Устройство для шунтирования установкипродольной емкостной компенсации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()838890

Союз Советскин

Социалистически«

Республик (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05, 09, 79 (21) 2815504/24-07 с присоединением заявки .%.— (23) Приоритет

Опубликовано 15,06.81. Бюллетень .%22

Дата опубликования описания 25.06,81 (53)M. Кл.

H 02 J 3/18

В.60 М 1/10

Ьаударстаенный намнтет

СССР нв делам «зоаретеннй н еткрытнй (53) УДК 621,316,,761.2(088.8) (72) Автор изобретения

Л,А,Герман (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШУНТИРОВАНИЯ УСТАНОВКИ

ПРОДОЛЬНОЙ ЕМКОСТНОЙ КОМПЕНСАЦИИ.1

Изобретение относится к установкам продольной емкостной компенсации (УПК), включенным в тяговой сети, а также может быть применено для УПК общего назначения с частыми переключениями.

Известны устройства для шунтирования УПК, содержащие дуговой разрядник для защиты УПК от перенапряжений, который, в свою очередь, шунтируется масляным выключателем (l ).

)а

Известно устройство для шунтирования УПК, в котором при проходе токоприемника элек троподвижного состава так называемого "открытого воз15 душного промежутка (ВП) контактной сети, к которому подключено УПК, за счет разности потенциалов возникает дуга и возможен пережог ВП (2).

Однако для таких ВП (в отличие от

ВП без УПК) положение усугубляется тем, что в момент замыкания токоприемником ВП (на двухпутном участке до 300 раэ в сутки) в месте контакта проходят разрядные токи УПК в несколько десятков килоампер, что повышает поворотность пережога. Обычно "открытые" ВП, где подключено

УПК, даже со специальными защитами быстро изнашиваются.

Известно устройство для шунтиро- вания УПК, в котором перед проходом токоприемника по ВП включают вакуумный выключатель УПК, шунтирующий одновременно и УПК и ВП, чем обеспечивается надежный проход токоприемника по ВП (на время 5-10 с).

Для этого в данном устройстве контакты датчиков прохода токоприемника, устанавливаамые с обеих сторон

ВП, соединены с приводом вакуумного выключателя и воздействует на его включение (3 ), Недостатком такого устройства является то, что через контакты вакуумного выключателя в момент включения могут протекать токи до нескольких десяткоВ килоампер, Это ведет к повышен3 8388 ному износу контактов. Износ увеличивается из-за повышенной частоты разрядного тока 1.000-4000 Гц, но особенно иэ-за неустранимого дребезга (отскока) контактов в момент включения. Причем стремление к уменьшен по времени включения ведет к увеличению дребезга.

Цель изобретения — повышение надежности шунтирующего устройства УПК

10 и, в частности, вакуумного выключателя за счет уменьшения токов разряда УПК, протекающих через вакуумный выключатель, Эта цель достигается тем, что в шунтирующее устройство введены синхронизатор с фазоповоротным устройством, вход которого подключен ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, а выход — к синхронизатару, Выходной контакт синхронизатора, связанный с положительным потенциалом источника питания, соединен с управляющим входом быстродействующего привода вакуумного выключателя. Тем самым включение выключателя происходит в момент прохода синусоиды напряжения нулевого значения.

На чертеже показана принципиальная схема устройства °

90 4

При коротком замыкании в контактной сети для защиты от перенапряжений срабатывает управляемьФ разрядник 5, замыкается контакт 11 датчика 12 тока, подсоединенный к трансформатору тока 6, и поступает положительный потенциал источника питания на управляющий вход привода, и происходит включение вакуумного включателя 7. При проходе токоприемником датчика 10 замыкается его контакт 11 и подается напряжение от трансформатора 9 напряжения на фазоповоротное устройство 13, которое сдвигает синусоиду напряжения на Ч> электрических градусов или по време1ОЯ ни на t y = 80, мс. Синхронизатор. замыкает свой выходной контакт при проходе этой синусоиды напряжения через нулевые значения, Угол Я выбирается так, чтобы

1 ОЙ мс и следовательно Ч = 18 (, — 10М) где 1 - собственное время включения вакуумного выключателя, мс;

И вЂ” целое число (выбирается так, чтобы выполнялось

0 «(> «180);.

10 мс — длительность половины периода синусоиды напряжения 50 мГ.

Покажем, что при включении вакуумного выключателя в ноль напряжения величина разрядного тока значительно снижается. Считая, что разрядные сверхтоки в основном определяются

45 в контуре конденсаторная батарея

УПК - дроссель, то разрядный ток ра= е " - s in (л>„ t + >-о(соэ u3©t

50 - — Б 1П О С)) >о

I где Ь вЂ” коэффициент затухания;

Ц Io- напряжение и ток УПК, при

l которых включается,выключатель„.

Ф(> — собственная частота, 1=-,— — Ь ; Ь = —;

Π— индуктивность дросселя;

К воздушному промежутку (ВЙ) контактной сети, 2 подключена конденсаторная батарея УПК 3 через демфирующий дроссель 4, управляемый разрядник 5 с трансформатором 6 тока, 35 вакуумный выключатель 7,, с быстродействующим приводом 8 и первичная обмотка трансформатора напряжения

9, У ВП с обеих сторон установлены датчики прохода токоприемника !О.

Для питания привода и схемы управления используются стбилизированнъ>й источник питания постоянного тока (+ U ), Выходной контакт 11 датчика 12 тока, связанный с положительным потенциалом источника питания, соединен с управляющим входом привода. Фаэоповоротное устройство

13 соединено ео вторичной обмоткой трансформатора напряжения 9 через контакты 14 датчика привода токоприемника, а выход фазoFFоворотного устройства 13 подключен к входу синхронизатора 15, выходной контакт 16 которого, связанный с положителы ь>м .потенциалом источника питания„ соединен с управляющим входом привода выключателя.

В этом случае включение вакуумного выключателя произойдет в ноль синусоиды напряжения на ВП (или, что то же самое, на УПК). Действительно, пусть * = 23 мс, тогда, вь>бирая Й = 2 получим С = 3 мс

1 3

Э и р = ВО = 54

1О

Формула изобретения

5 83 . С вЂ” емкость конденсаторной 6атареи; .г — активное сопротивление контура.

Так как Ь<(Щ>, то второе слагаемое в квадратных скобках не вызывает сверхтоки, а сверхтоки определяет первое слагаемое. Поэтому, если 0, =

= О, то разрядные токи не превосходят рабочего тока УПК вЂ” 1ц.

Фазоповоротное устройство легко выполняется на элементах РС, а синхронизатор на тиристоре с выходным герконовым реле, Для уменьшения времени включения вакуумного выключателя 3QQ, -10/320 до 10-15 мс, используемого для УПК напряжением

27,5 кВ,перемонтируютмощные отключающие пружины на включение выключателя, уменьшают расстояние между контактами вакуумных камер до 3 мм и производят специальную регулировку выключателя. В приводе выключателя электромагнит включения подсоединяют к стабилизированному источнику питания через тиристорный контактор.

Предложенное устройство снижает износ контактов вакуумных камер выключателя, что позволяет удлинить сроки их работы в 2-4 раза, Устройство для шунтирования уста новки продольной емкостной компенсации, подключенной к воздушному промежутку коМактной сети, содержащее включенные параллельно установке продольной емкостной компенса8890 6 ции вакуумный выключатель с быстродействующим приводом, первичную обмотку трансформатора напряжения и управляемый разрядник с последовательно

5 соединенным трансформатором тока, на выходе которого включен датчик тока, датчики прохода токоприемника, установленные с обеих сторон воздушного промежутка, стабилизированный источник постоянного тока для питания привода, датчик тока, выходной контакт которого соединен с плюсовой клеммой источника питания и с управляющим входом привода и демпфирующий дроссель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности, оно снабжено синхронизатором с фазоповоротным блоком, вход которого через выходные контакты датчиков прохода .токоприемника подсоединен ко вторичной обмотке трансформатора, а выход его подключен ко входу синхронизатора, а выходной контакт синхронизатора подсоединен . к управляющему входу быстродействующего привода вакуумного выключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ЗО 1. Бороцулин Б,М,, Герман Л,А, Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог переменного тока. М., "Транспорт", 1976.

2, Сердинов С,N, Анализ работы и повышение надежности устройств энергоснабжения электрифицированных железных дорог, Yi,, "Транспорт", 1975, с. 366.

3. Авторское свидетельотво СССР

4р У 325196, кл, В 06 М IjlO, 1972, 838890

Составитель Л,Дементьева

Редактор М.Хома Техред Н.Бабурка . Корректор Г.Решетник

Заказ 4459 83 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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