Устройство для заземления опор контактной сети

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ, содержащее установленные на опорах контактной сети и связанные с металлическими поддерживающими конструкциями заземляющие проводники, рельсовую цепь, заземляющий блок подстанции, связываемый с одним полюсом источника энергоснабжения и протяженный заземлитель, отличающееся, тем, что, с целью повышения надежности защитного заземления, снижения электрической коррозии подземных металлических сооружений и повышения надежности действия максимально-токовой защиты, протяженный заземлитель секционирован двумя встречно включенными полупроводниковыми вентилями , подключаемыми общим катодом к одному полюсу источника энергоснабжения, причем между заземляющим блоком подстан§ ции и одним полюсом источника энергоснабжения включен вентиль. (Л S е ю Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 @ В 60 М 5/02

1 "1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОР НОМА СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3345588/24-11 (22) 15.10.81 (46) 23.02.85. Бюл. № 7 (72) К. Б. Кузнецов, Г. С. Кузнецова, А. А. Галузо и А. П. Мезенцев (71) Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта и Управление ордена Октябрьской Революции Южно-Уральской железной дороги (53) 621.332.3 (088.8) (56) 1. Сердинов С. Н. Анализ работы и повышение надежности устройств энергоснабжения электрифицированных железных дорог. M., «Транспорт», 1975, с. 204 †2.

2. Авторское свидетельство СССР № 449833, кл. В 60 М 1/04, 13.04.80 (прототип) (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ, со„„SU„„A держащее установленные на опорах контактной сети и связанные с металлическими поддерживающими конструкциями заземляющие проводники, рельсовую цепь, заземляющий блок подстанции, связываемый с одним полюсом источника энергоснабжения и протяженный заземлитель, отличающееся, тем, что, с целью повышения надежности защитного заземления, снижения электрической коррозии подземных металлических сооружений и повышения надежности действия максимально-токовой защиты, протяженный заземлитель секционирован двумя встречно включенными полупроводниковыми вентилями, подключаемыми общим катодом к одному полюсу источника энергоснабжения, причем между заземляющим блоком подстанции и одним полюсом источника энерго- Е снабжения включен вентиль.

41026

11

Изобретение относится к заземляющим устройствам контактной сети и тяговых подстанций электрических железных дорог постоянного тока.

Известны устройства для защиты подземных металлических сооружений, в том числе железобетонных фундаментов опор контактной сети, от электрической коррозии токами электротяги: путевые источники тока, вентильное секционирование, катодная защита, применение тросового объединения опор контактной сети (1).

Недостатками этих устройств являются низкая надежность защиты от коррозии протяженных подземных сооружений, высокая стоимость, а также необходимость применения специальных защит в дополнение к максимально-токовой защите контактной сети.

Известено устройство для заземления опор контактной сети, содержащее установленные на опорах контактной сети и связанные с металлическими поддерживающими конструкциями заземляющие проводники, рельсовую цепь, заземляющий блок подстанции, связываемый с одним полюсом источника энергоснабжения, и протяженный заземлитель (2).

Однако в известном устройстве трос группового заземления изготовлен из дорогостоящего цветного металла, используются рельсовые пути в качестве защитного заземления, что снижает надежность работы рельсовых цепей автоблокировки, происходит электрическая коррозия опор контактной сети токами электротяги.

Цель изобретения — повышение надежности защитного заземления, снижение электрической коррозии подземных металлических сооружений и повышение надежности действия максимально-токовой защиты.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для заземления опор контактной сети, содержащем установленные на опорах контактной сети и связанные с металлическими поддерживающими конструкциями заземляющие проводники, рельсовую цепь, заземляющий блок подстанции, связываемый с одним полюсом источника энергоснабжения, и протяженный заземлитель, последний секционирован двумя встречно включенными полупроводниковыми вентилями, подключаемыми общим катодом к одному полюсу источника энергоснабжения, причем между заземляющим блоком подстанции и одним полюсом источника энергоснабжения включен вентиль.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для заземления опор контактной сети.

Устройство содержит установленные на опорах 1 контактной сети и связанные с металлическими поддерживающими конструкциями 2 заземляющие проводники 3, рельсовую цепь 4, заземляющий блок о под5

1О

55 станции и протяженный заземлитель 6, который секционирован двумя встречно ключенными полупроводниковыми вентилями 7, подключаемыми общим катодом к одному полюсу 8 источника 9 энергоснабжения, причем между заземляющим блоком 5 подстанции и одним полюсом 8 источника энергоснабжения включен вентиль 10. Протяженный заЬемлитель 6 соединен надземными выводами 11 с полупроводниковыми вентилями 7, катоды которых соединены в свою очередь с дроссель-трансформаторами12 рельсовой цепи 4.

Устройство как защитное заземление контактной сети работает следующим образом.

При пробое изоляции контактной сети образуется электрическая цепь замыкания от источника 9 электроснабжения через контактную сеть 13, поврежденную изоляцию, заземляющие проводники 3, протяженный заземлитель 6 через три параллельных ветви: первую — входное сопротивление протяженного заземлителя 6, его надземные выводы 11 полупроводниковый вентиль 7, вторую — входное сопротивление протяженного заземлителя 6 и входное сопротивление рельсовой сети, третью — входное сопротивление протяженного заземлителя 6, заземляющий блок 5 подстанции и вентиль

10 к одному полюсу 8 источника энергоснабжения.

По сравнению с известным на участке от протяженного заземлителя 6 до одного полюса 8 источника энергоснабжения добавляется параллельная электрическая цепь через заземляющий блок 6 подстанции и вентиль 10, снижающая общее сопротивление цепи. Уменьшение сопротивления цепи при коротком замыкании увеличивает надежность и улучшает селективность (избирательность) максимально-токовой защиты, т.е повышает ее эффективность.

При пробое изоляции в распределительном устройстве тяговой подстанции создается короткозамкнутая цепь как для собственного источника, так и для соседних: контактная сеть 13, поврежденная изоляция, заземляющий блок 5 подстанции и полупроводниковый вентиль 10, т. е. шунтируются два последовательно включенных сопротивления: сопротивление растеканию заземляющего блока и входное сопротивление рельсовой цепи. Следовательно, предлагаемое устройство по сравнению с известным уменьшает сопротивление цепи короткого замыкания при аварийных режимах пробоя изоляции в распределительном устройстве постоянного тока тяговой подстанции. Это повышает надежность и селективность максимальной токовой защиты.

Устройство как средство защиты от коррозии подземных сооружений работает следующим образом.

При стекании токов электрических локомотивов из анодной зоны рельсовой цепи

1141026

4 большая часть токов (до 25%) проте-кает не по земле и подземным сооружениям, а по протяженному заземлению 6, надземным выводам 11 и полупроводниковому вентилю 7 в один полюк 8 источника 9 энергоснабжения. Этим снижается воздействие электрической коррозии на подземные сооружения из-за снижения величины токов, протекающих в земле.

Опоры 1 контактной сети присоединены заземляющими проводниками 3 к протяженному заземлителю 6. Ввиду того, что по протяженному заземлителю 6 ток, как правило, при любых поездных ситуациях протекает от земли к одному полюсу 8 источника 9. энергоснабжения, следовательно, заземляющий блок 5 и протяженный заземлитель 6, как и фундаменты присоединеиных заземляющими проводниками 3 опор 1 контактной сети, катодно поляризованы и не подвергаются электрической коррозии токами электротяги.

Предлагаемое устройство по сравнению с 20 известным за счет подключения к одному полюсу 8 источника заземляющего блока 5 через полупроводниковый вентиль 10 уменьшает сопротивление всей цепи, а следовательно, увеличивает протекание тока по устройству, а не по земле и подземным сооружениям, что снижает электрическую коррозию как фундаментов опор контактной сети, так и любых подземных сооружений.

Включение в предлагаемом устройстве двух вентилей 7 катодами к одному полюсу 8 источника секционируют протяженный заземлитель 6, предотвращая протекание по нему сквозных токов, что снижает стекание токов с протяженного заземлителя

6, в том числе и в режиме рекуперации энергии электрическими локомотивами.

Социальный эффект определяется повышением безопасности обслуживающего персонала электрических железных дорог за счет повышения надежности работы защиты при крайних аварийных режимах.

Экономический эффект определяется увеличением продолжительности службы фундаментов опор контактной сети и других подземных сооружений, расположенных в зоне электрифицированных железных дорог постоянного тока.

Составитель В. Кочетков

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 398/! 7 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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