SU1005234A2 - Устройство В.А.Ивлиева дл защиты электроагрегата от короткого замыкани - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам защиты электроагрегатов и проводок в электрических системах постоянного пульсирующего тока с использованием корпуса транспортного средства в качестве минусового провода.

По основному авт. св. 970534 известно устройство, содержащее основной предохранитель и коммутирующие элементы (тиристоры), включенные в питающую цепь электроагрегата, . вспомогательный предохранитель, уставка срабатывания которого, по крайней мере, на порядок меньше уставки срабатывания основного предохранителя, развязывающий диод, включенный между корпусом электроагрегата и минусовой миной, и пусковой выключатель, вспомогательный тиристор с катодным . управляющим электродом, при этом коммутирующий элемент выполнен на двух тиристорах, управляющие электроды которых соединены с катодом вспомогательного тиристора, с анодным уп2 равняющим электродом, анод которого соединен с положительным полюсом источника питания через замыкающий контакт пускового выключателя, а его управляющий электрод подключен через 5 резистор и другой замыкающий контакт этого же пускового выключателя к точке соединения вспомогательного предохранителя и развязывающего диода. Кроме того, в устройстве имеется ^,0 второй вспомогательный тиристор с катодным управляющим электродом, подключенный анодом к управляющему, а катодом к катоду коммутирующего тиристора, и управляющим электродом ¹⁵ к управляющему электроду первого вспомогательного тиристора с анодным управляющим электродом. Кроме того, в цепь сигнализации элемента введен ₂₀ тиристор, анод которого соединен с элементом, катод - с нулем генератора, а управляющий электрод - с цепью металлизации электроагрегата, через резистор. Такое схемное реше3 1005234 ние обеспечивает применение устрой- ства Ивлиева защиты электроагрегата от КЗ в электрических системах пере. менного тока с автоматической выдачей информации о пробое изоляции защищаемого электроагрегата £ 1 .

Однако такое устройство, защищая в автоматическом режиме электроагрегат от короткого замыкания при горящем контакте и выдавая оператору автоматически информацию о пробое электроизоляции электроагрегата (о его аварийном режиме работы), не обеспечивает автоматической задержки времени отключения электроагрегата, что в ряде случаев может привести к осложнениям,. когда необходимо строго по времени обеспечить аварийный режим работы электроагрегата, для обеспечения функциональной перекладки на дублирующий электроагрегат.

Цель изобретения - повышение надежности устройства путем автоматического ограничения времени аварийного режима работы электроагрегата.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно в управляющую цепь основных коммутирующих тиристоров между их управляющими электродами и резистором в этой цепи введен элемент задержки, соединенный . с источником питания.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство Ивлиева для защиты электроагрегата от короткого замыкания содержит защищаемый электроагрегат 1, состоящий из металлизированного корпуса 2, электройзоляции 3, изолирующей корпус 2 от токоведущей части агрегата 4, электроизоляции 5, изолирующей корпус 2 от нуля генератора 6.

Токоведущая часть электроагрегата соединена с питающей шиной 7 через основной элемент защиты, например предохранитель 8. С нулем генератора токоведущая часть агрегата 4 соединена цепью 9, в которой установлены коммутирующие тиристоры 10 и 11. Тиристор 10 установлен в цепи 9 таким образом, что его анод соединен с токоведущей частью агрегата 4, а катод - с нулем 6 генератора. Анод тиристора 11 соединен с катодом, катод ⁵⁵ с анодом, а управляющий электрод с управляющим электродом тиристора 10.

Цепь металлизации 12 электроагрега·. та 1 содержит элемент защиты - вспомогательный предохранитель 13, уставка срабатывания которого по крайней мере на порядок меньше уставки срабатывания средства защиты 8, и диод 14, катод которого соединен с предохранителем 13, анод с металлизированным корпусом 2 электроагрегата 1.

Управляющий электрод тиристора 10 соединен цепью 15 через тиристор 16 с анодным управляющим электродом, резистор 17, пусковой выключатель 18 и выпрямитель 19 с токоведущей частью 4 электроагрегата 1.

Положительный вывод выпрямителя 19 соединен с токоведущей частью 4 электроагрегата 1 либо с дополнительным источником переменного напряжения .

Катод тиристора 16 соединён с управляющим электродом тиристора 10.

Управляющий электрод тиристора 16 соединен через сопротивление 20,, и пусковой выключатель 18 подключен к точке между катодом диода 14 и средством защиты 13- Между катодом вспомогательного тиристора 16 с анодным управляющим электродом и катодом основного коммутирующего тиристора 10 включен второй вспомогательный тиристор 21, катод которого соединен с ‘катодом тиристора 10 и нулем генератора, а управляющий электрод с управляющим электродом тиристора 16.

' В и 11 дами мент В управляющей цепи тиристоров ,14Ь между их управляющими электрои резистором 17 установлен элезадержки 22.

'случае нормального режима работы электроагрегата оператор включает пусковой ( сдвоенный) выключатель 18, которым соединен анодный управляющий электрод тиристора 16 через сопротивление 20 и средство защиты 13 с нулем генератора 6.

В этом случае тиристор 16 открыт и положительное напряжение попадает через двух полупериодный выпрямитель 19» выключатель 18, резистор 17 и сам тиристор 16 на управляющие катодные электроды коммутирующих тиристоров 10 и 11. Тиристоры 10 и 11 будут открыты и электроагрегат встанет под нагрузку.

. В случае возникновения КЗ при горящем контакте средство защиты 8 в питающей цепи электроагрегата 1 не;

сработает, так как ток КЗ составит

1,2 - 1,3 тока номинального.

Такая ситуация КЗ характеризуется замыканием токоведущей части электроагрегата 4 на металлизированный корпус 2.

Ток, выйдя через точку КЗ в цепь металлизации 12, пройдя через диод. 14 и средство защиты 13, попадает на нуль генератора.6 ( шину), расплавя средство защиты 13, так как уставка его срабатывания не более 0,1 номинального тока электроагрегата.

В данной ситуации тиристор 16 ока10 '1005234 6 тый тиристор 21 зашунтирует управляющие переходы тиристоров 10 и 11. Тиристоры 10 и 11 окажутся запертыми и ток потечет по цепям электроагрегата.

Одновременно с событием КЗ плюс с токоведущей части 4 агрегата 1 через точку КЗ, цепь 12, диод 14 резистор 23 попадет на управляющий электрод тиристора 24, открыв последний. Ток по цепи 25 потечет через табло ~ 26 и открытый Тиристор 24 на массу 6. Табло встанет под нагрузку, выдав . оператору информацию о пробое электро· жется под напряжением управления для 15 запирания, так как электрод окажется изолированным от отрицательного напряжения С шины ) 'нуля генератора 6 и окажется соединенным с шиной 7 через КЗ, диод 14 цепью 12. Тиристор го 16 окажется запертым И. отсечет управ-г ляющие электроды тиристоров 10 и 11 от пульсирующего плюсового напряжения. При этом дополнительно отпирается второй вспомогательный уирис- 25 тор 21, шунтируя управляющий переход изоляции агрегата.

Наличие в устройстве Ивлиева до-, полнительного элемента задержки автоматического отключения, соединенного с управляющим электродом основных коммутирующих тиристоров, источником питания, соединенных в устройство описанной последовательностью позволяет расширить функциональные возможности устройства и широко использовать его во многих отраслях народного хозяйства.

основных коммутирующих тиристоров 10 и 11. Тиристоры 10 и 11 окажутся запертыми и ток не потечет в цепях электроагрегата.

Однако элемент задержки 22 подает плюс на электроды тиристоров 10 и 11 на некоторое заданное время и разорвет цепь - резистор 17, тиристор 21, так что дополнительное отпирание тиристора 21 не окажет шунтирующего действия на управляющий переход основных коммутирующих тиристоров 10 и 11 на время задержки. Таким образом, электроагрегат будет работать в автоматическом режиме потребное время. После отработки устройства задержки плюс с управляющих электродов тиристоров 10 и 11 исчезнет, цепь - резистор 17, тиристор 21 восстановится и дополнительно отпер-

Claims (2)

1. (5) УСТРОЙСТВО ИВЛИЕ8А ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТА ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ Изобретение относитс  к устройствам защиты электроагрегатов и проводок в электрических системах посто н ного пульсирующего тока с использованием корпуса транспортного средства в качестве минусового провода. По основному авт. св. fr 97053 известно устройство, содержащее основной предохранитель и коммутирующие элементы (тиристоры), включенные в питающую цепь электроагрегата, . вспомогательный предохранитель, устав ка срабатывани  которого, по крайней мере, на пор док меньше уставки срабатывани  основного предохранител , разв зывающий диод, включенный между корпусом электроагрегата и минусовой миной, и пусковой выключател вспомогательный тиристор с катодным управл ющим электродом, при этом ком мутирующий элемент выполнен на двух тиристорах, управл ющие электроды ко торых соединены с катодом вспомогательного тиристора, с анодным управл ющим электродом, анод которого соединен с положительным полюсом источника питани  через замыкающий контакт пускового выключател , а его управл ющий электрод подключен через резистор и другой замыкающий контакт этого же пускового выключател  к точке соединени  вспомогательного предохранител  и разв зывающего диода. Кроме того, в устройстве имеетс  второй вспомогательный тиристор с катодным управл ющим электродом, подключенный анодом к управл ющему, а катодом к катоду коммутирующего тиристора , и управл ющим электродом к управл ющему электроду первого вспомогательного тиристора с анодным управл ющим электродом. Кроме того, ,. в цепь сигнализации элемента введен тиристор, анод которого соединен с элементом, катод - с нулем генератора , а управл ющий электрод - с цепью металлизации электроагрегата, через резистор. Такое схемное решение обеспечивает применение устройства Ивлиева защиты электроагрегата от КЗ в электрических системах переменного тока с автоматической выдаче информации о пробое изол ции защищае мого электроагрегата 11Однако такое устройство, защища  в автоматическом режиме электроагрегат от короткого замыкани  при гор щем контакте и выдава  оператору автоматически информацию о пробое электроизол ции электроагрегата (о его аварийном режиме работы), не обе печивает автоматической задержки вре мени отключени  электроагрегата, что в р де случаев может привести к осложнени м ,, когда необходимо строго п времени обеспечить аварийный режим работы электроагрегата, дл  обеспечени  функциональной перекладки на дублирующий электроагрегат. Цель изобретени  - повышение надежности устройства путем автомати .ческого ограничени  времени аварийно го режима работы электроагрегата. Указанна  цель достигаетс  тем, Что в устройство дополнительно в управл ющую цепь основных коммутирующи тиристоров между их управл ющими электродами и резистором в этой цепи введен элемент задержки, соединенный с источником питани . На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство Ивлиева дл  защиты электроагрегата от короткого замыкани  содержит защищаемый электроагрегат 1, состо щий из металлизированного корпуса 2, электроизол ции 3, изолирующей корпус 2 от токоведущей части агрегата 4, электроизол ции 5, изолирующей корпус 2 от нул  гене ратора 6. Токоведуща  часть электроагрегата соединена с питающей шиной 7 через основной элемент защиты, например предохранитель 8. С нулем генератора токоведуща  часть агрегата k соединена цепью 9, в которой установлены коммутирующие тиристоры 10 и 11. Тиристор 10 установлен в цепи 9 таки образом, что его анод соединен с токоведущей частью агрегата , а катод - с нулем 6 генератора. Лнод тиристора 11 соединен с катодом, катод с анодом, а управл ющий электрод с управл ющим электродом тиристора 10. 1 Цепь металлизации 12 электроагрегата 1 содержит элемент защиты - вспомогательный предохранитель 13, уставка срабатывани  которого по крайней мере на пор док меньше уставки срабатывани  средства защ14ты 8, и диод 14, катод которого соединен с предохранителем 13, анод с металлизированным корпусом 2 электроагрегата 1. Управл ющий электрод тиристора 10 соединен цепью 15 через тиристор 16 с анодным управл ющим электродом, резистор 17, пусковой выключатель 18 и выпр митель 19 с токоведущей частью 4 электроагрегата 1. Положительный вывод выпр мител  19 соединен с токоведущей частью электроагрегата 1 либо с дополнительным источником переменного напр жени . Катод тиристора 1б соединен с управл ющим электродом тиристора 10. Управл ющий электрод тиристора 16 соединен через сопротивление 20,, и пусковой выключатель 18 подключен к точке между катодом диода 1 и средством защиты 13- Между катодом вспомогательного тиристора 16 с анодным управл ющим электродом и катодом основного коммутирующего тиристора 10 включен второй вспомогательный тиристор 21, катод которого соединен с катодом тиристора 10 и нулем генератора, а управл ющий электрод с управл ющим электродом тиристора 16. В управл ющей цепи тиристоров .1€ и 11 между их управл ющими электродами и резистором 17 установлен элемент задержки 22. В случае нормального режима работы электроагрегата оператор включает пусковой ( сдвоенный) выключатель 18, которым соединен анодный управл ющий электрод тиристора 1б через сопротивление 20 и средство защиты 13 с нулем генератора 6. В этом случае тиристор 16 открыт и положительное напр жение попадает через двух полупериодный выпр митель 19, выключатель 18, резистор 17 и сам тиристор 16 на управл ющие катодные электроды коммутирующих тиристоров 10 и 11. Тиристоры 10 и 11 будут открыты и электроагрегат встанет под нагрузку. . В случае возникновени  К при гор щем контакте средство защиты 8 в питающей цепи электроагрегата 1 не; сработает, так как ток КЗ составит 1,2 - 1,3 тока номинального. Така  ситуаци  КЗ характеризуетс  замыканием токоведущей части электро агрегата Ц на металлизированный корпус
2. 2. Ток, выйд  через точку КЗ в цепь металлизации 12, пройд  через диод. 1 и средство защиты 13, попадает на нуль генератора.6 ( шину), расплав  средство защиты 13, так как уставка его срабатывани  не более 0,1 номинального тока электроагрегата. В данной ситуации тиристор 16 ока жетс  под напр жением управлени  дл  запирани , так как электрод окажетс  изолированным от отрицательного напр жени  С шины ) нул  генератора 6 и окажетс  соединенным с шиной 7 через КЗ, диод Т цепью 12. Тиристор 16 окажетс  запертым и отсечет управ л ющие электроды тиристоров 1П и 11 от пульсирующего плюсового напр жени . При этом дополнительно отпираетс  второй вспомогательный тиристор 21, шунтиру  управл ющий переход основных коммутирующих тиристоров 10 и 11. Тиристоры 10 и 11 окажутс  запертыми и ток не потечет в цеп х электроагрегата. Однако элемент задержки 22 подает плюс на электроды тиристоров 10 и 11 на некоторое заданное врем  и разорвет цепь - резистор 17, тиристор 21, так что дополнительное отпи рание тиристора 21 не окажет шунтирующего действи  на управл ющий переход основных коммутирующих тиристоров 10 и 11 на врем  задержки. Таким образом, злектроагрегат будет работать в автоматическом режиме потребное врем . После отработки устройства задержки плюс с управл ющих электродов тиристоров 10 и 11 исчезнет , цепь - резистор 17, тиристор 21 восстановитс  и дополнительно отпер1 тый тиристор 21 зашунтирует управл ющие переходы тиристоров 10 и 11. Тиристоры 10 и 11 окажутс  запертыми и ток потечет по цеп м электроагрегата . Одновременно с событием КЗ плюс с токоведущей части 4 агрегата 1 через точку КЗ, цепь 12, диод 1 резистор 23 попадет на управл ющий электрод тиристора 2k, открыв последний. Ток по цепи 25 потечеТ через табло 26 и открытый Тиристор 2 на массу 6. Табло встанет под нагрузку, выдав оператору информацию о пробое электроизол ции агрегата. Наличие в устройстве Ивлиева до-, полнительного элемента задержки автоматического отключени , соединенного с управл ющим электродом основных коммутирующих тиристоров, источником питани , соединенных в устройство описанной последовательностью позвол ет расширить функциональные возможности устройства и широко использовать его во многих отрасл х народного хоз йства. Формула изобретени  Устройство дл  защиты электроагрегата от короткого замыкани  по авт.св. N 97053, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности устройства путем автоматического ограничени  времени аварийного режима работы элёктроагрегата , дополнительно в управл ющую цепь основных коммутирующих тиристоров между их управл ющими электродами и резистором в этой цеЛи введен элемент задержки, соединенный с источником питани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 97053, кл. Н 02 Н 3/tA, 1980.