RU2645152C2 - Block of condensers and method of controlling its fixture (2 versions) - Google Patents
Block of condensers and method of controlling its fixture (2 versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645152C2 RU2645152C2 RU2016113446A RU2016113446A RU2645152C2 RU 2645152 C2 RU2645152 C2 RU 2645152C2 RU 2016113446 A RU2016113446 A RU 2016113446A RU 2016113446 A RU2016113446 A RU 2016113446A RU 2645152 C2 RU2645152 C2 RU 2645152C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capacitors
- capacitor
- terminals
- power
- resistance resistors
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 124
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229920006343 melt-processible rubber Polymers 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
- H01G2/14—Protection against electric or thermal overload
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Description
Предложение относится к области электротехники и электроники и в частности - к электротехническим приборам и системам, в которых конденсаторы используются, например, в качестве элементов фильтра подавления переменной составляющей и помех, в качестве накопителей электроэнергии и в иных подобных устройствах.The proposal relates to the field of electrical engineering and electronics, and in particular to electrical devices and systems in which capacitors are used, for example, as elements of a filter for suppressing a variable component and interference, as energy storage devices and in other similar devices.
При необходимости увеличения суммарной емкости создают блоки конденсаторов, соединяя конденсаторы последовательно и параллельно, используя при этом и высокочастотные конденсаторы и низкочастотные, например электролитические, в зависимости от конкретных требований к аппаратуре.If it is necessary to increase the total capacity, blocks of capacitors are created by connecting the capacitors in series and in parallel, using high-frequency capacitors and low-frequency, for example electrolytic, depending on the specific requirements of the equipment.
Основные недостатки таких блоков конденсаторов с большой суммарной емкостью - пониженная надежность, большие масса и габариты. При этом любой конденсатор может выйти из строя по типу «обрыв», «короткое замыкание», «увеличение тока утечки», «уменьшение емкости». В случае обрыва или уменьшения емкости суммарная емкость такого блока конденсаторов уменьшится, но работоспособность резервированная аппаратура сохраняет. В случае увеличения тока утечки работоспособность аппаратуры также сохраняется. А при коротком замыкании в цепи конденсатора напряжение на шинах питания пропадет, и аппаратура перестанет работать. При этом может выйти из строя и источник питания [Справочник по радиоэлектронике, том 2. Под общей редакцией проф., ДТН А.А. Куликовского. Издательство «Энергия», Москва, 1968 г., стр. 321, рис. 17.3]. Такой дефект конденсатора недопустим в любой аппаратуре, особенно недоступной для ремонта.The main disadvantages of such capacitor blocks with a large total capacity are reduced reliability, large mass and dimensions. At the same time, any capacitor can fail according to the type of “open circuit”, “short circuit”, “increase in leakage current”, “decrease in capacitance”. In the event of a break or a decrease in capacity, the total capacity of such a block of capacitors will decrease, but the redundant equipment will remain operational. In the event of an increase in leakage current, the operability of the equipment is also preserved. And with a short circuit in the capacitor circuit, the voltage on the power buses will disappear, and the equipment will stop working. At the same time, the power source may also fail [Handbook of Radio Electronics,
Если система или прибор должны обладать высокой надежностью, то конденсаторы резервируют на любой отказ, используя для резервирования конденсаторы необходимой емкости, соединяют их в последовательные цепочки и подключают последовательные цепочки к шинам питания параллельно [Надежность автоматизированных систем управления. Учебное пособие. Под ред. Хетагурова, Москва Я.А., «Высшая школа», 1979 г., стр. 83, рис. 4.2 и рис. 4.3]. При четырех резервирующих конденсаторах емкость такого блока конденсаторов становится равной емкости всего одного конденсатора. Это очень неэкономично при резервировании одного конденсатора. Кроме того, такой «резервированный» конденсатор резервирован только на один отказ, поскольку, при втором отказе, в зависимости от типа отказа, аппаратура может оказаться неработоспособной. На два отказа рассчитано устройство, резервированное по классическому принципу «два из трех» и приведенное в [Надежность систем управления. Издательство «Наукова думка», 1975, стр. 21, рис. 3д]. Оно тоже состоит из последовательных цепочек, соединенных параллельно.If the system or device must have high reliability, then the capacitors are reserved for any failure, using the capacitors of the required capacity for backup, connect them to serial chains and connect serial chains to power buses in parallel [Reliability of automated control systems. Tutorial. Ed. Khetagurova, Moscow, Y. A., Higher School, 1979, p. 83, Fig. 4.2 and fig. 4.3]. With four redundant capacitors, the capacitance of such a block of capacitors becomes equal to the capacitance of only one capacitor. This is very uneconomical when backing up a single capacitor. In addition, such a “redundant” capacitor is reserved for only one failure, because, with a second failure, depending on the type of failure, the equipment may be inoperative. The device, redundant according to the classic “two out of three” principle and given in [Reliability of control systems. Publishing House "Naukova Dumka", 1975, p. 21, Fig. 3d]. It also consists of consecutive chains connected in parallel.
В ответственной аппаратуре все резервирующие конденсаторы в последовательных цепочках для обеспечения заданного режима по постоянному напряжению дополнительно шунтируют с помощью регулируемых схем с транзисторами [Заявка №2013103447/07, МПК: H02J 7/02; опубл. 10.08.2014. Конвенционный приоритет: 28.06.2010 FR 1055134], а в простейшем случае - высокоомными «выравнивающими» резисторами с одинаковыми сопротивлениями [Mosaic GNSS Reseiver. Updated: 5-Mar-10. Page 40, Figure 9-11: Schematic of Primary Power Connector (прототип)]. И то и другое в любом случае усложняет аппаратуру в целом.In critical equipment, all redundant capacitors in series circuits are additionally shunted by adjustable circuits with transistors to ensure a given constant voltage mode [Application No. 2013103447/07, IPC: H02J 7/02; publ. 08/10/2014. Conventional priority: 06/28/2010 FR 1055134], and in the simplest case, high-resistance "equalizing" resistors with the same resistances [Mosaic GNSS Reseiver. Updated: 5-Mar-10. Page 40, Figure 9-11: Schematic of Primary Power Connector (prototype)]. Both that and another in any case complicate the equipment as a whole.
При этом любой из «выравнивающих» резисторов и сам может дать обрыв, что обязательно приведет к увеличению вдвое напряжения на конденсаторе, к которому этот резистор подключен параллельно, а это снижает надежность работы такого конденсатора, и он может пробиться. После пробоя этого конденсатора на втором конденсаторе этой же цепочки напряжение возрастет вдвое и второй конденсатор, включенный с первым последовательно, тоже может пробиться. А это сразу приведет к отказу аппаратуры, чего допускать нельзя.At the same time, any of the “equalizing” resistors can itself break, which will necessarily lead to a doubling of the voltage across the capacitor to which this resistor is connected in parallel, and this reduces the reliability of this capacitor, and it can break through. After the breakdown of this capacitor on the second capacitor of the same chain, the voltage will double and the second capacitor, connected with the first in series, can also break through. And this will immediately lead to equipment failure, which should not be allowed.
И еще через «выравнивающие» резисторы протекает ток. Небольшой, но непрерывно, что, например, в накопительных системах нежелательно, поскольку при этом конденсаторы разряжаются и требуют периодической или постоянной подзарядки.And even current flows through the “equalizing” resistors. Small, but continuous, which, for example, in storage systems is undesirable, since the capacitors are discharged and require periodic or constant recharging.
Более того, в любом резервированном блоке конденсаторов может произойти отказ любого резервирующего конденсатора, который не скажется на работоспособности резервированной аппаратуры. Для того она и резервируется. В случае такого отказа работоспособная аппаратура с завода-изготовителя выйдет уже с дефектом и первый же дефект в блоке конденсаторов во время эксплуатации может привести к отказу аппаратуры в целом. А этого допускать нельзя, особенно в ответственной аппаратуре, недоступной для проверки работоспособности и для ремонта, например, предназначенной для использования в космосе.Moreover, in any redundant capacitor block, a failure of any redundant capacitor can occur that does not affect the performance of the redundant equipment. For this, it is reserved. In the event of such a failure, operable equipment from the manufacturer will exit with a defect and the very first defect in the capacitor unit during operation may lead to a failure of the equipment as a whole. And this should not be allowed, especially in critical equipment, inaccessible for checking operability and for repairs, for example, intended for use in space.
Упомянутое устройство [MosaicGNSS Reseiver. Updated: 5-Mar-10. Page 40, Figure 9-11: Schematic of Primary Power Connector] может быть использовано в качестве прототипа, поскольку оно наиболее близко по комплекту элементов, по исполнению, и его основная задача - обеспечение функционирования резервированной аппаратуры на случай выхода из строя одного из резервирующих конденсаторов.Mentioned device [MosaicGNSS Reseiver. Updated: 5-Mar-10. Page 40, Figure 9-11: Schematic of Primary Power Connector] can be used as a prototype, since it is closest in terms of a set of elements, in execution, and its main task is to ensure the functioning of redundant equipment in case of failure of one of the redundant capacitors .
Недостатками прототипа являются защита только от одного отказа и невозможность проверки исправности резервирующих конденсаторов, тем более - при включенной аппаратуре.The disadvantages of the prototype are protection against only one failure and the inability to check the health of backup capacitors, especially when the equipment is on.
Предлагаемый блок конденсаторов содержит конденсаторы, подключенные к шинам питания, и высокоомные резисторы, что максимально приближено по устройству к схеме прототипа.The proposed block of capacitors contains capacitors connected to the power bus, and high resistance resistors, which is as close as possible to the device to the prototype circuit.
Задачей данного изобретения является создание надежного блока конденсаторов при одновременном увеличении его эквивалентной (суммарной) емкости.The objective of the invention is the creation of a reliable block of capacitors while increasing its equivalent (total) capacity.
Техническим результатом предложенного изобретения является повышение надежности блока конденсаторов при одновременном увеличении его суммарной емкости.The technical result of the proposed invention is to increase the reliability of the block of capacitors while increasing its total capacity.
Технический результат изобретения достигается тем, что блок конденсаторов содержит конденсаторы, подключенные первыми выводами к шинам питания, и высокоомные резисторы, маломощные низкоомные резисторы, подключенные первыми выводами ко второму выводу каждого из конденсаторов и соединенные своими вторыми выводами с общей шиной питания, при этом первые выводы высокоомных резисторов подключены ко вторым выводам конденсаторов, а вторые выводы высокоомных резисторов образуют контрольную шину блока конденсаторов.The technical result of the invention is achieved in that the capacitor block contains capacitors connected by the first terminals to the power buses, and high-resistance resistors, low-power low-resistance resistors connected by the first terminals to the second terminal of each of the capacitors and connected by their second terminals to a common power bus, while the first conclusions high-resistance resistors are connected to the second terminals of the capacitors, and the second conclusions of the high-resistance resistors form the control bus of the capacitor block.
Высокоомные резисторы имеют разные номиналы сопротивления.High resistance resistors have different resistance values.
Кроме того, высокоомные резисторы, подключенные первыми выводами ко вторым выводам конденсаторов, первые выводы которых подключены к шинам питания с разной полярностью напряжения или с разными фазами переменного напряжения, имеют одинаковые номиналы сопротивления.In addition, high-resistance resistors connected by the first leads to the second leads of the capacitors, the first leads of which are connected to the power buses with different voltage polarity or with different phases of the alternating voltage, have the same resistance values.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, представленными схемами электрическими принципиальными (фиг. 1-3).The invention is illustrated by graphic materials represented by electrical circuit diagrams (Fig. 1-3).
На фиг. 1-3 введены следующие обозначения: 1-8,In FIG. 1-3 the following notation is introduced: 1-8,
32 - конденсаторы;32 - capacitors;
9-16, 33 - маломощные низкоомные резисторы (МНР);9-16, 33 - low-power low-resistance resistors (MNR);
17-24, 34 - высокоомные резисторы (BP);17-24, 34 - high resistance resistors (BP);
25 - общая шина «0» источников питания;25 - common bus "0" power sources;
26, 29 - шины питания «+U» и «-U» (на фиг. 1 источник питания однополярный: шина питания «+U»; на фиг. 2 - источник питания двухполярный: шины питания «+U» и «-U»;26, 29 - power supply bus “+ U” and “-U” (in Fig. 1 the power supply is unipolar: power supply bus “+ U”; in Fig. 2 - the power supply is bipolar: power supply bus “+ U” and “-U ";
27, 28, 31 - контрольные шины блоков конденсаторов, состоящие из объединенных или, при необходимости, отдельных контрольных цепей, например, Контр. 1, Контр. 2 и т.п.;27, 28, 31 - control buses of capacitor banks, consisting of integrated or, if necessary, separate control circuits, for example, Control. 1, Counter. 2, etc .;
30, 35, 36 - шины питания «А», «В» и «С» (на фиг. 3 - трехфазный источник питания переменного напряжения: шины питания «А», «В» и «С»);30, 35, 36 - power bus "A", "B" and "C" (in Fig. 3 - three-phase AC power supply: power bus "A", "B" and "C");
Контрольные шины 27 и 28 на схемах фиг. 1 и фиг. 2 и контрольные шины 27, 28 и 31 конкретных блоков конденсаторов на схеме фиг. 3 могут быть объединены (на фиг. 1-3 показано пунктиром).The
Выполнены предложенные устройства, изображенные на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, следующим образом.The proposed devices shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 as follows.
Конденсаторы 1-8 на фиг. 1 и фиг. 2 и конденсатор 32 на фиг. 3 соединены каждый последовательно с одним из МНР 9 - 16 и 33 и каждая такая последовательная цепочка включена между соответствующими шинами питания 26, 29, 30, 35, 36 («+U», «-U», «А», «В», «С») и общей шиной 25 «0», при этом МНР 9-16 и 33 вторыми выводами (нижними по схеме) подключены к общей шине питания «0». Часть конденсаторов, в зависимости от конкретных требований к системе, высокочастотные (неполярные), часть - электролитические (полярные, низкочастотные). Все полярные (электролитические) конденсаторы на фиг. 1 и фиг. 2 подключены к шинам питания с соблюдением полярности. В блоке конденсаторов на фиг. 3 в цепях питания переменного напряжения полярных конденсаторов нет и быть не должно.Capacitors 1-8 in FIG. 1 and FIG. 2 and the
BP 17-24 и 34 первыми выводами (нижними по схеме на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3) соединены со вторыми выводами конденсаторов 1-8 и 32 соответственно и с первыми выводами МНР 9-16 и 33. Вторые выводы BP конденсаторов 17-24 и 34 образуют контрольные шины, выводы которых обозначены 27, 28 (на фиг. 1 и фиг. 2) и 27, 28, 31 (на фиг. 3), и отдельные контрольные цепи типа Контр. 1, Контр. 2 и др. для контроля конденсаторов, подлежащих в особых случаях индивидуальному контролю, как это показано на фиг. 1. Для упрощения блоков конденсаторов, упрощения конструкции аппаратуры и упрощения процесса контроля исправности конденсаторов целесообразно все контрольные цепи подключать к соответствующим контрольным шинам (см. ниже). МНР подключены последовательно к BP.BP 17-24 and 34 with the first leads (lower in the circuit of Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3) connected to the second leads of the capacitors 1-8 and 32, respectively, and with the first leads of the MPR 9-16 and 33. The second leads of BP capacitors 17-24 and 34 form the control bus, the conclusions of which are designated 27, 28 (in Fig. 1 and Fig. 2) and 27, 28, 31 (in Fig. 3), and separate control circuits of the type of Control. 1, Counter. 2 and others for monitoring capacitors subject to special monitoring in individual cases, as shown in FIG. 1. To simplify the capacitor blocks, simplify the design of the equipment and simplify the process of monitoring the health of capacitors, it is advisable to connect all control circuits to the corresponding control buses (see below). MPRs are connected in series to BP.
На фиг. 1 приведен вариант подключения блока конденсаторов между шиной питания «+U» однополярного источника напряжения и общей шина питания «0». Фактически на фиг. 1 приведены два одинаковых по схеме блока конденсаторов (или - сдвоенный блок конденсаторов, или - единый блок конденсаторов; терминология непринципиальна и равнозначно применима здесь и далее к любому из рассматриваемых блоков конденсаторов раздельно или при их объединении). Реально в каждом блоке конденсаторов могут быть применены конденсаторы одного или разных типов, разных номиналов, количество конденсаторов также могут быть разным в зависимости от электротехнических требований к параметрам цепей питания, сроку службы (надежности) реальной аппаратуры, для которой разрабатывается каждый конкретный блок конденсаторов и требуемой конструкции блока конденсаторов применительно к конкретной аппаратуре.In FIG. 1 shows the option of connecting a capacitor block between the power bus "+ U" of a unipolar voltage source and the common power bus "0". In fact, in FIG. Figure 1 shows two capacitor banks that are identical in design (either a double capacitor bank, or a single capacitor bank; the terminology is unprincipled and equally applies hereinafter to any of the considered capacitor banks separately or when combining them). In reality, in each block of capacitors, capacitors of one or different types, of different ratings can be used, the number of capacitors can also be different depending on the electrical requirements for the parameters of the power supply circuit, the service life (reliability) of the real equipment for which each specific block of capacitors is developed and the required capacitor unit designs for specific equipment.
Если сдвоенный блок конденсаторов на фиг. 1 представить как два самостоятельных блока конденсаторов, объединенных общей шиной питания 25 «0», то между этими двумя блоками конденсаторов (1-4) и (5-8) в разрыв шины питания 26 «+U» между конденсаторами 4 и 5 в аппаратуре может быть штатно включен дроссель (на схеме фиг. 1 дроссель не показан). Получится классический Т-образный фильтр с двумя блоками конденсаторов.If the dual capacitor bank of FIG. 1 to present as two independent capacitor units connected by a common
При этом контрольные шины и контрольные цепи, если они используются в конкретном блоке конденсаторов (верхние по схемам фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, выводы BP) в составе аппаратуры, должны быть доступны без вскрытия приборов и выведены, например, в составе одного из соединителей аппаратуры, занимая в нем минимальное количество контактов.At the same time, control buses and control circuits, if they are used in a specific block of capacitors (the upper ones according to the schemes of Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3, BP leads) as part of the equipment, must be accessible without opening the devices and displayed, for example, in the composition of one of the connectors of the equipment, occupying the minimum number of contacts in it.
На фиг. 2 приведен вариант подключения сдвоенного блока конденсаторов к разным шинам «+U» «-U» двухполярного источника питания с общей шиной питания «0».In FIG. Figure 2 shows the connection of a dual capacitor block to different buses “+ U” “-U” of a bipolar power supply with a common power bus “0”.
Отличаются блоки конденсаторов фиг. 1 и фиг. 2 только распайкой полярных (электролитических) конденсаторов, обусловленной необходимостью соблюдения полярности их подключения к шинам питания. Это общее требование, оно должно выполняться в любой электротехнической аппаратуре и не может относиться к отличительным признакам.The capacitor blocks of FIG. 1 and FIG. 2 only by wiring the polar (electrolytic) capacitors, due to the need to observe the polarity of their connection to the power buses. This is a general requirement, it must be fulfilled in any electrical equipment and cannot relate to the distinguishing features.
На фиг. 3 приведено применение блока конденсаторов для подавления высокочастотных помех в сети переменного напряжения, в частности в цепях трехфазного источника питания (строенный блок конденсаторов или три блока конденсаторов, соединенные с общей шиной питания 25 «0» по типу «звезда»). Так же как на фиг. 1 и на фиг. 2, контрольные шины 27, 28 и 31 строенного блока конденсаторов могут быть объединены в единую контрольную шину (27+28+31), как показано на фиг. 3 пунктиром.In FIG. Figure 3 shows the use of a capacitor block to suppress high-frequency interference in an AC voltage network, in particular in a three-phase power supply circuit (a built-in capacitor block or three capacitor banks connected to a
Проектирование блока конденсаторов и расчет параметров элементов целиком зависят только от технического задания на конкретный блок конденсаторов. Расчет емкостей и сопротивлений последовательных RC цепочек определяется диапазоном частот, уровнем помех источников помех и допустимым уровнем помех для защищаемой аппаратуры. При этом постоянные времени RC цепочек могут быть существенно разными в зависимости от электротехнических требований к аппаратуре и блоку конденсаторов, предназначенного для установки в эту аппаратуру.Designing a block of capacitors and calculating the parameters of elements entirely depend only on the technical specifications for a specific block of capacitors. The calculation of capacitances and resistances of sequential RC circuits is determined by the frequency range, the level of interference of the sources of interference and the acceptable level of interference for the protected equipment. Moreover, the time constants of RC circuits can be significantly different depending on the electrical requirements for the equipment and the capacitor block intended for installation in this equipment.
При проектировании блока конденсаторов обязательно должны приниматься во внимание режимы МНР: максимальная импульсная мощность и длительность импульса тока в момент подачи напряжения питания на блок конденсаторов не должны превышать предельно допустимых значений, указанных в технических условиях на примененные МНР. В случае пробоя любого конденсатора МНР, соединенный последовательно с этим конденсатором, окажется под многократной и продолжительной перегрузкой и обязательно разрушится. При этом отключит дефектный конденсатор от общей цепи питания.When designing a block of capacitors, the MPR modes must be taken into account: the maximum pulse power and the duration of the current pulse at the time of supplying the voltage to the capacitor bank must not exceed the maximum permissible values specified in the technical conditions for the MPRs used. In the event of a breakdown of any capacitor, the MPR connected in series with this capacitor will be under repeated and prolonged overload and will necessarily collapse. This will disconnect the defective capacitor from the common power circuit.
В обоснованных случаях предложенный блок конденсаторов может содержать уменьшенное количество резервирующих конденсаторов по сравнению с прототипом - например, три конденсатора, как в схеме на фиг. 3, вместо четырех (или, даже, два конденсатора при резервировании на один отказ). А может иметь большее количество конденсаторов меньшей емкости, зато меньших габаритов. При этом конструктивно такой блок конденсаторов может быть более компактным.In justified cases, the proposed block of capacitors may contain a reduced number of redundant capacitors in comparison with the prototype — for example, three capacitors, as in the circuit in FIG. 3, instead of four (or even two capacitors when redundant for one failure). And it can have a larger number of capacitors of a smaller capacity, but of a smaller size. In this case, structurally, such a block of capacitors can be more compact.
Предложенное построение блоков конденсаторов обладает дополнительно положительным свойством: его можно использовать в сложных системах электропитания, содержащих 3-4 и более приборов, размещенных друг от друга на расстоянии, но используемых в пределах единых цепей питания - в системе, отсеке, офисе и т.п. В каждом приборе такой системы могут использоваться свои блоки конденсаторов - фильтры, содержащие конденсаторы, МНР и BP, принадлежащие единой системе электропитания. Объединяют эти участки шины питания, общая шина питания 25 «0» и общая контрольная шина, проходящая по всем приборам. При этом в приборах системы BP блоков конденсаторов должны отличаться между собой по сопротивлению, как это описано выше. При отсутствии отказов типа короткого замыкания в конденсаторах напряжение на общей контрольной шине (или на ее контрольных цепях) относительно шины питания «0» отсутствует. Появление на контрольной шине напряжения относительно общей шины питания 25 «0» подскажет о возникновении отказа типа короткое замыкание конденсатора в составе элементов любого блока конденсаторов системы электропитания.The proposed construction of capacitor blocks has an additional positive property: it can be used in complex power supply systems containing 3-4 or more devices located at a distance from each other, but used within a single power supply circuit - in the system, compartment, office, etc. . Each device of such a system can use its own capacitor blocks - filters containing capacitors, MPR and BP, belonging to a single power supply system. Combine these sections of the power bus, a
Если сравнивать предложенный блок конденсаторов с прототипом, то видно, что при одинаковом количестве конденсаторов (по 4 конденсатора) предложенное устройство имеет общую емкость блока конденсаторов в 4 раза больше, чем у прототипа, и остается работоспособным при трех любых отказах конденсаторов с остаточной емкостью, равной емкости бездефектного прототипа, в то время как второй пробой конденсатора в последовательной цепочке или второй обрыв конденсатора в параллельной цепочке прототипа сделают его полностью неработоспособным.If we compare the proposed block of capacitors with the prototype, it can be seen that with the same number of capacitors (4 capacitors each), the proposed device has a total capacitance of the block of capacitors 4 times that of the prototype, and remains operational for any three capacitor failures with a residual capacity equal to capacities of a defect-free prototype, while a second breakdown of a capacitor in a series circuit or a second break of a capacitor in a parallel circuit of a prototype will make it completely inoperative.
Кроме того, BP, шунтирующие конденсаторы в прототипе постоянно находятся под напряжением и представляют определенную опасность: при обрыве такого резистора гипотетически возможен поочередный пробой двух конденсаторов последовательной цепи и выход прибора из строя, как это изложено выше.In addition, BP, the shunt capacitors in the prototype are constantly energized and pose a certain danger: when such a resistor breaks, it is hypothetically possible to break through two capacitors in series circuit and the device to fail, as described above.
Технический результат предложенного изобретения при его использовании возникает еще и за счет того, что МНР, включенные последовательно с конденсаторами, вносят потери, подавляют резонансные свойства фильтра вместе с реактивными составляющими элементов аппаратуры, подключенной к защищаемым от помех шинам питания. За счет этих правильно рассчитанных МНР в составе RC цепочек импульсные токи источника помех не смогут возбуждать резонансных колебаний в защищаемых шинах питания. Кроме того, низкоомные резисторы уменьшают ток заряда этих конденсаторов при подаче на них напряжения питания, что, в свою очередь, снижает помехи в момент включения аппаратуры, и, в щадящем токовом режиме, положительно сказывается на сохранении ресурса работы этих конденсаторов.The technical result of the proposed invention when it is used also arises due to the fact that MHRs connected in series with capacitors introduce losses, suppress the resonant properties of the filter together with the reactive components of the equipment elements connected to the power buses protected from interference. Due to these correctly calculated MHRs in the RC circuits, the pulsed currents of the interference source will not be able to excite resonant oscillations in the protected power buses. In addition, low-resistance resistors reduce the charge current of these capacitors when a supply voltage is applied to them, which, in turn, reduces interference at the time of switching on the equipment, and, in a gentle current mode, positively affects the life of these capacitors.
Предлагаемая совокупность признаков в предложенном устройстве для решения поставленной задачи не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".The proposed set of features in the proposed device for solving the problem does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that the technical solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step".
Данное устройство может быть выполнено в виде самостоятельного блока конденсаторов, многократно, либо по частям введено в состав приборов электротехнической системы, имеющей общий источник электропитания, с отличиями в сопротивлениях BP в соответствии с описанием.This device can be made in the form of an independent block of capacitors, repeatedly, or in parts, entered into the composition of the devices of the electrical system having a common power source, with differences in BP resistances in accordance with the description.
В настоящее время предложенное устройство находится на стадии моделирования и отработки и планируется к использованию в составе электротехнических систем управления перспективных изделий в составе фильтров для снижения помех.Currently, the proposed device is at the stage of modeling and testing and is planned to be used as part of electrical control systems of promising products as part of filters to reduce interference.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016113446A RU2645152C2 (en) | 2016-04-07 | 2016-04-07 | Block of condensers and method of controlling its fixture (2 versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016113446A RU2645152C2 (en) | 2016-04-07 | 2016-04-07 | Block of condensers and method of controlling its fixture (2 versions) |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017143532A Division RU2679471C1 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Method for monitoring the serviceability of capacitors bank (options) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016113446A RU2016113446A (en) | 2017-10-12 |
RU2645152C2 true RU2645152C2 (en) | 2018-02-16 |
Family
ID=60120431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016113446A RU2645152C2 (en) | 2016-04-07 | 2016-04-07 | Block of condensers and method of controlling its fixture (2 versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2645152C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130662C1 (en) * | 1997-08-26 | 1999-05-20 | Анатолий Яковлевич Картелев | High-voltage pulse capacitor |
US20050057888A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-17 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrode impregnation and bonding |
RU73563U1 (en) * | 2007-12-12 | 2008-05-20 | Вадим Владимирович Елькин | DEVICE FOR REGULATING ELECTRIC POWER CONSUMER ELECTRIC NETWORK |
RU96444U1 (en) * | 2009-12-28 | 2010-07-27 | Открытое акционерное общество "Энергия" | ELECTROCHEMICAL CAPACITOR AND BATTERY ON ITS BASIS |
RU2475879C1 (en) * | 2011-07-05 | 2013-02-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Элитех" | Electrochemical supercapacitor |
-
2016
- 2016-04-07 RU RU2016113446A patent/RU2645152C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130662C1 (en) * | 1997-08-26 | 1999-05-20 | Анатолий Яковлевич Картелев | High-voltage pulse capacitor |
US20050057888A1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-17 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrode impregnation and bonding |
RU73563U1 (en) * | 2007-12-12 | 2008-05-20 | Вадим Владимирович Елькин | DEVICE FOR REGULATING ELECTRIC POWER CONSUMER ELECTRIC NETWORK |
RU96444U1 (en) * | 2009-12-28 | 2010-07-27 | Открытое акционерное общество "Энергия" | ELECTROCHEMICAL CAPACITOR AND BATTERY ON ITS BASIS |
RU2475879C1 (en) * | 2011-07-05 | 2013-02-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Элитех" | Electrochemical supercapacitor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016113446A (en) | 2017-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7033734B2 (en) | Power storage system, management device | |
US10541539B1 (en) | Converter, inverter, AC motor driving apparatus, and air conditioner using the same | |
US7054173B2 (en) | Circuit with DC filter having a link fuse serially connected between a pair of capacitors | |
CN103650319B (en) | Method for energizing a chain-link converter and controller | |
CN104737405B (en) | Device and method for restoring the power cell function in multiple-unit power supply | |
JP5369607B2 (en) | Uninterruptible power supply and uninterruptible power supply cutoff method | |
EP2921871B1 (en) | Connection integrity testing method and apparatus for multi-stage voltage source converters | |
JP7179171B2 (en) | Method for measuring insulation resistance in inverter having multi-point connection, and inverter having multi-point connection | |
JP2013013270A (en) | Insulation failure diagnostic device | |
US20150177308A1 (en) | Apparatus for insulation monitoring | |
US20080238191A1 (en) | Power supply unit for use with an aircraft electrical system | |
CN104793054A (en) | Insulation monitoring device for simultaneously monitoring network sections of an ungrounded power supply system | |
CN104280628A (en) | Protection apparatus and method of verifying operation thereof | |
JP6695032B2 (en) | Anomaly detection device | |
KR20200124362A (en) | System of controlling battery charging or discharging | |
RU2645152C2 (en) | Block of condensers and method of controlling its fixture (2 versions) | |
NO20151755A1 (en) | Method and apparatus for electrically charging a high-voltage battery from an AC power supply system | |
CN104143816B (en) | For leading to the protection circuit of insulation damages because of intermediate circuit failure | |
WO2014114390A1 (en) | Power supply for isolated bus communication | |
EP2830182B1 (en) | Isolated battery management systems and methods thereof | |
CN106274492A (en) | Auxiliary converter device used for rail vehicle and rail vehicle | |
Haghnazari et al. | A new fault detection method for modular multilevel converter semiconductor power switches | |
CN112771749B (en) | Method for testing a separation point of a photovoltaic inverter and photovoltaic inverter of this type | |
US20150333507A1 (en) | Systems and methods for discharging an input capacitance | |
JP6103977B2 (en) | DC power supply system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200408 |