устройство бездугового отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом

Формула изобретения

Устройство бездугового отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом, содержащее главный контакт, зашунтированный конденсатором, и нелинейно-резистивный элемент, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком максимального тока, причем датчик максимального тока соединен последовательно с главным контактом и установлен на входе устройства, а нелинейно-резистивный элемент параллельно соединен с главным контактом и конденсатором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для коммутации электрических цепей в электрических установках различного назначения, в частности может применяться в выключателях автоматических быстродействующих постоянного тока.

Известно устройство для бездуговой коммутации цепи с индуктивностью по патенту RU № 2094882, 1995 г. Это изобретение содержит главный контакт, зашунтированный цепочкой последовательно соединенных конденсатора и основного тиристора, первый резистор, цепь нагрузки с преобладанием индуктивной составляющей, второй тиристор, первый и второй обратные диоды, второй резистор, дроссель, нелинейно-резистивный элемент. При отключении коммутируемой цепи отпирается основной тиристор и шунтирует главный контакт, при этом дуговой процесс на контактах не развивается. Конденсатор заряжается до тех пор, пока потенциал не начнет превышать напряжение источника питания. Следующий этап бездугового отключения происходит по цепочке, состоящей из второго обратного диода и нелинейно-резистивного элемента. Недостатком такой схемы является строго поляризованное направление главного тока, что исключает возможность ее применения в неполяризованных электроустановках постоянного тока. Кроме того, при наличии индуктивной составляющей в коммутируемой линии на входе устройства возможен выход из строя шунтирующего конденсатора, так как он никак не защищен от перенапряжений.

Достаточно большое количество электронных компонентов повышает риск выхода из строя всей схемы. Это снижает надежность работы устройства. Кроме того, увеличивается стоимость и габариты устройства в целом.

Также приведенный прототип выйдет из строя, если в коммутируемой цепи возникнет перегрузка по току, например короткое замыкание.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание устройства бездугового отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом, простого по конструкции с расширенной областью применения, а также повышение надежности и уменьшение габаритов и стоимости предлагаемого устройства.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности при эксплуатации устройства, защита устройства от аварийных токов, возникающих в коммутируемой линии, и исключение возникновения дуги в конструкции коммутационного аппарата.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство бездугового отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом снабжено датчиком максимального тока, причем датчик максимального тока соединен последовательно с главным контактом и установлен на входе устройства, а нелинейно-резистивный элемент соединен параллельно главному контакту и конденсатору.

Представленная схема устройства бездугового отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом на фиг.1 содержит главный контакт 1, зашунтированный конденсатором 2. Цепь активно-индуктивной нагрузки 3 соединена последовательно с главным контактом 1. Главный контакт 1 дополнительно зашунтирован и нелинейно-резистивным элементом 4, который параллельно соединен с конденсатором 2. На входе устройства, в месте присоединения к коммутируемой линии 5, установлен датчик максимального тока 6.

Во включенном состоянии (контакты замкнуты) из источника питания 5 через датчик максимального тока 6 и главный контакт 1 в цепь нагрузки 3 протекает постоянный ток.

В момент размыкания главного контакта 1 возникает напряжение, в результате которого конденсатор 2 шунтирует главный контакт 1 и исключает возникновение дуги на последнем. Конденсатор заряжается в процессе бездугового размыкания главного контакта 1. Нелинейно-резистивный элемент 4 вступает в работу после полной зарядки конденсатора 2 и исключает выход из строя конденсатора 2 от перенапряжения. При возникновении в коммутируемой линии аварийных токов (малых токов или токов короткого замыкания) датчик максимального тока 6 подает сигнал на схему управления 7 коммутационным аппаратом, и последний незамедлительно размыкает главный контакт 1. Процесс размыкания контакта при аварийном режиме происходит аналогично описанному выше.

Таким образом, в предложенном устройстве бездугового отключения постоянного тока контактным коммутационным аппаратом достигнуто повышение надежности при эксплуатации устройства, обеспечена защита устройства от аварийных токов, возникающих в коммутируемой линии, а также исключено возникновение дуги в конструкции коммутационного аппарата.