SU1089648A1

SU1089648A1 - Method of switching-off emergency current

Info

Publication number: SU1089648A1
Application number: SU823476329A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Феодосьевич Мицкевич; Геннадий Викторович Могилевский; Анатолий Васильевич Лифар
Priority date: 1982-07-30
Filing date: 1982-07-30
Publication date: 1984-04-30
Also published as: SU1132311A1

Abstract

СГОООБ ОТКЛЮЧЕНИЯ АВАРИЙНОГО ТОКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ,содержащим главные контакты и шунтирующую их цепь, состо щую из последовательно соед1нен№1х дугогасительной катушки и вспомогательного кточа, при котором сначала разм кают главные контакты, a затем вспомогательный ключ, -отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и уровн токо-: ограничени , магнитное поле дугогасительной катувки концентрируют в области главных контактов дп гашени дуги на них, a ток шунтирующей цепи -ограничивают до минимальной величины , обеспечивающей требуемую напр женность магнитного пол , причем раэнык от этот ток вспомогательным ключом после гашени дуги на главных контактах.OCCRUPTING THE EMERGENCY CURRENT BY THE SWITCH containing the main contacts and shunt their circuit consisting of sequentially connecting an arc coil and auxiliary coil, which first break the main contacts, and then the auxiliary key is different in that in order to improve speed and current level: restrictions, the magnetic field of the arc quenching coil is concentrated in the region of the main contacts dp of arc quenching on them, and the current of the shunt circuit is limited to the minimum value, ensuring th desired magnetic field strength, and by this current raenyk auxiliary key after arc quenching in the main contacts.

Description

Изобретение относитс к способам отключени аварийного тока в низковольтных электрических сет х, в част ности к способам отключени аварийного тока в устройствах защиты полупроводниковых преобразователей, Известен способ отключени аварий ного тока, при котором размз1ка от кон такты выключател 5 а магнитное поле дл перемещени дуги в дугогасиуельной камере обеспечивают при поцощи посто нных магнитов I 5. Недостатком данного способа вл етс то„ что при его реализшщи-защитный аппарат Становитс пол ризованным н неправильное его В1шючение как и изменение направлени тока, мо жет привести к аварии с Устранение этого недостатка приводит к значительному усложнению конструкции аппа рата, Известен также способ отключени аварийного тока аислючателем, при котором размыкают контакты выключател j а гашение дуги на них осуществл ют магнитньм полем дь.тогасительной катушки, в1шюченной последовательно с контактаьм С 2. Быстродействие и уровень токоогра :ш.чени в данном случае завис т от напр женности магнитного ол , т,е от количества витков дугогаситель ыой катушки и величины тока,Дл повышени напр женности мапштноро пол , особенно при малых отключав1УЫХ токах, приходитс примен ть дуто гасительную катушку с, большим количеством витков, обтекаег- ую но щнальньм током аппарата, Сечекие ее витков должно соответствовать этому току 5что приводит к большому расходу меди и значительным габаритам. Наиболее близким к предлагаемомпо технической су 1щости вл етс способ отключени аварийного тока выклшчателем ,; содержащим главные -конта ты и шунтир-ующую их цепь состо щую из последовательно соед 1ненньж дуго сительной катушки и вспомогательног ключа, при котором вначале размьжаю главные контакты, а затем вспомог тель ый ключ. Перемещение дуги с ко тактов вспомогательного юхюча в в-ут гасительную камеру происходит под дей ствием магнитного пол дугогаситель ной катушки, обтекаемой током вспом гательного ключа Сз о 452 Известный способ обеспечивает сравнительно малые габариты дугогасительной катушкиS поскольку вре1-1 протекагги тока через нее ограничено. К недостаткам его относ тс сравнительно низкие быстродействие, к уровень ,, токоогранкчени вьп лючатал 5. осуществл ющего данный способ, что объ сн етс задержкой движегт дуги на врем перетекани тока из главных контактов в птунтируксдую цепь,Напр женность магнитного пол дзгогасительнрй катушкиS необходима дл быстрого гашени дуп-ц также -.f мо еет быть увеличена путем понытени числа витков,; поскольку при зтом растет индуктивность катушки и,следовательно- , увеличиваетс перетекани тока вплоть до устойчивой дуги ка главных контактах. Цель изобретени повышение быстродействи и уровн токоогра-. ниченн . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу отключени аварийного тока выключателем, содержащим главные контакты и шунтиРЗющую их цепь состо щую из последовательно сое.даненных дугогасительной катушто и вспомогательного ключа , при котором вначале размыкают главные контакты., а затем - вспомогаэбльный шюч, магнитное поле дугогас тель ой катушки концентрируют в области главных контактов дп гашени дуги на них, а ток шунтирующей цепи ограничивают до ми1-шмальной велиж нЫв обеспе швающей требуемую напр женность магнитногс. ,пол ., причем раз:мыкаюр этот ток вспомогательным ключом после гашени дуги на главных контактах. Именно концентраци магнитного пол дугогасительной катушки в области главных контактов дл гашени ду- ги на. них5 ограничение тока шунтиру-ющей цепи дс минимальной величины, обеспечивающей требуемую напр женность магнитного пол , и размыкаш-ie этого тока вспомогательным ключом без дуги позвол ют повысить бьгстродействие и уровень токоограничени , На чертеже приведена одна из схем быстродействуЮ)Це го токоо граничиваю ,щ&го выключател 5 реализующего предлагаег-мй способ, Шключатепь содержит главные контакты 1 с быстродействугощи1М приводомThe invention relates to methods for disconnecting emergency current in low-voltage electrical networks, in particular, methods for disconnecting emergency current in protection devices for semiconductor converters. There is a known method for disconnecting emergency current in which the magnetic field is removed from the contact of the switch 5 and the magnetic field to move the arc in an arc-suppressor The camera is provided with the aid of permanent magnets I 5. The disadvantage of this method is that with its realistically protective device it becomes polarized and incorrect Binding as well as changing the direction of the current can lead to an accident. Eliminating this drawback leads to a considerable complication in the design of the device. There is also a known method of disconnecting the emergency current by the j switch, when the arc is extinguished by extinguishing the arc with a magnetic field d coil sequentially connected to the contact C 2. The speed and level of the tokogra: h.cheni in this case depends on the intensity of the magnetic ol, t, e on the number of turns of the arcing coil and current values, to increase the intensity of the mapstron floor, especially at low disconnecting currents, a duto quenching coil with a large number of turns, a streamline current of the device must be used, its current turns must correspond to this current 5 which leads to a large consumption of copper and significant dimensions. The closest to the proposed technical solution is a method of switching off the emergency current with a switch; containing the main con- tacts and the shunt- ing circuit consisting of sequentially connecting an arcing coil and auxiliary key, at which I first soften the main contacts, and then the auxiliary key. Moving the arc from the clocks of the auxiliary unit to the in-damping chamber takes place under the influence of the magnetic field of the arresting coil streamlined by the current of the auxiliary key Sz o 452 The disadvantages include its relatively low speed, the level of the current fault of the 5. carrying out this method, which is explained by the delay of the arc during the flow of current from the main contacts to the ptyrux circuit, the magnetic field strength of the suppressor coil S is necessary for fast dup-c dusts also -.f can be increased by testing the number of turns; since this inductively increases the inductance of the coil and, therefore, increases the flow of current up to a stable arc as the main contacts. The purpose of the invention is to increase speed and current level. nothing This goal is achieved by the fact that according to the method of disconnecting the emergency current by a switch containing the main contacts and their shunt circuit consisting of a series of coaxial arresting coils and an auxiliary key, at which the main contacts first open, and then auxiliary cable, the magnetic field arches The coils of the coil are concentrated in the region of the main contacts dp of quenching the arc on them, and the current of the shunt circuit limits to a mi-melean magnitude providing the required strength of the magnetically a. , floor., and again: mykayur this current auxiliary key after the arc is extinguished at the main contacts. It is the concentration of the magnetic field of the arc quenching coil in the region of the main contacts for extinguishing the arc. 5 the shunt circuit current limit dc is the minimum value that provides the required magnetic field strength, and the opening of the current with an auxiliary key without arc allows to increase the fast response and current-limiting level. The drawing shows one of the fast-speed schemes; ; switch 5 implements the proposed method, the key contains the main contacts 1 with the quick-action 1M drive

2, дугогасительную камеру 3 и включенную параллельно главным контактам цепь из последовательно соединенных дугогасительной катушки 4, ограничительного резистора 5 и вспо могательного ключа 6, Функциональна св зь всех узлов схемы осуществл етс блоком 7 зашиты и управлени в состав которого вход т датчики тока ,2, the arc chute chamber 3 and a circuit connected in parallel to the main contacts of the arc chute coil 4 connected in series, the limiting resistor 5 and the auxiliary switch 6. The functional connection of all circuit nodes is performed by the unit 7 wired and controlled, which includes current sensors,

Дп размыкани тока в шунтирующей цепи без дуги в илкпкмателе переменного тока в качестве вспомогательного ключа 6 может &)1ть использован симистор или два встречно-па- раллельно включенных тиристора, в выключателе посто нного тока - тиристор с узлом принудительной коммутации .Dp uncoupled current in a shunt circuit without arc in an alternating current motor as auxiliary key 6 can & 1) a triac or two counter-parallel-connected thyristors can be used; in the DC switch, a thyristor with a forced switching node.

Предлагаемый способ осуществл ют следуюпдам образом.The proposed method is carried out in the following way.

При включении выключател , т.е. при поступлении сигнала включеки на вход блока 7, замыкаютс главные контакты .When you turn on the switch, i.e. when a signal arrives at the input of block 7, the main contacts are closed.

При подаче на вход блока 7 дистанционного сигнала отключени или при формировании аварийного сигнала отключени в самом блоке с его выхода поступает сигнал на привод 2 дл раз мыкани главных контактов 1 и одновременно сигнал на включение полупро водникового ключа 6. При размыкании главных контактов под действием снимаемого с них напр жени создаетс ток в цепи дугогасительной катушки 4, обеспечива перемещение дуги в дугогасительной ;камере 3. После гашени дуги полупро водниковый ключ б разьмкаетс . Резистор 5 служит дл ограничени тока в шунтирующей цепи. В конструкции выключател резистор 5 может отсутствовать, а функции ограничени тока в данном случае выполн ет внутреннее сопротивление дугогасительной катушки, котора может быть выполнена, например , из нихрома. В пре.цлагаемом выключателе ток через дугогасительную катушку протеWhen a remote shutdown signal is applied to the input of block 7 or when the shutdown alarm signal is generated in the block itself, a signal is sent to drive 2 from the output to open the main contacts 1 and simultaneously turn on the semiconductor key 6. When the main contacts open, they are removed by a voltage is created in the circuit of the arc-suppressing coil 4, providing movement of the arc in the arc-suppressing chamber 3. After the arc is extinguished, the semiconductor key will open. Resistor 5 serves to limit the current in the shunt circuit. In the construction of the switch, the resistor 5 may be absent, and the current limiting function in this case is performed by the internal resistance of the arcing coil, which can be performed, for example, from nichrome. In the preceding circuit breaker, the current through the arc suppression coil is

кает только во врем процесса отключени , поэтому сечение витков может быть значительно уменьшено, что позвол ет увеличить напр женность магнитного пол (ампервитки катушки) до требуемой веттичины сравнительно малых габаритах.It only happens during the shutdown process, so the cross section of the turns can be significantly reduced, which allows the magnetic field (coil current) to be increased to the required size of relatively small dimensions.

Таютм образом, благодар тому,что магнитное поле дугогасительной катушки концентрирует в области главных контактов ДПЯ гашени дуги Нй них, а ток шунтирующей цепи ограничивает до минимальной величины, обеспечивающей требуемую напр женность магнитного пол , причем размыкают этот ток вспомогательным ключом без дуга, удаетс повысить быстродействие и уровень токоограничени аппарата, реализующего предлагаемлй способ.Due to the fact that the magnetic field of the arc-suppressing coil concentrates in the area of the main contacts, the DNPs extinguish the arc, and the current of the shunt circuit limits it to the minimum value that provides the required magnetic field strength, and the auxiliary key without arc, improves the speed and the level of current-limiting apparatus that implements the proposed method.

Изобретение можно использовать при разработке быстродействующих токе- ограничивающих выключателей дп эаШ1Иты полупроводниковых преобразователей .The invention can be used in the development of high-speed current-limiting switches dp EAS1Ity semiconductor converters.

В качестве базового объекта дл сравнени выбран способ отключени аварийного тока, реализующйс в быстродействующем токоограничивающем автоматическом выключателе серии А3700 (4 ) . Такой выключатель примен етс дл защиты преобразователей с номинальным током до 630 А. Быстродействие и уровень токоограничени этого выключател в 3-5 раз ниже предлагаемого, что вл етс причиной завышенного количества параллельно включенных полупроводниковых приборов в защищае1 влх гфеобразовател х . Применение изобретени исключает данный недостаток. В св зи с этим зконоьмческий эффект, достигаемый за счет уменьшени количества полупроводникоилх приборов в одном преобразователе, например на ток 630 А при применении -защитного выключател , выполненного в соответствии с предлагае1 1м изобретением, ориентировочно составл ет 800 руб. Выпуск таких выключателей составит около 1000 шт. в год.As a base object for comparison, the method of disconnecting the emergency current, implemented in the A3700 series high-speed circuit breaker (4), was chosen. Such a switch is used to protect converters with a rated current of up to 630 A. The speed and current-limiting level of this switch is 3-5 times lower than proposed, which is the reason for the overestimated number of parallel-connected semiconductor devices in protection systems. The application of the invention eliminates this disadvantage. In this connection, the cosmic effect, achieved by reducing the number of semiconductor devices in a single converter, for example, a current of 630 A with the use of a safety switch made in accordance with the proposed invention, is approximately 800 rubles. The release of such switches will be about 1000 pcs. in year.

Claims

METHOD FOR DISCONNECTING EMERGENCY CURRENT CIRCUIT BREAKER, containing main contacts and shunting their circuit, consisting of sequentially connected arcing coil and auxiliary key, in which the main contacts are opened first, and then the auxiliary key, characterized in that, in order to increase speed and level ΤΟΚΟ-: restrictions, the magnetic field of the arcing coil is concentrated in the region of the main contacts to extinguish the arc on them, and the current of the shunt circuit is limited to a minimum value providing uemuyu magnetic field strength, and opened with the current auxiliary key after the arc extinction in the main contacts.

>

5ЖШ ”П5 ·>

1039648