SU546982A1 - Устройство дл защиты от перенапр жений - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть иснользовано в высоковольтных полупроводниковых преобразовател х .

Известно устройство дл  защиты преобразовательного блока, содержащее управл емый разр дник, блок управлени  разр дником с формирователем запускающих импульсов и цепочку из встречно включенных лавннных диодов, в котором блок управлени  разр дником снабжен датчиком тока, включенным между указанными встречно соединенными диодами , иричем его выход подключен к формирователю импульсов 1. Недостатками этого устройства  вл ютс  сложность схемы, низкое быстродействие, а также возможность ложной работы нз-за разброса во временах восстановлени  тиристоров.

Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство дл  заHuiTbi от перенапр жений, содержащее включенные параллельно запиндаемому оборудованию лавннный ограничитель и уиравл емый разр дннк с формирователем запускающнх импульсов 2. Однако это устройство также сложно по .своей схеме, так как формпрователь запускающих импульсов содержит пороговый элемент и схему усилени , что св зано с примененнем посторонннх источннков питани .

Дл  упрощени  схемы н новышенн  надежности и быстродействи  в предлагаемом устройстве формирователь запускающнх импульсов включен последовательно с лавииным ограничителем и выполнен в внде параллельно соединенных ннтегрирующей ценочки из последовательно включенных конденсатора, реактора и резистора, донолннтельного конденсатора и донолнительного резистора.

На чертеже дана схема оп1 сываемого устройства .

Устройство содержит высоковольтный нолуироводниковый преобразователь 1, лавннный ограничитель 2, управл емый разр дннк 3,

формирователь имнульсов, включающнй в себ  конденсатор 4, реактор 5, резнстор 6, дополнительный конденсатор 7 н дополннтельиый резистор 8, искровой промежуток 9 и импульсный трансформатор 10. Конденсатор 4

 вл етс  интегрирующей емкостью, и напр жение , до которого он зар жаетс , пронорциоиальио интегралу тока в лавине (J /лап- О т. е. энерпп перенапр жени . Реактор 5 осун1ествл ет фо 5сировку срабатывапи  устройства ирн больших скорост х

/

иарастанн  тока в лавнне

dt

Резистор 6 осуществл ет запуск управл емого разр дника по доп)стнмой амплитуде 30 тока в лавнне.

Конденсатор 7 предназначен дл  создани  крутого фронта имнульса управленн . Емкость GZ конденсатора 7 на 1-2 нор дка меньше емкостн Ci конденсатора 4.

Резнстор 8 служит дл  разр да емкостей Ci и С2 конденсаторов 4 и 7 в режимах, не привод щих к срабатыванию устройства.

Искровой нромежуток 9 выполн ет роль порогового и коммутирующего элементов. В частности , это может быть вакуумный или газонаполненный высокостабильный разр дник.

Импульсный трансформатор 10 формирует импульс высокого напр жени  с крутым фронтом дл  запуска управл емого разр дника 3. Дл  этого его первична  обмотка выполнена маловитковой с минимальной индуктивностью рассеивани .

Ири перенапр жени х с амплитудой ннже напр жени  лавииообразовани  лавинного ограничител  ток в лавине отсутствует и устройство находитс  в обесточенном состо нии.

При перенапр жени х с амплитудой выше напр жени  лавииообразовани  лавинного ограничител  2, но энерги ми меньще допустимой дл  лавиииого ограничител , через лавинный ограничитель начинает протекать ток лавины (1лав). при этом суммарное напр жение на элементах 4-6 последовательной цепи

1

di.

. + U, + U,,.dt+L +

: d Jdt

Г лавЧи

где L - индуктивность реактора 5, R - сопротивление резистора 6, меньше пробивного напр жени  искрового промежутка 9. Сигнал запуска при этом не вырабатываетс .

После окончани  тока лавины конденсаторы 4 и 7 разр жаютс  через резистор 8 и схема готова к работе.

При перенапр жени х с амплитудой выше напр жени  лавинообразовани  лавинного ограничител  2 и энергосодержанием, приближающимс  к допустимому дл  лавиииого ограничител , или при токе в лавине, приближающемс  к опасной амплитуде, суммарное напр жение И- на элементах 4-6 последовательной цепи становитс  выше пробивного напр жени  искрового промежутка 9, он пробиваетс  и через иервичиую обмотку имиульсного трансформатора 10 протекает ток разр да конденсатора 7, ток разр да конденсатора 4 и коммутируетс  ток лавины (глав}Разр д конденсатора 7 формирует фронт импульса, а ток лавииы и ток разр да конденсатора 4 создают необходимую длительность импульса. Импульсный трансформатор 10 формирует импульс запуска управл емого разр дника 3, после срабатывани  которого ток, вызванный перепапр жепием, коммутирзетсй с

лавинного ограничител  2 на управл емый разр дник 3, где иеренанр жение гаситс .

Иапр жеиие, создаваемое на элементах устройства нри протекании тока в лавине, иаходитс  в пределах 1-3 кВ. Эта величина не вли ет па характеристику лавинного ограничител , напр жение лавинообразовани  которого составл ет дес тки и сотни киловольт. Параметры Сь L и выбраны так, что при

работе устройства запуска по энергии в лавине (в этом случае невелико) напр жение f/4, до которого зар жаетс  конденсатор 4 от иротекани  тока в лавине, значительно иревосходит падение наир жени  UQ на резисторе 6 и падение напр жени  t/s на реакторе 5, т. е.

.

При работе устройства запуска по токовой отсечке (по допустимой амплитуде тока в лавине ) иадение напр жени  UQ на резисторе 6 значительно иревосходит падение напр жени  f/4 па конденсаторе 4 н падение напр жени 

t/5 на реакторе 5, т. е.

(

.

Claims (2)

1.Устройство дл  защиты от перенапр жеиий , содержащее включенные параллельно защищаемому оборудованию лавинный ограничитель и уиравл емый разр дник с формирователем запускающих импульсов, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повышени  надежности и быстродействи , формирователь запускающих импульсов включен последовательно с лавннным ограничителем и выполнен в виде параллельно соединенных интегрирующей цепочки из иоследовательно включенных конденсатора, реактора и резистора , дополнительного коиденсатора и дополнительного резистора.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что емкости С конденсатора и С дополнительиого кондеисатора выбраны в пределах соотношенн 

.

С2

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР №279582, М. Кл.2 Н 02Н 3/20, 1969.

2.Патент Франции № 2192743, М. Кл. Н 01Т 5/00, 15.03.74 (прототип).

L I