Устройство защиты контактной сети постоянного тока от короткого замыкания

Устройство защиты контактной сети постоянного тока от короткого замыкания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик ii> 9()8629 (61) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 31. 03. 80(21 ) 2904049/24-1 I с присоединением заявки Ма(23) Приоритет

Опубликовано 28. 02. 82. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 02 ° 03. 82 (5f)M. Кл.

В 60 М 3/ао

91еулврстек««ьй квм«тет ссВР ао делам «зебретек«« и открыт«й (53) УД 621. 316.

° 9.015.3 (088. 8) Б. И. Косарев, A. R. Зельвянскйй, Г. Н. Косолапов, А. В. Котельников, 8. П. Кручи ин и А. 8. Наумов

Иосковский ордена Ленина и о дена Трудового

Красного Знамени институт инженеров-железнодорожного .транспорта (72) Авторь1 изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЗАЦИТЫ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к электрифицированному транспорту и может быть использовано в качестве защиты контактной сети постоянного тока от коротких замыканий на опоры,не имеющие искусственной гальванической связи с рельсами.

Известна защита контактной сети от коротких замыканий, содержащая дополнительный провод, подвешенный

30 вдоль фидерной зоны на опорах и соединенный с металлическими элементами опорных конструкций контактной подвески, а также исполнительный орган, подключенный непосредственно к доl5 полнительному проводу, и расположенный на подстанции (1 ), Недостаток известной защиты заключается в низкой селективности и помехоустойчивости.

Известно устройство защиты контактной сети постоянного тока от короткого замыкания, содержащее дополнительный провод, подвешенный на опорах фидерной зоны, соединенный с металлическими элементами конструкций контактной подвески и через одну обмотку отсасывающего трансформатора - с катушкой отключения быстродействующего выключателя, и исполнительный орган 2).

Недостатком указанного устройства является то, что оно неселективно работает в случае, если короткое замыкание на смежной фидерной зоне совпадает с пуском электроподвижного состава на защищаемой фидерной зоне, что снижает надежность устройства.

Цель изобретения - повышение на" дежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство защиты контактной сети постоянного тока от короткого за" мыкания снабжено двумя пороговыми элементами, реле времени, логическим элементом "И", коммутатором . и датчиком скорости нарастания тока, 629

25

35 ю

50

3 908 который включен между катушкой отключения быстродействующего выключателя и исполнительным органом, выход датчика скорости нарастания тока подключен к одним входам обоих пороговых элементов, выход одного из которых подключен ко второму входу другого порогового элемента, выход которого соединен с одним входом элемента И и через реле времени - с другим входом последнего, выход коI торого подключен ко входу коммутатора, соединенного выходами с катушкой отключения быстродействующего выключателя.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит быстродейст- вующий выключатель l с катушкой 2 отключения, часть витков которой подключена к коммутатору 3, соединенному с логическим элементом И 4, один вход которого через реле 5 вре" мени соединен с одним пороговым элементом 6, вход которого ("Сброс" ) соединен с другим пороговым элементом 7. Оба пороговых элемента подключены к датчику 8 скорости нарастания тока 8, который подключен к исполнительному органу 9, включающему в дополнительный провод 1Q, к которому подключена одна обмотка отсасывающего трансформатора 11. Другая обмотка отсасывающего трансформатора подключена питающим фидером 12 к контактной сети 13 и через быстро" действующий выключатель 1 - к поло" жительной шине 14. Исполнительный .орган 9 подключен к отрицательной шине 15 и рельсу 16.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме при отсутствии переходных процессов потенциал дополнительного провода 10 недостаточен, чтобы вызвать срабатывание исполнительного органа 9, который нор мально закрыт. Сигнал на выходах датчика 8 скорости нарастания тока, пороговых элементов 6 и 7, а также логического элемента И 4 равен нулю, а на выходе реле времени - единице. При этом коммутатор 3 шунтирует часть витков катушки 2 отключения, а поскольку ток через нее не протекает, быстродействующий. выключатель 1 находится во включенном положении.

При коротком замыкании на опору защищаемой фидерной зоны на дополнительном проводе 10 появляется потенциал, достаточный для срабатывания исполнительного органа 9.. Когда это происходит, ток в контуре катушка 2 отключения - обмотка отсасывающего, трансформатора 11-датчик 8 скорости нарастания тока - исполнительный орган 9 начинает быстро нарастать. При достижении скоростью нарастания тока значения уставки срабатывает пороговый элемент 6, запуская реле 5 времени и деблокируя логический элемент

И 4, с выхода которого вызывает размыкание коммутатора 3. В результате ток, протекающий через все витки катушки 2 отключения, приводит к размыканию быстродействующего выключателя 1. В процессе его отключения ток в рассматриваемом контуре начинает снижаться, т.е. его первая производная по времени становится меньше нуля, после чего срабатывает пороговый элемент 7, возвращая пороговый элемент 6, а следовательно, и коммутатор 3, элемент И 4 и реле 5 времени в положение соответствующее нормальному режиму.

При коротком замыкании на смежной фидерной зоне и одновременном пуске на защищаемом участке контактной сети благодаря наличию проводящей земли при малых сопротивлениях опор происходит вынос потенциала на дополнительный провод 10 защищаемой фидерной зоны. Вследствие этого сра— батывает исполнительный орган 9 и в цепи катушка 2 отключения - обмотка отсасывающего трансформатора 11датчик 8 скорости нарастания токаисполнительный орган 9 начинает возрастать электрический ток. При достижении скорости нарастания этого тока значения уставки срабатывает пороговый элемент 6, запуская реле 5 времени и деблокируя логический элемент

И 4. Сигнал с выхода последнего вызывает размыкание коммутатора 3.

Поскольку в рассматриваемом режиме процесс нарастания тока затянут во времени, а выдержка реле 5 выбирается так, что за этот период ток в упомянутой цепи ниже значения, равного

55 току отключения быстродействующего выключателя l,то отключения не проис ходит. Через промежуток времени, определяемый выдержкой времени реле 5, 5 9086 оно срабатывает, сигнал на его выходе, а следовательно, и на выходе логического элемента И 4 пропадает и коммутатор 3 снова шунтирует часть витков катушки 2 отключения. Благода- s ря этому ток, достигая значения уставки для полного числа витков этой катушки, уже не вызывает отключения быстродействующего выключателя 1, что и требуется по условиям селектив- lo ности. Далее, когда ток в рассматриваемой цепи начинает снижаться вследствие прекращения переходного процесса пуска электровоза, срабатывает пороговый элемент 7, возвращая поро- и говый элемент 6, а сяедовательно, реле 5 и логический элемент И 4 первоначальное положение.

При совпадении двух рассмотренных ранее процессов ток, проходящий че- ро рез катушку отключения больше, чем в каждом отдельном случае, и несмот,ря на то, что часть витков катушки

2 зашунтирована, происходит отключение быстродействуюшего выключате- 2$ ля 1.

Параметры катушки 2 отключения и исполнительного органа 9 выбираются такими, чтобы можно было отстроиться от тока установившегося режима через катушку 2 при коротком замыкании на опору. Число шунтированных витков выбирается так, чтобы при этом ток отключения увеличивался в

1,4 раза по сравнению с полным числом витков.

Положительный эффект изобретения обусловлен повышением селентивности защиты электробезопасности, а также снижением электрокоррозионной опасности для опор контактной сети на участках, электрифицированных на пос29 6 тоянноч токе, и составляет не,менее

3 тыс. руб. на один комплект защиты. формула йзобретения

Устройство защиты контактной сети постоянного тока .от короткого замыкания, содержащее дополнительный провод, подвешенный на опорах фидерной зоны, соединенный с металлическими элементами конструкций контактной подвески и через одну обмотку отса" сывающего трансформатора - с катушкой отключения быстродействующего выключателя, и исполнительный орган, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено двумя пороговыми элементами, реле времени, логическим элементом И,коммутатором и датчиком скорости нарастания тока, который включен между катушкой отключения быстродействующего выключателя и исполнительным органом, выход датчика скорости нарастания тока подключен к одним входамобоих пороговых элемен" тов, вь;ход одного из которых подключен ко второму входу другого порогового элемента, выход которого соединен с одним входом элемента И и че" рез реле времени - с другим входом последнего, выход которого подключен ко входу коммутатора, соединенного выходами с катушкой отключения быстродействующего выключателя.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство. СССР

К 223845, л. 8 60 м 3/00 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 682398, кл. В 60 И 3/00, 1977 (прототип ).

/ф

908629

Корректор А. Дэятко

Подписное

Составитель A. Кузнецов

Редактор И. Иихеева Техреду И. Рейвес

Заказ 713/19 Тираж 715

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4