Устройство для защиты тяговой сетипостоянного toka ot замыканий ha землю

 

(iii 834811

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ин

Социапистическик

Республик (6l ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Зан влено 09. 07. 79 $21) 2795? 20/24-07 (5 i ) М. Кл.

Н 02 Н 3/08 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30. 05. 81. Бюллетень № 20 (53) УДК 621 316 . 925 (088. 8) Дата опубликования описания 10, 06. 8 1 1

II (72) Авторы изобретения

В.П.Комлев и С.И.Малафеев

Владимирский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЯГОВОЙ СЕТИ

II0CT0J1ÍÍ01 О ТОКА OT ЗАМЫКАНИЙ HA ЗЕМЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и.может быть использовано для защитного отключения карьерных тяговых сетей постоянного тока при касании ковшов экскаватора контактного провода.

Известны устройства для защиты тяговых сетей постоянного тока от замыканий на землю, содержащие импульсный трансформатор тока, реле и быстродействующий выключатель. Такие устройства реагируют на переходной процесс в тяговой сети при коротком замыкании или замыкании .на землю и осуществляют отключение. питающего фидера в аварийных случаях (11 .

Недостаток указанных устройств состоит в низкой надежности защитного отключения. Так как замыкания на землю обычно соизмеримы с рабочими токами в тяговой сети, возможны ложные срабатывания защиты при включениях и изменениях рабочих режимов электровозов. Кроме того, при изменении положения забойных экскаваторов изменяются параметры тяговой и заземляющей сетей, что вызывает изменение скорости нараста5 ния тока при касании. Это приводит к возможным отказам срабатывания защиты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее импульсный трансформатор тока, первый и второй пороговые элементы, входы которых соединены с выходом импульсного трансформатора и заземленным рельсом соответственно, а выходы подключены ко входам элемента И, выход которого через исполнительный элемент соединен с приводом быстродействующего выключателя, Принцип действия такого устройства состоит в следующем.

В нормальном режиме потенциал рельсов относительно земли имеет небольшую величину, поэтому на выходе

4811 второго порогового элемента всегда действует нулевой потенциал. При этом, независимо от состояния первого порогового элемента, на выходе элемента И потенциал равен нулю, быстродействующий выключатель замкнут.

При касании ковшом экскаватора контактного провода происходит резкое увеличение тока в тяговой сети и повышение потенциала рельсов, что приводит к переключению первого и второго пороговых элементов..Элемент И также изменяет состояние, на его выходе в течение выходного импульса трансформатора тока действует высокий потенциал, который через исполнительный элемент вызывает от-, ключение быстродействующего выклю- чателя (21.

Однако данное устройство имеет невысокую надежность защитного отключения. Если за время действия выходного импулЬса трансформатора тока по каким-либо причинам (например вследствие задержки в срабатывании исполнительного элемента,. наличия импульсных помех) не происходит отключение быстродействующего включения,то потенциал на рельсах остается высоким. Однако на выходах первого порогового элемента и элемента И действуют нулевые потенциалы и быстродействующий выключатель остается замкнутым. Такое сос тояние схемы может сохраняться долго, что представляет серьезную опасность для обслуживающего персонала.

Цель изобретения — повышение надежности защитного отключения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты тяговой сетй постоянного тока от замыканий на землю, содержащее импульсный трансформатор тока, первый и второй пороговые элементы, входы которых соединены с выходом импульсного трансформатора и заземленным рельсом соответственно, а выходы подключены ко входам элемента И, и исполнительный элемент, соединенный с приводом быстродействующего выключателя, дополнительно введены

RS-триггер и элемент НЕ>причем вход

S триггера соединен с выходом элемента И, вход R триггера через элемент НЕ соединен с выходом второго порогового элемента, а выход RS"

4 триггера подключен к исполнительному элементу.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства для защиты тяговой сети постоянного. тока от замыканий на землю.

Устройство содержит импульсный трансформатор 1 тока, первый и второй пороговые элементы 2 и 3, элемент И 4, элемент HE 5, триггер 6, быстродействующий выключатель 7 и исполнительный элемент 8. Кроме .того, на чертеже обозначены рельс 9, контактный провод 10 и экскаватор 11

Выход импульсного трансформатора 1 подключен ко входу первого порогового элемента 2> а вход второго порогового элемента 3 соединен с заземленным рельсом 9. Выходы обоих пороговых элементов подключены ко входам элемента И 4, выход которого подсоединен ко входу S RS-триггера 6. Вход R триггера через элемент HE 5 подключен к выходу второго порогового элемента 3, а выход триггера 6 через исполнительный элемент 8 соединен с приводом быстродействующего выключателя 7.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме потенциал .на рельсах 9 относительно земли имеет небольшую величину, следовательно, на выходах второго порогового элемента 3.и элемента И 4 действует нулевой потенциал, а на выходе элемента НЕ 5 — высокий RS-триггер

6 установлен в нулевое состояние, так как íà его входе R действует высокий потенциал, а на S — нулевой.

Быстродействующий-выключатель 7 замкнут. Изменения тока в тяговой сети, обусловленные изменениями режимов работы электровоза, могут изменять состояние первого порогового элемента 2, но так как на входе элемента И 4, подключенном к выходу второго порогового элемента 3 в нормальном режиме всегда действует нулевой потенциал, то это не приводит к ложным срабатываниям защиты.

При касании ковшом экскаватора

ll контактного провода 10 происхо-. дит резкое увеличение потенциала рельсов относительно земли и тока в тяговой сети. На выходе трансформатора 1 тока формируется импульс, переключающий первый пороговый элемент 2.

8348

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ.4115/8 .1 Тираж 675 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Второй пороговый элемент 3 также переключается за счет действия на его входе высокого потенциала рельсов.

Следовательно, на выходе элемента

HE 5 действует нулевой потенциал, а на выходе элемента И 4 в течение выходного импульса трансформатора тока — высокий. Это приводит к переключению RS-триггера 6. Высокий потенциал с выхода триггера поступает 10 на вход исполнительного элемента 8, которым осуществляется отключение быстродействующего выключателя 7.

При этом высокий потенциал на выходе

RS-триггера сохраняется до тех пор, 15 пока потенциал рельсов не уменьшится до уровня срабатывания второго порогового элемента 3, после чего íà R-вход триггера с выхода элемента НЕ 5 поступает высокий потен- 20 циал, возвращающий его в исходное состояние.

Таким образом, если за время действия выходного импульса трансформатора тока не происходит отключе- 25 ние быстродействующего выключателя, то это не приводит к отказу срабатывания защиты, так как после касания ковшом экскаватора контактного провода на вход исполнительно- . го элемента 8 действует высокий потенциал до тех пор, пока не происходит отключение быстродействующего выключателя.

Введение в предлагаемое устройство для защиты тяговой сети постоян-. ного тока от замыкания на землю RS".

11

6 триггера и элемента НЕ повышает надежность защитного отключения. Кроме того, применение устройства на открытых горных разработках повышает электробезопасность работ.

Устройство для защиты тяговой сети постоянного тока от замыканий на землю, содержащее импульсный трансформатор тока, первый и второй пороговые элементы, входы которых соединены с выходом импульсного трансформатора и заземленным рельсом соответственно, а выходы подключены ко входам элемента И, и исполнительный элемент, соединенный с приводом быстродействующего выключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения надежности защитного отключения, в него дополнительно введены RS-триггер и элемент НЕ, причем вход. S триггера соединен с выходом элемента И, вход R триггера через элемент НЕ соединен е выходом второго порогового элемента, а выход RS-триггера подключен к исполнительному элементу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Горный журнал", 1976, - 12„ с. 46-47.

2. Авторское свидетельство СССР

II- 552277778899, кл. Н 02 Н 3/08, 1976.