Устройство для защиты контактной сети от утечек тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Iii3 56Î2 87

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.07.75 (21) 2156154/07 (51) 31. Кл.- Н 02Н 3/16 с присоединением заявки ¹

Государствевиый комитет

Совета Министров СССР

fl0 делам ивобретеиий и открытии (23) Приоритет

Опублико«ано 30.05.77. Бюллетень .№ 20

Дата опубликования описания 13.07.77 (53) УДК 621.316.!)25 (088.8) (72) А«торы изобретения

В. И. Дремов и А. Г. Воронцов (71) Заявитель

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЬ) КОНТАКТНОЙ СЕТИ

ОТ УТЕЧЕК ТОКА

Изобретение относится к области защиты электрооборудования и сетей от коротких замыканий и опасных утечек тока, в частности к системам защиты контактных сетей электровозной откатки шахт.

Известны устройства, используемые для контроля и защиты контактных сетей от аварийных режимов, построенные по принципу наложения оперативного тока высокой частоты на рабочий ток сети.

Из известных устройств контроля и защиты контактных сетей наиболее близким по техпичсской сущности к изобретению является устройство для защиты контактной сети от утечек тока.

В указанном устройстве первичным преобразователем является сам защищаемый объект (контактная сеть), так как непосредственно он преобразует величину проводимости утечки в приращение амплитуды и фазы оперативного тока, поступающего на измерительную схему блока релейной защиты. Поэтому величины приращений амплитуды и фазы оперативного тока зависят не только от про«одимости утечки, но и от коэффициента передачи контактной сети. Величина этого коэффициента передачи непостоянна н в процессе эксплуатации сети изменяется при изменении числа электровозов, работающих на линии, изменении длины сети и других факторов. В результате чего чувствительность защиты к утечке так же изменяется, что отрицательно сказывается на качестве работы защиты. Повышение чувствительности ведет к

5 неоправданной перезащите и частым ложным срабатываниям, понижение чувствительности ухудшает безопасность эксплуатации защищаемой сети.

Целью изобретения является стабилизация чувствительности защиты. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве защиты контактных сетей от утечек тока компаратор выполнен с перестраиваемым порогом, причем его выход соединен с подвижным контактом

15 второго ключа, к первому неподвижному контакту которого подключен вход упомянутого фильтра, а ко второму неподвижному контакту подключен исполнительный орган.

На чертеже приведена схема предлагаемо20 го устройства.

В состав устройства входит блок имитации аварийной ситуации 1, содержащий в своем составе последовательно соединенные резистор эталонной утечки 2 и фильтр присоеди25 «ения 3, пропускающий только оперативный ток повышенной частоты. Блок имитации аварийной ситуации подсоединяется чер 3 ключ

4 к защищаемому объекту 5 и входу измерительного блока G. К выходу измерительного

30 блока 6 подключен пс13«ый вход компарато560287 ра 7. Второй вход компаратора 7 подсоединен к одному из неподвижных контактов ключа 8 через фильтр низких частот 9. К другому неподвижному контакту ключа 8 подсоединен исполнительный орган защиты 10. Выход компаратора подключен к подвижному контакту ключа 8. Работой ключа 4 и ключа

8, которые в совокупности образуют коммутатор, управляет узел синхронизации 11.

Формируемые узлом синхронизации 1 периодические воздействия обеспечивают синхронную и синфазную работу ключа 4 и ключа 8.

Период следования переключений коммутатора выбран меньше времени требуемого быстродействия защиты. В ответ на периодические имитации аварийного режима сети, возникающие при замыкании ключа 4, измерительный блок б формирует последовательность импульсных выходных сигналов, амплитуда которых зависит от коэффициента передачи сети. Эти сигналы поступают «а один из входов компаратора 7, работающего в качестве релейного элемента с перестраиваемым порогом срабатывания. Роль перестраиваемого порога играет напряжение на втором входе компаратора.

В момент включения устройства в работу напряжение порога равно нулю, поэтому первоначально импульсные сигналы, поступающие на первый вход компаратора 7, вызывают периодические срабатывания компаратора— на его выходе появляются импульсы, по полярности совпадающие с сигналом на первом входе. В результате этого напряжение порога, выделяемого на выходе фильтра 9, будет плавно нарастать до тех пор пока не превысит амплитуду импульсов, поступающих с измерительного блока. Как только это произойдет, импульсы на выходе компаратора исчезнут, и напряжение порога начнет плавно уменьшаться, покуда не станет меньше амплитуды импульсов на первом входе компаратора. Компаратор вновь начнет реагировать на имитации аварийной ситуации, напряжение на выходе фильтра вновь будет нарастать и так далее. 3а счет выбора параметров элементов схемы колебания выходного напряжения фильтра могут быть сделаны малыми, благодаря чему порог релейного элемента будет поддерживаться равным амплитуде выходных сигналов измерите IbHQH схемы, обусловленных имитацией аварийной ситуации.

При достаточно медленном изменении коэффициента передачи объекта защиты, ампли5 туда этих сигналов изменяется, и соответствии с ней будет подстраиваться порог. Благодаря подстройке порога релейного элемента чувствительность системы защиты постоянна, не зависит от коэффициента передачи

10 объекта и определяется сопротивлением резистора 2.

Контроль состояния объекта защиты данным устройством производится в паузах между имитациями, когда ключ 4 разомкнут, а

15 ключ 8 находится в правом по схеме положении. При внезапном появлении утечки, сопротивление которой меньше или равно сопротивлению резистора 2, компаратор, формируя выходной сигнал, воздействует на ис20 полнительный орган 10, и последний обесточивает сеть.

В связи с тем, что чувствительность предлагаемого устройства постоянна, исключаются ложные срабатывания и ухудшение защи25 ты по причине измерения преобразовательных свойств защищаемой сети. Это в конечном итоге повышает безопасность эксплуатации сети и улучшает надежность электроснабжения.

Формула изобретения

Устройство для защиты контактной сети от утечек тока, содержащее блок синхронизации, управляющий работой двух ключей, измерительный блок, вход которого подключен к блоку имитации аварийной ситуации через первый ключ и к защищаемому объекту непосредственно, а выход подключен к первому

40 входу компаратора, ко второму входу которого подключен выход фильтра низких частот, и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации чувствительности, компаратор выполнен с перестраиваемым порогом, причем его выход соединен с подвижным контактом второго ключа, к одному неподвижному контакту которого подключен вход упомянутого фильтра, а к другому неподвижному контакту — исполнитель50 пый орган.

560287

Составитель Л. Васькова

Текред Л. Брахннна

Редактор В. Левятов

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1474/9 Изд. № 515 Тирана 914 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д, 4 5