Рельсовая цепь с устройством для ограничения потенциалов рельсов

(56) Авторское саидеЬВ 1572853, кл. В 60 24йго институт им А.Б.Иванов и И.А.К ССР8. льств 5/02 РОИСТВОМ НЦИАЛОВ лектроснабна постоян ользовано в тке угольных Цель изобрети. Цепь сокабель 1(54) Р ДЛЯ РЕЛЬ (57) И жению ном т конта шахт, тения держ ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ С УСТ ОГРАНИЧЕНИЯ ПОТЕ СОВобретение относится к э рельсового транспорта оке и может быть исп тной электровозной отка опасных по газу и пыли. - . повышение надежнос ит отсасывающий соединенный перемычками с рельсами. Перемычки 2-4 связывают кабель с рельсами напрямую, перемычки 5 и 6 - через вентильные блоки 7, регулируемые источники 8 тока, включенные согласно с преобразователем 9 тяговой подстанции в рассечки участков кабеля 1, датчики 10 и 11 тока, включенные в рассечку,участков кабеля 1. Каждый источник 8 подключен своими управляющими входами к выходам датчиков 10 и 11 и включаетв себя инверторновыпрямительный блок 13. Благодаря регулированию выходной сигнал блока 14 управления формирует выходной сигнал в виде сигнала рассогласования между суммой сигналов датчиков тока и выходным сигналом датчика 12 напряжения, Благодаря этому ток нагрузки "отсасывается" в кабель ф 1, а потенциалы рельсов относительно земли поддерживаются практически равными нулю, 1 ил.Изобретение относится к электроснабжению рельсового транспорта на постоянном токе и может быть использовано в контактной электровозной откачке угольных шахт, опасных по газу и пыли,Цель изобретения - повышение надежности.На чертеже приведена схема предлагаемой рельсовой цепи с устройством для ограничения потенциалов рельсов,Рельсовая цепь с устройством для ограничения потенциалов рельсов содержит отсасывающий кабель 1 срассечками. Каждый участок отсасывающего кабеля 1 соединен с рельсами перемычками. Перемычки 2-4 связывают участки кабеля 1 с рельсами напрямую, перемычки 5, 6- через вентильные блоки 7. Регулируемые источники 8 постоянного тока включены согласно с преобразователем 9 тяговой подстанции в рассечки участков кабеля 1. Первый и второй датчики 10 и 11 тока, датчик 12 напряжения, инверторно-выпрямительный блок 13, блок 14 управления образуют одну силовую управляющую группу. Аналогично образованы вторая и т.д. силовые управляющие группы, причем первый и второй датчики 10 и 11 тока каждой силовой управляющей группы включены последовательно с отсасывающим кабелем 1 до и после, соответственно, перемычек с вентильными блошками 7, датчик 12 напряжения входами подклю,чен к выходу регулируемого источника 8 то,ка, выходы датчиков 10 и 11 подключены к соответствующим входам блока 14 управле ,ния, выход блока 14 управления подключен к управляющему входу регулируемого источника 8 тока.Таким образом, каждый из регулируемцх источников 8 тока представляет собой регулируемый инверторно-выпрямительный блок 13, силовой вход которого включен между контактной сетью и положительным полюсом своей выходной цепи. Полярность вентильных блоков 7 выбрана такой, чтобы ток тяговой нагрузки 15 мог протекать через эти вентильные блоки в направлении от рельсов к отсасцвающему кабелю 1, Перемычки распределены вдоль рельсовой сети равномерно, а длины участков отсасцвэющего кабеля 1 выбраны практически одинаковыми. Источники 8 тока, соединенные с их входами датчики 10, 11 тока размещены вблизи перемычек с вентильными блошками 7, поэтому регулируемые источники 8 тока могут быть конструктивно выполнены в едином блоке с датчиками 10, 11 и вентильными блоками 7, Датчик 11 включен между положительным полюсом управляемого источника 8 тока и катодным выходомрических цепях можно записать05 - 201 о = К 1 о Ь 5-2 = К 1 о и 011 = К 11 з.5 =Й 5 - 2Оз - 535 - К 1 ргде К 1 о, К 11 - коэффициенты передачи соответствующих датчиков тока;К 5-2, Вз.5 - электрические сопротивления участков отсасывающего кабеля 1 между точками подключения перемычексоответственно 5-2 и 3-5;05-2, Оз- падения напряжения на указанных участках кабеля,Учитывая, что отсасывэющие пункты распределены вдоль рельсовой сети равномерно, при одинаковой чувствительностидатчиков тока получим01 о+ 011 = д Оз-г, (2)Ктгде Оз=0 з+ 05-2 - падение напряжения в50кабеле между точками подключения перемычек 3 и 2 (между основными отсасывающими пунктами),Таким образом, сумма выходных сигналов двух датчиков тока пропорциональнападению напряжения на участке кабеля 1между соответствующими основными отсасывающими пунктами. Двэ датчика тока необходимы для работы блока 14 в связи с тем,1015 2025 30 вентильного блока 7, В качестве датчиков 10, 11 тока могут быть использованы шунты, . а в качестве датчиков 12 напряжения - делители напряжения, подключенные к выходу соответствующего источника тока,Рельсовая цепь работает следующимобразом.При расположении тяговой нагрузки 15 в конце рельсового пути, например, вблизи перемычки 4, некоторая часть тока нагрузки протекает в отсасывающем кабеле 1 и создает поэтому на выходах датчиков 10, 11 тока сигналы, пропорциональные падениямнапряжения на соответствующих участках отсасывающего кабеля 1. Эти сигналы поступают на входы блоков 14 управления. Блок 14 управления формирует на своем выходе управляющий сигнал в виде сигнала рассогласования между суммой выходных сигналов соответствующей пары датчиков тока, например сигналов 01 о и 01 датчиков10 и 11 и выходным сигналом датчика 12 напряжения источника 012. Связь между указанными сигналами математически можно выразить так:014 = К 14 (01 о+ 011) -01 г) (1)где К 14 - коэффициент передачи блока 14коэффициент пропорциональности),В соответствии со свойствами датчикатока и известными соотношениями в элект1659254 Составитель Н. КецарисТехред М,Моргентал Корректор Т, Палий Редактор М. Товтин Заказ 1809 Тираж 283 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 что в общем случае (при протекании тока и через вентильный блок 7) токи в цепях этих датчиков неодинаковы, и, следовательно, 05-2 Ф 03-5.В результате указанного регулирования выходное напряжение первого источника 8 становится практически равным падению напряжения в отсасывающем кабеле 1 между точками его соединения с рельсами перемычками 2 и 3, а выходное напряжение второго источника 8 - падению напряжения между точками соединения с рельсами перемычками 3 и 4. Благодаря этому практически весь ток нагрузки "отсасывается" в отсасывающий кабель 1, а потенциалы рельсов относительно земли автоматически поддерживаются практически равными нулю, Указанное регулирование выходного напряжения.источников 8 позволяет непрерывно и практически полностью компенсировать падение напряжения в отсасывающем кабеле 1, что по своему действию равносильно поддержанию практически нулевого сопротивления отсасывающего кабеля,При расположении тяговой нагрузки 15 вблизи перемычки 3, устройство работает аналогично, с тем лишь отличием, что напряжение на выходе соответствующего источника 8 и токи на участках включения датчиков 10 и 11 источника 8 равны нулю.При расположении тяговой нагрузки 15 вблизи перемычки с вентильным блоком 7, значительная часть тока нагрузки отсасывается через вентильный блок 7, благодаря чему существенно уменьшаются токи и падения напряжения в рельсовой сети. следовательно, потенциалы рельсов и блуждающие токи. При этом потенциалы рельсов в перемычках 2,3,4 также выравниваются между собой и поддерживаются поэтому достаточно малыми по величине (зти потенциалы отрицательны по знаку из-за незначительных блуждающих токов), а потенциалы рельсов в других местах, включая место расположения нагрузки, не превышают по величине падение напряжения в отсасывающем кабеле 1 на участке между точками его соединения с рельсами через 5 перемычки 6 с вентильным блоком 7 и перемычку 3. Аналогично происходит ограничение потенциалов рельсов при расположениитяговой нагрузки в любом другом месте рельсовой сети и при любом 10 количестве нагрузок.Формула изобретения Рельсовая цепь с устройством для ограничения потенциалов рельсов, содержащее рельсы, отсасывающий кабель, соединен ный перемычками с рельсами через вентильные блоки, включенные анодами к рельсам, регулируемые источники тока, включенные согласно с преобразователем тяговой подстанции и в рассечку отсасыва ющего кабеля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что.с целью повышения надежности, она снабжена силовыми управляющими группами по числу источников тока, а каждая группа включает в себя первый и второй датчики 25 тока, датчик напряжения, блок управления,причем первый и второй датчики тока включены последовательно с отсасывающим кабелем до и после соответственно перемычки с вентильным блоком, датчик на пряжения входами подключен к выходу регулируемого источника тока. выходы датчиков подключены к входам блока управления, выход блока управления подключен к управляющему входу регулируемого ис точника тока, а также дополнительными перемычками, соединяющими рельсы с отсасывающим кабелем напрямую, регулируемые источники тока включены последовательно с участками кабеля,40 образованными соседними перемычками,дальние от подстанции концы указанных участков соединены с рельсами дополнительными перемычками, а ближние концы - перемычками с вентильными блоками.45