Защитные блоки (ЗБ) состоят из индуктивностей и емкостей и являются по существу четырехполюсниками. Их применяют для ограничения поперечных перенапряжении, возникающих в электрических цепях постоянного и переменного тока, посредством которых осуществляется электропитание полупроводниковых приборов СЦБ и связи.
Необходимость включения ЗБ в электрические цепи питания постоянного тока ПП вызвана тем, что аккумуляторная батарея, имеющая небольшое внутреннее сопротивление, не ограничивает поперечные перенапряжения. Как правило, от нее получают электропитание различные устройства (например, кодовая батарея является общим источником питания устройств диспетчерской централизации н автоблокировки), расположенные на значительном расстоянии. Электропитание подается по соединительным проводам большой длины, которые имеют относительно большие индуктивность и активное сопротивление. Прохождение по ним импульсных токов, вызванных внешними источниками перенапряжений, сопровождается возникновением на зажимах «Батарея» полупроводникового оборудования перенапряжений, равных падению напряжения импульсных токов на волновом сопротивлении соединительных проводов и нередко превосходящих импульсною прочность полупроводниковых приборов.
Рис. 16. Схемы защитных блоков
Для устройств частотной диспетчерской централизации (системы «Нева») выпускают защитные блоки ЗБ-2, основные параметры которых следующие: рабочее напряжение 0—24 В, рабочий ток 0—3 А, сопротивление постоянному току 0,5 Ом, индуктивность дросселей 55 МГн; емкость конденсатора МБГП 50 мкф, номинальное его напряжение 200 В (рис. 16,а).
Принцип действия ЗБ заключается в следующем: воздействующие па его вход кратковременные импульсы атмосферных и коммутационных перенапряжений (высокочастотные колебания) обусловливают в цепи дросселя и конденсатора ток соответствующей частоты. Он вызывает падение напряжения на сопротивлении дросселя (наибольшая часть) и конденсаторе (наименьшая часть). Эта возникающая на выходе ЗБ наименьшая часть напряжения приложена к ПП. В ЗБ-2 отношение напряжении на входе и на выходе па частоте 1000 Гц равно 100. С увеличением высоких частот это отношение возрастает. Таким образом, за счет падения напряжения импульсных токов на сопротивлении дросселя достигается ограничение перенапряжений защитными блоками. Степень ограничения пропорциональна индуктивности дросселя и емкости конденсатора. В некоторых случаях целесообразно параллельно конденсатору включать оксидно-цинковые варисторы или выравниватели (рис. 16, б) или два стабилитрона, соединенных встречно-последовательно (рис. 16, в). При выборе типа стабилитрона следует учитывать его минимальный и максимальный импульсные токи, а также номинальное напряжение электрической цепи.
За рубежом применяют защитные блоки различной мощности на токи до 50 А и сопротивлением постоянному току до 0,006 Ом. В них вместо дросселей использованы реакторы с индуктивностями от 16 до 35 мкГн.