Пристрій для захисту від імпульсних перенапруг

Устройство защиты от импульсных перенапряжений, содержащее первый ограничи тель перенапряжений, включенный между двумя проводами линии питания, параллельно которому включен фильтр, состоящий из двух катушек индуктивности и конденсатора, параллельно которому включен второй ограничитель перенапряжений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит четыре резистора, два из которых включены в провода линии питания перед первым ограничителем перенапряжений, второй ограничитель состоит из двух конденсаторов, дэух диодов и двух резисторов, причем каждый из конденсаторов последовательно с соответствующим диодом включен между проводами линии питания, при этом каждый из диодов подключен к соответствующему проводу анодом, а параллельно каждому конденсатору включен соответствующий резистор. Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты электронных устройств от импульсных перенапряжений, в частности, от импульсных перенапряжений, возникающих при КЗ ВЛЭП и грозовых разрядах. Известно устройство [1], предназначенное для защиты линии связи от влияния высокоеольтных линий электропередачи и состоящее из разрядника и резонансных контуров. Недостатком этого устройства является широкий диапазон амплитуд импульсных перенапряжений, пропускаемых устройством. Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению ется устройство [2], состоящее из одного ограничителя, включенного между двумя проводами линии п и т а н и я , параллельно которому включен фильтр, состоящий из индуктивности и емкости, параллельно которому включен второй ограничитель перенапряжений, предназначенное для защиты оборудования переменного тока. В прототипе ограничение больших (в несколько киловольт) амплитуд происходит за счет их уменьшения ограничителями и LCфильтром, а котором значения L, С подобраны так, чтобы последовательное индуктивное сопротивление и параллельная емкостная проводимость играли существенную роль микросекундном диапазоне При = Л I КТЧІ ДЬ_ р. 453 воздействии длинных импульсов перенапряжений миллисекундного диапазона эти звенья не обеспечивают достаточную защиту, т.к. простое увеличение L и С приводит к появлению паразитных параметров - пара- 5 зитных емкостей между витками катушек индуктивности, и возрастанию паразитной индуктивности конденсатора, что нивелирует фильтрующие качества схемы прототипа в микросекундном диапазоне. 10 В основу изобретения положена задача разработать устройство защиты от импульсных перенапряжений, в котором путем изменения схемы второго ограничителя было бы обеспечено ограничение длинных им- 15 пульсов перенапряжений миллисекундного диапазона, в результате чего расширяются функциональные возможности устройства. Поставленная задача решается тем, что устройство, содержащее первый ограничи- 20 тель перенапряжений, включенный между двумя проводами линии питания, параллельно которому включен фильтр, состоящий из двух катушек индуктивности и . конденсатора, параллельно которому вклю- 25 чен второй ограничитель перенапряжений, согласно изобретению, дополнительно содержит четыре резистора, два из которых включены в провода линии питания перед первым ограничителем перенапряжений, 30 второй ограничитель состоит из двух конденсаторов. Двух диодов и двух резисторов, причем каждый из конденсаторов последовательно с соответствующим диодом включен между проводами линии питания, при 35 этом каждый из диодов подключен к соответствующему проводу анодом, а параллельно каждому конденсатору включен соответствующий резистор. На чертеже показано: 40 фиг. 1 - электрическая схема устройства защиты от импульсных перенапряжений; фиг. 2 - импульсы, формируемые устройством защиты. Устройство защиты от импульсных пере- 45 напряжений выполнено по следующей схеме. В каждую линию цепи питания 1, 2, нагрузкой которой является защищаемый объект (электрический аппарат, электронный прибор, комплекс электронного обору- 50 дования), включены резисторы 3, 4, одни концы которых подключены к линиям цепи питания, а другие - к электродам двухэлектродного разрядника 5 (первый ограничитель), к которому подключены одними 55 своими концами индуктивности .6, 7 LCфильтра. К другим концам индуктивностей 6, 7 подключены емкость 8 и одни концы резисторов 9, 10, соответственно. К другому концу резистора 9 подключены один конец диода 11 и один конец емкости 12. Другие концы диода 11 и емкости 12 соединены с одними концами емкости 13 и диода 14, соответственно. Другие концы емкости 13 И диода 14 соединены с другим концом резистора 10. Параллельно емкостям 12, 13 подключены резисторы 16,15 соответственно. К концу емкости 12, который соединен с резистором 9, и к концу емкости 13, который соединен с резистором 10, подключен своими концами защищаемый объект. Устройство защиты от импульсных перенапряжений работает следующим образом. При подключении устройства защиты к сети (линии 1, 2) емкости 13, 12 через диоды 11, 14 заряжаются до амплитудного значения напряжения сети питаниг, в этот момент ток через диоды прекращается, его величина ограничивается резисторами 3, 4, 9, 10. Когда в сети питания возникает импульс перенапряжения, амплитуда которого не превышает значение амплитуды напряжения сети питания, фронт импульса затягивается цепочкой 6-7-8. работающей как фильтр низких частот, а амплитуда незначительно уменьшается. Если же амплитуда импульса перенапряжения превышает амплитуду напряжения сети питания более чем в 10 раз (фиг.2а). срабатывает разрядник 5 и импульс, попадая на резисторы 3, 4, 9. 10, ограничивается ими по амплитуде. Т.к. напряжение погасания разрядника 5 не должно превышать значение амплитуды напряжения сети питания более чем в 1,5 раза, то на второй диодноемкостной ограничитель поступает импульс перенапряжения, значительно меньший по амплитуде чем первоначальный (фиг.26). Если амплитуда импульса перенапряжения превышает амплитуду напряжения сети питания менее чем в 10 раз, то цепочка 6-7-8 фильтра низких частот затягивает фронт импульса до 100 мкс(фиг.2в). При этом емкости 12, 13 совместно с резисторами 3, 4, 9, 10 работают как интегрирующие звенья с большой постоянной времени, которая выбирается из условия, что в процессе заряда емкостей 12, 13 импупьс перенапряжения уменьшается по амплитуде до значения, не превышающего более чем в 1,5 раза амплитуду напряжения сети литания (фиг.2г). После прохождения импульса перенапряжения через устройство защиты емкости 13, 12 разряжаются через резисторы 15, 16 и напряжение на этих емкостях становится равным напряжению сети питания. Одновременно резисторы 15, 16 обеспечивают безопасный разряд емкостей 12, 13 после отключения напряжения сети питания. Цепочки 11, 13 и 14, 12 предназначены 453 подавления импульса перенапряжения положительной и отрицательной полярности Устройство для защиты от импульсных перенапряжений, выполненное по описанной схеме, может быть включено в сеть питания постоянного и переменного тока частоты до 2 кГц. а 22Gb X Таким образом, выполнение устройства защиты от импульсных перенапряжений в виде соединенных параллельно одного ограничителя, LC-фильтра и второго ограничителя на двух диодах, двух емкостях и двух резисторах позволяет решить поставленную задачу. 4 фиг 1 453 U \ а. Физ. 2 Упорядник Є. Шахрай Замовлення 501 Техред М.Моргентал Коректор Н. Яцола Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видаеничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101