Устройство для защиты тяговой сети от замыкания на землю

 

(72) Авторы изебра тенин

В. П. Комлев, С. И. Малафеев, В. С. Мамай н

Владимирский политехнический институт (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЯГОВОЙ СЕТИ . ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты тяговых сетей электрифицированного промышленного транспорта от опасных последствий касания ковшом экскаватора контактного провода.

Известны устройства-. Для защитного отклю-5 чеиия тяговых сетей при замыканиях на землю, содержащие импульсный трансформатор тока, первый и второй пороговые элементы, . входы - которых соединены с выходом импульсного трансформатора и заземленным рельсом соответственно, а выходы подключены к входам элемента И, выход которого через исполнительный элемент соединен с приводом выключателя Щ.

Такие устройства реагируют на одновременное появление броска тока в сети н повышение потенциапа рельсов при касании ковшом экскаватора контактного провода. Однако в условиях открытых горных разработок

20 при больших рабочих токах электровозов и изменениях лереходного сопротивления рельсземля в рабочих режимах потенциал рельсов может достигать большого значения, достаточ.

2 ного для срабатывания второго порогового элемента. Это может служить причиной ложных срабатываний защиты при включениях и отключениях электропроводов; приводящих к срабатыванию первого порогового элемента. Следовательно, недостаток известных устройств— низкая надежность и помехоустойчивость защитного отключения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для защитного отключения тяговой сети, содержащее импульсный трансформатор тока, первый н второй пороговые элементы, входы которых соединены с выходом импульсного трансформатора и заземленным рельсом соответственно, а выходы подключены к входам элемента И, выход которого соединен с Sвходом RS-триггера, Н-вход которого через элемент НЕ соединен с выходом второго порогового элемента, а выход лодкшочен к исполнительному элементу, соединенному с приводом выключателя f 21.

Такое устройство отключает тяговую сеть прн одновременно появлении броска тока в

3 997163 тяговой сети и высокого потенциала на рель сах, Я$-триггер сохраняет информацию об аварии до ее устранения, т. е. до тех пор, D пока напряжение на рельсах не снизится до безопасного значения. Однако иэ — за растекания токов в землю на рельсе возникает высокий потенциал, который может достигнуть значения порога срабатывания второго порогового элемента и при включениях и отключениях электровозов вследствие появления броска тока вызвать ложное срабатывание

I устройства. Следовательно, известному устройству присущи недостаточная надежность и помехоустойчивость защитного отключения.

Бель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты тяговой сети от замыкания на землю, содержащее импульсный трансформатор тока, первый и второй порого- э0 вые элементы, входы которых соединены

: с выходом импульсного трансформатора тока и

/ заземленным рельсом соответственно, а выходы подключены к входам элемента И, выход которого подсоединен к S-входу Я$-триггера, R-вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к выходу второго порогового элемента, а выход RSтриггера подсоединен к исполнительному элементу, введены блок дифференцирования, под- З0 ключенный к заземленному рельсу, и третий пороговый элемент, вход которого подсоединен к выходу блока дифференцирования, а выход подключен к входу элемента И

На чертеже приведена схема предлагаемого

35 устройства.

Устройство содержит импульсный трансформатор 1 тока; блок 2 дифференцирования, первый пороговый элемент 3, третий пороговый элемент 4, второй пороговый элемент 5, элемент И 6; элемент HE 7; RS-триггер 8, быстродействующий выключатель 9, исполнительный элемент 10, рельс 11, контактный провод 12, экскаватор 13.

Устройство работает следующим образом.

В нормальных режимах выключатель 9 замкнут, потенциал на рельсах 11 имеет небольшую величину, следовательно, на входах второго порогового элемента 5, третьего порогового элемента 4 и элемента И 6 действуют низкие потенциалы, а на выходе эле50 мента НЕ 7 — высокий. RS-триггер 8 установлен в нулевое состояние, так как на его

R-входе действует высокий потенциал, а $— нулевой выключатель 9 замкнут. В случае касания ковшом экскаватора 13 контактного провода 12 происходит резкое увеличение потенциала рельсов относительно земли и тока в тяговой сети. На выходе трансформатора

1 тока формируется импульс, переключающий первый пороговый элемент 3. Второй порого- . вый элемент 5 переключается за счет действия на его входе высокого потенциала рельсов.

Третий пороговый элемент 4 также переключается из — за действия на его входе импульса напряжения, поступающего с выхода блока 2 дифференцирования в момент резкого увеличения потенциала рельсов. Следовательно, на выходе элемента НЕ 7 действует нулевой потенциал, а на выходе элемента И 6 во время выходного импульса трансформатора 1 тока— ! высокий. Это приводит к переключению RS-триггера 8. Высокий потенциал с. выхода RS-триггера

8 поступает на вход исполнительного элемента

10, который отключает выключатель 9. При этом высокий потеницал на выходе RS-триггера 8 сохраняется до тех пор, пока потенциал рельсов не уменьшится до уровня срабатывания второго порогового элемента 5. Следовательно; устройство осуществляет хранение информации и аварии до ее устранения. После отключения фидера íà R-входе RS-триггера

8 с выхода элемента HE 7 поступает высокий потенциал, возвращающий его в исходное состояние.

Отключение питающего фидера происходит только при одновременном увеличении тока в контактном проводе и повышении потенциала рельсов, имеющих место при касании ковшом экскаватора контактного провода. Изменения рабочих токов электровозов вызывают переключения .первого порогового элемента 3, однако это не приводит к срабатыванию зашиты, так как в нормальных режимах потенциал рельсов имеет небольшую величину. Увеличение потенциала рельсов, возможное в рабочих режимах, может привести к переключению второго порогового элемента

5, но это также не вызывает срабатывания защитного отключения; так как первый 3 и третий 4 пороговые. элементы переключаются только прн одновременном резком увеличении тока и потенциала рельсов. Изменение рабочих токов электровозов, происходящее при высоком потенциале рельсов и, следовательно, включенном втором пороговом элементе, вызывает срабатывание первого порогового элемента 3, однако это также не вызывает срабатывания защиты,так как при этом не происходит резкого увеличения потенциала рельсов и, следовательно, переключения третьего порогового элемента 4.

Таким образом, применение блока дифференцирования и третьего порогового элемента существенно повышает помехоустойчивость и надежность защиты.

Использование предлагаемого устройства на открытых горных разработках позволит 5 повысить электробеэопасность работ и сократить число простоев оборудования из — за ложных срабатываний защиты.

Корр тор О 5Nnax

Составитель О. Лисицин

Техред Ж.Кастелевич

Редактор Л. Алексеенко

Заказ 950/73 Тираж 615

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по- делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент™, i. Ужгород, ул. Проектная, 4

М

99?163 4 та НЕ, вход которого подктпечен к выходу второго порогового элемента, а выход RSтриггера подсоединен к исполнительному элементу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с gemn повышения надежности, s него введеф о р м у л а и з о б р.е т е н и я . ны блок дифференцирования, подключенный к заземленному рельсу, и третий пороговый

Устройство для защиты тяговой сети от элемент, вход которого подсоединен K.выходу замыкания на землю, содержащее. импульсный блока дифференцирования, а выход подключен трансформатор тока, первый и второй порото- тО к входу элемента И. вые элементы, входы которых соединены с Источники информации, выходом импульсного трансформатора тока и принятые ао внимание при экспертизе

1 заземленным рельсом соответственно, а .выхо- 1. Авторское свидетельство СССР и 527789, ды подключены к входам элемента И, выход сл-Н02 Н 3/087, 1974.которого подсоединен к 8-входу 18-триггера, тз 2. Авторское свидетельство СССР ао заявке й-вход которого соединен с выходом элемен- 9 2795220/07, 09.07.79.