Устройство для защитного отключения контактной сети при замыкании на землю

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПРИ ЗАМЫКАНИИ НА ЗЕМЛЮ, содержащее источник оперативного синусоидального тока, включенный между контактным проводом и землей через разделительный конденсатор, чувствительный орган, выход которого включен в отключающую цепь силового выключателя, о т личающееся тем, что, с целью гтовьпиения чувствительности защиты , в него введена индуктивная катушка , полное сопротивление которой равно полному сопротивлению разделительного конденсатора на частоте оперативного тока, и элемент сравнения напряжений по модулю, при этом первьпЧ вход элемента сравнения подключен к зажимам разделительного конденсатора, а второй вход включен между рельсом I и общим зажимом разделительного конденсатора и индуктивной катушки, дру (Л гой зажим которой соединен с контактным проводом. о со о Oi 01

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3616238/24-07 (22) 04.07.83 (46) 23.07.85. Бюл. Ф 27 (72) Н.Д.Косарев (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И.А.Гришманова ($3) 62 1.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 111833, кл. Н 02 Н 7/26, 1959.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1003225, кл. Н 02 Н 3/17, 1981, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО

ОТКЛЮЧЕНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПРИ ЗАМЫКАНИИ НА ЗЕМЛЮ, содержащее источник оперативного синусоидального тока, включенный между контактным проводом и землей через разделительный

„„SU„„1169065 А конденсатор, чувствительный орган, выход которого включен в отключающую цепь силового выключателя, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпиения чувствительности защиты, в него введена индуктивная катушка, полное сопротивление которой равно полному сопротивлению разделительного конденсатора на частоте оперативного тока, и элемент сравнения напряжений по модулю, при этом первый вход элемента сравнения подключен к зажимам разделительного конденсатора, а второй вход включен между рельсом и общим зажимом разделительного кон- Ж денсатора и индуктивной катушки, другой зажим которой соединен с контактным проводом. ах zc где

z с комплексное сопротивление оперативному току относительно земли значительно больше нуля Z Т> О. Поэтому, как видно из уравнений (1) и (2), моЮ дуль напряжения U gran будет больше модуля напряжения U«» т,е. 1. „ >Бв„, Под действием разности этих напряжений, поступающих на входы блока 6 сравнения, срабатывает реле 7, под4S ключенное к выходу блока 6 сравнения напряжения. При этом размыкается контакт 8 в отключающей цепи силового выключателя 9, разрешая включение последнего. При коротком замыка50 нии в контактной сети ее полное сопротивление будет близко к нулю

Z О и разность модулей напряжений, подаваемых на вход блока сравнения, также будет близка к нулю. При

55 этом реле 7 обесточится, замкнет контакт 8 в отключающей цепи силового выключателя 9 и отключит последний.! 11690

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защитного отключения контактных сетей пос- . тоянного тока при замыкании на землю.

Цель изобретения — повышение чувствительности защиты надежности и снижение стоимости устройства путем упрощения схемы.

На чертеже представлена электрическая схема устройства ° 10

Устройство состоит из источника 1 оперативного переменного тока, включенного между контактным проводом 2 и землей (рельсом) 3 последовательно с разделительным конденсатором 4 и индуктивной катушкой 5. Полное сопротивление катушки 5 равно емкостному сопротивлению конденсатора 4 на частоте оперативного тока. Параллельно зажимам конденсатора 4 под- 2О ключен один из двух входов блока 6 сравнения напряжения по модулю. Второй вход блока 6 сравнения подключен к земле (рельсу) 3 и общему зажиму катушки 5 и конденсатора 4, К выходу блока 6 сравнения подключен чувствительный орган на реле 7. Размыкающий контакт 8 этого реле включен в отключающую цепь силового выключателя 9 контактной сети. Защищаемый 30 участок контактной сети отделяется от других участков индуктивными разделительными катушками 10. В цепях нагрузок с чисто активным сопротивлением 11 установлены индуктивные заградители 12. В цепях силовых активно-индуктивных нагрузок 13 специальные заградители не устанавли-= ваются, а в качестве заградителей .используются обмотки электродвигателей. Для исключения ложных срабатываний устройства при отсутствии нагрузки в сети параллельно выходным . зажимам устройства между контактным проводом и землей включен регулируемый дроссель 14. Сопротивление изоляции контактной сети обозначено на схеме резистором 15.

Устройство работает следующим обра: ом.

При включении источника 1 оперативного тока и отсутствии замыкания на землю в контактной сети оперативный переменный ток будет протекать череэ разделительный конденсатор 4, индуктивную катушку 5, регулируемый дроссель 14, шунтированный большим активным сопротивлением изоляции

65 2

15 и нагрузки. При этом падение напряжения на разделительном конденсаторе, приложенное к первому входу блока сравнения U <», будет меньше по величине напряжения на втором входе блока сравнения Us„ » поскольку вектор напряжения на первом входе определяется по формуле а вектор напряжения на втором входе

Uвк2 = 1Z 1.+ 1Z (2) вектор оперативного тока, комплексное сопротивление разделительного конденсатора 4; комплексное сопротивление индуктивной катушки 5; комплексное сопротивление контактной сети относительно земли.

Катушка 5 и конденсатор подобраны таким образом, что модули их комплексных сопротивлений на частоте оперативного тока примерно равны:

Z = Z . Величина комплексного сопротивления контактной сети относительно земли зависит от сопротивления изоляции 15, сопротивления дросселя 14, сопротивления моторных нагрузок 13 без заградителей и сопротивления активных нагрузок 11 с индуктивными заградителями. При отсутствии замыкания в контактной сети

1169065

Составитель If. Васькова

Редактор Н.Данкулич Техред И.Кузьма Корректор М.Розман

ФФ

Заказ 4623/48 Тираж 620 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

При снижении сбпротивления изоляции контактной сети уменьшается величина Z и, как видно из рормул (1) и (2), уменьшается разность между входными напряжениями U „., и U э на входах блока сравнения напряжений. При уменьшении этой разности до значения определяемого при настройке устройства реле 7. обесточится и замкнет свой контакт в отключающей сети силового выключателя 9, вызывая отключение контактной сети..

В случае применения устройства для защиты контактной сети на определенном участке в разрыв контактной сети на границах участка устанавливают разделительные катушки 10.

При замыкании контактной сети за пределами участка, ограниченного катушками 10, устройство не срабатывает. Для исключения ложных срабатываний устройства нри отсутствии нагрузки служит регулируемый дроссель 14.