Патент 65298

Высокочастотная тяговая сеть для бесконтактного безрельсового транспорта

 

,)Ц о о2ЧЯ

Класс 20k, 3

ОПИСАНИЕ ИЗОгБРаТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана CCCP

ВСЕС 6::. „,.„,;.. JlA7 1Т":3, .< .= тс "иыцг, "° -, E i5A:„.J t t:i;Ë

Г. И, Бабат

ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ТЯГОВАЯ СЕТЬ ДЛЯ

БЕСКОНТАКТНОГО БЕЗРЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА

Заявлено 23 августа 1944 года в Наркогявлектровром ва ¹,>5 (334363) Опубликовано 31 октября 1945 года

При высокочастотном транспорте с пита н ием экипажей от расположенной под поверхностью дороги бес контактной тяговой сети трудно пол угчить качество дороги (т. е. отношение полезной мощности, снимаемой с единицы поверхности дороги, к потерям с этой поверхности) выше нескольких сотен.

Часто при низком расходе меди в сети и при малой воздухонасыщенности основания дороги качество дороги может быть и ниже сотни — потери с единицы по верхно сти могут достигать нескольких процентов от снимаемой с этой по верхгности полезной мощности.

При малом покрытии такой дороги экипажами результирующий к.п.д. будет весьма низок. Потери могут в несколько;ра з превышать полезную гмощность.

Для повышения к.п.д. установки в ся тяговая сеть разбивается на короткие участки, для каждото из которых коэфиц1иент покрытия, даже IBpH нахождении на, нем одного единственного экипажа, является достаточно высоким, Согласно изобретению, эти короткие отрезки тяго в ой(сети приключаются |к идущему,, вдоль всей линии питающему филеру чер з

:..âòîìàòè÷åñIêè действующн контакторы, шунтированные ре":.ктк иными сопротивлениями, обеспс кивающими — при отсутствии на данном участке нагрузки — протек. :ние 80 этому уча.сткуl H

Для осуществления этой цели каждый отрезок тягOLî t c е гл снабжается релейным устро Йстром. |измеряющим импеданц этого отрезка (его затухание, активную нагрузку). Когда затухание ило, т. е. данный отрезок сети не нагружен, релейное устройство отключает этот отрезок от питающего фидера. Зтим предотвра цаются бесполезные потери. Но лишь только на данном участке тяговой сети появится потребляющий энергию экипаж, как зату.хание этого отрезка сети возрастает и релейное уст ройство подключит данный отрез "к сети к питающему фидеру.

Изложенное поясняется чертежом, на фнг. 1:и 2 которого показаны схегмы двух вариантов пред№ 65298 лагаемой тяговой сети, а на фнг. 3 — релейно-контакторная схема управления отдельным уча(стком тяговой сети, выполненной по фиг. 1.

Питающий фодер мо жет работать при неизменном напряжении, как это:представлено на фиг . 1, или npiu неивсменном токе, как показано на фиг. 2. При, системе неизменного тока отключение да нного участка тяговой сети производится путем за мьгкания его накоротко; цри неизменном напряжении, для отключения участка размыкаются питаюIII его провода.

Релейная, схема, производящая переключение бесконтактной тяговой:сети, должна работать в двух резко отлнчных один от другого режимах: l) прн. на грузочнюм режиме, когда в сети циркулируют большие! токи и напряжения в ней велики и 2) при режиме холостогю хода, когда токи и напряжения в сети малы. Поэтому измерительные органы, контролирующие величину затухания или импеданца сети, долж ны снабжаться, переключателем, который бы лронзвюдил соответствующее изменение чувствительности этих органов, дабы не повредить их черезмерно большими мощностями.

Ча сто можчо избежать измерения нмпеданца, а ограничиться только и|змерением тока и напряжения в тяговой сети. Пример такой схемы предоставлен на фиг. 3. Эта схема дана прнменительню K однофазному току. Но этот же принцнп может быть использован при м ногофазном, например, трехфазном, питании. При этом часто можно применить однофа зные измерительные элементы.

На чертеже: ВЧС вЂ” высокочастотная сеть, TC — тяговые участки, К вЂ” автоматически действующ ие контакторы, включающие тяговые участки, 9 — экраны между отдельными участками, П вЂ” пововка.

На фиг. 3 высокочастотная сеть

ВЧС ра|ботает при неизменном напряжении; ТН вЂ” трансформатор напряжения, питающий через Ьыпрями тель В1 реле Pl. При отсутствии напряжения в сети контакты К7 разом кнуты и батарея Б отключается от всей схемы. При:наличии напряжения .в сети ВЧС контакты К7 замыкаются.

Когда тяговая сеть ТС нагружена повозкой П, контакты Кl главного конта кто ра К замкнуты, их держит в замкнутом состоянии катушка PO. Нагрузочный ток проходит через трансформатор тока

ТТ. Вторичная обмопка трансформатора ТТ через выпрямитель В8 оживляет реле Р4. При отсутствии нагрузки бесконтактной сети ток через реле Р4 не способен притянуть его якорь и контакты Кll за|мкнуты. Прй Замыкании контактов Кl l оживляется током катушка реле Р7. Она разрывает контакты 1(10 и этим лишает питания реле Рб. Контакты К8 размыкаются, прерывается ток в слав ной катушке РО и главный кснтактор Kl ра Зм ыкается.

Главный ко нтактор отключится и в том случае, если тяговая сеть нагружена, но по каким-либо причи нам пропадет питание в сети

ВЧC.

При появлении напряжения е сети ВЧС прежде всего возбудится реле Рl и замкнет контакты К7.

Когда контакты Кl контактора К разомкнуты, тяговая сеть получает питание через включение па раллельно этим контактам конденсатора С. Величина этих конденсаторов выбирается та кой, что бы, наспряже-" ние на тяговой сети составляло несколько сотых от номинального напряжения. На пример, при номинальном на пряжении 5 kV напряжение в сети при отключенном контакторе Кl может быть порядка сотни вольт. Потери в сети пропорциональны квадрату приложенного напряжения. Назначенное выше остаточное |напряжение вызывает потери, составляющие незначительные дол и процента ют,потерь при .номинальном напряжении.

С главными контактамн Кl механически связаны контакты К2, КЗ и К4. Когда главные контакты Кl разомкнуты, то контакты К2 заикМ б5298 путы, контакты КЗ также замкнуты, а К4 разомкнуты.

Через контакты К2 напряжение сети поступает к выпрямителю В2 и реле РЗ.

Ток, питающий сеть ТС, при от ключенных главных контактах К1 не зависит |от нагрузки сети, а определяется конденсаторами С и напряжением в сети ВЧС, которое поддерживается иеизменньгм.

При,изменении нагрузкя тяговой сети ТС меняется напряжен1ие на ней, измеряемое через выпрямитель

Â2 релеРЗ. Когда сеть:ненагружена, напря жен ие на ней достаточно вь со)ко, чтобы держать якорь реле

РЗ притянутым; при этом контакты

К5 разомкнуты. С появлением нагрузки .Налряжение сети. у меныпается, якорь реле РЗ отпадает и контакты К5 замыкаются. На реле

Рб подается импульс включения.

При этом замыкаются контакты К9, блокирующие реле Рб, и за мыкаются iKQIHTBIKTbr К8, подающие питание на катушку РО коитактора К.

Главные контакторы К1 замыка ются. За мыкаются та кже механически связанные с главными контактами контакты К4, а контакты

К2 и КЗ размыкаются. Размыкание ко1нтактов К2 обеспечивает от поврежде|ния выпрямитель В2,и реле

РЗ.

Промежуточные реле Р2 и Р5 выполняются с определенным замедлением. Это о беспечивает переход схемы от режима холостого хода,к режиму нагрузки и обратно без lflовторных дерга|ний. Полное время перехода схемы ог режи ма холостого хода к режиму нагрузки че превышает долей секунды и водитель экипажа даке не будет замечать, KBê происходят эти, переключения.

Если водитель выключит питание тяговых двигателей экипажа посредине какого-нибудь тягового участ KB, то этот участок немедленно отключится от сети ВЧС. Экинаж может проехать по инерции ряд отрезков тяговой сети, не во здействуя при этом ral их реле, но как только .водитель внОвь включит свои двигатели, то находящийся в этот момент под экипажем отрезок сети, оживится током номинальной силы.

Для того чтобы экипаж высокоча стотно го транспорта не мог застрять как-нибудь посред|и до роги, интервалы между отдельными отрезками тяговой сети должны быть достаточно малы — желательно меньше длинны приемного контура.

Вместе с тем для четкости работы релейной схемы необходимо, чтобы связь между отдельными отрезками сети (была невелика, чтобы не было наведения токов из одного участка .в другой и что бы режим

ip2160TbI одного участка совершенно

:не отражался на его соседях. Для уменьшения взаимного влияния отдельных отрезков тяговой сети можно иежду их концами у становить электромагнитные экраны 3.

Декремент затухания линейных систем не зависит от величины приложенното к ним напряжения, не зависит от величины токов, ци ркулирующих в системе. Однако, какой-либо экипаж высокочастотного транспорта не яв.тяегся линейной системой. Если для выпрямления тока в экипажах применены, например,,газогроны, то они будут проводить ток лишь в том случае, если .напряжение íà их анодах будет вьrrrrе порога, зажигания.

Поэтому затухание сястемы, и змеренное при малом контрольном токе, будет иным, нежели затухание системы при полном номинальном токе.

Можно так .подобрать схему экипажа, тобы затухание отрезка тяговой сети,,нагруженного этим экипажем, было значительно выше при контрольном токе, Это обеспечит безотказность автоматического включения ка ждого у истка тяговой сети при появлении на этом участке э к и паж а.

Представленная на фиг. 3 схема является одной из многих возможных схем автоматического включения и в ы клю чения.

Ва всей схеме имеется один мощный ко тактор, два и змерительных элемента и семь промежуточных реле. Питoíèå всей автоматической

М 65298 схемы осуществляется ют юдной аккумуляторной батареи, котора я может быть снабжена устройством для а втюматического подза ряда. Вся схема автоматического,переключеFIB может юыть icM 0HTHIpoiBBHQI в небольшом ящике. Она1 не нуждается в специальном присмотре или юбслуживани и, а при хорошем выполнении требует лишь периодической ре|ви зия один раз,в несколько месяцев. В ряде случаев можно группировать в одном ямщике несколько схем, yrrpamляющ их раз ными участ,ками.

По предположениям изобретателя, онлсанный привцип пига ния эысю(кочастотных тяговых сетей позволяет осуществить высокочастотные магистрали протяженностью в десятки, или даже в сотни километров. На та «их магистралях тяговые высокочастотные подстанции могут быть расположены на расстоянии нескользких дееяткюв километров одна от другой. каждый же блок участка высокочастотной сети может иметь длину в несколько сотен метров.

В ламповых генераторах потеря холостого хода (на накал генераторных ламп) составляют несколько процентов; чтобы избавиться и от этих потерь, можню предусмотреть релейное устройство, выключающее и IHB!KQJI генераторных ламп, «огда ни на юднюм из участков, питаемых от данной пюдстанции, нет нагрузки.

Предмет изобретения

1. Высокоча стотная тяговая сеть для бес ко нтактного безрельсового транспорта, состоящая из ряда участков, расположенных вдоль фидернюй ли нии, находящейся под неизменным высокочастотным напряжением, ю т л и ч а ю щ а я с я тем, что участки приключены к фидерной ли нии при,помощи автоматически действующих контакторов, шунтирюванных реактивными соарогивлениями, обеспечивающими при отсутствии. на дайном учасгк нагрузки —,протекание по этому участку контрольного тока небольшой силы, достаточного для несен ия ли шь релейной службы, с тем, чтобы при появлении натруси конта«тор автоматически включал участок на рабочий ток.

2. Видоизменение сети по п, 1, о т л |и ч г ю щ е е с я тем, что ее участки включены последовательно в рассечки фидернюй лиеии r! шунтированы контакторами, находящимися в последовательном соединени и Ic реактивными сопротивлениями.

X á5298

Ф, rr. 1

Фиг. 2

0& 3

Фиг. 3

Отв. редактор Д. А, Михайлов Техн редтктор M В Смочьякова

Л04696. Подписано к печати 2/IV-1947ã. Тираж 600 экз. Цена 65 к. Зак. 76 к, ак, 376

Типография Госпланиздата иьн Воровского, Калуга