SU1101914A1 - Высоковольтный комбинированный выключатель переменного тока - Google Patents

Abstract

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий главную токовую цепь, включающую в себ  главные контакты, зашунтированные тиристорным блоком, состо щим из последовательно соединенных пар встречно-параллельно включенных силовых тиристоров, кажда  из которых защунтирована защитной RC-цепью, блок управлени  силовыми тиристорами, включающий в себ  трансформаторы тока, подключенные последовательно с главными контактами, и выпр мители, электромагнитный привод главных контактов с блок-контактами , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности в работе выключател , в блок управлени  силовыми тиристорами введены два маломощных тиристора, маломощные симисторы и узел распределени  управл ющих импульсов, причем трансформаторы тока блока управлени  силовыми тиристорами включены в главную токовую цепь вне параллельно соединенных главных контактов и -тиристорного блока, каждый из маломощных тиристоров и симисторов подключен через выпр митель к вторичной обмотке соответствующего трансфор.матора тока, один из маломощны.ч тиристоров - последовательно с управл ющи.м электродом одного из силовых тиристоров первой пары встречно-параллельно включенными силовых тиристоров тиристорного блока, другой маломощный тиристор - последовательно с управл ющим электродом одного из силовых тиристоров последней пары встречно-параллельно включенных тиристоров тиристорного блока, а маломощные симисторы - последовательно с управл ющими электродами двух силовых тиристоров, по одному из соседних пар встречно-параллельно включенных силовых тиристоров тиристорного блока, начина  с первой пары, управл ющие электё роды маломоц-1ных тиристоров и симисторов подключены к узлу распределени  управл ю (Л щих импульсов. 2. Выключатель по п. 1, отличающийс  тем, что узел распределени  управл юп1их импульсов содержит кабельно-трансформаторную цепь, вспомогательный тиристор, интегрирующую RC-цепь и пик-трансформатор , причем кабельно-трансформаторна  цепь подключена через выпр митель к вторичной обмотке трансформатора тока последовательно с резистором интегрирующей RC-цепи и вспомогательным тиристором, ( к управл ющему электроду которого через блок-контакты электромагнитного привода главных контактов подключена вторична  обмотка пик-трансформатора, первична  обмотка которого включена последовательно с главными контактами параллельно тиристорному блоку.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных коммутирующих устройствах переменного тока. Известны высоковольтные выключатели переменного тока и устройства, контур силового блока которых имеет главные контакты, зашунтированные ветвью встречно-параллельно соединенных тиристоров с цеп ми управлени  и защитными RC-цепочками, а также включенные последовательно с главными контактами трансформаторы тока 1. Недостатком выключателей  вл етс  наличие управл ющего сигнала на входе тиристоров при замкнутых контактах силовой цепи на прот жении всего процесса эксплуатации аппарата, в результате чего допустима  величина тока управлени  весьма ограничена и дл  силовых полупроводниковых приборов находитс  в пределах 0,4- 0,8 А. Однако такие параметры управл ющего сигнала не обеспечивают надежной работы тиристоров в схеме аппарата с большими скорост ми нарастани  анодного тока. Критическим  вл етс  режим работы выключателей , когда размыкание контактов будет происходить в начале полупериода тока, где амплитуда тока импульса управлени  может оказатьс  меньще минимального тока отпирани . Кроме того, наличие трансформаторов Тока в цепи главных контактов увеличивает индуктивность контура в силовой цепи и переходном режиме и, следовательно, продолжительность перехода тока в тиристорную ветвь при отключении. Последствием этого  вл етс  увеличение длительности горени  электрической дуги. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  высоковольтный выключатель переменного тока, контур силового блока которого содержит главные контакты, защунтированные цепью из пар встречно-параллельно соединенных тиристоров с распределительными RC-цепочками , разъединитель, включенный последовательно с главными контактами, а вторичные обмотки трансформаторов тока включены между управл ющими электродами двух встречно соединенных тиристоров, имеющих одинаковый потенциал своих катодов 2. Недостатком известного выключател  также  вл етс  наличие больщой индуктивности контура силового блока. Цель изобретени  - повыщение надежности в работе выключател  посредством сокращени  длительности горени  электрической дуги. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в высоковольтном комбинированном выключателе переменного тока, содержащем главную токовую цепь, включающую в себ  главные контакты, защунтированные тиристорным блоком, состо щим из последовательно соединенных пар встречно-параллельно включенных силовых тиристоров, кажда  из которых защунтирована защитной RC-цепью, блок управлени  силовыми тиристорами, включающий в себ  трансформаторы тока, подключенные последовательно с главными контактами, и выпр мители, электромагнитный привод главных контактов с блок-контактами , в блок управлени  силовыми тиристорами введены два маломощных тиристора, маломощные симисторы и узел распределени  управл ющих импульсов, причем трансформаторы тока блока управлени  силовыми тиристорами включены в главную токовую цепь вне параллельно соединенных главных контактов и тиристорного блока, каждый из маломощных тиристоров и симисторов подключен через выпр митель к вторичной обмотке соответствующего трансформатора тока, один из маломощных тиристоров - последовательно с управл ющим электродом одного из силовых тиристоров первой пары встречно-параллельно включенными силовых тиристоров тиристорного блока, другой маломощный тиристор - последовательно с управл ющим электродом одного из силовых тиристоров последней пары встречно-параллельно включенных тиристоров тиристорного блока, а маломощные симисторы - последовательно с управл ющими электродами двух силовых тиристоров, по одному из соседних пар встречно-параллельно включенных силовых тиристоров тиристорного блока, начина  с первой пары, управл ющие электроды маломощных тиристоров и симисторов подключены к узлу распределени  управл ющих импульсов. Узел распределени  управл ющих импульсов содержит кабельно-трансформаторную цепь, вспомогательный тиристор, интегрирующую RC-цепь и пик-трансформатор, причем кабельно-трансформаторна  цепь подключена через выпр митель к вторичной обмотке трансформатора тока последовательно с резистором интегрирующей RC-цепи и вспомогательным тиристором, к управл ющему электроду которого через блок-контакты электромагнитного привода главных контактов подключена вторична  обмотка пиктрансформатора , первична  обмотка которого включена последовательно с главными контактами параллельно тиристорному блоку . На чертеже изображена принципиальна  схема выключател . Выключатель содержит главные контакты 1, управл емые приводом 2, тиристоры 3, защитные RC-цепи 4, трансформаторы 5 тока, включенные вне контура силового блока , выпр мительные мосты 6, два тиристора и симисторы в цепи управлени  силовых полупроводниковых приборов 7, ограничители 8 напр жени , кабельно-трансформаторную цепь 9 распределени  управл ющих импульсов, котора  состоит из вспомогательного тиристора 10, резисторов 11 и 12, конденсаторов 13 и 14, пик-трансформатора 15, первична  обмотка которого включена в глав ную токоведущую цепь в контур силового блока, а вторична  обмотка через блокконтакты 16 привода 2 главных контактов подключена к управл ющему переходу вспомогательного тиристора 10, разъединитель 17, ограничительный резистор 18. Выключатель работает следующим образом . После подачи команды на размыкание главных контактов 1 срабатывает электромагнит привода 2 и замыкаютс  его блокконтакты 1 в цепи вторичной обмотки пиктрансформатора 15, при этом выходной сигнал трансформатора поступает на вход вспомогательного тиристора 10 кабельно-трансформаторной системы 9 управлени . В начале каждого полупериода тока на вход тиристора 10 поступает выпр мленный посредством двухполупериодного выпр мител  6 сигнал (в среднем врем  от начала подачи команды на отключение до момента размыкани  контактов составл ет 2-4 полупериода промышленной частоты). После включени  тиристора 10 посредством кабельнотрансформаторной системы 9 включаютс  симисторы и тиристоры, и управл ющий сигнал с трансфор.маторов 5 тока поступает на входы силовых полупроводниковых приборов 7. По истечении нескольких полупериодов тока главные контакты 1 начинают размыкатьс  и как только напр жение на них достигает величины, достаточной дл  включени  последовательно соединенных тиристоров 3, последние переключаютс  в провод щее состо ние и ток переходит в шунтирующую ветвь. К моменту перехода тока через нуль деионизируетс  промежуток между контактами 1. Восстанавливающеес  напр жение распредел етс  с помощью RC-цепей 4 по тиристорам 3, которые и выдерживают приложенное возвращающеес  напр жение до момента размыкани  контактов разъединител  17. Резисторы 11 и 12 и конденсаторы 13 и 14 служат дл  формировани  импульса тока в цепи кабельно-трансформаторнбй системы 9 управлени  заданной длительности и амплитуды. Стабилитроны 8 предназначены дл  ограничени  индуцируемого на вторичных обмотках напр жени  до допустимой величины напр жени  управлени  тиристорами , а в цепи вспомогательного тиристора 10 (дл  поддержани  порогового напр жени  переключени ) больше уровн  напр жени  помехи. Экономическа  эффективность работы такого аппарата заключаетс  в сокращении длительности горени  электрической дуги на главных контактах. Это объ сн етс  тем, что трансформаторы тока, обладающие собственной индуктивностью, а., следовательно, способствующие увеличению длительности перехода тока в шунтирующую ветвь, в отличие от известного подключены в главную токоведущую цепь вне контура силового блока выключател . С целью повышени  надежности работы тиристоров кратковременность подключени  тока управлени  (на стадии процесса отключени ) позвол ет обеспечить выдачу управл ющего сигнала достаточной мощности дл  безаварийной работы полупроводниковых приборов в режиме больших скоростей нарастани  анодного тока.

Claims (2)

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий главную токовую цепь, включающую в себя главные контакты, зашунтированные тиристорным блоком, состоящим из последовательно соединенных пар встречно-параллельно включенных силовых тиристоров, каждая из которых зашунтирована защитной RC-цепью, блок управления силовыми тиристорами, включающий в себя трансформаторы тока, подключенные последовательно с главными контактами, и выпрямители, электромагнитный привод главных контактов с блок-контактами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе выключателя, в блок управления силовыми тиристорами введены два маломощных тиристора, маломощные симисторы и узел распределения управляющих импульсов, причем трансформаторы тока блока управления силовыми тиристорами включены в главную токовую цепь вне параллельно соединенных главных контактов и -тиристорного блока, каждый из маломощных тиристоров и симисторов подключен через выпрямитель к вторичной обмотке соответствующего трансформатора тока, один из маломощных тиристоров — последовательно с управляющим электродом одного из силовых тиристоров первой нары встречно-параллельно включенными силовых тиристоров тиристорного блока, другой маломощный тиристор — последовательно с управляющим электродом одного из силовых тиристоров последней пары встречно-параллельно включенных тиристоров тиристорного блока, а маломощные симисторы — последовательно с управляющими электродами двух силовых тиристоров, но одному из соседних пар встречно-параллельно включенных силовых тиристоров тиристорного блока, начиная с первой пары, управляющие электроды маломощных тиристоров и симисторов подключены к узлу распределения управляющих импульсов.

2. Выключатель по π. 1, отличающийся тем, что узел распределения управляющих импульсов содержит кабельно-трансформаторную цепь, вспомогательный тиристор, интегрирующую RC-цепь и пик-трансформатор, причем кабельно-трансформаторная цепь подключена через выпрямитель к вторичной обмотке трансформатора тока последовательно с резистором интегрирующей RC-цепи и вспомогательным тиристором, к управляющему электроду которого через блок-контакты электромагнитного привода главных контактов подключена вторичная обмотка пик-трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно с главными контактами параллельно тиристорному блоку.

SU „,1101914