Устройство для защиты контактной сети от токов короткого замыкания

Устройство для защиты контактной сети от токов короткого замыкания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О п И С Д Н И Е (щ682398

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.09.77 (21) 2525505/24-11 с присоединением заявки Ке (23) Приоритет (51) М. Кл.-з

В 60М 3/00

Государственный комитет по делам изооретеник (43) Опубликовано 300879. >o eTe"b - 3 (53) УДК 621.316.9. .015.3 (088.8) открытий (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (72) Авторы изобретения

Б. И. Косарев, О. В. Чепульская, А. В. Котельников и А. В. Наумов

Всесоюный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО

ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к области электрифицированного транспорта для защиты контактной сети постоянного тока от коротких замыканий преимущественно на участках с отсоединенными от рельсов опорами контактной сети.

Известны устройства для защиты контактной сети от токов короткого замыкания, содержащие датчики, включенные в контактные провода, и фидерные питающие линии, реагирующие на характерные признаки короткого замыкания. При этом выходы датчиков через логический элемент и усилитель соединены с исполнительным элементом (1).

Однако эти устройства обладают высокой чувствительностью к помехам, что вызывает ложные срабатывания автоматов на подстанции. Применение датчиков весьма усложняет устройство защиты, а в ряде случаев не позволяет получить необходимой надежности и селективности в работе.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для защиты контактной сети постоянного тока от токов короткого замыкания, содержащее дополнительный провод, подвешенный на опорах фидерной зоны и соединенный с металлическими элементами конструкций контактной подвески, исполнительный орган на каждой тяговой подстанции, подключенный через катушку отключения автомата к дополнительному проводу и минусовой шине, соединенной с тяговыми рельсами, плюсовая шина соединена с контактной сетью через автомат (2).

Однако и это устройство обладает низкой селективностью работы, поскольку чувствительно к помехам. Благодаря наличию (о проводящей земли участки дополнительного провода, расположенные слева и справа от тяговой подстанции, оказываются электрически связанными между собой.

Вследствие этого при достаточно малых со(5 противлениях опор нарушение изоляции контактной сети может вызвать в проводе, защищающем соседнюю фидерную зону, появление тока, достаточного для срабатывания защиты и вызывания ложного отключения неповрежденного участка.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и селектпвности работы путем исключения ложной работы при коротких замыканиях на соседних и смежных ф и де р н ы х зон ах.

Для этого устройство снабжено отсасывающим трансформатором, одна обмотка которого включена последовательно в цепь между автоматом и контактной сетью, другая обмотка через катушку отключения ав682398

15

20 томата соединена с дополнительным проводом и непосредственно с исполнительным органом.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство включает в себя плюсовую 1 и минусовую 2 шины питания, причем плюсовая шина 1 соединена через автомат 3, питающий фидер 4, одну из обмоток отсасывающего трансформатора 5 с контактным проводом 6. Другая обмотка отсасывающего трансформатора соединена с исполНительным органом 7 и через катушку 8 отключения автомата с дополнительным проводом 9, подключенным через исполнительный орган 7 к отсасывающему фидеру 10, соединяющему минусовую шину 2 с рельсами 11 через реактор 12.

Исполнительный орган 7 состоит из последовательно включенных ограничивающего резистора 13 и тиристора 14, включение которого осуществляется от сигнала с активного делителя, состоящего из последовательно включенных резисторов 15 и 16.

Работа устройства заключается в следующем.

При нарушении изоляции между контактным проводом 6 и отсоединенной от рельса опорой (например, в точке А) на дополнительный провод 9 будет подано напряжение контактной сети (3,3 кВ), что вызовет ток короткого замыкания в контактном проводе 6 (4.,) и дополнительном проводе 9 (д,,), соединенном электрически с опорами. Ток переходного режима i „„a дополнительном проводе вызывается как принужденной составляющей тока, определяемой параметрами провода и опор (сопротивлением заземления), так и свободной составляющей, которая характеризуется только взаимной индуктивностью между обмотками отсасывающего трансформатора. Поэтому в той части, где произошло короткое замыкание, уровень тока в дополнительном проводе значительно выше, чем на соседней фидерной зоне (например, левее подстанции), где в проводе протекает ток „, определяемый только принужденной составляющей. Как показывают расчеты и измерения уровень тока в проводе в пределах поврежденной зоны в 1,5 — 2 раза выше, чем в неповрежденной. Настраивая как исполнительный орган 7, так и выбирая параметры катушки 8 отключения автомата, можно отстроиться от помех, вызываемых принужденной составляющей, и достичь

35 и

q5

:0

55 требуемой селективности срабатывания защиты поврежденного участка.

При появлении потенциала на проводе 9 открывается тиристор 14 (устройство допускает применение и других элементов, например реле) и срабатывает автомат за счет появления тока отключения в катушке

8 отключения автомата. Если даже исполнительный орган 7 сработает от потенциала на проводе, вызванного током помехи (принужденной составляющей), нли от помехи, вызванной громовыми перенапряжениями, то автомат все равно не сработает, так как ток в катушке отключения автомата будет недостаточен.

В результате использования устройства повышается помехоустойчивость и селективность работы защиты при коротких замыканиях на соседних и смежных фидерных зонах.

Формула изобретения

Устройство для защиты контактной сети постоянного тока от токов короткого замыкания, содержащее дополнительный провод, подвешенный на опорах фидерной зоны и соединенный с металлическими элементами конструкций контактной подвески, исполнительный орган на каждой тяговой подстанции, подключенный через катушку отключения автомата к дополнительному проводу и минусовой шине, соединенной с тяговыми рельсами, плюсовая шина соединена с контактной сетью через автомат, отличающеесяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и сел ектнвности работы путем исключения ложной работы при коротких замыканиях на соседних и смежных фидерпых зонах, устройство снабжено отсасывающим трансформатором, одна обмотка которого включена последовательно в цепь между автоматом и контактной сетью, а другая через .катушку отключения автомата соединена с дополнительным проводом и непосредственно с исполнительным органом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Порцелан А. A., Котельников А. В., Наумов А. В., Горнова Е. О. Защита контактной сети постояного тока от токов короткого замыкания при различных способах заземления опор. М., ЦНИИТЭИ МПС, 1975, No 2 (88), с. 35.

2. Авторское свидетельство СССР

Ко 223849, кл. В 60М 3/00, 1969, 682398 ск,з, Составитель Г. Корнева

Редактор А. Купрякова Корректор Т. Добровольская

Заказ 2110/5 Изд. Ке 518 Тираж 822 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2