Устройство защиты от коротких замыканий контактной оси постоянного тока
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты тяговых сетей постоянного тока. Целью изобретения является повышение чувствительности защиты. При пуске электроподвижного состава или увеличение нагрузки на выходе дифференциального масштабного усилителя 15 увеличивается положительное напряжение, которое заряжает конденсатор 18. Это напряжение через эмиттерный повторитель 22 поступает на прямой вход компаратора 10 и загрубляет защиту тем больше, чем больше предшествующий короткому замыканию ток нагрузки фидера. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУ БЛИН.
А1
t59 4 Н 02 Н 3/40
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи Гннт сссР
1 (21) 4323042/24-07 (22) 30.10.87 (46) 30.11, 89, Бюл, В 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) В.В.Белов и В.А,Зимаков (53) 621.316.925 (088.8) (56) Векслер М.М.Зашита тяговой сети постоянного тока от токов короткого замыкания ° М.: Транспорт, 1976.
Интегральные микросхемы в устройствах автоматики и защиты тяговых сетей/Под ред, В.Я.Овласбка,М.: Транспорт, 1985 с. 296, рис. 159.
„„ЯУ„„3 5258ОО
2 (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЬ1 ОТ КОРОТКИХ
ЗАМ)1КАНИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты тяговых сетей постоянного тока. Целью изобретения является повы-. шение чувствительности защиты . При пуске электроподвижного состава или увеличении нагрузки на выходе дифференциального масштабного усилителя
15 увеличивается положительное напряжение, которое заряжает конденсатор
18. Зто напряжение через эмиттерный повторитель 22 поступает на прямой вход компаратора 10 и заглубляет защиту тем больше, чем больше предшествующий короткому замыканию ток нагрузки фидера. 1 э,п,ф-лы, 2 ил, 1525800
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты тяговых сетей постоянного тока от коротких замыканий. В частности, оно:может быть использовано на тя5 говых подстанциях и постах секционирования электрических железных дорог постоянного тока, Целью изобретения является повышение чувствительности защиты, На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу при коротком замыкании без пред- 15 шествующей нагрузки и с предшествующей нагрузкой.
Устройство защиты (фиг. 1) содержит подключенный к плюсовой шине 1 тяговой подстанции измерительный шунт 20
2, включенный между плюсовой шиной и быстродействующим выключателем 3 подключенным к фидеру контактной сети 4, резистивный делитель 5, подключенный одним выводом к минусовой шине 6, а другим выводом через последовательно включенные стабилитрон 7, добавочный резистор 8 и потенциометр 9 задания уставки к одному выводу измерительного шунт а 2, компар атор 10, подключенный прямым входом к другому выводу измерительного шунта 2, а инверсным входом к регулировочному выводу потенциометра 9 задания уставки, нуль-индикатор 11,. подключенный входом к выходу компаратора 10, выход нуль-индикатора
11 подключен через последовательно: включенные элемент 12 выдержки времени и усилитель 13 к входу выходного элемента 14, дифференциальный масштаб-<0 ный усилитель 15, подключенный прямым и инверсным входами параллельно измерительному шунту 2, а выходом через последовательно соединенные нагрузочный 16, разрядный 17 резисторы и кон- <5 денсатор 18 к средней точке преобразователя 19 .питания, два диода 20 и 21, эмиттерный повторитель 22, подключенный входом к общей точке резистора 17 и конденсатора 18, а выходом к прямому входу компаратора 10, переключатель
23 изменения уставки и шунтирующии
24, Выходной элемент 14 может быть вы полнен в виде высоковольтного реле 25 т с накопительным конденсатором 26, тиристорного ключа 27, получающего питание от источника 28 оперативного напряжения и замыкающего контакта 29 реле 25„включенного в цепь управления тиристорного ключа 27, Устройство работает следующим образ ом.
При коротком замыкании в контактной сети увеличивается ток .фидера со скоростью нарастания, определяемой индуктивностью реактора подстанции и тяговой сети до места короткого замыкания (кривая 30 на фиг. 2), Сопротивление тяговой сети соответственно падает (кривая 31) . При достижении сопротивлением значения уставки на выходе компар атор а 10 появляет ся положительный .потенциал, срабатывает нуль-индикатор 11, элемент 12 выдержки времени и усилитель 13 (кривые 32, 33 соответственно), Далее замыкается контакт 29 высоковольтного р"=- ;е 25 и открывается тиристорный ключ 27, отключая быстродействующий выключатель
3, Реле 25 срабатывает за счет энергии, накопленной в конденсаторе 26 даже несмотря на резкую посадку напряжения питания, например> при близком к тяговой подстанции коротком замыкании, Поскольку ток короткого замыкания нарастает быстро, конденсатор 18 не успевает зарядиться и уставка защиты не изменяется, При нормальной нагрузке и при пуске электроподвижного состава ток фидера нарастает медленно по мере разгона поезда (кривая 34), На выходе дифференциального масштабного усилителя 15 по мере возрастания тока увеличивается положительное напряжение., которое заряжает конденсатор 18 (KpHвая 35) ° Это напряжение через эмиттерный повторитель 22 поступает на прямой вход компаратора 10, и он уже может сработать лишь гри большем токе фидера, т.е, при меньшем сопротивлении, Уставка защиты заглубляется тем больше, чем больше предшествующий короткому замыканию ток нагрузки фидера (кривая 36);
Если после большой нагрузки она резко сбрасывается. и вслед за этим ( происходит короткое замыкание (кривая 37), конденсатор 18 быстро разряжается через шунтирующий диод 21 и резистор 16 до напряжения на выходе масштабного усилителя 15, соответствующего остаточной нагрузке фидера (кривая 38), Заглубление защиты при этом снимается, и она срабатывает с нормальной уставкой (кривая 39) 1525800
Ксли же нагрузка не сбрасывается и вслед случается короткое замыкание (кривые 40, 41), то суммарный ток фидера при этом складывается из тока удаленного короткого замыкания и части тока нагрузки и все равно сопротивление достигает уставки защиты с учетом ее з аглубл ения, Защита ср аб атывает (кривые 42, 43), Для возможности изменения уставки защиты при изменении схемы секционирования контактной сети потенциометр
9 задания уставки и добавочный резистор 8 шунтированы цепью из последовательно соединенных йереключателя 23 изменения уставки и шунтирующего резистора 24. формула из обретения 20
1. Устройство защиты от коротких замыканий контактной сети постоянного тока, содержащее датчик тока, выполненный в виде измерительного шун- 25 та, один вывод которого подключен к клемме для подключения к плюсовой ши-не подстанции, а другой вывод измерительного шунта подключен к клемме для . подключения к быстродействующему выключателю, датчик напряжения, выполненный в виде реэистивного делителя, подключенного одним выводом к клемме для подключения к минусовой шине подстанции, а другим выводом — к аноду стабилитрона, подключенного катодом к одному выводу потенциометра задания уставки, другой вывод которого подклю. чен к одному выводу измерительного шунта, компаратор, подключенный прямым входом к другому выводу измерительного шунта, а инверсным входом к регулнровочному выводу потенциометра задания уставки, нуль-индикатор, вход которого подключен к выходу компаратора, а вы45 ход нуль-индикатора подключен через последовательно включенные элемент выдержки времени и усилитель к входу выходного элемента, и преобразователь питания, подключенный входом параллельно упомянутому стабилитрону, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, дополнительно введены дифференциальный масштабный усилитель, нагруэочный и разрядный резисторы, конденсатор, два диода и эмиттерный повторитель, при этом прямой и инверсный входы дифференциального масштабного усилителя .подключены параллельно измерительному шунту, выход дифференциального масштабного усилителя подключен через последовательно включенные нагрузочный и разрядный резисторы и конденсатор к средней точке преобразователя питания, к которой подключен также анод одного диода. подключенного катодом к общей точке соединения нагрузочного резистора и разрядного резистора, параллельно которому включен второй диод, общая точка сое— динения конденсатора и разрядного резистора подключена к входу эмиттерного повторителя, выход которого подключен к прямому входу упомянутого компаратора, 2, Устройство по п, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости функционирования при изменении схемы секционирования контактной сети, катод стабилитрона подключен к выводу потенциометра задания уставки через дополнительный резистор, сопротивление которого на порядок больше сопротивления потенциометра, sàäàíèÿ уставки, а параллельно потенциометру з адания уставки и дополнительному резистору подключена цепочка из последовательно включенных переключателя изменения уставки и шунтирующего резис тора, 1 525800
Ю авав Рв
Составитель А,Васильев
Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова
Редактор И.Циткина
Заказ 1236/50 Тираж 608 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
