Устройство защиты на основе тиристорного короткозамыкателя.

При перегрузках, ограниченных по току, полупроводниковые аппараты и нагрузку можно защитить путем прекращения подачи управляющих импульсов на тиристоры.

В аппаратах переменного тока с естественной коммутацией тиристоров длительность протекания аварийного тока через СПП при таком способе защиты не превышает длительности одного полупериода (с учетом апериодической составляющей). Поэтому блокирование управляющих сигналов как средство защиты приборов от повреждения становится неэффективным.

В таких режимах прерывание аварийных токов можно осуществлять с помощью устройств принудительной емкостной коммутации.

Важно, что эти устройства применимы для аппаратов постоянного и переменного тока.

Еще один простой принцип защиты сильноточных полупроводниковых аппаратов при высокой скорости нарастания аварийных токов иллюстрируется рис.2.

Сущность его заключается в том, что аварийный ток или часть его отводится от защищаемой схемы на время, пока не вступят в действие обычные плавкие предохранители или автоматические выключатели. Тиристорный короткозамыкатель, выполненный на тиристорах VS1 и VS2, включен параллельно нагрузке Zн и полупроводниковому аппарату (ПА). Последовательно с нагрузкой и ПА включен трансформатор тока ТА, со вторичной обмотки которого напряжение подается в систему управления (СУ) короткозамыкателя.

При нормальном режиме работы цепи по току напряжение на трансформаторе недостаточно для запуска формирователя управляющих сигналов СУ и тиристоры VS1 и VS2 находятся в выключенном состоянии.

При возникновении аварийной ситуации увеличение тока до значения тока уставки приводит к срабатыванию порогового органа, например электронного реле максимального тока, и соответственно к включению тиристоров короткозамыкателя.

В результате поврежденный участок: 1)либо обесточивается полностью, если замыкание произошло в аппарате, 2)либо ток в нем значительно уменьшается при повреждении в нагрузке

Отключение аварийного тока осуществляется другими защитными аппаратами – плавкими предохранителями или автоматическими выключателями.

Для приведения в действие тиристорного короткозамыкателя требуется время несколько микросекунд. Защита нагрузки (аппарата) обеспечивается и в том случае, если тиристоры короткозамыкателя VS1 и VS2 не способны выдерживать аварийный ток и выходят из строя.

Цепь короткозамыкателя остается замкнутой, так как повреждение (пробой) тиристоров связано чаще всего с закорачиванием PN-перехода, а не с разрывом внутренней цепи.

Перед повторным включением питания вышедший из строя короткозамыкатель должен быть отключен или заменен новым.