Устройство для защиты тяговой сети постоянного тока от токов короткого замыкания

 

Изобретение относится к электрифицированному транспорту, а именно к устройствам для защиты тяговой сети постоянного тока от токов короткого за.мыкания, и является усовершенствованием усройства по основному авт. св. № 1284859. Целью изобретения является повышение надежности устройства от токов короткого замыкания . Устройство состоит из датчика напряженности электрического поля, установленного в «мертвых зонах, выход которого через пороговые элементы и блок обнаружения йысокочастотной составляюш.ей напряженности магнитного поля соединен с входом блока управления коммутационным аппаратом, который связывает дополнительный провод и заземлитель, в частности на естественный заземлитель - рельсовый путь. За счет емкостной и взаимно индуктивной связи дополнительного провода с контактной сетью и в результате коммутации этого провода на заземлитель изменяются параметры тяговой сети. Это приводит к возникновению в спектре тока контактной сети гармоничной составляющей, которая улавливается датчиком тока. Выход датчика тока соединен через полосовой фильтр с блоком отключения. При возникновении горящей дуги реагирует датчик магнитного поля, который вызывает срабатывание порогового элемента, а поскольку при этом напряженность снижается незначительно, то срабатывает и пороговый элемент, что приводит к срабатыванию блока управления коммутационным аппаратом. 1 ил. с сл оо 4 4 Gi 4 ISJ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1284859 (21) 4062923/27-11 (22) 29.04.86 (46) 15.10.87. Бюл. № 38 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Б. И. Косарев, Ю. Е. Гусев и С. И. Чернов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1284859, кл. В 60 М 3/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ТЯГОВОЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ (57) Изобретение относится к электрифицированному транспорту, а именно к устройствам для защиты тяговой сети постоянного тока от токов короткого замыкания, и является усовершенствованием усройства по основному авт. св. № !284859. Целью изобретения является повышение надежности устройства защиты от токов короткого замыкания. Устройство состоит из датчика напряженности электрического поля, уста(51)4 В60МЗ 00, Н02Н3 087 новленного в «мертвых» зонах, выход которого через пороговые элементы и блок обнаружения высокочастотной составляющей напряженности магнитного поля соединен с входом блока управления коммутационным аппаратом, который связывает дополнительный провод и заземлитель, в частности на естественный заземлитель — рельсовый путь. За счет емкостной и взаимно индуктивной связи дополнительного провода с контактной сетью и в результате коммутации этого провода на заземлитель изменяются параметры тяговой сети. Это приводит к возникновению в спектре тока контактной сети гармоничной составляющей, которая улавливается датчиком тока. Выход датчика тока соединен через полосовой фильтр с блоком отключения. При возникновении горящей дуги реагирует датчик магнитного поля, который вызывает срабатывание порогового элемента, а поскольку при этом напряженность снижается незначительно, то срабатывает и пороговый элемент, что приводит к срабатыванию блока управления коммутационным аппаратом. 1 ил.

1344641

20

Формула изобретения

Изобретение относится к электрифицированному транспорту, а именно к устройствам для защиты тяговой сети постоянного тока от токов короткого замыкания, и является усовершенствованием известного устройства по основному авт. св. № 1284859.

Цель изобретения — повышение надежности устройства для защиты тяговой сети постоянного тока от токов короткого замыкания.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для защиты тяговой сети гостоянного тока от токов короткого замыкания содержит включенный в контактную сеть 1, параллельно которой проложен дополнительный провод 2 и протяженный заземлитель 3, датчик 4 тока, выход которого через полосовой фильтр 5 подключен к блоку 6 отключения быстродействующего выключателя 7, коммутационный аппарат 8, блок 9 управления коммутационным аппаратом 8, содержащий триггер 10 с системой сброса, генератор 11 тактовых импульсов и двухвходовой элемент 12 И, пороговый элемент 13, датчик 14 напряженности электрического поля, блок 6 отключения состоит из детектора 15, усилителя 16 мощности и дополнительной катушки 17 отключения быстродействующего выключателя 7, блок 18 обнаружения высокочастотной составляющей напряженности магнитного поля, состоящий из датчика 19 магнитного поля, двух пороговых элементов 20 и 21, причем вход элемента 21 соединен с выходом датчика 19 магнитного поля, а вход элемента 20 с выходом датчика 14 напряженности электрического поля, а выходы элементов 20 и 21 соединены с двумя входами элемента 22 И, выход которого соединен с одним из входов элемента 23 ИЛИ, другой вход которого через пороговый элемент 13 соединен с выходом датчика 14 напряженности электрического поля, а выход — с входом блока 9 управления коммутационным аппаратом 8, при этом коммутационный аппарат 8 выполнен в виде оптоэлектронной пары светодиод — фототиристор, причем фототиристор включен между дополнительным проводом 2 и протяженным заземлителем 3.

Рельсы 24 изделия 25 представлены как линия с распределенными параметрами и выражены через емкости, индуктивности и резисторы.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении металлического короткого замыкания происходит снижение напряженности электрического поля, на что реагирует датчик 14. При достижении напряженности электрического поля определенного уровня срабатывает пороговый элемент 13. Единичный сигнал через элемент 23

ИЛИ перебрасывает триггер 10 в единичное состояние и через элемент 12 И начинают проходить импульсы от генератора 11 тактовых импульсов. Через элемент 12 И импульсы будут проходить до тех пор, пока триггер 10 будет находиться в единичном состоянии. Это время определяется системой сброса. Через элемент 12 И импульсы с частотой аь которая задается генератором 11 тактовых импульсов, поступают на вход светодиода коммутационного аппарата 8, который вызывает открытие фототиристора с той же частотой.

Фототиристор включен между дополнительным проводом 2 и протяженным заземлителем 3. В результате открытия фоторезистора происходит коммутация провода 2 на протяженный заземлитель 3 с частотой аь В случае коммутации провода 2 на заземлитель 3 с частотой в за счет емкостной и взаимно индуктивной связи изменяются параметры тяговой сети. Это приводит к возникновению в спектре тока контактной сети 1 гармонической составляющей частоты вь которая управляется датчиком 4 тока. С датчика 4 тока сигнал поступает на фильтр 5. Так как фильтр 5 настроен на частоту со, то сигнал проходит через него и поступает на вход блока 6 отключения. в результате чего происходит отключение поврежденного участка. При возникновении горящей дуги, на что реагирует датчик 19 магнитного поля, срабатывает пороговый элемент 21, а так как напряженность электрического поля снижается незначительно, то срабатывает пороговый элемент 20, в результате чего на двух входах элемента 22 И появляется сигнал уровня логической единицы, который, проходя через элемент 23 ИЛИ, вызывает перебрасывание триггера 10 в единичное состояние. Дальнейшая работа устройства аналогична описанному при металлическом коротком замыкании.

Возможны случаи, когда происходит снижение напряженности электрического поля при отсутствии замыкания. Это возможно при прохождении электроподвижного состава в

«мертвой» зоне. В этом случае может сработать пороговый элемент 20, но на выходе порогового элемента 21 будет сигнал уровня логического нуля, поэтому на выходе элемента 22 И, а следовательно, и на выходе элемента 23 ИЛИ также будут сигналы уровня логического нуля.

Возможны случаи срабатывания порогового элемента 21 при возникновении дуги между пантографом и контактным проводом (это возможно при отрыве токоприемника от контактного провода), но в этом случае напряженность электрического поля практически не изменяется и на выходе пороговых элементов, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ появляются сигналы уровня логического нуля.

Устройство для защиты тяговой сети постоянного тока от токов короткого замыкания по авт. св. № 1284859, отличающееся

1344б41

Составитель Л. Резникова

Реда ктор М. Ба иду ра Техред И. Верес Корректор И. Эрдейн

Заказ 4573 20 Тираж 589 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено датчиком магнитного поля, выход которого через второй порогов ь и элемент подключен к одному из входов элемента И, другой вход которого через третий пороговый элемент связан с выходом датчика напряженности электрического поля, а выход элемента И соединен с одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу первого порогового эле5 мента, а выход подключен к входу блока управления коммутационным аппаратом.