Характерные особенности для выключателей с емкостной коммутацией тиристоров.

1. При включении коммутирующего тиристора источник питания и заряженный до напряжения источника конденсатор оказываются соединенными последовательно.

Это вызывает скачкообразное увеличение тока в цепи до значения Iн=2U/R, что неблагоприятно сказывается на нагрузке, особенно при отключении аварийных токов.

2. Интервал времени t=t3-t1, в течение которого конденсатор Ск перезаряжается, определяет быстродействие выключателя при отключении и частоту коммутаций.

При повторном включении тиристора VS1 конденсатор вновь должен перезарядиться и тем самым обеспечить готовность к последующему отключению аппарата. Для сокращения времени перезарядки конденсатора Ск необходимо уменьшать постоянную цепи зарядки .

3. Процесс отключения тока в цепи нагрузки заканчивается выключением тиристора VS2.

4. Важной задачей при создании выключателей с емкостной коммутацией тиристоров является ограничение перенапряжений, возникающих на конденсаторе Ск. В зависимости от параметров коммутируемой цепи и режима короткого замыкания они могут повышать значение (1,5…2)U.

Для ограничения перенапряжений до приемлемых значений необходимо использовать различные демпфирующие цепи, полупроводниковые или оксидно-цинковые (варисторы) нелинейные ограничители.

24. Основные варианты исполнения СЭА переменного тока

По сравнению с коммутационными аппаратами постоянного тока силовые электронные аппараты переменного тока имеют более сложную структуру.

Структурная схема СЭА переменного тока в однополюсном исполнении

Силовой блок 1 с элементами защиты от перенапряжений (RC-цепь) является основой структурного устройства, его исполнительным органом.

Он может быть выполнен по схеме со встречно-параллельным включением тиристоров (рис.1), на основе симметричного тиристора (симистора) (рис.2,а), и в различных сочетаниях тиристоров и диодов (рис.2,б и в).

Блок управления 2 содержит устройства, которые обеспечивают

n селекцию и запоминание команд, поступающих от органов управления или защиты,

n формирование управляющих импульсов с заданными параметрами,

n синхронизацию поступления этих импульсов на входы тиристоров с моментами перехода тока нагрузки через нуль.

Блок датчиков режима работы аппарата 3 содержит:

n измерительные устройства тока и напряжения,

n реле защиты различного назначения,

n схему выработки логических команд и сигнализации коммутационного положения аппарата

Блок принудительной коммутации 4 объединяет в себе:

n конденсаторную батарею,

n схему ее зарядки,

n коммутирующие тиристоры.

Варианты исполнеия силовых блоков.

Сравнение приведенных на рис.1 и 2 силовых блоков показывает, что наибольшими преимуществами обладает схема со встречно-параллельно включенными тиристорами (рис.1). Она:

n содержит меньше приборов,

n отличается меньшими габаритами,

n обладает меньшей массой,

n имеет меньшие потери и стоимость.

Применение симисторов (рис.2,а) способствует упрощению системы управления силовым блоком – она должна содержать один выходной канал на полюс аппарата.

Однако по сравнению с тиристорами с односторонней проводимостью симисторы имеют более низкие параметры по току и напряжению, способны выдерживать меньшие перегрузки по току.

Схемы на рис.2,б,в иллюстрируют возможность проектирования коммутирующих устройств переменного тока с применением диодов.

Они отличаются простотой управления, но имеют недостатки, обусловленные применением большого числа приборов.

В схеме рис.2,в управление нагрузкой осуществляется двумя встречно включенными тиристорами, каждый из которых шунтирован в обратном направлении неуправляемым вентилем.