SU855832A1 - Устройство дл защиты электроустановки от перенапр жений - Google Patents

Description

1

Устройство защиты (УЗ) относитс  к технике защиты электротехнической и электронной аппаратуры от воздействи  мощных электромагнитных импульсов (ЭМИ), наводимых молниевым разр дом или другими физическими  влени ми в магистральных кабельных или воздушных лини х передачи электроэнергии или информации.

Известно устройство, содержащее тиритовое сопротивление (вариатор), шунтирующее защищаемую вторичную обмотку трансформатора тока от пробо  пр.и обрыве вторичной цепи. Использование такого устройства дл  защиты от мощных ЭМИ ограничиваетс  бальшими масса-габаритными характеристиками вариаторов и большой вносимой емкостью, ограничивающей частотный диапазон рабочих сигналов защищаемой аппаратуры. Дл  улучшени  массо-габаритных характеристик УЗ и уменьшени  вносимой емкости параллельно вариатору включен разр дник . Вариатор обеспечивает защиту аппаратуры на фронтовой части KdH и разр дник на остальной части ЭМИ. Требовани  по ударной энергии рассеивани  дл  вариатора значительно облегчены по сравнению с известным

устройством, так как воздействие ЭМИ на вариатор прекращаетс  вскоре после срабатывани  разр дника Г1 и 2.

Однако такое УЗ невозможно применить дл  защиты аппаратуры от мощных ЭМИ, так как выпускаемые промышленностью разр дники при срабатывании не допускают протекание тока

10 большой амплитуды длительное врем .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  защиты, содержащее

15 резистор и предохранитель, включенные последовательно с нелинейной нагрузкой в сеть переменного тока, и нелинейную индуктивность, включенную параллельно цепи предохранитель20 нелинейна  нагрузка. В процессе

воздействи  ЭМИ сердечник индуктивности насыщаетс  раньше, чем сердечник нагрузки, и ток Зс1мыкаетс  по нему. Нагрузка после насыщени  сердечника индуктивности не испытывает воздействи  ЭМИ. Применение в качестве згицитного элемента нелинейной индуктивности позвол ет значительно увеличить допустимую мощность наводки 3 .

Недостатком такого УЗ  вл етс  проникновение импульса наводки в аппаратуру с момента возникновени  ЭМИ до момента насыщени  сердечника индуктивности, т.е. отсутствие защитных свойств в названное врем .

Цель изобретени  - повышение надежности путем увеличени  глубины подавлени  электромагнитного импульса в защищаемой аппаратуре во врем  перемагничивани  сердечника индуктивности .

Поставленна  Цель достигаетс  тем, что устройство дл  защиты электроустановки от перенапр жений, содержащее резистор, первым выводом (подключенный к сети, и катушку индуктивности с магнитозамкнутьсм сердечником , первым выводом соединенный с земл ной шиной, а второй вывод катушки индуктивности св зан с нагрузкой , оно снабжено двум  ограничител ми напр жени  и дросселем без сердечника, причем второй вывод катушки индуктивности с сердечником и первый вывод дроссел 

без сердечНика подключены к сети, один из выводов резистора подключен к выводу одного из ограничителей напр жени . другой вывод дроссел  без сердечника и один из выводов второго ограничител  напр жени  подключены к нагрузке , а вторые выводы ограничителей напр жени  соединены с земл ной шиной.

Постановка второго ограничител  параллельно выходу УЗ, а дроссел  без сердечника между входом и выходом УЗ обеспечивает эффективное подавление ЭМИ во врем  перемагничивани  сердечника нелинейной индуктивности при малой ударной энергии рассеивани  ограничител  напр жени  Ограничение напр жени  на входе УЗ до допустимых величин обеспечиваетс  цепочкой из резистора и первого ограничител  напр жени , в -которой почти вс  энерги  при воздействии ЭМИ рассеиваетс  на резисторе, поэтому и дл  первого ограничител  напр жени  допустима  ударна  энерги  рассеивани  незначительна.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - графики изменени  тока .

Устройство содержит резистор 1, ограничитель 2 напр жени , 3 индуктивности с магнитозамкнутым сердечником, дроссель 4 без сердечника и ограничитель 5 напр жени  .

Один из выводов резистора I, катушки 3 индуктивности и дроссел  4 подключены ко входу уЗ, другой вывод резистора 1 подключен к одному из выводов ограничител  2. Другой вывод дроссел  4 и один из выводов ограничител  5 напр жени  подключены к нагрузке, выходу УЗ. Другие выводы

ограничителей 2 и 5 напр жени  и катушки 3 индуктивности подключены к земл ной шине.

Устройство работает следующим образом.

В штатном режиме, т.е. при отсутствии наводимых ЭМИ УЗ практически не искажает формы рабочих сигналов или напр жений, так как вносимые емкости ограничителей 2 и 5 напр жени  малы, сопротивление катушки 3 индуктивности велико, а сопротивление дроссел  4 мало. Падение напр жени  на дросселе 4 незначительно.

При возникновении электромагнитных импульсов наводимый ток перераспредел етс  между катушками 3 и 4 индуктивности, так, что значительна  часть приращени  тока вначале попадает в дроссель 4f так как в первый момент индуктивность катушки 3 значительно больше индуктивности дроссел  4 (см. фиг. 2). Однако, после насыщени  сердечника катушки 3 его индуктивность резко падаег и с этого момента значительна  часть приращени  тока замыкаетс через него (см. фиг. 2). Ограничитель 5 напр жени  обеспечивает защиту нагрузки при возникновении ЭМИ до момента насыщени  сердечника катушки 37 Дроссель 4 обеспечивает высокое напр жение на катушке 3 индуктивности, необходимое дл  намагничивани  сердечника катушки 3 за минимальное врем . Резистор 1 и ограничитель 2 напр жени  ограничивают напр жение на входе УЗ до допустимых значений, исключающих пробой между входом и выходом УЗ/ а также входом УЗ и земл ной шиной. Включение резистора 1 последовательно с ограничителем 2 напр жени  существенно уменьшает требуемую энергию рассеивани  дл  ограничител  2 напр жени .

Данное устройство абеспечивает подавление ЭМИ во врем  перемагничивани  сердечника путем индуктивности , которое фактически отсутствует в известном устройстве/ и, что практически очень важно, ударна  энерги  рассеивани / а значит и весо- габаритные характеристики и вносилЬае паразитные емкости дл  примен емых ограничителей невелики. Суммарна  ударна  энерги  рассеивани  ограничителей значительно меньше, чем дл  ограничител  в известных устройствах .

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР It) О 114059, кл. Н 02 Н 3/20, 1958.

2.Патент Великобритании № 1510295 кл. Н 02 Н 3/20, 1978.

3.Авторское свидетельство СССР 454629, кл. Н 02 Н 7/00, 1974.

Нагрузка

L

а

MofieHm перемагниии ани  сердечника катуш.к 2

Ток импу/)ьса

Ток инпульса наЬоЗки

иг.г