Устройство для защиты от утечек тока в контактной сети с цикличным прерыванием цепи нагрузки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 562О32

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.03.76 (21) 2340483/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.77. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 14.07.77 (51) М Кч Н 02Н 3/16

Государственный комнтет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытнй (53) УДК 621.316.925 (088,8) (72) Авторы изобретения А. Г. Животовский и А. Г. Ликаренко (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт безопасности труда в горнорудной промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧЕК ТОКА

В КОНТАКТНОЙ СЕТИ С ЦИКЛИЧНЪ|М ПРЕРЫВАНИЕМ

ЦЕПИ НАГРУЗКИ

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты от утечек тока в шахтной контактной сети электровозного транспорта с периодическим (цикличным) прерыванием цепи нагрузки.

Известно устройство для защиты от утечек тока в тяговых сетях электровозного транспорта с питанием нагрузки от трехфазного выпрямителя через вентильный заградитель (1), содержащее вентиль, включенный между положительным полюсом выпрямителя и прямым проводом, управляемый вентиль-прерыватель постоянного тока с импульсным источником управления, включенный в общую цепь нагрузки, источник контрольного тока, в две фазы питающей трехфазной сети включены прерыватели, один из которых зашунтирован управляемым вентилем, Недостатком этого устройства является сложная силовая схема коммутации, использующая двойное преобразование электрической энергии (переменный ток преобразуется в постоянный, а постоянный — в пульсирующий), и большое количество силовых вентилей, что снижает надежность.

Известно также устройство для защиты от утечек тока в сети с цикличным прерыванием нагрузки (2), содержащее управляемый вентильный трехфазный выпрямитель, подключенный к сети переменного тока, в одну из фаз которой включен вентиль, а управляющие электроды вентилей I., дключены к коммутирующему блоку, выполненному в виде сопротивлений, образующих искусственную нулевую точку сети переменного тока. Последовательно в цепь нагрузки включен силовой вентиль, параллельно которому подключсн чувствительный элемент защитного устройства. Источник оперативного тока подключен через ограничивающсе сопротивление параллельно выпрямителю. Контроль изоляции производится во время паузы напряжения путем подачи в контактную сеть напряжения от источника оперативного тока обратной полярности.

Недостатком указанного устройства является влияние напряжения питающей сети и колебания температуры нагрева вентилей на работу коммутирующего блока, а именно на стабильность длительности паузы в цепи пи2О тания нагрузки, что снижает точность раооты защиты. Кроме того, в связи с большой частотой пульсаций напряжения силового преобразователя повышается нагрев двигателей нагрузки. Указанное в целом снижает

25 надежность работы устройства.

Для повышения надежности в предлагаемом устройстве коммутирующий блок выполнен в виде последовательно соединенных транзисторного ключа и делителя частоты и подЗО ключен к дополнительному источнику пита562032

Зэ

45 ния, а второй вход коммутирующего блока связан с выходом чувствительного элемента.

На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства.

Тиристорный управляемый выпрямитель 1 подключен к источнику питания 2 управляющих электродов через коммутирующий блок

3, который выполнен в виде транзисторного ключа, управляемого делителем частоты. Дополнительный блок питания 4 подключен к коммутирующему блоку 3, второй вход которого связан с чувствительным элементом 5.

Последовательно в рабочую цепь нагрузки 6 включен вентиль 7, параллельно которому подключен чувствительный элемент защиты 5.

Нагрузка 6 подключается к тяговой сети с помощью вентильного заградителя 8, в качестве которого использован обычный неуправляемый вентиль. Источник 9 постоянного оперативного тока защиты подключен через токоограничивающий резистор 10 параллельно выпрямителю 1. Утечка тяговой сети (снижение сопротивления изоляции или сопротивление тела человека, прикоснувшегося к контактному проводу) показана в виде сопротивления

11. Система управления коммутирующего блока 3 основана на принципе деления частоты питающего переменного тока. Коммутирующий блок 3 изменяет свое состояние и соответственно этому циклично подает и снимает питание в цепи управляющих электродов вентилей силового выпрямителя 1. Во время получения питания в цепях управления тиристорным выпрямителем он открывается, и в контактную сеть поступает силовое питающее напряжение. Во время прекращения питания цепей управления тиристорный выпрямитель запирается, и подача напряжения в контактную сеть прекращается. Во время паузы силового питающего напряжения оперативный ток от источника 9 протекает по цепи: сопротивление утечки 11 — чувствительный элемент 5— токоограничивающее сопротивление 10. Если сопротивление утечки 11 окажется меньше допустимого сопротивления уставки срабатывания чувствительного элемента 5, то он срабатывает и запирает коммутирующий блок 3, вследствие этого силовой тиристорный преобразователь 1 также оказывается запертым.

Через нагрузку 6 оперативный ток не протекает, так как вентиль 8 в этот момент заперт, В период открытого состояния силового преобразователя 1, когда нагрузка 6 обтекается рабочим током, чувствительный элемент 5 для тока нагрузки зашунтирован низким сопротивлением вентиля 7 в прямом направлении.

Применение указанного коммутирующего блока позволяет применить такие параметры системы питания цепей управляющих электродов силового выпрямителя, которые позволяют заведомо надежно отпирать силовой преобразователь при изменении напряжения питающей сети, а также при изменении параметров тиристоров, и позволяют создать стабиль. ную длительность паузы в напряжении питания нагрузки контактной сети. Кроме того, применение коммутирующего блока позволяет изменять частоту запирания силового пре образователя и выбирать ее минимальной.

Формула изобретения

Устройство для защиты от утечек тока в контактной сети с цикличным прерыванием цепи нагрузки, содержащее управляемый тиристорный трехфазный выпрямитель с источником питания и коммутирующим блоком в цепи управляющих электродов тиристоров, источник оперативного питания защиты, включенный параллельно выпрямителю через ограничительное сопротивление и чувствительный элемент, зашунтированный силовым диодом, включенным в цепи питания нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, коммутирующий блок выполнен в виде последовательно соединенных транзисторного ключа и делителя частоты и подключен к дополнительному источнику питания, а второй вход коммутирующего блока связан с выходом чувствительного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №373812, кл. Н 02Н 3/16, 15.04.70 (аналог).

2. Авторское свидетельство СССР № 402111, М. Кл. Н 02Н 3/16, 05.05.70 (прототип).

562032

Составитель Ю. Барабанов

Техред О. Тюрина

Редактор И. Шейкин

Корректор Л. Брахнина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1539/1 Изд. № 522 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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