Устройство для защиты тяговой сети постоянного тока

 

(ii>983868

Сеюз Советекик

Сецианиетичвскик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл. (22)Заявлено 04.04,80 (21) 2906129/24-07 с присоединением заявки 4Ф

Н02т1 3/08 евеИаретеаиай квинтет

СССР аа дваен нзобретений к еткумткв (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.82 Бюллетень М 47 (53) УД К 621. . 31.6.925 (088.8) Дата опубликования описания 23.12.82

Ю. Л. Беньяш, К. Г. Марквардт и В. Н. Пупынин (72) Авторы изобретения

\!

Московский ордена Ленина и ордена Трудового.-Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО Ш1Я ЗАЩИТЫ ТЯГОВОЙ СЕТИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротех нике, а именно к устройствам для защиты тяговых сетей постоянного тока от токов короткого замыкания.

Известны устройства для защиты тяговых сетей постоянного тока, содержащее дифференциатор и управляемый интегратор, которые выделяют величину, пропорциональную приращению тока путем интегрирования производной тока и сравнивают ее с величиной.установки. При этом работу устройства производят по команде пускового органа, реагирующего на величину производной тока (1).

Недостатком этих устройств является возможность отказа в работе при большом уровне гармонических составляющих.

Известно также устройство защиты, содержащее орган памяти, датчик тока, дифференциальный усилитель и компаратор. Входным сигналом является сигнал, соответствующий контролируемому току.

Приращение тока определяется как рад2 ность текущей величины контролируемого тока н величины тока, соответствующей начальному моменту приращения тока f 2);

Это устройство не обладает падеж постыл работы, так как пусковой орган

5 устройства выполнен реагирующим на скорость изменения тока.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство защиты тяговой сети постоянного тока, которое содержит датчик тока, блок цамя ти, вычитающий блок, компаратор и пуо ковой орган. Пусковой орган измеряет величину приращения тока за фиксированНОе BpeMSI, Устройство Bblg8JIBGT HpEpBG!O ние нагрузки, и до окончания этого выделения может появиться. новое, большее приращение входного сигнала, при коротком замыкании и начальная часть сигна2о ла, содержащая .информацию, не будет учтена. В этом случае уменьшается и быстродействие, так как величина приращения, выдепяемая устройством, будет выделена лишь при следующем пуске.

3 9838

Этим устройством невозможно выделить и приращение скорости нарастания тока (3).

Белью изобретения является повышение надежности и быстродействия устройства зашиты, увеличение времени выделения приращения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство защиты, содержащее дат чик контролируемого сигнала, соответствующего току защищаемой сети, к выходу которого подключены вход блока памяти и первый вход вычитаюшего блока, компаратор, вход которого подключен к выходу вычитающего блока, а выход — к исполнительному органу, и генератор импульсов, включен блок памяти, вход которого подключен к выходу датчика контролируемого сигнала, два ключа, вход пер- 2О вого ключа подключен к выходу первого блока памяти, вход второго ключа - к выходу второго блока памяти, выходы всех ключей подключены к второму входу вычитающего блока, каждый из выходов генератора импульсов, число которых равно общему количеству блоков памяти, подключен к управляющему входу одного блока памяти и управляющему входу од ного ключа, соответствующему следуюшезо му по порядку блоку памяти, причем количество цепей, состоящих из блока памяти и подключаемого к нему ключа на меньше двух.

Кроме того, могут быть дополнительно введены блоки укорочения импульсов, включенные между, управляющим входом блока памяти и соответствующему этому блоку памяти выходу генератора импуль. сов.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для зашиты с обем чиолом блоков памяти, равным трем; на фиг. 2 - структурная схема устройства, включающего блок укорочения импульсов; на фиг. 3 - временная диаграмма сиг- 45 налов в схеме по фиг. 1.

Устройство содержит датчик 1 контролируемого сигнала, блоки 2-4 памяти, ключи 5-7, вычитающий блок 8, компара тор 9 генератор 10 импульсов и блоки

11-13 укорочения импульсов.

На выходах генератора импульсов поочередно появляются сигналы, управляюшие состоянием блока памяти и ключа.

При наличии сигнала на управляющем входе сигнал на выходе блока памяти повторяет сигнал на его входе. При наличии сигнала на управляющем входе клю68 4 ча он открыт и сигнал проходит со входа на выход, при отсутствии сигнала науправляюшем входе блока памяти, блок памяти хранит информацию, предшествующей появлению сигнала на его управляющем входе, ключ находится в разомк» нутом состоянии.

Работа устройства состоит из трех тактов. Длительность такта определяется длительностью сигнала на выходе генератора импульсов.

При наличии сигнала на левом по схеме выходе генератора импульсов 10 (сигналы на остальных выходах при этом отсутствуют) сигнал на выходе блока 2 памяти повторяет сигнал датчика 1.

На выходах блоков 3 и 4 памяти хранится сигнал, соответствующий контролируемому сигналу в моменты окончания сит нала на управляющих входах этих блоков.

В рассматриваемом такте открыт ключ

6. На выходе вычитающего блока 8 существует сигнал, равный разности между текущей величиной сигнала датчика 1 и его сигналом, имевшим место за такт до него.

После окончания сигнала на левом выходе генератора импульсов управляющий сигнал появляется на среднем выходе генератора импульсов.

На фиг. 3 кривая 14 показывает изменеие тока во времени, кривая 15сигнал на управляющем входе блока 2 памяти, кривая 16 — сигнал на управляюшем входе блока 3 памяти, кривая 17сигнал на управляющем входе блока 4 памяти, кривая 18 - сигнал на управляющем входе ключа 5, кривая 19 - сигнал на управляющем входе ключа 6, кривая 20 — сигнал на управляющем входе ключа 7, кривая 21 - сигнал на выходе блока 2 памяти, кривая 22 - сигнал на выходе блока 3 памяти, кривая 23— сигнал на выходе блока 7 памяти, кривая

24 - сигнал, .на нижнем входе вычитающего блока 8, образующийся при поочередном опросе сигналов с выходов блоков 2-4 памяти с помощью ключей 5-7, соответственно, кривая 25 — сигнал на выходе вычитаюшего блока 8, пунктирная линия 26 - установку компаратора 9.

Диаграмма на фиг. 2 показывает, что устройство выделяет приращение тока за время, равное двум тактам работы.

Время, в течении которого выделяется приращение, может быть увеличино за счет уменьшения .длительности сигнала, поступающего. на управляющий вход блог5

5 9838 ков памяти, с помощью блока укорочения.

Блоки укорочения включены между управляющим входом блока памяти и соответсч вующим этому блоку выходом генератора

1импульсов.

С помошью предлагаемого устройства можно измерять приращения как тока в защищаемой цепи, так и приращения скоростей нарастания тока, если в качет ве первичного датчика использован дифференциатор тока защищаемой линии.

При некотором, достаточно большом числе. цепей, состоящих из блока памяти и ключа, устройство практически непре рывно может измерять приращения контролируемого сигнала (тока, производной тока и т.п.) за интервал времени, непосредственно предшествующий текущему моменту измерения. го

Предлагаемое устройство может быть использовано как в качестве основного органа защиты, так и в качестве пускового органа других устройств защиты.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность и надежность работы системы электроснабжениа электр ротяги постоянного тока.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты тяговой сети постоянного тока, содержащее дат ° 35 чик контролируемого сигнала, соответствующего току защищаемой сети, к выходу которого подключены вход блока памяти, и первый вход вычитающего блока, ком- . паратор, вход которого подключен к выходу вычитающего блока, а выход - к

68 б исполнительному органу, и генератор им льсов, о т л и ч а ю m е е с а тем, что, с целью повышения надежности в ра боте, быстродействия и расширения функ циональных воэможностей устройства, оно содержит дополнительный блок памяьти и два ключа, соединенных так, что вход дополнительного блока памяти подкшь чен к выходу датчика контролируемого сигнала, вход первого ключа подключен к выходу первого блока памяти, вход второго ключа - к выходу дополнительного блока памяти, выходы всех ключей подключены K второму входу вычитающего блока, каждый из выходов генератора импульсов, число которых равно общему количеству блоков памяти, подключен к управляющему входу одного блока памяти и управляющему входу одного ключа, соответствующего следующему по порядку блоку памяти, причем количеое тво цепей, состоящих из блока памяти и подключенного к нему ключа, не меньше двух.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч.а ю ш е е с я тем, что, с целью увеличения времени выделения приращения, оно содержит блоки укорочения импульсов, включенные между управляющим входом . блока памяти и соответствующим этому блоку памяти выходом генератора импульсов.

Источники информации

; принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2239788, кл. H 02 Н 3/08, 1975.

2. Авторское свидетельство ССОР

¹ 267730, кл. Н 02 И 3/08, 1970.

3. Авторское свидетельство ССОР по заявке ¹ 2735404/07, кл. H02 H 3/08, 1979.

983868

Составитель Т. Шеголькова

Редактор А; Шандор Техред A.Áàáèíåè Корректор Н Король

Заказ 9944/67 Тираж 669 Подписйсе .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