Устройство для защиты шахтной тяговой сети постоянного тока от короткого замыкания
(t ii928499
Союз Советсиив
Социапистичесиик
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (2 ) 3c" влено 29. 05. 80 (21) 2934890/24-07 с присоединением заявки М(23) Приоритет (5I)M. Кл.
Н 02.Н 3/087 еевудвретеенные комитет
СССР ав аелем кзабретений и втарыткй
Опубликовано 15 05 82. Бюллетень М 18
Дата опубликования описания 15. 05. 82 (53) УДК621. 316. .925(088.8) А.Д.Динкель, В.Н.Зуев, А,И.Оздое и А..А..Пастухов--...
) (72) Авторы изобретения
1
Пермский поли техни ческий институт (71 ) Зая в и тел ь
15") УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ШАХТНОЙ
ТЯГОВОЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Изобретение относится к устройствам шахтной тяговой сети постоянного тока от коротких замыканий и может быть использовано в автоматических тяговых подстанциях и автоматических выключателях постоянного тока.
Известны устройства защиты контактных сетей постоянного тока, основанные на использовании производной тока. Они содержат датчик контролируiO емого параметра, усилительный элемент, блок сравнения и выдают сигнал на срабатывание защиты при отключении контролируемой величины от уставкиг11.
Однако известные устройства имеют низкую чувствительность и зависимость уставки срабатывания от тока нагрузки тяговой сети.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому рузультату к изобретению является устройство для защиты шахтной тяговой сети постоянного тока, содержащее датчик производной тока, быстродействующий автоматичес2 кий выключатель, блок повторного включения, блок формирования сигнала, логический блок, блок анализа спадания тока и блок замыкания фаз. Быстро действующий автоматический выключа" тель соединен последовательно с датчиком производной тока, блоком формирования сигнала и логическим блоком °
Блок повторного включения и блок замыкания фаз выходом подключения к сети,а входом связаны с автоматическим выключателем, причем вход блока анализа спадания тока подключен к датчику производной тока (2)..
Недостаток его заключается в том, что значительное время анализа спадания тока в сети снижает быстродействие повторного включения питания, что ухудшает качество напряжения питания контактных сетей.
Цель изобретения — повышение качества питания сети путем уменьшения времени определения аварийного состояния.
3, . 92849
Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчик производной тока, выход которого
: соединен с элементом формирования сиг нала производной тока нарастания, первый выход которого соединен с первым входом логического блока, включающим в себя блок автоматического повторного включения, второй вход ло" гического блока подключен к одному из выходов блока анализа тока спадания, выход логического блока соединен с автоматическим выключателем, и подключенный к сети диод, снабжено сумматором и блоком сравнения с элементом задания уставки,. а блок анализа тока спадания выполнен на пиковом детекторе, другой выход которого подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого соединен со вторым выходом элемента формирования сигнала производной тока нарастания,который. выполнен с памятью максимального значения производной то ка нарастания, выход сумматора соеди- нен со входом блока сравнения, выход которого подключен к третьему входу логического блока.
На чертеже представлена схема устройства.
Устройство состоит из быстродействующего автоматического выключателя
1, датчика производной тока 2, выход которого подключен к входу элемента формирования сигнала производной то ка нарастания 3 и к входу пикового детектора 4, сумматора 5, подключенного к одному из входов блока сравнения 6, а к другому его входу подклю" чен выход элемента задания установки
7 и логического блока 8.
Устройство работает следующим образом.
При увеличении тока в сети, питаемой от быстродействующего автоматического выключателя 1, сигнал с датчи- ка производной тока 2 поступает в элемент формирования сигнала производной тока нарастания 3, где запоминается на некоторое время первоначальное максимальное его значение. Одновременно этот сигнал с элемента 3 поступает в логический блок 8, который вырабатывает сигнал, отключающий быстродействующий автоматический выключатель 1, вызывая отключение пи- >> таемой сети. Начинается процесс спадания еока в сети и датчик производ- ной тока 2 вырабатывает сигнал другой полярности, поступающий через пиковый детектор 4 на сумматор 5, где суммируется с максимальным значением производной тока нарастания и если напряжение пропорциональное сумме максимального значения производной тока нарастания и максимального значения тока спадания больше уставки,,заданной блоком задания 7, то блок сравнения
6 подает сигнал в логический блок 8, запрещаоций включение быстродействующего автоматического выключателя 1, если, меньше - то сигнал блока 6 разрешает прохождение сигнала с блока 4 и быстродействующий автоматический выключатель снова включается, подавая питание в сеть. В блоке задания уставки 7 устанавливается уставка, равная току короткого замыкания в питаемой контактной сети. Диод 9, включенный параллельно контактной сети, в обратной полярности, обеспечивается протекание тока нагрузки после отключения автоматического выключателя 1, ограничивая перенапряжения в контактной сети и обеспечивая контроль спадания тока нагрузки контактной сети.
В момент короткого замыкания ток в контактной сети при наличии тока нагрузки начинает нарастать с величины тока нагрузки по закону „ ð = „+(„ç „) (1 е ° где Э „- ток нагрузки, А;
31 - установившийся ток короткого замыкания, А, время, с, Г - постоянная времени цепи,с.
Максимальное значение производной тока нарастания
Таким образом, быстродействующий автоматический выключатель отключает контактную сеть в начальный момент нарастания тока, и практически спадание тока начинается с тока нагрузки и определяется выражением сп не
-+!т
Максимальное значение производной спадания тока в контактной сети
I сеют = Ъ при одинаковом значении постоянной
Формула изобретения
5 9284 времени в цепи при нарастании и спадании тока (что достигается включением диода 9 на выходе быстродействующего автоматического выключателя в обратной полярности) после суммирования
Таким образом, на выходе суммато- 1о ра вырабатывается сигнал, пропорцио-. нальный току короткого замыкания и независящей от тока нагрузки. Так как максимальное значение производной нарастания и спадания тока контактной сети имеют место только в начальные моменты переходных процессов в кон" тактной сети, то быстродействие определения аварийного состояния сети предложенного устройства значительно превосходит известное. Кроме того, постоянная времени цепи при наличии короткого замыкания значительно уменьшается, поэтому, последнее частное увеличивается, что приводит к повышению чувствительности предлагаемого устройства защиты шахтной тяговой сети постоянного тока.
Устройство для защиты шахтной тяговой сети постоянного тока от корот кого замыкания, содержащее датчик производной тока, выход которого соединен с элементом формирования сиг99 6 нала производной тока нарастания, первый выход которого соединен с первым входом логического блока, включающим в себя блок автоматического повторного включения, второй вход логического блока подключен к одному из выходов блока анализа тока спадания, выход логического блока соединен с автоматическим выключателем, и подключенный к сети диод, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества питания сети путем уменьшения времени определения аварийного состояния, оно снабжено сумматором и блоком. сравнения с элементом задания уставки, а блок анализа тока спадания выполнен на пиковом детекторе, другой выход которого подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого соединен с вторым выходом элемента формирования сигнала производной тока нарастания, который выполнен с памятью максимального значения производной тока нарастания, выход сумма" тора соединен с входом блока сравнения, выход которого подключен к третьему входу логического блока.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Кучма К.Г. и др. Защита от токов короткого замыкания в контактной сети. "Трансжелдориздат", 1960, с. 67.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2704509,кл. Н 02 Н 3/08, 1978.
928499
Составитель Л.Васькова
Редактор И.Товтин Техред Т. фанта Корректор Ю.Макаренко ю
Заказ 3274/69 Тираж 670 Подписное
ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж-35, Раушская наб.,д,4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
