Способ защиты от замыкания на землю контактной сети переменного тока

 

Саюз Советских

Сациепистическкх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

АвтО(э О1и у рддр ад э - цу

<>637899 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.03.76 (2l) 2333737/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 151278.Бюллетень ¹ 46 (45) Дата опубликования описания 15.1278. (5l} N. Кл.

Н 02 Н 3/16

Н 02 H 3/38

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621 316 .925 (088. 8) В.И. Гаммель, В.А. Зорин и B.С. Толкач (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЬ1КАНИЯ HA ЗЕМЛЮ

КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам защиты от токов замыкания на землю.

Способ может быть использован при защите от замыкания на землю кочтактной сети переменного тока преимущественно карьерного электрифицированного транспорта.

Иззестны аналогичные способы защиты, согласно которым осуществляют 10 измерение токов всех электровозов, их суммирование и сравнение с измеряемым током фидера. Для передачи информации о величине тока нагрузки каждого электровоза необходима орга- (6 низация специальных качалов связи (11 .

Известен также способ защиты, основанный на измерении тангенса угла между током и напряжением защищаемой линии, использующий для этого, например, датчики Холла (2).

Ближайшим аналогом предложенного способа является способ защиты от замыкания на землю контактной сети переменного тока, согласно которому не- 5 прерывно измеряют угол сдвига фаз между током и напряжением, сравнивают его с опорным углом и формируют сигнал на отключение в случае, если величина измеренного угла меньше опор-Ю ного (3) . Этот способ предполагают, что опорный угол постоянен во всем диапазоне токов, в то время как в относительно коротких и малонагруженных тяговых сетях карьерного транспорта угол сдвига фаз между током и напряжением в режиме нагрузки зависит от тока нагрузки. Эта зависимость представлена на чертеже. Следствием того, что опорный угол устанавливают постоянным, является недостаточная чувствительность этого способа при малых токах замыкания на землю.

Замыкания на землю отличаются малыми величинами токов, на которые распространенные виды защит, например, максимально-токовая, не реагируют.

Токи замыкания на землю имеют активный характер в отличие от токов нагрузки (электровозов), имеющих индуктивных характер. Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что угол сдвига фаз между током и напряжением для карьерных электровозов в зависимости от тока нагруз" ки описывается приблизительно двумя отрезками прямых в прямоугольных хоординатах следующим образом: ч -k1%Р 1 >1>1 н т =const птэтi. 1 > 1

637890 среднее за полпериода значение тока.

Далее реализуется зависимость ч „"т -aI.

Для этого можно использовать вычитающий усилитель, на один иэ входов которого подается постоянное напряжение, пропорциональное Чо, на другой с коэффициентом.((поступает напряжение, пропорциональное определенному за полпериода значению тока. На выходе усилителя реализуется функция Чоп =

= )О-RI Полученное напряжение сравнивается с запомненным, соответствукааим углу сдвига фаэ, и, если напряжение с выхода усилителя меньше запомненного, фиксируется факт замыкания.

Формула изобретения

Способ защиты от замыкания на землю контактной сети переменного тока, согласно которому непрерывно измеряют угол сдвига фаз между током и напряжением, сравнивают его с опорным углом и формируют сигнал на отключение в случае„ если величина измеренного угла меньше опорного, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности защиты от токов замыкания на землю, дополнительно ,непрерывно измеряют величину тока в

1 контактной сети и по измеренной вели,чине тока непрерывно устанавливают величину опорного угла в соответствии с выражением

9=9 -tl, где 9 — текущее значение измеряемого угла сдвига фаз, град; Po — максимальный угол при минимальном токе нагрузки, град1

Х вЂ” величина тока в контактной сети, А; коэффициент схемы, A/ãðàä.

- Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Авторское свидетельство СССР

Р 382193 кл. Н 02 Н 3/16, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 137165, Н 02 Н 3/38, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

9 163254» Н 01 Н 83/18, 1964.

Ы щр 2рр 5w мю ррр рр рр ) " " ® . где Vo — максимальный угол при минимальном токе нагрузки;

1 — точка перегиба графика, после которой угол 9 остается практически постоянным) — постоянный коэффициент

rpaa схемы, имеющий размерность

Практически для тяговых сетей

10 кВ t© имеет величину порядка

50„ после точки перегиба угол 9 приблизительно равен 32 (см.чертеж).

Целью изобретения является повыше- 0 ние чувствительности защиты от токов замыкания на землю. укаэанная цель достигаетея тем, что по способу защиты от замыкания на землю контактной сети переменного )5 тока, при котором непрерывно измеряют угол сдвига фаэ между током и напряжением, сравнивают ex î с опорным углом и формируют сигнал на отключение в случае, если величина у) измеренного угла меньше опорного, дополнительно непрерывно измеряют величину тока в контактной сети и по измеренной величине тока для его ма,лых значений непрерывно устанавливают величину опорного угла в соответствии с выражением

1*9 "3(I где Ч вЂ” текущее значение измеря- 0 емого угла сдвига фаз, грал)

Ч вЂ” максимальный угол при минимальном токе нагрузки, град;

1 — величина тока в контактной сети, А; — коэффициент схемы, A/ãðàä.

По существу, в течение каждого периода питающего напряжения измеряется временной интервал между моментами перехода через ноль от отрицательных к положительным значениям кривых напряжения и тока, соответствующий углу сдвига фаэ (например, при помощи усилителей — ограничителей и схем, совпадения), который преобразуется в напряжение или код при помощи, например,45 интегратора. Полученное напряжение (или код) запоминается.

В течение положительного полупериода тока соответствующими детекторами определяется амплитудное или 50 Р<арар) ЦНИИПИ Заказ 7128/43

Тираж 850 Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4