Устройство токовой защиты контактной сети постоянного тока

Авторы патента:

H02H3/00 - Схемы защиты, осуществляющие автоматическое отключение и непосредственно реагирующие на недопустимое отклонение от нормальных электрических рабочих параметров с последующим восстановлением соединения или без такового (для конкретных типов электрических машин и аппаратов или для секционированной защиты кабельных и воздушных сетей H02H 7/00; системы, служащие для переключения на резервный источник питания H02J 9/00)

B60M5/00 - Токопроводящие или изолирующие устройства, например для уменьшения блуждающих токов, расположенные вдоль рельсов или в местах их соединений (изолирующие рельсовые соединения E01B 11/54; токопроводящие соединения между рельсами вообще H01R 4/00, например H01R 4/64)

Владельцы патента RU 2581619:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) (RU)

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности работы токовых защит фидеров тяговых подстанций постоянного тока. Устройство включает устройство для заземления опор контактной сети, содержащее протяженный заземлитель, соединенный через поляризующий диодный блок и дроссель-трансформатор рельсовой сети с рельсовым фидером тяговой подстанции постоянного тока. Между поляризующим диодным блоком и дроссель-трансформатором рельсовой сети размещен датчик тока, выход которого соединен с программируемым блоком управления, выходом соединенным с быстродействующим выключателем контактной сети. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам токовой защиты электрических линий, реагирующим на токовые перегрузки, путем автоматического их отключения.

Известны правила и устройства заземления на электрифицированных железных дорогах (Инструкция по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах. №ЦЭ-191 от 10 июня 1993 г. - В редакции: Указания МПС от 04.07.2000 №М-1954у, раздел 3.2), включающие заземление опор контактной сети на рельсовую сеть через искровые промежутки или диодные заземлители.

Недостатком данной системы заземления является недостаточная защита металлической арматуры опор контактной сети в подземной части от воздействия блуждающих токов, следовательно, от электрокоррозии.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для заземления опор контактной сети (SU 1141026, Кл. B60M 5/02 - К.Б. Кузнецов, Г.С. Кузнецова, А.А. Галузо, А.П. Мезенцев. Устройство для заземления опор контактной сети. - Опубл. 20.02.1985), включающее протяженный металлический заземлитель, соединенный через поляризующие диодные блоки с дроссель-трансформатором рельсовой сети.

Это устройство уменьшает электрокоррозию арматуры опор контактной сети, но снижает эффективность работы токовых защит фидеров контактной сети тяговых подстанций постоянного тока из-за понижения величины тока короткого замыкания вследствие применения устройства для заземления опор контактной сети.

Цель изобретения - повысить эффективность работы токовых защит фидеров тяговых подстанций постоянного тока при использовании устройства для заземления опор контактной сети.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для заземления опор контактной сети дополнительно вводят датчик тока.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для заземления опор контактной сети между поляризующим диодным блоком и дроссель-трансформатором рельсовой сети размещен датчик тока, выход которого соединен с программируемым блоком управления, выходом соединенным с быстродействующим выключателем контактной сети.

На фиг. 1 представлена схема протекания тока короткого замыкания при замыкании контактной сети на опорные конструкции 8 и протяженный заземлитель 7, включающая: тяговую подстанцию постоянного тока 1, контактную сеть 2, изоляцию контактной сети 3, рельсовый фидер тяговой подстанции 4, дроссель-трансформатор 5, поляризующие диодные блоки 6, протяженный заземлитель 7, заземляющий проводник 9, датчик тока 10, быстродействующий выключатель 11, уровень поверхности земли 12, смежная тяговая подстанция постоянного тока 14.

На фиг. 2 представлена схема работы предлагаемого устройства токовой защиты контактной сети постоянного тока.

При работе контактной сети возникает аварийный режим, например, из-за нарушения изоляции. Возникающий при этом ток короткого замыкания протекает по заземляющему проводнику через рельсовую сеть на тяговую подстанцию через быстродействующий выключатель, который рассчитан на срабатывание. Однако при такой схеме существует проблема электрокоррозии арматуры опор контактной сети.

При использовании протяженного заземлителя, расположенного под поверхностью земли, электрокоррозия арматуры опор контактной сети значительно снижается, но вместе с этим уменьшается величина тока короткого замыкания, из-за чего она становится не достаточной для срабатывания быстродействующего выключателя контактной сети.

Чтобы повысить эффективность срабатывания быстродействующих выключателей контактной сети с одновременным снижением электрокоррозии арматуры опор, в устройство для заземления опор контактной сети дополнительно включен датчик тока, который вырабатывает сигнал о наличии тока в устройстве для заземления опор контактной сети.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При замыкании контактной сети 2, например, в результате нарушения изоляции 3, возникает ток короткого замыкания I_КЗ, поступающий в протяженный заземлитель 7, наличие которого увеличивает сопротивление контура короткого замыкания, из-за чего величина тока короткого замыкания I_КЗ уменьшается и становится недостаточной для отключения быстродействующего выключателя 11.

При использовании датчика тока 10, который размещен в устройстве для заземления опор контактной сети между поляризующим диодным блоком 6 и дроссель-трансформатором рельсовой сети 5, наличие тока короткого замыкания I_КЗ в контуре короткого замыкания контролируется датчиком тока 10 путем выработки сигнала о наличии тока в устройстве для заземления опор контактной сети. Этот сигнал поступает в программируемый блок управления 13, который отключает быстродействующий выключатель 11. Схема соединения датчика тока 10 с программируемым блоком управления 13 и быстродействующим выключателем 11 представлена на фиг. 2. Быстродействующий выключатель 11 срабатывает при появлении в программируемом блоке управления 13 сигнала о наличии тока в устройстве заземления опор контактной сети.

Таким образом применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить надежную работу токовых защит фидеров тяговых подстанций, а также осуществлять непрерывную защиту опор контактной сети от воздействия блуждающих токов, тем самым снизить возможный ущерб от электрокоррозии арматуры опор контактной сети.

Устройство токовой защиты контактной сети постоянного тока, включающее устройство для заземления опор контактной сети, содержащее протяженный заземлитель, соединенный через поляризующий диодный блок и дроссель-трансформатор рельсовой сети с рельсовым фидером тяговой подстанции постоянного тока, отличающееся тем, что в устройстве для заземления контактной сети между поляризующим диодным блоком и дроссель-трансформатором рельсовой сети размещен датчик тока, выход которого соединен с программируемым блоком управления, выходом соединенным с быстродействующим выключателем контактной сети.

Изобретение относится к области энергетики. Технический результат - повышение надежности и быстродействия системы.

Микропроцессорная панель управления // 2570572

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности.

Устройство для максимальной токовой защиты // 2570328

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для максимальной токовой защиты закрытых токопроводов от токов коротких замыканий. Техническим результатом является упрощение конструкции.

Реле тока // 2563959

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к электронным реле тока. Реле тока содержит промежуточный трансформатор тока, выпрямитель, исполнительный элемент, четыре пороговых блока, два элемента И, реверсивный счетчик, счетчик импульсов, одновибратор, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, блок вычитания, сумматор, двухсторонний ограничитель, нерекурсивный фильтр, формирователь коротких импульсов, RS-триггер, два ключа, блок элементов ИЛИ.

Способ и устройство для выбора защитных зон в компоновке с множеством шин // 2562916

Настоящее изобретение относится к способу выбора защитных зон в компоновке с множеством шин (11), при этом компоновка с множеством шин содержит шинные зоны (ZA1, ZB1, ZC1, ZA2, ZB2, ZC2) и ячейки (FB-1, BC-1, BS, BC-2, FB-2), соединяемые с шинными зонами (ZA1, ZB1, ZC1, ZA2, ZB2, ZC2), при этом ячейки (FB-1, BC-1, BS, BC-2, FB-2) содержат измерительные трансформаторы (CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8).

Устройство контроля амплитудной асимметрии напряжений // 2561505

Устройство относится к области систем управления силовыми преобразователями. Техническим результатом является повышение точности работы и расширение функциональных возможностей устройства.

Система дифференциальной защиты тяговой сети постоянного тока // 2561067

Изобретение относится к защите тяговых сетей постоянного тока. Техническим результатом является повышение надежности срабатывания защиты от токов короткого замыкания, а также уменьшение вероятности ложных срабатываний.

Бытовой прибор с защитной схемой // 2560527

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение безопасности.

Способ защиты конденсаторной батареи и устройство для его осуществления // 2552528

Устройство для защиты конденсаторной батареи с заземленной нейтралью от внутренних повреждений содержит микропроцессорное устройство, обрабатывающее цифровые значения токов небаланса, токов, измеренных на вводе в батарею конденсаторов, напряжений, измеренных на шинах подстанции.

Устройство для компенсации емкостных токов при однофазных замыканиях на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью // 2549974

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат - повышение точности компенсации емкостных токов при однофазных замыканиях на землю и расширение диапазона изменения параметров устройства.

Способ приварки рельсовых стыковых соединителей фартучного типа рэсф-01 методом термитной сварки // 2530911

Способ может быть использован для приварки рельсовых стыковых соединителей фартучного типа РЭСФ-01, предназначенных для обеспечения электропроводности рельсовых стыков на участках железнодорожного пути с электрическими рельсовыми цепями, оборудованными устройствами автоблокировки.

Стыковой электрический соединитель // 2478050

Изобретение относится к области путевого хозяйства железных дорог, в частности к техническим средствам, обеспечивающим повышение электрической проводимости рельсовых стыков на участках, оборудованных автоблокировкой.

Стыковой электрический соединитель // 2477688

Железная дорога и способ ее эксплуатации (варианты) // 2357035

Изобретение относится к железным дорогам и может быть использовано при строительстве железнодорожных и трамвайных путей, метрополитена, а также аттракционов. .

Соединитель изолирующий рельсовый // 2336386

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых изолирующих стыков. .

Соединитель рельсовый // 2330912

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам рельсовых цепей, и предназначено для пропуска по рельсам сигнального и тягового токов на участках железных дорог с электрической тягой.

Устройство контроля сопротивления опор контактной сети железных дорог // 2309060

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления опор контактной сети электрифицированных железных дорог на участках с тягой как на постоянном, так и переменном токе.

Вкладыш для изолирующего рельсового стыка // 2301291

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к верхнему строению пути, и может быть использовано в электрических рельсовых цепях железнодорожного транспорта.

Способ питания электрических транспортных средств и устройство для его осуществления // 2297928

Изобретение относится к области электрического транспорта и может быть использовано для электропитания троллейбусов, электромобилей, электропогрузчиков, трамваев, электротракторов, электровозов и других электротранспортных средств.

Двухголовая накладка и электроизолирующая прокладка к ней в рельсовом стыковом электроизолирующем соединении // 2297483

Изобретение относится к рельсовым стыковым соединениям и может быть использовано на рельсовом электротранспорте, преимущественно железнодорожном, для изоляции электрических рельсовых цепей устройств сигнализации, централизации и блокировки во всех климатических зонах РФ.

Изолирующий рельсовый стык // 2611295

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного, а именно к рельсовым изолирующим стыковым соединениям. Изолирующий безударный рельсовый стык содержит накладываемые друг на друга верхнюю и нижнюю части, скрепленные болтами. Нижняя часть внизу повторяет форму подошвы принимающего рельса. В шеечной части нижняя часть имеет толщину полутора толщин шейки рельса, а вверху оканчивается продольной опорной площадкой на высоте ниже нижней линии высоты головки рельса на величину толщины электроизолирующего слоя. Нижняя часть торцом своей подошвенной части и шеечной частью приваривается к торцу принимающего рельса. Верхняя часть повторяет форму головки рельса шириной, равной нижней ширины головки рельса, и приварена к торцу рельса торцом своей головочной части и пластиной, приваренной к боковинам. Верхняя часть раздвоена на две продольные боковины. Электроизолирующий слой из пластмассы АСТ-Т или эпоксидной пластмассы помещен в зазорах между телами болтов и отверстий, межрельсовых зазорах и в зазорах между нижней и верхней частей стыка толщиной не больше 10 мм. Достигается возможность упрощения конструкции и уменьшение металлоёмкости стыка. 20 з.п. ф-лы, 6 ил.