Выключатель постоянного тока

 

Изобретение относится к высоковольтным коммутационным аппаратам. Цель изобретения - повьппение отключающей способности и снижение массогабаритных показателей выключателя. При размыкании силовых контактов 1 включаются ключевые элементы 8 и 4. Направление разрядного тока конденсаторов 7 совпадает с направлением отключаемого тока и противоположно разрядному току конденсатора 3. Наложение разрядного тока конденсаторов 7 на контакты 1 приводит к снижению скорости перехода тока в цепи силовых контактов I через нуль, что позволяет повысить отключающую способность выключателя и снизнть его массогабаритные показатели. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1418820 А1 (д1) 4 Н 01 Н 9/30, 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4181694/24-07 (22) 19.01.87 (46) 23.08.88. Бюл. У 31 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина (72) К.И.Серяков (53) 621.316.542(088.8) (56) Патент США У 3390305, кл. Н 01 Н 9/30, 1968. (54) ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к высоковольтным коммутационным аппаратам.

Цель изобретения — повышение отключакицей способности и снижение массогабаритных показателей выключателя.

При размыкании силовых контактов 1 включаются ключевые элементы 8 и 4.

Направление разрядного тока конденсаторов 7 совпадает с направлением отключаемого тока и противоположно разрядному току конденсатора 3. Наложение разрядного тока конденсаторов 7 на контакты 1 приводит к снижению скорости перехода тока в цепи силовых контактов 1 через нуль, что позволяет повысить отключаюшую способность выключателя и снизить его массогабаритные показатели. 2 з.п ° ф-лы, 3 ил.

Изобре I (: I»»I(-. относится к электротехнике, а именно к коммутационной а»<»»ара1-, ре высокого напряжения, и ,.:д»»аз»-. »ено для с>тклю -»=н»»я -»остоннно» v тока.

Бель изобрет ния — повышение отключа»ошей способно(:ти выключателей посгоянногэ тока и снижение HGccol" барит> ь»х пока.атеней вь»ключателя. !О

11 ° а фиг. 1»(5 едставлена схема предложенно> о г ы»<>

Выключатель содержит сиз(онь»е конта;:Tbl 1 и сосдиненную последователь»iа I g»(lKA 2»»1<д?»(TIIB»IO<" Т»» ссдержащую ферромагнитньм сердечник.

IBp ллельнс им присоед»»(ен основной 20 к?н;;енсатор 3 с ключевым элементом

Ф ч, .;оторь;м может быть, например, упранляемь»». разрядник. Конденсатор 3 соединен с зарядным устройством 5.

Кроме этой шунтируюшей цепочки вьп;лю- 25 ча гель» меет гторую цепочку, шунти".укщую то"".bêî силовые контакты и

<.одержащую дополнительные конденса?.?» >»(:.;.ем<.»»ть» 7 индуктивности, .оединенпь:е пс"ледовагельно с допоч- 30 нитель»»ым клкченым элементом 8. В д 1.><;-, примере во второй цепочке име сколько конченсатсрон 6 разЛИ I!I(?»I .МЕО< Т»: И Н< .СКОЛЬК(. КатУ»>1ЕК ра - < и 1» о-1»»(1»дуктинн" (=. и, выб»анных 35 так, что форма р, зрядного токе близк.» .. — рямоугольной, а ампл<»туд;, тока

5m(:.ка к го,у перемагничивания катушк» . К? -(<(е»»саторы 6 э аря(аются от зе.ряд»»>? о устройства 9 поляр 40 н . i ь котс р < о ой; —.: лечивает заряд л< (де нса горов 6. протинополож:.»ый по з«а (у заряду ко»»денс атора 3.

Вьп(лючатель раб? тае» следующим об

45 разо(>:I>è включеннс?м положении ток че1: ез выключатель >lð(текает, например, с»»ена направо. Конденсатор 3 заряжен с >»о.;ажител ь»»ым знаком на праной обклздк.-., конденсаторы 6 — на левой.

IlpH отключении силовых конfàêòîâ

1 ме?»<ду ними воэ»!икает ду» а. При их раэ..виже HG дугогасительнае расстояние на ключевые элементы 4 и 8

<о» < - е г ся чпра»»1»яющий импульс, ко то- 55 р: <й инициирует разряд конденсаторов и Г>. При этом направление разряд><»?.;окон е цепи силовых контак гах

1 <1»?(?;.«»>о>»о5»ожно. Разрядный ток K(?« ур-, сод Ржащего конденсаторы 6 и

7 - гушк»»»(ндуктин»»ости, выбирается -»р»<блиэ5<».ель»»о ран»»ым току перемаг»»вливания катушки 2, а длительность»»ря<»оугольной» част»» нолнь» раэрядного тока конденсаторов 6 не меньше четверти периода разряда конденсатора 3. В этом случае суммарный гок через силовые контакты при его переходе через первый нуль будет бги»же к тому идеальному процессу, когда феррома> нит»»ь»»» сердечник катушки и?<еет характеристику намаг7 нич»(дания беэ гистереэиса. Кривая тока через силоные контакты 1 в этом

«-.? <»<1< l!peÄi < aI!51e»»bI на фиг.2, кри1><15 а представляет ток в случае

1 когда выкг»ючатель н имеет второй шу»<»и1?ующей цепочки, кривая б — при

»»а=(оже:.ь»» тока от второй цепочки.

>, Наложение тока приводил к смещению сумм:-:1?наго тока вверх, благодаря чему скорость подхода тока к нулю снижа-"тся, что облегчае . процесс гашения

Вторая цепочка может иметь иную структуру. Например, конденсаторы 6

H K T !11K»I bIOI. 6bl > b СОЕДИНЕНЫ Н искусственную длинную линию. Вторая цепочка может состоять также из конде» сатора 6 и разрядного сопротивления !О (фиг.3). В этом чучае амплитуда тока разряда конденсатора 6 до?»жна быть близка к току перемагничинания катушки 2, а постоянная времени этого разряда порядка или больше четверти периода разряда конденсатора 3, Схема выключателя может иметь также иные модификации. Например (фиг.3), зарядное устройство может быть одно, если шунтирующие цепочки соединены на тех сторонах конденсаторон 5 и 6, которые имеют одинаковый знак. При этом ключевые элементы 4 и 8 также должны быть на этих сторонах. Заряд конденсаторов 6 в этом случае возможен только при включенном положении силовых контактов 1. Для снижения начальной скорости роста восстанавлинающегося напряжения и повышения отключающей способ.»ости силовые контакты 1 могут быть зашунтированы третьей цепочкой, содержащей конденсатор 11 (фиг,3), однако эта цепочка уже не должна содержать включающих устройств. Для деь<>»ф»(рон ания колеба1418820 ключевой элемент, по крайней мере один предварительно заряженный дополнительный конденсатор и ограничитель5 ные элементы по числу указанных дополнительных конденсаторов, каждый из которых соединен последовательно с соответствующим дополнительным конденсатором, причем указанные после10 довательные цепи через указанный дополнительный ключевой элемент подклю— чены к выводам силового контакта так, что полярность предварительного заряда дополнительных конденсаторов

15 совпадает с полярностью источника питания.

1. Выключатель постоянного тока, содержащий вывод для подключения ис- 20 точника питания и вывод для подключения нагрузки, силовые контакты, катушку индуктивности, основной конденматор, основной ключевой элемент и блок заряда основного конденсатора, причем вывод для подключения источника питания катушки индуктивности, силовые контакты и вывод для подключения нагрузки подключены последовательно, основной конденсатор и основ- З0 ной ключевой элемент соединены последовательно и подключены параллельно участку цепи иэ последовательно соединенных катушки индуктивности и силовых контактов так, что полярность предварительного заряда основного конденсатора противоположна полярности источника питания, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения отключающей способности и сниже- 40 ния массогабаритных показателей, в выключатель введены дополнительный ний в кривой восстанавливающегося напряжения третья цепочка может содержать демпфируккций резистор 12.

Резистор 13 разделяет первые два контура.

Применение наложения тока от второй цепочки позволяет по сравнению с известным выключателем в сотни раэ снизить скорость подхода тока к нулю.

Это позволит в 2-3 раза уменьшить емкость конденсаторов при отключении предельных токов. Одновременно будет обеспечено гашение дуги в первый нуль тока при отключении меньшего тока, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

2. Выключатель по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве укаэанных ограничительных элементов используются катушки иидуктивности, 3. Выключатель по п.l, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения заряда укаэанных дополнительных конденсаторов от блока заряда основного конденсатора, в него введен зарядный резистор, в качестве ограничительного элемента используется другой резистор, один вывод зарядного резистора подключен к цепи между указанным дополнительным ключевым элементом и последовательной цепью из дополнительного конденсатора и другого резистора, дрязгой вывод зарядного резистора подключен к цепи между основным конденсатором и основным ключевым элементом, причем укаэанные основной и дополнительный ключевые элементы подключены к разным выводам силово-. го контакта.

1418820

Фиа 2

12 0

Составитель А.Колядки

Техред И Верес

Редактор Н. Гунько

Корректор Л.Патай

Заказ 4162/51 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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