Устройство для защиты от утечки то-ka b шахтной тяговой сети c управляе-мым тиристорным выпрямителем

Устройство для защиты от утечки то-ka b шахтной тяговой сети c управляе-мым тиристорным выпрямителем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТСФСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республес

<п>851599 (61) Дополммтельмое к авт. свмд-ву (22) Заявлено ОЯ0779 (21) 2794007/24-07 (53)М. Кл. с присоединением заявки Мо—

Н 02 Н 3/17

В 60 М 3/00 Государствеиинй комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300781. Бюллетень 149 28

Дата опубликования описания 3007М (53) УДК 621. 316 °.925(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Ф.Мельников, А.A Ïàñòóõîâ, Н Зуев-и-Е .Хлебников ...c

g ) Ъ" "Л" и - ц,

Пермский политехнический и стнтут, 3f) -" .". (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИ?Ы ОТ УТЕЧКИ ТОКА

В ШАХТНОЙ ТЯГОВОЙ СЕТИ C УПРАВЛЯЕМЫМ

THPHCTOPHblN ВЫПРЯМИТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от утечек тока в шахтной тяговой сети электровозного транспорта с (цикличным) периодическим прерыванием цепи нагрузки.

Известны устройства для защиты шахтной тяговой сети с .цнкличным прерыванием тока нагрузки, основанные на выпрямлении трехфазного переменного тока, периодическом отключении цепи нагрузки от сети и контроле сопротивления изоляции сети в бестоковые паузы оперативным напряжением обратной полярности с использованием . вентильных заградителей на электровозах (1).

Основным недостатком этого устройства является низкий энергетический показатель, что сдерживает применение данных устройств для защиты шахтной тяговой сети. Кроме того, уставка срабатывания защиты зависит от длины тяговой сети и тока нагрузки, что приводит к ложным срабатываниям защиты, а применение известного устройства требует включения в тяговую. сеть силовых диодов, рассчитанных . на длительное протекание тока нагруэкие

Наличие зависимости уставки срабатывания защиты от длины тяговой сети и величины тока нагрузки объяс-. няется следующим.

Шахтная тяговая сеть обладает значительной индуктивностью порядка

0,9-1, 8 Ml /êì, и в тяговой сети наводится ЭДС, величина которой пропрр" циональна величине индуктивности сети (а, следовательно, и величина тока ). ЭДС вызываемая индуктивностью . тяговой сети, суммируется с напряжением источника оперативного тока защиты, контроль состояния изоляции сети происходит до окончания переходного процесса отключения тока нагрузки в сети, уставка срабатывания защиты от утечек тока при этом изменяется, что приводит к ложным сра. О батываниям защиты и включению рабочего напряжения на неисправную сеть, что может вызвать аварию или пожар в шахте.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является устройство для защиты от утечйи тока в шахтной тяговой сети с управляемьм ти;ристорным выпрямителем, содержащее источник оперативного тока, в контур которого включен чувствительный эле851599 мент, соединенный с коммутирующим блоком в цепи управляющих электродов тиристорного выпрямителя, и датчик наличия паузы в силовом питании, выполненный на потенциометре и диоде.

Контроль паузы в известном устройстве осуществляется путем изменения напряжения в контактной сети. Причем контролируется только напряжение силового преобразователя (тиристорного выпрямителя) (2).

Однако в связи с тем, что линия имеет распределенную индуктивность, при спадании тока в контактной сети возникает импульс обратной полярности. Этот импульс не проходит через диод, поэтому и защитное устройство будет производить контроль утечки до спадания импульса помехи. Импульс помехи направлен встречно полярности источника оперативного тока. Следовательно, оперативный ток в цепи утечки определяется как разность

ЭДС источника оперативного тока и импульса помехи, тем самым искусственно увеличивается уровень сопротивления утечки.

Karc показали исследования>амплиту.да импульса помехи может достигать

300 В. Она зависит от тока нагрузки сети и от длины защищаемого участка сети, а точнее от энергии, запасенной в линии в момент коммутации.

Из вышеуказанного следует, что известное устройство не обеспечивает надежного контроля сопротивления утечки, так как в нем не обеспечивается надежный контроль наличия бестоковой паузы, Второй вариант устройства, предполагающий фиксированную задержку контроля утечки, также не является достаточно надежным. Дело в том, что при увеличении длины защищаемого участка сети могут возникнуть условия, при которых силовой преобразователь теряет управляемость, т.е. не выключается после снятия импульсов управления. В связи с этим несимметричная схема силового преобразователя может не выключиться совсем, а симметричная схема может продолжать работать еще в течение одного периода напряжения питающей сети.

Следовательно, задержка контроля утечки на фиксированную величину не является средством, позволяющим повысить надежность работы устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем источник оперативного тока, чувствительный элемент, включенный в контур протекания оперативного тока, выход которого соединен со вхощрл коммутирующего блока, выход которого подключен в цепь управления упомянутого тиристорного выпрямите(О

15 зом.

Коммутирующий блок 3 изменяет свое состояние и соответствено этому циклично подает и снимает питание в цепи управляющих электродов тиристоров выпрямителя 1. Во время получения питания в цепях управления тиристорным выпрямителем он открывается, и

I в контактную сеть поступает силовое питающее напряжение. При прекращении питания цепей управления выпрямитель

1 запирается, и подача напряжения в контактную сеть прекращается. После окончания переходного процесса отключения тока нагрузки, когда тох в сети будет равен нулю, датчик 12 наличия тока в силовой цепи дает сигнал на включение источника 9 оперативного тока, который через ограничительный резистор 10 подключается к тяговой сети. Оперативный ток от источника

9 протекает по цепи: плюс источника

9, сопротивление 11 утечки, датчик

12 контроля наличия тока в силовой цепи, ограничительный резистор 10, минус источника 9. Если сопротивление 11 утечки окажется меньше допустимого сопротивления уставки срабатывания чувствительного элемента 5, то он не срабатывает и не дает разрешения на включение коммутирующего блока 3, вследствие этого силовой тиристорный выпрямитель 1 также ок - жется запертым. Через нагрузку 6 оперативный ток не протекает, так как вентиль 8 в этот момент заперт.

Если сопротивление 11 утечки окажется больше сопротивления уставки

65 ля,и датчик контроля наличия паузы в силовом питании, датчик контроля наличия паузы в силовом питании выполнен в виде датчика контроля нали,чия тока в силовой цепи, выход которого подключен к управляющему входу источника оперативного тока.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из управляемого тиристорного выпрямителя 1, подключенного к источнику 2 питания управляющих электродов через коммутирую; щий блок 3. Дополнительный блок 4 питания подключен к коммутирующему блоку 3, второй вход которого связан с чувствительным элементом 5. Чувствительный элемент 5 подключен параллельно нагрузке 6 через заградительный диод 7. Нагрузка б подключается к тяговой сети с помощью вентильного заградителя 8. Источник 9 оперативного тока подключен через токоограничивающий резистор 10 параллельно выпрямителю 1. Утечка тяговой сети показана в виде сопротивления 11.Датчик 12 наличия тока в силовой цепи входом подключен к контактному проводу, а выходом подключен к входу источника оперативного тока.

Устройство работает следующим обра851599

Формула изобретения

Составитель Л.Васькова

Техред A. Ач Корректор Н. Бабинец

Редактор Ю.Ковач

Заказ 6379/79 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г;Ужгород, ул.Проектная,4 срабатывания чувствительного элемен- та 5, то он дает разрешение на запуск коммутирующего блока 3, кото.рый пддключает источник 2 питания к управляющим электродам тиристоров выпрямителя 1, и в сеть подается рабочее напряжение. Для исключения влияния рабочего тока на чувствительный элемент 5 включен заградительный диод 7. Датчик 12 наличия тока в силовой цепи может быть выполнен на измерительном элементе, например шунте, усилителе постоянного тока, например операционном усилителе микроскеме К140УДб, и ключевом элементе, например тиристоре или транзисторе.

Таким образом, применение датчика контроля наличия тока в силовой цепи, подключающего источник;оперативного питания защиты к обесточенной контактной сети, позволяет повы- 20 сить надежность работы защиты от утечек тока, исключить ложные срабатывания защиты, .вызываемые. влиянием переходных процессов отключения нагрузки тяговой сети на уставку срабатывания защиты.

Устройство для защиты от утечки тока в шахтной тяговой сети с управ,ляемым тиристорным выпрямителем, содержащее источник оперативного тока, чувствительный элемент, включенный в контур протекания оперативного тока, выход которого соединен со входом коммутирующего блока, выход которого подключен в цепь управления упомянутого тиристорного вырря» мителя, и датчик контроля наличия паузы в силовом питании, о т л ич а ю щ е е с я.тем, что, с целью повышения надежности работы, датчик контроля наличия паузы в силовом питании выполнен в виде датчика контроля наличия тока в силовой цепи, выход которого подключен к управляющему входу источника оперативного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 562032, кл. Н 02 Н 3/16 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 674143; кл. Н 02 Н 3/16, 1976.