48. Анализ эффективности предохранителей и других средств защиты п/п вентилей.

Быстродействующие предохранители, предназначенные прежде всего для быстрого отключения вентилей (в течение интервала менее 10-100 мс), осуще­ствляют обычно лишь "частичную" защиту (рис.6.13, кривая 3),то есть обес­печивает защиту тиристоров лишь при больших токовых перегрузках.

Рис. 6.13. Сопоставление перегрузочной характеристики тиристора (кривая 1) и характеристик полностью (кривая 2) и частично (кривая 3) согласованных предохранителей, магнитного выключателя (кривая 4) и биметаллического выключателя (кривая 5)

При длительных токовых перегрузках целесообразно использовать другие средства защиты, например, быстродействующие магнитные выключатели, а также биметаллические тепловые выключатели.

Предохранители с полным соответствием защитной характеристики (кривая 2, рис.6.13 ) используются главным образом в преобразователях малой мощ­ности.

В преобразователях большой мощности иногда включается параллельно не­сколько тиристоров и в цепи каждого тиристора имеется свой предохранитель. В этом случае предохранители обеспечивают селективную защиту при внутреннем коротком замыкании (аварийный режим В), то есть поврежденный тиристор селективно отключается, так что остальные тиристоры остаются в рабочем со­стоянии и остальные предохранители не срабатывают.

Для защиты преобразователей большой мощности при других аварийных ситуациях необходимо использовать другие средства защиты, например, бы­стродействующие выключатели постоянного тока. При гашении дуги на пре­дохранителе могут возникать перенапряжения, превышающие номинальное U в 1,1-1,2 раза. Поэтому выбирать предохранители с большим за­пасом по напряжению нецелесообразно: рабочее U в месте установ­ки предохранителя и номинальное U предохранителя должны по возможности совпадать. Отечественной промышленностью выпускаются бы­стродействующие предохранители типов ПБВ, ПНБ, ПБФ с номинальным U от 230 В до 900 В и номинальным током от 40 А до 6300 А.

49. Быстродействующие выключатели.

Быстродействующие выключатели постоянного тока обладают, как и пре­дохранители, токоограничивающим действием. При этом вместо времени плавления предохранителя говорят о времени задержки выключения, то есть о времени от момента поступления сигнала на выключение до момента разъе­динения силовых контактов. После этого, как и в случае с предохранителями, начинается интервал горения дуги.

Длительность интервала задержки выключения зависит от механизма вы­ключателя и лежит в диапазоне 0,3-6 мс. Время гашения дуги зависит как от типа выключателя, так и от соотношения параметров в цепи, в которой уста­новлен выключатель, и составляет от 5 до 50 мс.

Перенапряжения, возникающие во время выключения, могут достигать зна­чений, превышающих номинальное U выключателя в 1,7-2,5 раза. Это необходимо учитывать при выборе полупроводниковых приборов.

Отечественной промышленностью выпускаются быстродействующие авто­матические выключатели типа АБ и ВАБ с номинальным U от 825 В до 10000 В и номинальным током от 1 кА до 6 кА, полное время отклю­чения которых колеблется в пределах 15-40 мс.

Быстродействующие выключатели применяются главным образом для за­щиты преобразователей большой мощности. Их установка в цепях постоян­ного тока гарантирует защиту от аварий типа G (короткое замыкание в цепи нагрузки), Е (опрокидывание инвертора) и F (аварийный ток в контуре реверсивного преобразователя постоянного тока по встречно-параллельной схеме с раз­дельным управлением). Параметры выключателя выбираются таким обра­зом, чтобы в названных аварийных ситуациях исключить срабатывание пре­дохранителей в цепях параллельно включенных тиристоров. Для этого в цепи короткого замыкания необходимо некоторое минимальное индуктивное сопротивление, которое в случае аварий типов G и D обеспечивается выбором соответствующего сглаживающего реактора L_d.

Защиту от аварий типов А и В в случае установок большой мощности мож­но обеспечить с высокой надежностью за счет соответствующего конструк­тивного исполнения преобразователя.

В преобразователях без параллельного соединения тиристоров быстродейст­вующий выключатель применяют только тогда, когда недопустимо связан­ное с необходимостью замены предохранителей увеличение времени, требуе­мого для приведения установки вновь в рабочее состояние, а аварии могут происходить достаточно часто.