SU321031A1

SU321031A1 - ALL-UNION I PATENT-TECHNICAL! BIBLE! To>.

Info

Publication number: SU321031A1
Application number: SU1081725A
Authority: SU

Description

Изобретение относитс к электротехнике, а именно ж уот1роЙ СТ1ва;м дл отключени индуктивной нагрузки в высоковольтных электрических цеп х посто нного тока.This invention relates to electrical engineering, namely, a electric CT1va; m for disconnecting an inductive load in high voltage direct current electric circuits.

Известные устройства дл отключени индуктивной нагрузки, содержащие выключатель , последовательно соединенный с индуктивной нагрузкой, не позвол ет обеспечить бездуговую коммутацию.The known devices for disconnecting an inductive load, comprising a switch connected in series with the inductive load, do not allow for arc-free switching.

В предлагаемом изобретении устран етс указанный недостаток благодар тому, что в нем последовательно с выключателем включена цепочка, содержаща сопротивление, переключающий элемент и вспомогательный выключатель , соединенные параллельно, а также благодар тому, что в качестве переключающего элемента может быть применено газоразр дное устройство, снабженное вакуумной помпой и плазменной пушиой; «роме того, последовательно с переключающим элементом может быть включен дополнительный выключатель , а параллельно сопротивлению могут быть включены две цепочки, одна из которых состоит из конденсатора, а друга - из последовательно 1соеди1нен«ых .двух конденсаторов, точка соединени которых соединена с точкой дополнительного выключател и переключающего элемента; последовательно с сопротивлением может быть включен конденсатор; параллельно переключающему элементу можетThe present invention eliminates this drawback due to the fact that a chain containing a resistance, a switching element and an auxiliary switch connected in parallel is connected in series with the switch, and also because a gas discharge device equipped with a vacuum switch can be used as a switching element. pump and plasma fluff; “In addition, an additional switch can be connected in series with the switching element, and two chains can be connected in parallel, one of which consists of a capacitor and the other one of two connectors in series, each connecting point with an additional switch point and switching element; a capacitor can be connected in series with the resistance; parallel to the switching element can

быть включена цепочка, содержаща последовательно соединенное дополнительное сопротивление , конденсатор и второй дополнительный выключатель; сопротивление может бытьa chain connected, connected in series an additional resistance, a capacitor and a second auxiliary switch; resistance can be

выполнено из р да параллельных цепей, кал-;да из которых содержит часть сопротивлени , искровой разр дник и конденсатор.made of a series of parallel circuits, a scale; of which contains a part of the resistance, a spark, and a capacitor.

На фиг. 1 - приведена обща схема устройства дл отключени индуктивной нагрузки;FIG. 1 shows a general scheme of a device for disconnecting an inductive load;

на фиг. 2 - схема выполнени переключающего устройства; на фиг. 3 - схема устройства , в которой последовательно с переклю ающим элементом включен дополнительный выключатель , а параллельно сопротивле|ниюin fig. 2 is a diagram of a switching device; in fig. 3 is a diagram of a device in which an additional switch is turned on in series with the switching element, and parallel to the resistance

включены две цепочки, одна из которых; состоит из конденсатора а друга - из последовательно соединенных двух конденсаторов; на фиг. 4 - схема устройства, в котором последовательно с сопротивлением включен «оиденсатор; на фиг. 5 - схема устройства, в котором параллельно переключающему эле|менту включена цепочка, состо ща из последовательно соединенных дополнительного сопротивлени , конденсатора и второго дополнительного выключател ; на фиг. 6 - схема устройства , в котором сопротивление выполнено из р да параллельных цепей, кажд,а из которых содержит часть сопротивлени , искрОвой разр дник и конденсатор.included two chains, one of which; consists of a capacitor and another - of two capacitors connected in series; in fig. 4 is a diagram of a device in which an “Odensor” is connected in series with resistance; in fig. 5 is a schematic of a device in which a chain is connected in parallel with the switching element consisting of a series-connected additional resistance, a capacitor and a second additional switch; in fig. 6 is a schematic of the device in which the resistance is made of a series of parallel circuits, each one, and of which contains a part of the resistance, an spark discharge and a capacitor.

ни , к которой подключаетс устройство отключени (фиг. 1) содержит источник напр жени И, сопротивление Дв и индуктивную нагрузку L.The device to which the disconnecting device is connected (Fig. 1) contains a voltage source I, resistance D, and inductive load L.

Устройство отключени содержит выключатель 1, последовательно соединенный с индуктивной нагрузкой L, цепочку, состо щую из параллельно «ключевных сопротивлени 2, .переключающего элемента 3 и дополнительного выключател 4. Вс цепочка подключена к точкам 5 и 6.The disconnecting device contains a switch 1, connected in series with inductive load L, a chain consisting in parallel of key resistance 2, a switching element 3 and an additional switch 4. The entire chain is connected to points 5 and 6.

Переключающий элемент 3 (фиг. 2) может быть выполнен в виде газоразр дного устройства , в котором дуговой разр д управл етс состо нием плазмы с падением напр жени дуги в несколько дес тков вольт, а в состо нии пространственного зар да с очень высоким падением напр жени дуги.The switching element 3 (Fig. 2) can be made in the form of a gas discharge device, in which the arc discharge is controlled by the state of the plasma with an arc voltage of several tens of volts, and in the state of spatial charge with a very high voltage drop. bride arc.

Газоразр дное устройство снабжено вакуумной помпой 7, котора поддерживает давление в месте разр да между анодом 8 и катодом 9 таким низким, что позвол ет обеспечить внутренний импеданс очень высоким, а разр дный, промежуток непровод щим. Посредством плазменной пушки 10, расположенной около места разр да, плазма // может ВВОДИТЬСЯ IB место разр да 1Нвпреры,в,но или прерывисто , позвол начинать разр д относительно при низком напр жении между анодом а катодом, и падение напр жени дуги поддерживаетс при низком значении напр жени в течение длительного времени, позвол обеспечить достаточное врем дл полной деионизации разр да вспомогательного выключател , после чего дуга гаснет.The gas discharge device is provided with a vacuum pump 7, which maintains the pressure at the discharge site between the anode 8 and the cathode 9 so low that it allows the internal impedance to be very high and the discharge gap to be nonconductive. By means of a plasma gun 10 located near the place of discharge, plasma // can enter IB's place of discharge, in, but intermittently, allowing the discharge to begin relatively low at a low voltage between the anode and the cathode, and the voltage drop of the arc is maintained at a low the value of the voltage for a long time, allowing for sufficient time to fully deionize the discharge of the auxiliary switch, after which the arc goes out.

Устройство работает следующим образом. Переключающий элемент 3 и сопротивление 2 имеют высокое активное сопротивление, поэтому в нормальном положении ток протекает через выключатели / и 4.The device works as follows. The switching element 3 and the resistance 2 have a high resistance, therefore in the normal position the current flows through the switches / and 4.

Процесс отключени начинаетс с момента открывани вспомогательного выключател 4. Вследствие этого образуетс дуга, и падение напр жени дуги вл етс достаточным дл начала разр да через переключающий элемент 3. Падение напр жени дуги в переключающем элементе 3 значительно .ниже, чем падение напр жени дуги на вспомогательном выключателе, и ток в основном протекает через переключающий элемент. Как только в выключателе 4 по витс дуга, импеданс переключающего элемента повышаетс так, что увеличиваетс падение напр л ени дуги, и таким образом больша часть тока протекает че)рез .сопротивление 2.The shutdown process starts from the moment the auxiliary switch 4 is opened. As a result, an arc is formed, and the arc voltage drop is sufficient to initiate discharge through the switching element 3. The arc voltage drop in the switching element 3 is much lower than the arc voltage drop on auxiliary switch, and the current mainly flows through the switching element. As soon as a switch in the arc 4 is turned on, the impedance of the switching element increases so that the arc voltage drops, and thus most of the current flows through the resistor 2.

Дл осуществлени передачи тока от переключающего элемента 3 к сопротивлению 2 импеданс переключающего элемента должен быть во много раз больше этого сопротивлени . TaiK как илшеданс переключающего элемента увеличиваетс , то все больше тока будет протекать через садроти.вление 2, и 1канечное напр жение на переключающем элементе повыситс до такой величины, что практически весь ток потечет через сопротивление 2, а ,не через лереключающий элемент 3.In order to transfer current from the switching element 3 to the resistance 2, the impedance of the switching element must be many times greater than this resistance. TaiK as the switching power of the switching element increases, more and more current will flow through sadrotye 2, and the 1-channel voltage across the switching element will increase to such a value that almost all the current flows through resistance 2, but not through switching element 3.

Сопротивление 2 имеет нелинейную вольтамперную характеристику. По истечении времани Т к цепи будет подключен такой высоР:ИЙ импеданс, что ток понизитс до величины,Resistance 2 has a non-linear current-voltage characteristic. When the time T expires, the circuit will be connected to such a high: IR impedance that the current will drop to the value

котора обеспечит окончательное отключениеwhich will provide final shutdown

цепи выключателем /.circuit breaker /.

В устройстве согласно фиг. 3 параллельноIn the device according to FIG. 3 parallel

сопрогивлению 2 подключен конденсатор 12,, служащий дл отдачи запасенной энергии в цепь. Конденсаторы 13 и 14 действуют как делитель напр жени дл переключающего элемента 3 и дополнительного выключател 15.Co-current 2 is connected to a capacitor 12, which serves to transfer the stored energy to the circuit. The capacitors 13 and 14 act as a voltage divider for the switching element 3 and the auxiliary switch 15.

В устройстве согласно фиг. 4 с целью полного прерывани последовательно сопротивле .нию 2 включен конденсатор 16.In the device according to FIG. 4, in order to completely interrupt the series 2 resistance, a capacitor 16 is turned on.

Во врем прерывающего процесса вспомогательный выключатель 4 и дополнительныйDuring the interrupting process, the auxiliary switch 4 and the additional

выключатель 15 могут быть синхронизированы , так, что выключатель 15 будет закрыт до тех пор, пока ток не будет полностью передан от выключател 4 к ветви с переключающим элементом и выключателем 15. Прежде чемswitch 15 can be synchronized, so that switch 15 is closed until the current is completely transferred from switch 4 to the branch with the switching element and switch 15. Before

по витс изменение И1М1пе1да-Н са IB переключающем элементе 5, контакты (выключател 15 откроютс . Когда произойдет прерывание тока через переключающий элемент, ток через эту ветвь будет стремитьс к нулю, и зар дитс VitsM1M1PeRda-H Ca IB switch element 5, contacts (switch 15 will open. When current is interrupted through the switching element, current through this branch will tend to zero and charged

конденсатор 16. Сразу после прерывани тока напр жение по витс на переключающем элементе и выключателе 15.capacitor 16. Immediately after the current is interrupted, the voltage is applied to the switching element and the switch 15.

При прерывании тока в переключающем элементе, выполненном в виде газоразр дного устройства, будет индуцироватьс нестабильность тока.When current is interrupted in a switching element made in the form of a gas discharge device, current instability will be induced.

Устройство по фиг. 5 создает нестабильность тока тем, что параллельно переключающему элементу 3 подключена цепочка, состо ща из последовательно соединенных сопротивлени 17, выключател 18 и конденсатора 19. Когда переключатель 18 закрыт и конденсатор 19 разр жен на переключающий элемент, ток через него будет увеличиватьс так, что произойдет разрыв. Дополнительный ток от конденсатора настолько велик, что нестабильность тока удерживаетс так долго, что выключатель 4 успевает деионизироватьс .The device of FIG. 5 creates current instability by connecting a string in parallel with switching element 3 consisting of series-connected resistance 17, switch 18 and capacitor 19. When switch 18 is closed and capacitor 19 is discharged to switching element, the current through it will increase so that gap. The additional current from the capacitor is so high that the instability of the current is held for so long that switch 4 has time to deionize.

На фиг. 6 - приведена схема устройства, в котором сопротивление 2 выполнено из р да параллельных цепей, кажща из которых содержит часть сопротивлени 20, искровой разр дник 21 и конденсатор 22.FIG. 6 is a diagram of the device in which the resistance 2 is made of a series of parallel circuits, each of which contains a part of the resistance 20, a spark discharge 21 and a capacitor 22.

Когда напр жение увеличиваетс в устройстве , вследствии того, что переключающий элемент 3 имеет регулируемую омическую проводимость, искровой разр дник .будет поджигатьс максимальной допустимой величиной напр жени на устройстве. Конденсатор 22 в этом случае будет разр жатьс с посто нной времени, котора определ етс током прерывани и конденсатором 22, в то же врем When the voltage is increased in the device, due to the fact that the switching element 3 has an adjustable ohmic conductivity, the spark will be ignited by the maximum allowable voltage on the device. The capacitor 22 in this case will be discharged with a constant time, which is determined by the interrupting current and the capacitor 22, at the same time

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A device for disconnecting an inductive load in high-voltage DC electric circuits, comprising a switch connected in series with an inductive load, characterized in that, in order to provide arc-free switching, there is connected in series with the switch a chain containing a resistance, a switching element, and auxiliary switch connected in parallel.

2. A device according to claim 1, characterized in that a gas discharge device equipped with a vacuum pump and a plasma gun is used as a switching element.

3. The device according to claim 1, characterized in that an additional switch is connected in series with the switching element, and two chains are connected in parallel to the resistance, one of which contains a capacitor and the other is connected two capacitors in series, the junction point of which is connected to the point of additional switch connection and switching element.

4. Device on PP. 1 and 3, characterized in that a capacitor is connected in series with said resistance.

5. Device on PP. 1 and 3, characterized in that a chain is connected in parallel with the switching element, comprising an additional resistor connected in series, a capacitor and a second additional switch.

6. A device according to claim 1, characterized in that said resistance is made of a series of parallel circuits, each of which contains a part of the resistance, a spark, and a capacitor.

and

-Ppsh

Fig 2

21

22

one

c) d;

go

-O em1

go