Устройства защиты силовых электронных аппаратов.

3)специальные токоограничивающие реакторы.

Самыми простыми и дешевыми средствами защиты являются быстродействующие плавкие предохранители, которые защищают весь полупроводниковый блок или отдельные приборы от внешних и внутренних коротких замыканий. Они могут применяться при перегрузках, ограниченных по току, когда во время замыкания сохраняется некоторое сопротивление (индуктивность), достаточное для ограничения тока на время в пределах 10…20 мс на уровне, допустимом для защищаемых СПП.

Такие перегрузки возникают при внезапной остановке двигателей, когда аварийный ток ограничивается активным и индуктивным сопротивлением неповрежденного участка цепи. Эффективность действия защитных устройств различного типа иллюстрируется рис.1. Здесь показана типичная кривая нарастания тока в цепи при коротком замыкании i=f(t). Если в качестве защитного устройства использовать автоматы и плавкие предохранители обычного типа, то они срабатывают недостаточно быстро (кривая 3 на рис. 1), чтобы предотвратить протекание тока через СПП с максимально возможным пиковым значением Imax.

В случае когда Imax значительно превышает допустимый импульсный ток силового блока аппарата, повреждение последнего происходит на нарастающей части кривой аварийного тока. Поэтому последующее срабатывание защиты за максимум тока имеет значение только для защиты нагрузки и для предотвращения развития аварии в питающей сети.

Для защиты полупроводниковых блоков от больших токов короткого замыкания необходимо использовать специальные быстродействующие предохранители, которые плавятся до достижения максимально возможного значения тока на первом полупериоде (кривая 2 на рис.1). Предохранитель плавится в точке А. В зависимости от конструкции плавкой вставки и способа охлаждения ее ток может продолжать повышаться до некоторого значения (точка В), а затем по мере увеличения сопротивления возникшей электрической дуги уменьшается до нуля (точка С).

Уменьшение тока в процессе гашения электрической дуги не должно быть слишком быстрым. В противном случае при наличии в коммутируемой цепи индуктивных элементов могут возникнуть опасные для СПП перенапряжения.

Выбор плавких предохранителей осуществляется по полному интегралу отключаемого тока

В мощных сетях, для которых характерны большие токи короткого замыкания, защита полупроводниковых устройств средней и малой мощности с помощью автоматов и плавких предохранителей является не эффективной.

Причиной этого является высокая скорость нарастания аварийного тока.

Время срабатывания даже быстродействующих предохранителей и автоматов оказывается в этом случае слишком большим, что не позволяет ограничить ток до допустимых для СПП значений.