Устройство для защиты тяговой сети от однофазного замыкания на землю

Патент 961023

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1961023 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-???? 9 792410 (22) ???????????????? 200281 (21) 3247985>

1511М Кл з

H 02 Н 3/16

Н 02 Н 3/08 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет вЂ”

Опубликовано 230982. Бюллетень ¹35

153) УДК 621. 316. .925(088.8) Дата. опубликования описания 2309,82 (72) Авторы изобретения

В ° П. Комлев и С.И. Малафеев ч

$;: °

Владимирский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЯГОВОЙ СЕТИ

ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защитного отключения карьерных тяговых сетей.

По основному авт.св. Р 792410 известно устройство для защиты тяговой сети от однофазного замыкания на зеилю, используемое преимущественно на открытых горных разработках,. имеющих электрифицированный железнодорожный транспорт. Это устройство содержит трансформатор тока,,сумматор, к одному входу которого подключен выход трансформатора тока непосредственно, а к другому вЂ” через блок задержки, первый и второй пороговые элементы, входы которых через первый и второй выпрямители подключены к выходу сумматора к заземленному рельсу соответственно,а выходы - к входам элемента И, выход. которого через исполнительный элемент связан с приводом выключателя. При касании ковшом экскаватора контактного провода происходит одновременное увеличение тока в тяговой сети и повышение потенциала рельсов. Это приводит к.переключению пороговых эле, ментов и элемента И и отключению выключателя. Сигнал, пропорциональный изменению тока в тяговой сети формируется на выходе сумматора как сумма двух сигналов, пропорциональных току в тяговой сети, но сдвинутых на,половину периода питающего напряжения. Временной сдвиг осуществляется с помощью блока задержки. Величина задержки постоянна и равна половине периода питающего напряжения (1J.

Однако частота питающего напряжения в системе электроснабжения не остается постоянной, а .изменяется. Это приводит к тому, что в нормальном режиме на выходе сумматора действует напряжение, амплитуда которого зависит от величины откло2(нения частоты. Это напряжение выпрямляется первым выпрямителем и действует на входе первого порогового элемента, что приводит к снижению помехоустойчивости и чувстви25 тельности, а следовательно, и надежности функционирования устройства защитного отключения. Следовательно, недостаток известного устройстваневысокая надежность функционирова30 ния.

961023

Цель 1 изобретения - повышение на; дежности функционирования устройства, защитного отключения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены последовательно соединенные датчик напряжения тяговой сети, датчик отклонения частоты и блок настройки времени задержки, подключенный к блоку задержки, и датчик напряжения тяговой сети подсоединен (0 к контактному проводу к заземленному рельсу.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. устройство содержит трансформатор 1 тока, блок 2 задержки, сумматор 3, первый 4 и второй 5 выпрямитель, первый 6 и второй 7 пороговые элементы, элемент И 8, выключатель 9,,исполнительный элемент 10, рельс 11, контактный провод 12, экскаватор 13, датчик 14 напряжения тяговой сети, датчик 15 отклонения частоты и блок 16 настройки времени задержки.

25 . Устройство работает .следующим образом.

В нормальном режиме сигнал на выходе сумматора 3 равен

Ug(e) = U„(t) + "а(") где О () вЂ” выходной сигнал транс форматора 1 тока, пропорциональный току в тяговой сетиt

0 (t) - выходной сигнал блока 2 а. задержки, 35

Блок 2 задержки осуществляет за-. держку выходного сигнала трансформатора 1 тока на время, равное половине периода питающего напряжения 40 где а, Ф„- текущее и номинальное значение частоты питающего 45 напряжения; C вЂ” номинальное время задержки

АС вЂ” изменение времени задержки. 50

Датчик 14 напряжения формирует сигнал, пропорциональный питающему напряжению, а датчик 15 отклонения частоты выполняет операцию сравнения частоты этого напряжения с но- 55 минальной (50 Гц) и формирует сигнал, .пропорциональный разности частот ДUu=- ® „, Этот сигнал поступает на вход блока 16 настройки времени задержки. Блок 2 рассчитан на время &О С, а его настройка при изменении частоты на величину

Формула изобретения ахи юо О ьЮ

Устройство для защиты тяговой

&5 сети от однофазного замыкания на и + . +44

Я ri /б Ж и и)

О о+ " " о " о Ч ® осуществляется с помощью блока 16 настройки. Следовательно, в установившемся режиме на выходе блока 2 действует сигнал, пропорциональный току в тяговой сети и сдвинутый во времени на половину периода питающего напряжения. Поэтому напряжение на выходе сумматора 3 равно

U (t) U„ (t) + П ()

U (e) + U„(- )

Напряжение йа рельсах 11 определяется рабочими токами электровозов, оно мало и не достигает уровня срабатывания второго порогового элемента 7. Таким образом, на входах, а следовательно, и выходах пороговых элементов б и 7 действуют низкие потенциалы, выключатель 9 замкнут.

В случае касания ковшом экскаватора 13 контактного провода 12 в цепи, состоящей из контактного провода 12, корпуса, экскаватора 13, земли и рельсов 11 возникает ток. При этом полный ток в тяговой сети возрастает, а на рельсах появляется высокое напряжение. Сигнал на первом входе сумматора 3 пропорциональный току в тяговой сети увеличивается, а на втором входе с момента касания в течение времени S действует сигнал, пропорциональный току до касания, Следовательно, на выходе сумматора 3 в течение времени С формируется напряжение, пропорциональное разности токов в тяговой сети после и до касания, которое выпрямляется первым выпрямителем 4 и вызывает срабатывание первого порогового элемента 6. Второй пороговый элемент

7 также срабатывает за счет действия на его входе выпрямленного вторьм выпрямителем 5 напряжения на рельсе.

Таким образом, на обоих входах элемента И 8 действуют высокие потенциалы, он переключается и через исполнйтельный элемент 10 вызывает срабатывание выключателя 9.

Изменение.частбты питающего напряжения не приводит к снижению надежности функционирования устройства защитного отключения.

Таким образом, введение в устройство для защиты тяговой сети от однофазного замыкания на землю последовательно соединенных датчика напряжения тяговой сети, датчика отклонения частоты и блока настройки времени задержки обеспечивает повышение надежности функционирования. Применение устройства на открытых горных разработках повысит электробезопасность работ.

961023

Составитель О. Лисицын

Редактор A. Шандор Техред А.Ач Корректор О. Билак

Заказ 7305/69 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 землю по авт.св. Р 792410, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования, в него дополнительно введены последовательно соединенные датчик напряжения тяговой сети, датчик отклонения частоты и блок настройки времени задержки, подключенный к" блоку эадержкис а датчик. напря жения тяговой сети подсоединен к контактному проводу и заземленному рельсу.

Источники информацииф принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 792410, кл. H 02 H 3/08, 1978.