В линейных цепях сигнализации и связи применяют двухкаскадную схему защиты полупроводниковых приборов с двумя степенями ограничения опасного напряжения. Первый основной каскад защиты (рис. 113) состоит из газонаполненных разрядников FV1 и FV2 типа Р-350, включенных в цепь обмотки 1 трансформатора Т, а второй, дополнительный каскад защиты — в обмотку II трансформатора Т.
Дополнительный каскад защиты состоит из двух полупроводниковых диодов VI и V2, соединенных встречно-последовательно. Ограничительное сопротивление Roгр защищает диоды от опасного тока. При грозовых разрядах срабатывает один из двух разрядников FV1 или FV2 ив цепи вторичной обмотки Т появится импульс перенапряжения. В зависимости от полярности импульса перенапряжения откроется тот или другой диод. Так как сопротивление двух диодов VI и V2 при их срабатывании будет мало, наибольшая часть импульса тока, обусловленного перенапряжением, падает на внутреннем сопротивлении трансформатора Т и Rогр. Поскольку падение напряжения на диодах VI и V2 равно напряжению на диоде, включенном в обратном направлении, то напряжение на входе защищаемого полупроводникового прибора будет равно этому напряжению. Таким образом, при дополнительном каскаде защиты поперечные перенапряжения будут ограничены до нескольких десятков или единиц вольт. Если степень ограничения перенапряжений недостаточна, то применяют многокаскадную защиту с несколькими ступенями ограничения. Их число зависит от коэффициента трансформации входных и выходных трансформаторов, вида связи между каскадами, схемы местной и общей обратной связи.
Для защиты полупроводниковых приборов от воздействия переменного тока (в случае опасного влияния линий электропередачи и др.) последовательно с ограничительными сопротивлениями включают конденсаторы.
При защите полупроводниковых приборов линейных усилителей низкой частоты применяют схему, представленную на рис. 114. Первый каскад защиты имеет малогабаритный разрядник FV типа Р-4, который подключен к зажимам вторичной обмотки линейного трансформатора ЛТ. В этом каскаде защиты ограничителем тока является волновое сопротивление трансформатора ЛТ. Второй каскад защиты состоит из двух кремниевых стабилитронов VI и V2 типа Д808, соединенных встречно-параллельно. Фильтр Ф является ограничителем в цепи стабилитронов.
Первый каскад защиты ограничивает опасное напряжение до значения, равного его импульсному пробивному напряжению 120 В, а второй — до напряжения срабатывания стабилитрона в прямом направлении, равного 0,8 В.
В схеме защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений малогабаритных реле с выпрямителями (рис. 115, а), включаемых в цепь переменного тока напряжением 220 В, имеется два каскада защиты. Основной каскад защиты имеет два низковольтных вентильных разрядника FVI и FV2 типа РВНШ-250, а дополнительный каскад защиты — оксидно-цинковый выравниватель RU типа ВОЦ-220.
Рис. 115. Схемы защиты малогабаритных реле с выпрямителями (а, 6) и импульсного путевого реле типа ИМВШ-110
(в)
Рис. 116. Схемы зашиты однофазных и трехфазных полупроводниковых выпрямителей
Рис. 117. Схемы зашиты полупроводниковых преобразователей в линейных сигнальных цепях
Рис. 114. Схема защиты линейного усилителя низкой частоты
Первый каскад защиты ограничивает продольные перенапряжения (провод — земля), возникающие в силовой цепи при воздействиях грозовых разрядов, а второй каскад защиты - поперечные перенапряжения (провод — провод), воздействующие на реле до срабатывания разрядников или вследствие неодновременного их срабатывания.
В схеме защиты (рис. 115, б) взамен разрядников применены оксидно-цинковые выравниватели RU типа ВОЦ-220. Данные схемы защиты служат для защиты малогабаритных аварийных реле, огневых реле переменного тока и др.
В схеме защиты импульсного путевого реле Р тина ИМВШ-110 или ИРВ-110 (рис. 115, в) имеются два каскада защиты, выполненные на керамических выравнивателях RU типа В К-10. Один из них включают параллельно первичной обмотке изолирующего трансформатора ИТ типа ПРТ-А, а другой — параллельно его вторичной обмотке.
Для защиты от коммутационных перенапряжений однофазных и трехфазных полупроводниковых выпрямителей применяют оксидноцинковые выравниватели типа ВОЦ-220 или варисторы RU типа СН-2 с классификационными напряжениями, равными примерно удвоенному номинальному напряжению силовой цепи. Выравниватели или варисторы RU включают на входе выпрямителя (рис. 116, а) или параллельно защищаемому полупроводниковому элементу — диоду V (рис. 116, б). Эти схемы применяют для защиты на постах ЭЦ полупроводниковых выпрямителей, включенных в однофазные и трехфазные силовые цепи.
Схемы защиты полупроводниковых преобразователей типов ППШ-3, БПШ и выпрямителей типа ВАК используют для электропитания линейных сигнальных цепей СЦБ. В схеме, изображенной на рис. 117, а, в качестве основного каскада защиты используют разрядники FV типа РВНШ-250, а в схеме на рис. 117, б -- выравниватели RU типа ВОЦ-220 или варисторы типа СН-2. Дроссель Др имеет высокое волновое сопротивление для высокочастотных токов молнии. Он исключает шунтирующее действие диодов и способствует быстрому и эффективному срабатыванию защиты.
Для защиты полупроводниковых приборов, обладающих более низкой электрической прочностью и токонесущей способностью, используют схемы защиты с двумя или тремя дополнительными каскадами