Вакуумный выключатель постоянного тока

 

О П И С А Н И Е ()))82 8249

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.05.79 (21) 2768239/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

Н 01Н 33/66

3 осударстоенпык комитет (53) УДК 621.316.54 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Воздвиженский и В. П. Иванов (71) Заявитель (54) ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области мощной коммутационной техники, в частности к выключателям постоянного тока высокого напряжения.

Известен вакуумный выключатель постоянного тока высокого напряжения, состоящий из вакуумной дугогасительной камеры, ток в которой принудительно переводится через нуль разрядом предварительно заряженного конденсатора (1). При разряде 10 конденсатора ток переходит через нуль с высокой скоростью, затрудняя деионизацию плазмы в межконтактном промежутке и снижая отключаемый ток.

Известен также вакуумный выключатель 15 постоянного тока высокого напряжения

$2J, содержащий вакуумную дугогасительную камеру и гасящии контур, в котором для замедления скорости перехода тока через нулевое значение предложено последовательно с вакуумной дугогасительнои камерон включать насыщающиися дроссель.

Выключатель содержит вакуумную дугогасительную камеру, которая разрывает ток при переходе его через нуль во время разряда предварительно заряженного конденсатора. 0 цепь вакуумнои дугогасительной камеры включен насыщающиися реактор, а разрядная цепь конденсатора включена параллельно вакуумной дугогасительной „"() камере и реактору. Реактор при протекании через него рабочего тока насыщен и его индуктивность сравнительно невелика. При подходе суммарного тока в цепи вакуумной дугогасительной камеры и реактора к нулю, во время разряда конденсатора, реактор выходит из насыщения и его индуктивность становится сопоставимой с индуктивностью отключаемой цепи. Благодаря этому ток в вакуумной дугогасительнои камере и реакторе при подходе к нулю спадает медленно, что улучшает условия отключения.

Недостатки известного выключателя заключаются в том, что не получается паузы из-за тока намагничивания сердечника дросселя; не полностью используется энергия конденсатора гасящего контура; при неотключении после первой паузы тока через вакуумную дугогасительную камеру протекает двойной разрядный ток, что ухудшает условия гашения в последующие паузы. Снижение тока намагничивания и увеличение времени ненасыщенного состояния ведут к применению больших емкостей гасящего контура и дорогих спецсталей для сердечника дросселя.

Целью изобретения является увеличение отключающей способности и уменьшение габаритов и стоимости выключателя в це.

828249 лом путем полного использования энергии конденсатора гасящего контура.

Это достигается тем, что вакуумная дугогасительная камера включается в одну из диагоналей выпрямительного моста, плечи которого состоят из управляемых коммутаторов, а гасящий контур подсоединен к другои диагонали моста.

i5 плечи моста последовательно с коммутаторами можно включить индуктивности, а также последовательно коммутаторам и индуктивностям включить полупроводниковые диоды таким образом, чтооы при разряде гасящего контура в вакуумной дугогасительнои камере протекал выпрямленныи ток. Ы качестве управляемых коммутаторов использованы тиристоры, управляемые вакуумные разрядники и импульсные тиратроны (возможна их комоинация) .

На «риг. 1 — 3 показаны варианты принципиальных электрических схем выключателя; на фиг. 4 — кривые формы тока в элементах выключателя. йакуумныи выключатель постоянного тока высокого напряжения содержит вакуумную дугогасительную камеру 1(ЫД1«,), которая отключает ток во время разряда на нее гасящего контура. Ь Ь. включена в одну из диагоналеи выпрямительного моста, плечи которого состоят из управляемых коммутаторов 2 — 5, а гасящий контур, состоящии из индуктивности о и емкости

7, включен во вторую диагональ этого моста. 11араметры гасящего контура рассчитаны так, что амплитуды гасящего тока

Йревосходят величину отключаемого тока в нескольких периодах.

««ри получении команды на отключение начинают расходиться контакты ЬдК и между ними возникает дуга. 1«осле расхождения контактов на заданное расстояние включают поочередно те пары коммутаторов, чтооы в од протекал выпрямленныи ток гасящего контура навстречу основному току. включение коммутаторов производят в начале каждого полупериода колеоании тока гасящего контура. 1 апример, коммутаторы 2 и 4 включаются в начале нечетных полупериодов тока, а коммутаторы 3 и о в начале четных полупериодов. «аким образом, в диагонали моста, содержащеи

ВДК, протекает выпрямленный ток гасящего контура. 11ричем в каждыи полупериод гасящего тока iz, пока амплитуда этого тока превышает отключаемый ток «„,„„суммарный ток .ii в ВДК дважды переходит через нулевое значение (фиг. 4), а броски тока ii в прямом направлении не превышают отключаемый ток iÄÄ. Время, в течение которого ток i i имеет переходы через нуль, выбрано достаточным для полной деионизации межконтактного промежутка ВДК, что приводит к отключению. Для снижения амплитуды и длительности бросков прямого тока через ВДК последовательно с комму5

50 г

65 таторами в плечи моста включены индуктивности 8 — 11 (фиг. 2) . Для надежного отключения коммутаторов в каждое плечо моста последовательно с коммутатором и индуктивностью включается один из диодов

12 — 15 (фиг. 3) в проводящем направлении для каждого плеча, рассчитанный на пропускание импульсного тока гасящего контура. В качестве управляемых коммутаторов можно использовать люоои приоор, способный по команде перейти из непроводящего состояния в проводящее, затем пропустить через себя ток разряда гасящего контура и выдержать напряжение, восстанавливающееся на выключателе. Наиоолее целесоооразно использовать для этои цели тиристоры, управляемые вакуумные разрядники, тиратроны.

1!одключение ВДК и гасящего контура в противоположные диагонали моста, образованного из управляемых коммутаторов, позволяет полностью использовать энергию конденсатора гасящего контура и этим самым улучшить условия гашения дуги в

ВДК, что приводит к увеличению отключаемого тока и уменьшению габаритов и стоимости выключателя в целом.

Формула изобретения

1. Вакуумный выключатель постоянного тока, содержащий вакуумную дугогасительную камеру и гасящий контур, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения отключающей способности, он дополнительно снаожен управляемыь|и коммутаторами, которые включены по мостовой схеме, в диагональ которой включена вакуумная дугогасительная камера, а в другую диагональ включен гасящии контур.

2. Выключатель по п. 1, о тл и ч а ющи и с я тем, что в плечи мостовой схемы последовательно с управляемыми коммутаторами дополнительно включены индуктивности.

3. Выключатель по пп. 1 и 2, отличаю шийся тем, что в плечи мостовой схемы дополнительно включены диоды.

4. Выключатель по пп. 1 — 3, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве управляемых коммутаторов использованы тиристоры.

5. Выключатель по пп. 1 — 3, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве управляемых коммутаторов использованы управляемые вакуумные разрядники. б. Выключатель по пп. 1 — 3, отл ич а юшийся тем, что в качестве управляемых коммутаторов использованы импульсные тиратроны. 7. Выключатель по пп. 1 — 3, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве управляемых коммутаторов использована комбинация из тиристоров, управляемых разрядников и импульсных тиратронов.

828249

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 2. Патент США № 3390305, кл. 317/11, № 158320, кл. 21с, 35/09, 1962. 1968 (прототип) .

828249

Составитель В. Попова

Редактор Т. Загребельная Техред И. Заболотнова

Корректоры: А. Галахова и В. Нам

Заказ 738/7 Изд. № 305, Тираж 784 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2