Устройство для отключения цепей переменного тока с ограниченной дугой

 

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам, в частности, может найти применение в быстродействующих выключателях, предназначенных для защиты полупроводниковых преобразователей. Целью изобретения является повышение надежности . По достижении нарастающим аварийным током уставки включается тиристор 10 и конденсатор 11 начинает разряжаться по двум параллельным цепям: диод 7, контакты 2, привода 3, тиристор 10 и диод 5, контакты 1, катушка привода 3, тиристор 10. Разрядный ток конденсатора направлен против аварийного тока, следовательно , общий ток в контакте 2, равный разности аварийного тока и тока разряда конденсатора, уменьшается . При изменении направления тока контакты 2 размыкаются. В процессе размыкания контактов 2 на расстояние, обеспечивающее необходимую электрическую прочность, ток разряда должен быть больше аварийного тока. Тогда диод 6 открыт, ток из цепи сонтактов 2 перетекает в шунтирующую цепь и процесс размыкания сопровождается короткой дугой, т.е. обеспечивается практически бездуговая коммутация и существенно возрастает надежность работы устройства. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. 5 (О со а: ел 05 to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 01 Н 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКЬМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3982163/24-07 (22) 29.11.85 (46) 07.01.88. Бюл. Ф 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения "ВНИИэлектроаппарат" (72) Г.В.Могилевский, А.В. Лифар и М.И.Гуз-Свичарный (53) 621.3.064.2(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

N 375700, кл. Н 01 Н 33/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР

11 - 915111, кл. Н 01 Н 33/04, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦЕПЕЙ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ОГРАНИЧЕННОЙ ДУГОЙ (57) Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам, в частности, может найти применение в быстродействующих выключателях, предназначенных для защиты полупроводниковых преобразователей. Целью изобретения является повышение надежнос„„SU„„1365162 А 1 ти. По достижении нарастающим аварийным током уставки включается тиристор 10 и конденсатор ll начинает разряжаться по двум параллельным цепям: диод 7, контакты 2,катунка привода 3, тиристор 10 и диод 5, контакты 1, катушка привода 3, тиристор

l0. Разрядный ток конденсатора направлен против аварийного тока, следовательно, общий ток в контакте 2, равный разности аварийного тока и тока разряда конденсатора, уменьшается. При изменении направления тока контакты 2 размыкаются ° В процессе размыкания контактов 2 на расстояние, обеспечивающее необходимую электрическую прочность, ток разряда должен быть больше аварийного тока. Тогда диод 6 открыт, ток иэ цепи .контактов

2 перетекает в шунтирующую цепь и процесс раэмыкания сопровождается короткой дугой, т.е ° обеспечивается практически беэдуговая коммутация и существенно возрастает надежность работы устройства. 3 s.ï. ф-лы, 3 ил.

1365162

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам, в частности может найти применение в быстродействующих выключателях предУ назначенных для защиты полупроводниковых преобразователей.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 представлена схема устройства для отключения цепей переменного тока с ограниченной дугой, у которого в качестве двух разрывов используются два последовательно включенных контакта, а коммутирующая цепь выполнена в виде последовательно соединенных тиристора, конденсатора и катушки привода; на фиг. 2 — диаграммы изменения во времени токов и расстояния Х между контактами в процессе их размыкания, поясняющие работу устройства на фиг. 1; на фиг. 3 — схема устройства для отключения цепей переменного тока с ограниченной дугой, у котррого два разрыва образова- 25

HH MocTHKoBblM контактом, а коммутирующая цепь выполнена в виде двух параллельно включенных цепей.

Устройство для отключения цепей переменного тока с ограниченной дугой (фиг. 1) содержит два последовательно соединенных контакта 1 и 2, общий электромагнитный привод 3, в качестве которого может быть применен индукционно-динамический механизм с защелкой, мостиковый выпрямитель на диодах 4-7, из которых диоды 5 и

7 являются дополнительными, диоды 4 и 6 подключены соответственно параллельно контактам и 2, причем като40 дами — к общей точке контактов, а анодами — к другим точкам контактов, которые одновременно являются первым и вторым выводами устройства и подключены к входным клеммам 8 моста, к выходным клеммам 9 моста подключена коммутирующая цепь из последовательно соединенных катушки привода 3, тиристора 10 и конденсатора 11, В устройстве на фиг. 3, в отличие от устройства на фиг. 1, вместо двух последовательно соединенных кбнтактов применен один мостиковый контакт

12, а параллельно коммутирующей цепи дополнительно включена цепь иэ последовательно соединенных индуктивности 13 дополнительного тиристора 14 и дополнительного конденсатора 15.

Работа устройства лпя отключения цепей переменного тока с ограниченной дугой (фиг, 1) заключается в следующем.

В включенном состоянии контакты

1 и 2 замкнуты, а конденсатор 11 заряжен от схемы управления (не показана) до напряжения с полярностью, укаэанной на фиг. 1.

Если направление нарастающего аварийного тока совпадает со стрелкой на фиг. 1, его отключение обеспечивают контакты 2, так как контакты 1 шунтируются диодом 4, который для данного тока включен в прямом направлении.

При этом в момент t, (фиг. 2), когда нарастающий ток цепи i достио гает уставки i, со схемы управления у Ъ поступает сигнал на включение тиристора 10 и конденсатор 11 начинает разряжаться по двум параллельным цепям: диод 7 контакты 2 катушка привода 3, тиристор 10 и диод 5, контакты

1, катушка привода 3, тиристор 10.

Разрядный ток i в контакте 2 направлен против тока i, поэтому общий ток в контакте 2,, равный разности двух токов 1, и 1,, уменьшается и к моменту начала размыкания контактов (момент 1 .) меняет направление (так как i ) ° о

В процессе размыкания контактов

2 на расстояние X(t ), обеспечивающее необходимую электрическую прочность, необходимо, чтобы выполнялось условие i, i,. В этом случае диод 6 открыт, ток из цепи контактов 2 перетекает в шунтирующую цепь, а процесс размыкания контактов сопровождается короткой дугой.

С момента времени t, когда закрывается диод 6, начинается процесс токоограничения. К этому времени прочность межконтактного промежутка должна нолностью восстановиться °

Наличие только короткой дуги в процессе размыкания контактов способствует быстрому восстановлению электрической прочности межконтактного промежутка, а следовательно, уменьшению времени t что, в свою очередь, повышает уровень токоограничения устройства.

Если направление отключаемого тока в момент размыкания контактов противоположно указанному на фиг. 1, то отключение тока обеспечивают кон13б5162

1/1у! такты 1. Процесс отключения аналогичен рассмотренному °

В устройстве на фиг, 3, если в момент размыкания мостикового контак5 та 12 направление тока в отключаемой сети i совпадает со стрелкой, то о отключение тока обеспечивается правой частью мостикового контакта, а„ если, направление противоположно стрелке, то его левой частью.

Тиристор 14 включается схемой управления с некоторой задержкой по отношению к тиристсру 10. Разрядный ток i в данном случае обеспечиваетс 5 ся разрядом двух конденсаторов 15 и

11. Время задержки на включение тиристора 14, а также параметры схемы выбираются из условия, чтобы, как и в устройстве на фиг. 1, в процессе раэмыкания контактов и восстановления электрической прочности межконтактного промежутка выполнялось условие i pi,.

Таким образом, обеспечивается прак-р5 тически бездуговая коммутация, что сокращает время отключения устройства и, следовательно, повышает его уровень токоограничения, т.е. повышает его надежность„ формулаиэобретения Устройство для отключения цепей переменного тока с ограниченной дугой, содержащее дв выьода, два последовательно включенных контакта„ имеющие общий электромагнитный привод, два диода, которые подключены параллельно контактам, причем к общей точке последовательного соединения контактов диоды подключены катодами, а аноцами соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два дополнительных диода, коммутирующая цепь, дополнительные диоды образуют вместе с указанными диодами мостовой выпрямитель, причем выводы переменног тока указанного мостового выпрямителя соединены соответственно с первым и вторым выводами устройства, плюсовой вывод постоянного тока укаэанного мостового выпрямителя через коммутирующую цепь соединен с минусовым выводом мостового выпрямителя.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качестве указанных двух последовательно включенных контактов использованы мостиковые контакты так, что их общей точкой является подвижный контакт.

3. Устройство по пв. 1 или,2, отличающееся тем, что коммутирующая цепь выполнена в виде последовательно соединенных тиристора, конденсатора и катушки электромагнитного привода.

4. Устройство по пп. 1, или 2, или

3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введена дополнительная коммутирующая цепь, подключенная параллельно коммутирующей цепи и состоящая из последовательно соединенных дополнительного тиристора, дополнительного конденсатора и индуктивности.

1365162

Составитель Г.Корсаков

Техред М.Ходанич Корректор A,Îáðó÷àð

Редактор Н.Егорова

Тирах 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6619/46

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