Устройство для защиты от отклонений напряжения питания и пробоев высоковольтной нагрузки

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электропитания высоковольтной нагрузки. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты в широком диапазоне регулируемых номинальных напряжений питания нагрузки , а также защиты от превышения заданного номинального напряжения питания, Это достигается введением в устройство токоограничивающего резистора и разрядника, выполнением источника опорного напряжения на разделительном трансформаторе, выпрямителе и емкостном фильтре, а исполнительного органа - в виде детекторного реле напряжения с односторонней токопроводимостью от первого к второму входному выводу. При отклонении напряжения на нагрузке от номинального через исполнительный орган течет ток, достаточный для его срабатывания. В случае короткого замыкания в нагрузке через исполнительный орган течет ток разряда конденсатора фильтра, вызывающий срабатывание исполнительного органа и отключение питающей сети. 1 ил. е (Л с со со о О5 СО сх

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (!91 (11) (58 4 Н 02 Н 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3994308/24-07 (22) 24. 12. 85 (46) 15.08.87. Бюл. М- 30 (71) Опытно-конструкторское бюро

Горизонт (72) А.Г. Арсон, А.Д. Пчелинцева, В.Н. Борисов и В.Л. Лупенков (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 173338, кл. Н 02 Н 7/12, 1965.

Авторское свидетельство СССР

В 936197, кл. Н 02 Н 7/12, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЪ| ОТ ОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ И ПРОБОЕВ

ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электропитания высоковольтной нагрузки. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты в широком диапазоне регулируемых номинальных напряжений питания нагрузки, а также защиты от превьппения заданного номинального напряжения питания. Это достигается введением в устройство токоограничивающего резистора и разрядника, выполнением источника опорного напряжения на разделительном трансформаторе, выпрямителе и емкостном фильтре, а исголнительного органа — в виде детекторного реле напряжения с односторонней токопроводимостью от первого к второму входному выводу. При отклонении напряжения на нагрузке от номинального через исполнительный орган течет ток, достаточный для его срабатывания. В случае короткого замыкания в нагрузке через исполнительный орган течет ток разряда конденсатора фильтра, вызывающий срабатывание исполнительного органа и отключение питающей сети. 1 ил.

1330698

15

?О

30

40

50

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования высоковольтной нагрузки.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты в широком диапазоне регулируемых номинальных напряжений питания нагрузки, а также защиты от превышения заданного номинального напряжения питания.

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

Высоковольтная нагрузка 1 запитывается через последовательно соединенные регулиравочный 2 и повышающий

3 трансформаторы и выпрямитель 4 посредствам соединения его первого 5 и второго 6 выводов постоянного тока с вводами 7 и 8 питания нагрузки 1.

Устройство содержит исполнительный орган 9, источник 10 опорного напряжения и омический делитель 11, крайние выводы которого подключены к вводам 7 и 8 питания нагрузки 1, а средний — к первой входной клемме 12 исполнительного органа 9, которое выполнено в виде детекторного реле напряжения с односторонней такопровадимостью. Вторая входная клемма

13 исполнительного органа 9 соединена с выходной клеммой 14 источника 10 опорного напряжения. Последовательно соединенные токааграничивающий резистор 15 и разрядник 16 шунтируют плечо омического делителя 11.

Источник 10 опорного напряжения выполнен на разделительном трансформаторе 17 выпрямителе 18 и емкостном фильтре 19. Вход выпрямителя 18 через разделительный трансформатор 17 подключен к выходу вторичной обмотки трансформатора 2, а его первый вывод 20 постояннага тока через емкостной фильтр 19 — к первой выходной клемме 14 источника 10 опорного напряжения. Вторая выходная клемма 21 источника опорного напряжения объединена с вторым выводом 22 постоянного тока выпрямителя 18 и с одноименным по полярности выводом 6 выпрямителя 4.

Устройство работает следующим образом.

При некотором значении питающего напряжения на выхода источника 10 опорного напряжения автоматически устанавливается некоторое значение постоянного напряжения V пропорциональное в нормальном режиме работы устройства напряжению на нагрузке.

Так как напряжение на нагрузке составляет десятки киловольт, а устройство защиты низковольтное, коэффициент деления делителя 11 выбирается таким, чтобы напряжение V„ на нижнЕм плече делителя равнялось или на 5-10 В превышало напряжение

Ч . Такой режим равенства или небольшого превышения V„ H V„„ сохраняется при любом значении регулируемого питающего напряжения V„„, .

В нормалъном реж:1ме работы напряжения Ч,, V и V„ пропорциональны между собой, а ток через исполнительный орган 9 в этом случае не течет либо вследствие того, что Ч„ = Ч,„ и разность потенциалов между клеммами 12 и 13 равна нулю, либо вследствие того, что детекторное реле не проводит ток при I V I ) I V отрицательной полярности на вводе 7.

Отклонение напряжения V, являющегося частью напряжения на нагрузке 1, в сторону уменьшения или увеличения относительно V больше, чем на 510 В, является нарушением нормального режима работы устройства, т.е. аварийным режимом или его предвестником. Поэтому произойдет отключение регулировочного трансформатора 2 от питающей сети, как только станет меньше Ч настолько что оо

1 через исполнительный орган 9 потечет так, достаточный для его срабатывания.

В случае короткого замыкания в нагрузке напряжение в ней резко падает, а опорное напряжение остается практически тем же, поэтому через исполнительный орган 9 потечет ток разряда конденсатора фильтра 19, что приводит к срабатыванию исполнительного органа, отключающего регулировочный трансформатор 2 от питающей сети.

При появлении на нижнем плече делителя 11 высокого напряжения, превышающего напряжение зажигания разрядника 16, последний зажигается, шунтирует нижнее плечо делителя 11, из-за чего падает V„ (коэффициент деления делителя резко возрастает).

Исполнительный орган 9 срабатывает, отклк чая трансформатор 2 от сети.

1330698

Есл,t . роиэойдет небольшое уменьшение напряжения на нагрузке из-эа частичного пробоя в лампе, то отключение произойдет лишь тогда, когда разность напряжений Ч и Ч будет н nt достаточной для достижения тока срабатывания исполнительного органа.

Положительный эффект, создаваемый изобретением, заключается в расшире10 нии функциональных возможностей устройства, которое обеспечивает защиту от понижения напряжения в широком диапазоне регулировки напряжения питания нагрузки. Кроме того, устройство обеспечивает защиту от превышения заданного номинального напряжения питания нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для защиты от отклонений напряжения питания и пробоев высоковольтной нагрузки, питаемой через цепь последовательно соединенных регулировочного и повышающего трансформаторов и выпрямителя, первый и второй выводы постоянного тока которого подключаются к вводам питания нагрузки, содержащее исполнительный орган, источник опорного напряжения и омический делитель, крайние выводы которого предназначены для подключения к вводам питания защищаемой нагрузки, а средний вывод подключен к первому входному выводу исполнительного органа, второй входной вывод которого подключен к первому выходному выводу источника опорного напряжения, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения защиты в широком диапазоне регулируемых номинальных напряжений питания нагрузки, а также защиты от превышения заданного-номинального напряжения питания, в устройство введены токоограничивающий резистор и разрядник, источник опорного напряжения выполнен на разделительном трансформаторе, выпрямителе и емкостном фильтре, а исполнительный орган в виде детекторного реле напряжения с односторонней токопроводимостью от первого к второму входному выводу, вход выпрямителя служит для подключения через разделительный трансформатор к выходу вторичной обмотки регулировочного трансформатора цепи питания защищаемой нагруэки, а первый вывод постоянного тока выпрямителя через емкостной фильтр подключен к первому выходному выводу источника опорного напряжения, вторым выходным выводом которого служит второй вывод постоянного тока выпрямителя, предназначенный для подключения к одноименному по полярности выводу выпрямителя цепи питания защищаемой нагрузки, при этом плечо омического делителя со стороны объединяемых выводов постоянного тока вышеупомянутых выпрямителей шунтировано цепочкой последовательно соединенных токоограничивающего резистора и разрядника.

1330698

Составитель О. Орлон

Редактор М. Келемеш Техред В.Кадар

Корректор Г. Решетник

Заказ 3588/54 Тираж 617

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4