, третий луч в - ток I_C(i) через КБ и четвертый луч г - ток I_K через выключатель 1. Первое включение осуществлялось РВУ 6 в режиме запуска на катоде при значении задержки Δt приблизительно равной 0,1 мс после нулевого значения напряжения источника питания. Первая полуволна переменного тока i источника питания протекала через РВУ 6 и управляющий электрод 9 РВУ 5. Второе включение осуществлялось в режиме запуска РВУ 6 на аноде с задержкой времени приблизительно 1 мс после первого нулевого значения переменного тока i. В этом режиме происходила инициация включения разрядника РВУ 5 и ток источника протекал через РВУ 5 мимо РВУ 6. Третье включение осуществлялось РВУ 6 в режиме запуска на катоде при значении задержки времени приблизительно 1 мс после второго нулевого значения переменного тока i источника питания. Затем происходило окончательное включение устройства посредством замыкания контактов выключателя 1. Из осциллограмм следует, что при выбранных значениях задержек времени относительно нуля напряжения и нулей тока подключение КБ с помощью предложенного устройства управляемой коммутации происходило с малыми осцилляциями на фронте тока, амплитуда которых не превышала амплитуду установившегося тока в КБ.Oscillograms of voltages and currents obtained synchronously with one of the turns on the controlled switching device are presented in figure 2. Here, the first beam a is the voltage of the source U ₁ (ΔU (t)), the second beam b is the voltage U ₂ (U _n ) per KB, the third beam c is the current I _C (i) through KB and the fourth beam g is the current I _K through switch 1. The first turn-on was carried out by RVU 6 in the start-up mode at the cathode with a delay value Δt approximately equal to 0.1 ms after a zero voltage value of the power source. The first half-wave of the alternating current i of the power source flowed through the RVU 6 and the control electrode 9 of the RVU 5. The second inclusion was carried out in the starting mode of the RVU 6 on the anode with a time delay of approximately 1 ms after the first zero value of the alternating current i. In this mode, the switch-on of the RVU 5 spark gap was initiated and the source current flowed through the RVU 5 past the RVU 6. The third turn-on was carried out by the RVU 6 in the start mode at the cathode with a time delay value of approximately 1 ms after the second zero value of the alternating current i of the power source. Then the device was finally turned on by closing the contacts of switch 1. From the waveforms it follows that at the selected values of time delays with respect to zero voltage and zero currents, the KB connection with the proposed controlled switching device occurred with small oscillations at the current front, the amplitude of which did not exceed the amplitude of the steady-state current in KB.

Эксперимент подтвердил работоспособность предложенного устройства управляемой коммутации и продемонстрировал возможность надежного управляемого включения КБ с помощью устройства управляемой коммутации без существенных бросков тока. Технический результат, обеспечивающий надежное включение устройства управляемой коммутации, тем самым уменьшение массогабаритных характеристик устройства управляемой коммутации и его стоимости, достигнут за счет применения схемы с двумя встречно-параллельно подсоединенными РВУ, запускаемыми посредством одного ГЗИ.The experiment confirmed the operability of the proposed controlled switching device and demonstrated the possibility of reliable controlled switching of the KB using a controlled switching device without significant inrush currents. The technical result, which ensures reliable switching on of the controlled switching device, thereby reducing the weight and size characteristics of the controlled switching device and its cost, is achieved through the use of a circuit with two counter-parallel connected HLDs launched by means of one GDI.

Источники информацииInformation sources

[1]. Holm A., Alvinsson R., Akesson U., Karlen O. «Development of controlled switching of reactors, capacitors, transformers and lines». Доклад SIGRE № 13-201, Париж 1990.[one]. Holm A., Alvinsson R., Akesson U., Karlen O. "Development of controlled switching of reactors, capacitors, transformers and lines." SIGRE Report No. 13-201, Paris 1990.

[2]. ПАТЕНТ RU 66602U1, класс Н02Н 3/00, опубликован в 10.09.2006.[2]. PATENT RU 66602U1, class Н02Н 3/00, published on 09/10/2006.

[3]. ПАТЕНТ RU 55222 U1, класс H02J 3/18, опубликован 27.07.2007.[3]. PATENT RU 55222 U1, class H02J 3/18, published July 27, 2007.

[4]. Алферов Д.Ф., Воздвиженский В.А., Сидоров В.А. «Малогабаритный частотный вакуумный управляемый разрядник РВУ-7», ПТЭ, 1995, №1, с.98-108.[four]. Alferov D.F., Vozdvizhensky V.A., Sidorov V.A. "Small-sized frequency vacuum controlled spark gap RVU-7", PTE, 1995, No. 1, pp. 98-108.

Claims

A controlled switching device comprising a switch, a control system, a trigger pulse generator and a high-speed switch, characterized in that the high-speed switch is made in the form of two controlled vacuum arresters, each of which contains a first main electrode, a second main electrode and a control electrode connected to the second main to the electrode by means of a dielectric insert, the first controlled vacuum spark gap connected in parallel to the switch, the second the vacuumed spark gap the first main electrode is connected to the control electrode of the first controlled vacuum spark gap, and the second main electrode is connected to the first main electrode of the first controlled vacuum spark gap and the first output of the trigger pulse generator, and the second terminal of the trigger pulse generator is connected to the control electrode of the second controlled vacuum spark gap.