В эксплуатационных условиях низковольтные силовые цепи переменного тока подвергаются воздействиям атмосферных и коммутационных перенапряжений. В зависимости от. номинального напряжения силовой цепи ПП защищают от обоих видов перенапряжений низковольтными вентильными разрядниками РВН-0,5 или РВНШ-250 (основной каскад) и оксидно-цинковыми выравнивателями ВОЦШ-110 или ВОЦШ-220 (дополнительный каскад). В силовые цепи включают, как правило, индуктивную нагрузку (обмотку реле, трансформаторы и т. п.), волновое сопротивление которой измеряется килоомами, поэтому токи, обусловленные возникающими в этих цепях атмосферными и коммутационными перенапряжениями, приложенными к р-п переходу ПП в прямом направлении, относительно малы и не опасны для ПП. В силовых цепях наибольшую опасность представляют перенапряжения, приложенные к р-п переходам в обратном направлении.
Поэтому для обеспечения эффективной защиты ПП от указанных перенапряжений электрические характеристики вышеперечисленных приборов защиты достаточно согласовать с электрической прочностью ПП.
В качестве примера рассмотрим типовые схемы защиты аварийных реле АСШ2 (рис. 24, а) и трансмиттерных реле ТШ-2000В (рис. 24, б) с полупроводниковыми вентилями: Схема защиты аварийных реле содержит основной (разрядники РВНШ-250) и дополнительный (выравниватели ВОЦШ-220) каскады защиты. Разрядники ограничивают продольные, а выравниватели—поперечные перенапряжения. В этой схеме защиты остающееся напряжение выравнивателя ВОЦШ-220 при максимальной амплитуде тока (2000 А) не превышает 1000 В. В то же время электрическая прочность пакетного выпрямителя КЦ402И достигает 1,8 кВ, что вполне удовлетворяет условиям согласования и эффективной защиты (см. главу V).
Если ряд ПП получает питание от одного трансформатора, то целесообразно предусматривать, групповую защиту. В этом случае выравниватель следует подключить ко вторичной обмотке трансформатора (см. рис. 24, б; на этом рисунке разрядники, установленные на линейном вводе силовой цепи, не показаны). В этой схеме защиты выравниватель ограничивает атмосферные и коммутационные перенапряжения, возникающие в цепи первичной обмотки силового или сигнального трансформатора при включении и выключении источника переменного тока. Электрическая прочность полупроводниковых диодов Д226Б (1300 В) трансмиттерyого реле значительно ниже максимального значения остающегося напряжения выравнивателя ВОЦШ-110 (800 В).
Рис. 24. Схемы защиты малогабаритных аварийных и трансмиттерных реле, включенных в силовые цепи напряжением 220 В (а) и 110 В (б)
Рис. 25. Схема включения дополнительных устройств защиты полупроводниковых приборов на сигнальной установке автоблокировки
Рис. 26. Схема защиты полупроводниковых приборов на посту ЭЦ
В трехфазных выпрямительных устройствах защите подлежит каждый полупроводниковый вентиль. Вместо выравнивателей ВОЦШ-220 могут быть использованы оксидно-цинковые варисторы СН2 (см. главу III, п. 8). Полупроводниковые выпрямители (например селеновые), включаемые в силовую цепь напряжением 12 или 24 В через понижающий трансформатор, имеют относительно низкую электрическую прочность (менее 100 В). Указанный выравниватель целесообразно присоединить к зажимам первичной обмотки трансформатора.
В применении выравнивателей в качестве дополнительного каскада защиты (выбора места его включения) должна быть проявлена определенная гибкость. В сигнальных устройствах АБ, где ПП включены в силовые цепи через сигнальные трансформаторы малой мощности, для защиты ПП достаточно установить по одно му выравнивателю на входе основной или резервной силовой цепи (рис. 25). На постах электрической централизации следует включать два дополнительных каскада защиты: один (ВОЦШ-220) на вводе силовых цепей, а другой — на защищаемых ПП (рис. 26).
Рис. 27. Схемы защиты силовой цепи напряжением 380/220 В на посту ЭЦ с трех- и однофазными изолирующими трансформаторами
Первый каскад защиты ограничивает перенапряжения (атмосфер ные и коммутационные), переходящие с первичной во вторичную обмотку трехфазного силового трансформатора, СТр (рис. 27, а), а второй дополнительный каскад защиты — главным образом коммутационные перенапряжения, возникающие на ПП при включении или выключении источника тока в цепи первичной обмотки однофазного трансформатора (рис. 27,б) (например, при перегорании предохранителей). Для обеспечения необходимого согласования в некоторых выпрямителях целесообразно последовательным соединением полупроводниковых вентилей увеличить их электрическую прочность (например, выпрямители ВУС-1,3).