Устройство для защиты контактной сети постоянного тока от токов короткого замыкания

 

Изобретение относится к устройствам для защиты контактной сети постоянного тока электрофицированных железных дорог метрополитенов от токов короткого замыкания и может быть использовано для защиты фидеров контактной сети от перегрузки и в устройстве резервирования отказа быстродействующих выключателей. Сущность изобретения: устройство, содержащее быстродействующие выключатели с индуктивными шунтами, связанными с шинами 5 главного тока, блок выделения сигнала отключения в виде магниточувствительного датчика на герконе 2, связанный с блоком 7 управления быстродействующими выключателями, отличается тем, что блок 2 выделения сигнала отключения снабжен дополнительно системой неподвижных 6 и подвижных 4 магнитных экранов, заключен в изоляционный корпус и установлен непосредственно на шине главного тока, причем один неподвижный экран расположен между корпусом и шиной, другой закреплен в корпусе над герконом, а два жестко связанных между собой подвижных экрана треугольной формы расположены в корпусе между неподвижными экранами с возможностью перемещения по направляющим в корпусе вдоль шины и перпендикулярно продольной оси. В устройстве неподвижный экран, расположенный между изоляционным корпусом и шиной, выполнен с возможностью изменения толщины. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для защиты контактной сети постоянного тока электрифицированных железных дорог и метрополитенов от токов коротких замыканий и может быть использовано для защиты фидеров контактной сети от перегрузки и в устройстве резервирования отказа быстродействующих выключателей.

Известно устройство для защиты контактной сети от токов коротких замыканий [1] содержащее узел фиксации датчика тока с магниточувствительным элементом, снабженным по концам захватами для навески на провод питания и связанный с блоком отключения разъединителя, разъединитель с электродвигательным приводом.

Однако в этом устройстве сложна регулировка уставки срабатывания. Кроме того, датчик тока не защищен от помех внешних магнитных полей.

Известно устройство для защиты контактной сети постоянного тока от токов коротких замыканий [2] содержащее быстродействующие выключатели с индуктивными шунтами, связанными с шинами главного тока, блок выделения сигнала отключения в виде магниточувствительного датчика на герконе, установленный вблизи шины главного тока и связанный с блоком управления быстродействующими выключателями.

Однако это устройство функционирует не устойчиво, так как геркон "ложно" срабатывает при отсутствии коротких замыканий из-за помех от внешних магнитных полей, и достаточно сложно в регулировке требуемой уставки срабатывания.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Целью изобретения является повышение устойчивости функционирования устройства за счет отстройки от помех внешних полей и упрощение регулировки уставки срабатывания.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для защиты контактной сети постоянного тока от токов коротких замыканий, содержащем быстродействующие выключатели с индуктивными шунтами, связанными с шинами главного тока, блок выделения сигнала отключения в виде магниточувствительного датчика на герконе, установленный вблизи шины главного тока и связанный с блоком управления быстродействующими выключателями, блок выделения сигнала отключения снабжен дополнительно системой неподвижных и подвижных магнитных экранов, заключен в изоляционный корпус и установлен непосредственно на шине главного тока, причем один неподвижный экран расположен между корпусом и шиной, другой закреплен в корпусе над герконом, а два жестко связанных между собой подвижных экрана треугольной формы расположены в корпусе между неподвижными экранами с возможностью перемещения по направляющим в корпусе вдоль шины и перпендикулярно продольной оси геркона, неподвижный экран, расположенный между изоляционным корпусом и шиной, выполнен с возможностью изменения толщины.

Для достижения цели изобретения устройство обладает следующей совокупностью необходимых и достаточных существенных признаков. Система подвижных и неподвижных магнитных экранов блока выделения сигнала отключения, концентрируя магнитный поток и шунтируя магниточувствительный датчик, препятствует проникновению на него помех от внешних полей и обеспечивает плавное регулирование уставки срабатывания в широком диапазоне. Изоляционный корпус блока выделения сигнала отключения, обеспечивающий требуемый уровень изоляции геркона от высоковольтных цепей, позволяет установить блок непосредственно на шине главного тока, удалив тем самым магниточувствительный датчик от внешних магнитных полей. Два жестко связанных между собой подвижных магнитных экрана шунтируют геркон с двух сторон и вместе с неподвижным магнитным экраном, расположенным над герконом, повышают помехозащищенность устройства. Направляющие в корпусе блока выделения сигнала отключения обеспечивают ограниченное и направленное перемещение подвижных магнитных экранов вдоль шины и перпендикулярно оси геркона, упрощая тем самым регулировку уставки срабатывания устройства. Треугольная форма подвижных магнитных экранов позволяет плавно изменять площадь шунтирования геркона, обеспечивая тем самым плавность изменения уставки в пределах выбранного диапазона и упрощая регулировку уставки срабатывания устройства. Неподвижный магнитный экран, установленный между корпусом и шиной, помимо дополнительного шунтирования магниточувствительного датчика от помех в зависимости от толщины обеспечивает выбор широкого диапазона уставок срабатывания, тем самым упрощает конструкцию блока выделения сигнала отключения и регулировку уставок срабатывания устройства.

На чертеже представлена схема устройства для защиты контактной сети постоянного тока от токов коротких замыканий.

Устройство содержит изоляционный корпус 1 блока выделения сигнала отключения с магниточувствительным датчиком на герконе 2, неподвижным магнитным экраном 3, подвижным магнитным экраном 4, установленный на шине 5 главного тока, неподвижный магнитный экран 6, блок 7 управления с выключателями, управляющие катушки 8 быстродействующих выключателей 9, имеющих индуктивные шунты. В корпусе блока выделения сигнала отключения может быть установлено несколько магниточувствительных датчиков.

Устройство работает следующим образом.

По достижении тока уставки срабатывает датчик 2 от действия магнитного потока шины 5 и подает сигнал на блок 7 управления, который, воздействуя на катушки 8, отключает выключатели 9. Изоляционный корпус 1 блока выделения сигнала отключения обеспечивает требуемый уровень изоляции геркона 2 от высоковольтной шины 5 главного тока. Неподвижный магнитный экран 6, концентрируя магнитный поток главной шины 5 в большей или меньшей мере в зависимости от его толщины, обеспечивает возможность выбора требуемого диапазона уставок срабатывания. Подвижный магнитный экран 4 при его перемещении за счет полного или частичного шунтирования геркона позволяет точно выставить требуемую уставку в заданном диапазоне. Неподвижный магнитный экран 3 и частично подвижный магнитный экран 4 обеспечивают защиту датчика 2 от влияния внешних магнитных полей.

Данное техническое решение прошло лабораторные испытания и реализовано в опытном устройстве.

Применение предлагаемого устройства повышает надежность электроснабжения.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, содержащее быстродействующие выключатели с индуктивными шунтами, связанными с шинами главного тока, блок выделения сигнала отключения в виде магниточувствительного датчика на герконе, связанный с блоком управления быстродействующими выключателями, отличающееся тем, что блок выделения сигнала отключения снабжен дополнительно системой неподвижных и подвижных магнитных экранов, заключен в изоляционный корпус и установлен непосредственно на шине главного тока, причем один неподвижный экран расположен между корпусом и шиной, другой закреплен в корпусе над герконом, а два жестко связанных между собой подвижных экрана треугольной формы расположены в корпусе между неподвижными экранами с возможностью перемещения по направляющим в корпусе вдоль шины и перпендикулярно продольной оси.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неподвижный экран, расположенный между изоляционным корпусом и шиной, выполнен с возможностью изменения толщины.

РИСУНКИ

Рисунок 1