Устройство для защиты от перегрева контактной сети

Устройство для защиты от перегрева контактной сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ «854769 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (51)М. Кл. (22) Заявлено 12107Э (21) 28283 Э 3/27-11

В 60 И 3/04

Н 01 Н 71/74 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по аеаам изобретений н открытий

Опубликовано 1 0881 Бюллетень М 30 (53) УДК621 332 21 (088.8) Дата опубликования описания 15.08,81 (72) Авторы изобретеиия

A.Ñ. Бочев и Т.E. Петрова (71 ) 3 а яв ит ель

Ростовский институт инженеров железнодорож транспорта (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРЕВА

КОНТАКТНО СЕТИ

Изобретение относится к электрифицированным железным дорогам и может быть использовано в системах электроснабжения тяговой сети.

Известны устройства для защиты от перегрузок и перегрева контактной сети, содержащие датчики температуры, тепловые реле, измерительную электронную схему с выдержкой времени и исполнительный орган, связанный с механизмом отключения выключателя (1).

Однако. известные устройства не удовлетворяют требуемой надежности и точности из-за необходимости устанавливать датчик температуры внутри проводов.

Известны также устройства для защиты от перегрева контактной сети, содержащие датчик тока, подключенный к измерительному блоку, связанный с исполнительным органом (2).

Однако и данные устройства не позволяют получить требуемую селективность и надежность работы.

Цель изобретения — повышение надежности и селективности.

Для достижения цели устройство снабжено датчиками скорости ветра и температуры окружающей среды, а измерительный блок выполнен в виде первого и второго сумматоров, квадратора, интегратора, множительного блока, нелинейного преобразователя, первого и второго пороговых элементов, элемента выдержки времени и логического элемента И, причем вход и выход квадратора соединены соответственно с выходом датчика тока и с первым входом первого сумматора, второй вход которогсьприсоединен к выходу множительного блока, один из входов которого через нелинейный

15 преобразователь соединен с выходом датчика скорости ветра, выход первого сумматора подключен ко входу интегратора, выход которого соединен соответственно с первым входом

20 второго сумматора и вторым входом множительного блока, выход датчика температуры окружающей среды подключен к другому входу второго сумматора, выход которого через второй

25 пороговый элемент и элемент выдержки времени соединен с одним из входов логического элемента И, второй вход которого через первый пороговый элемент подключен к одному из

30 выходов квадратора, а выход логичес854769

:кого элемента И соединен с входом исполнительного органа.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из датчика 1 тока в проводах контактной сети, датчика 2 скорости ветра и датчика

3 температуры окружающей среды, соединенных через измерительный блок 4 с исполнительным органом 5, квадратора 6, подключенного к первому сумматору 7, который связан с интегратором 8 и множительным блоком 9, соединенным через нелинейный преобразователь 10 с датчиком 2 скорости ветра, второй сумматор 11 подключен к интегратору 8, датчику 3 температуры окружающей среды и через второй пороговый элемент 12 и элемент 13 выдержки времени соединен с логическим элементом Л 14, связанным соответственно через первый пороговый элемент 15 с выходом квадратора 6 и с входом исполнительного органа 5.

Устройство работает след.ющим образом.

Сигналы от датчиков 12 и 13 тока, скорости ветра и температуры окружающей среды поступают B измерительный блок 4, а из него — в исполнительный орган 5. Датчик 1 тока соединен с квадратором б, который соединен с первым входом сумматора 7.

Датчик 2 скорости ветра соединен со вторым входом сумматора 7 через нелинейный преобразователь 10 и множительный блок 9. Сигнал с выхода сумматора 7 через инте-parop 8 поступает на второй вход сумматора 11, на второй вход которого поступает сигнал от датчика 3 тсмпературы окружающеи среды. Через второй пороговый элемент 12 и элемент 13 HEIдержки времени сумматор 11 соединен с логическ,им элементом И 14, на вход которого подается также сигнал от . квадратора б через первый пороговый элемент 15. Сигнал с выхода логичес.кого элемента И подается на исполнительный орган 5.

Блоки 1,2,6 — 10 вычисляют температуру перегрева контактных проводов в соответствии с уравнением теплового баланса о = э э., где Π— перегрев проводов контактной сети над температурой окруж ающе и среды ;

С вЂ” т еплоемкос ть контактного и ровода; с — коэффициент теплоотдачи от контактного провода в окружающую среду; ток контактного провода;

R — электрическое сопротивление контактного провода.

В это уравнение в непосредственном виде скорость ветра не входит, однако известно, то теплоотдача су щественно зависит o= скорости ветра.

Нелинейный преобразователь 10 учитывает закон изменения теплоотдачи в зависимости от скорости ветра. На

5 выходе сумматора 11 получаем сигнал

l пропорциональный температуре нагрева контактного провода как сумму его перегрева и температуры окружающей среды. Если температура достигает

1G ,установленного значения то срабаты1 вает пороговый элемент 12. Причем это установленное значение выбирается несколько меньшим, че л допустимая темгература перегрева контактных проводов. Блоки 1, б и 15 контроли15 руют величину тока фидера.

При достаточно большом токе нагрузки провод нагревается и его температура с помощью датчиков 1, 2 и 3 и измерительной схемы фиксируется на выходе сумматора 11. Как только температура достигнет уставки срабатывания порогового элемента 12, запускается элемент 13 выдержки времени. Если ток в контактном проводе превышает уставку срабатывания порогового элемента 15, то после выдержки времени через логический элемент

И 14 происходит срабатывание исполнительного органа 5, который отключает контактную сеть. Если же в течение выдержки времени элемента 13 ток в контактном проводе упал ниже значения уставки порогового элемента 15 (следовательно, контактный провод в дальнейшем нагреваться до еще более высокой температуры не будет), то отключение не производится. упрощение конструкции предгагаемого устройства по сравнению с известным обеспечивается тем, что из

4О него и=ключены датчики температуры проводов, а следовательно, полностью исключается необходимость высоковольтной изоляции, а также аппаратуры и ликии связи для передачи информации о температуре от контактного провода до тяговой подстанции.

Надежность устройства повышается за счет отсутствия упомянутых элементов и длинных линий связи, подверженных различногэ рода помехам.

Селективность обеспечивается тем, что предлагаемая схема перед тем как произвести отключение прогнозирует дальнейшее изменение температуры в зависимости от протекающего в контактном проводе тока.

Предлагаемое устройство предотвращает аварии контактной сети от перегрева и повышает надежность системы энергоснабжения и бесперебойность движения поездов, а также исключает возможность ложных срабатываний защиты.

Формула изобретения

Устройство для защиты от перегрева контактной сети, содержащее

854769

Составитель А. Наумов

Техред А. Бабинец Корректор С. Шекмар

Редактор М. Келемеш

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6593/25

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 датчик тока, подключенный к измерительному блоку, связанный с исполнительным органом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности и селективности, оно снабжено датчиками скорости ветра.и тем5 пературы окружающей среды, а измерительный блок выполнен в виде первого и второго сумматоров, квадратора, интегратора, множительного блока, нелинейного преобразователя, первого и второго пороговых элементов, элемента выдержки времени и логичесыого элемента И, причем вход и выход квадратора соединены соответственно с выходом датчика тока и с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу множительного блока, один из входов которого через нелинейный преобразователь соединен с выходом датчика скорости ветра, выход первого сум- 20 матора подключен ко входу интегратора, выход которого соединен соотнi iственно с первым входом второго сумматора и вторым входом множительного блока, выход датчика температуры окружающей среды подключен к другому входу второго сумматора, выход которого через второй пороговый элемент и элемент выдержки времени соединен с одним из входов логического элемента И, второй вход которого через первый пороговый элемент подключен к одному из выходов квадратора, а выход логического элемента И соединен с входом исполнительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз»

l. Патент ГДР 9 106530, кл. В 60 М 5/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 557755224455, кл. В 60 M 1/00, 1977 (прототип) .