Устройство для защиты от обрыва проводов тяговой сети, подключенных к шинам питания тяговой подстанции электрифицированной железной дороги

 

Союз Соеетскми

Соцмалмстмческми

Республмк

О П И С А Н И Е ()657507

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 12.07.76(21) 2384765/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.79.Бюллетень №14

Дата опубликования описания 18.04. q

2 (51) М. Кл.

Н 02 Н 3/16

Н 60 М 3/00

Гооудерстеенный комитет

СССР ао делим иэооретений и открмтнй (53) УДК621.316. .925:621..31 1 (088. 8) Б. И. Косарев, Г. H. Косолапов и A. В. Наумо

K :,:, (72) Авторы изобретения

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОБРЫВА ПРОВОДОВ

ТЯГОВОЙ СЕТИ, ПОДКЛЮЧЕННЫХ К ШИНАМ ПИТАНИЯ

ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Изобретение относится к электрифицированным железным дорогам и может быть использовано для защиты усиливающих и питающих проводов тяговой сети, подвешенных на опорах вдоль железных дорог и подключенных к шинам питания тяговой подстанции.

Известны устройства для зашиты от обрыва проводов тяговой сети электрифицированных железных дорог, содержащие шины питания, к одной из которых подключены указанные провода, подвешенные на изоляторах и кронштейнах на опорах, все металлические элементы которых через заземляющий провод и датчик пробоя соединены с дополнительным проводом, соединенным через элементы контроля (реле) и отсасываюший провод с рельсами, источник питания переменного тока (1).

Однако известные устройства сложны и обладают низкой надежностью работы, что не позволяет применить их для зашиты от обрыва проводов тяговой сети.

Известно также устройство защиты от обрыва проводов тяговой сети, подключенных к шинам питания тяговой подстанции электрифицированной железной дороги, со. держащее заземляющие провода, соеди% няющие все металлические элементы опор, на которых через изоляторы и кронштейны подвешены провода тяговой сети, с рельсами, подключенными к другой шине питания тяговой подстанции, блок контроля и сигнализации(2).

Однако это устройство не отвечает в полной мере условиям и требованиям быстродействия срабатывания при обрыве и падении проводов на землю.

Целью изобретения является повышение быстродействия срабатывания устройства при падении оборванных проводов на землю.

И

Цель достигается тем, что устройство для зашиты от обрыва проводов тяговой сети, подключенных к шинам питания тяговой подстанции электрифицированной железной дороги, содержащее заземляю657 507 шие элементы опор, «а которых через изоляторы и кронштейны подвешены провода тяговой сети, с рельсами, подключенными к другой шине питания тяговой подстанции, блок контроля и сигнализации, дополнительно снабжено на каждой опоре датчиком контроля состояния тяговой сети, а на тяговой подста«ции — датчиком определения короткого замыкания, вход которого соединен с шиной питания тяговой подстанции, а выходы подключены, соответственно, к входу блока контроля и сигнализации и к каждому из проводов тяговой сети> вход датчика контроля состояния проводов тяговой сети соединен с каждым из укаэанным проводов,а выход указанного датчика подключен к заземляющему проводу, при >ем датчик контроля состояния проводов выполнен в виде установленной над проводами металлической штанги, один конец которой жестко закреплен на опоре и соединен с заземляющим проводом, а на другом конце указанной штанги, установлен в одной плоскости с проводами улавливатель, состоящий иэ двух металлических планок, расположенных под углом друг к другу.

При наличии нескольких проводов, подвешенных на одной опоре, датчик контроля состояния проводов содержит дополнительно. стержень, жестко закрепленный на нижнем седле подвески проводов н соединенный шарнирно с металлическими планками, охватывающими каждый из проводов, на которых жестко закреплены опорные толкатели, выполненные в виде металлических скоб., На фиг. 1 Представлена принципиальная схема устройства для системы однофазного переменного тока; на фиг. 2— принципиальная схема устройства для системы питания тяговой сети 2х25 кВ; на фиг; 3 — конструктивная схема датчика контроля состояния проводов тяговой сети; на фиг. 4 — конструктивная схема датчика контроля состояния нескольких проводов, подвешенных на одной опоре.

Предлагаемое устройство включает в себя (фиг. 1,2) тяговые подстанции 1, контактные провода 2, усиливающие,и питающие провода тяговой сети 3, рельсы 4, соединенные через отсасываюший привод (на фиг. не показан) с шиной тяговой подстанции 1, опоры контактной сети 5, соединенные через изоляторы и консоли 6 и 7 с питающими проводами 2 и 3, между которыми «а определенном расстоянии установлены «опереч«ые электрические соединители 8, рельсы 4 через заземлян>ший провод ф соединен с датчиком 10 контроля состоя«ия проводов тяговой сети, связанным с каждым из проводов 3, в которые последовательно на тяговой подстанции включен датчик определения места короткого замыкания 11, соединены с блоком конт1О роля и сигнализации 12, В системе питания тяговой сети 2х25 кВ (фиг.2) между питающими 3 и контактными 2 проводами и рельсом 4 включен авто трансформатор 13, Датчик контроля со15 стояния питающих проводов тяговой сети состоит (фиг.3) из металлической штан-t, ги 14, на конце которой установлен улавливатель 15. При подвеске на одной опоре нескольких питающих проводов, дат20 чик содержит дополйительно стержень 16, соединенный жестко с нижним седлом 17:. крепления проводов и через шарнирное соединение 18 — с металлическими планками 19, и на проводах установлены сле- дующим образом. В нормальных условиях эксплуатации тяговая подстанция 1 через выключатели (на фиг. не показаны) соединена с контактными и питающими 3 проводами тяговой сети. При обрыве питающего провода 3, за счет подъеме гирлянды изоляторов 6 и тяжения части оборванного провода соединения провода 3 с улавливателем 15 штанги 14, метал- лическую связь с рельсом 4 через заЗ земляюший провод 9, на тяговой подстанции 1 срабатывают автоматы (на фиг. не показаны) максимальной токой заши-ты, которые срабатывая, отключают практически мгновенно поврежденный участок питающего провода 3 тяговой сети. Одновременно сраоатывает датчик определения места короткого замыкания 11, чем фиксируется место к.з. и определяется поврежденный участок тяговой сети. При срабатывании датчика 11 на блоке контроля и сигнализации 12 фиксируется режим повреждения проводов и выдается световая и звуковая сигнализация на пульт обслуживающего персонала и энергодиспетчера (на фиг. не показан).

В системе питания тяговой сети

2х25 кВ (фиг.2) отключение поврежденного питающего провода поэвляет за счет отключения автотрансформатора 13 nepeRm на обычную систему однофазнЬго переменного тока.

Если на одной опоре подвешено несколько питающих проводов тяговой сети, :> 57 то при обрыве любого из проводов 3 за счет тяжения происходит проскальзывание провода в седле 17, в результате чего толкатель 20 начинает вращать металлическую планку 19 до замыка- у ния с улавливателем 15 штанги 14, соединенной через заземляющий привод 9 с рельсом 4, создавая, тем самым, условия для срабатывания максимальной токовой зашиты на тяговой подстанции 1. О

Срабатывание зашиты приводит к практи« чески мгновенному отключению поврежденной линий, что и повышает условия электробезопасности.

Так как натяжение любого из прово- д дов составляет не менее 1000 кг, то максимальная сила трения в седле должна быть не более 250-300 кг. Шарнирное соединение 18 стержня 16 с планкой 19 позволяет обеспечить метал- 20 лическую связь провода 3 с улавливателем 15 за счет малых усилий.

Формула изобретения 25

1. Устройство для зашиты от обрыва проводов тяговой сети подключеннЫх к шинам питания тяговой подстанции электрифицированной железной дороги, содер- 36 жащее заземляющие провода, с оедин яющие все металлические элементы опор, на которых через изоляторы и кронштейны подвешены провода тяговой сети, с рельсами, подключенными к шине питания тяговой подстанции, блок контроля и сигнализации, от пичающеес я тем, что с целью повышения быстродействия срабатывания устройства при падении оборванных проводов на землю, оно дополни- 4Е тельно снабжено на каждой опоре датчиком контроля состояния проводов тяговой сети, а на тяговой подстанции— датчиком опредепения места короткого замыкания, вход которого соединен с

507 б шиной питания тяговой подстанции, а выходы подключены соответственно, к входу блока контроля и сигнализации и к каждому из проводов тяговой сети, вход датчика контроля состояния проводов тяговой сети соединен с каждым из проводов тяговой сети, а выход указанного датчика подключен к заземляющему проводу.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что датчик контроля состояния проводов тяговой сети выполнен в виде установленной над проводами металлической штанги, один . конец которой жестко закреплен на опоре и соединен с заземляющим проводом, а на другом конце указанной штанги установлен в одной плоскости с проводами улавливатель, состоящий из двух металлических планок, расположенных под углом друг к другу.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что при наличии, нескольких проводов тяговой сеж, подвешенных на одной опоре, датчик контроля состояния проводов содержит цополиитепьно стержень, жестко закрепленный на нижнем седле подвески проводов, и соединенный шарнирно с металлическими пла кшйпг; охватывающими каждый из проводов, на которых жестко закреплены опорные тол» катели, выполненные в виде металлических скоб.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сердинов С. М. Анализ работы и повышение надежности устройств электроснабжения электрифицированных же- лезных дорог. М., Транспорт, 1975, с. 262-263.

2. Векслер М. И. Зашита тяговой сети постоянного тока от токов короткого замыкания, М., "Транспорт", 1976, с.6 рис. 1.