Устройство для защиты от утечек тока в контактной сети с цикличным прерыванием цепи нагрузки

пщ 562 О 32 Союз Советских Соцналнстнческнх Республик(22) Заявлено 30,03.76 (21) 2340483/07 Ч КчН 02 Н 3/16 с присоединением заявки-Государственный комнте Совета Министров ССС пв делам изобретений 23) Приоритет публиковано 1 3) УДК 621.316,925(088,8) 6,77. Бюллетеньоткр ытнн ата опубликования описания 14.07.77(71) Заявитель А, Г. Животовский и А. Г, Ликаренко сесоюзный научно-исследовательский институт безопасности тру в горнорудной промышленности54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧЕК ТОКАОНТАКТНОЙ СЕТИ С ЦИКЛИЧНЪМ ПРЕРЫВАНИЕМЦЕПИ НАГРУЗКИ Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты от утечек тока в шахтной контактной сети электро- возного транспорта с периодическим (цикличным) прерыванием цепи нагрузки.Известно устройство для защиты от утечек тока в тяговых сетях электровозного транспорта с питанием нагрузки от трехфазного выпрямителя через вентильный заградитель (1), содержащее вентиль, включенный между положительным полюсом выпрямителя и прямым проводзхг, управляемый вентиль-прерыватель постоянного тока с импульсным источником управления, включенный в общую цепь нагрузки, источник контрольного тока, в две фазы питающей трехфазной сети включены прерыватели, один из которых зашунтирован управляемым вентилем,Недостатком этого устройства является сложная силовая схема коммутации, использующая двойное преобразование электрической энергии (переменный ток преобразуется в постоянный, а постоянный - в пульсирующий), и большое количество силовых вентилей, что снижает надежность.Известно также устройство для защиты от утечек тока в сети с цикличным прерыванием нагрузки (2), содержащее управляемый вентильный трехфазный выпрямитель, подключенный к сети переменного тока, в одну из 2фаз которой включен ентиль, а управляющие электроды вентилей г,дключены к коммутирующему блоку, выполненному в виде сопротивлений, образующих искусственную нулевую 5 точку сети переменного тока, Последовательно в цепь нагрузки включен силовой вентиль, параллельно которому подключсн чувствительный элемент защитного устройства. Источник оперативного тока подключен через ограничивающсе сопротивление параллельно выпрямителю. Контроль изоляции производится во время паузы напряжения путем подачи в контактную сеть напряжения от источника оперативного тока обратной полярности.15 Недостатком указанного устройства является влияние напряжения питаюгцсй сети и колебания температуры нагрева вентилей на работу коммутирующего блока, а именно на стабильность длительности паузы в цепи пи тания нагрузки, что снижает точность раооты защиты. Кроме того, в связи с большой частотой пульсаций напряжения силового преобразователя повышается нагрев двигателей нагрузки. Указанное в целом снижает 25 надежность работы устройства.Для повышения надежности в предлагаемом устройстве коммутирующий блок выполнен в виде последовательно соединенных транзисторного ключа и делителя частоты и под- ЗО ключен к дополнительному источнику пита 5620325101520 25 30 3 40 45 ния, а второй вход коммутирующего блока связан с выходом чувствительного элемента.На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства.Тиристорный управляемый выпрямитель 1 подключен к источнику питания 2 управляющих электродов через коммутирующий блок 3, который выполнен в виде транзисторного ключа, управляемого делителем частоты, Дополнительный блок питания 4 подключен к коммутирующему блоку 3, второй вход которого связан с чувствительным элементом 5. Последовательно в рабочую цепь нагрузки 6 включен вентиль 7, параллельно которому подключен чувствительный элемент защиты 5. Нагрузка 6 подключается к тяговой сети с помощью вентильного заградителя 8, в качестве которого использован обычный неуправляемый вентиль. Источник 9 постоянного оперативного тока защиты подключен через токоограничивающий резистор 10 параллельно выпрямителю 1, Утечка тяговой сети (снижение сопротивления изоляции или сопротивление тела человека, прикоснувшегося к контактному проводу) показана в виде сопротивления 11. Система управления коммутирующего блока 3 основана на принципе деления частоты питающего переменного тока. Коммутирующий блок 3 изменяет свое состояние и соответственно этому циклично подает и снимает питание в цепи управляющих электродов вентилей силового выпрямителя 1. Во время получения питания в цепях управления тиристорным выпрямителем он открывается, и в контактную сеть поступает силовое питающее напряжение. Во время прекращения питания цепей управления тиристорный выпрямитель запирается, и подача напряжения в контактную сеть прекращается. Во время паузы силового питающего напряжения оперативный ток от источника 9 протекает по цепи: сопротивление утечки 11 в чувствительн элемент 5 - токоограничивающее сопротивление 10. Если сопротивление утечки 11 окажется меньше допустимого сопротивления уставки срабатывания чувствительного элемента 5, то он срабатывает и запирает коммутирующий блок 3, вследствие этого силовой тиристорный преобразователь 1 также оказывается запертым. Через нагрузку 6 оперативный ток не протекает, так как вентиль 8 в этот момент заперт, В период открытого состояния силового преобразователя 1, когда нагрузка 6 обтекается рабочим током, чувствительный элемент 5 для тока нагрузки зашунтирован низким сопротивлением вентиля 7 в прямом направлении,Применение указанного коммутирующего блока позволяет применить такие параметры системы питания цепей управляющих электродов силового выпрямителя, которые позволяют заведомо надежно отпирать силовой преобразователь при изменении напряжения питающей сети, а также при изменении параметров тиристоров, и позволяют создать стабиль ную длительность паузы в напряжении питания нагрузки контактной сети. Кроме того, применение коммутирующего блока позволяет изменять частоту запирания силового пре образователя и выбирать ее минимальной. Формула изобретения Устройство для защиты от утечек тока в контактной сети с цикл ичным прерыванием цепи нагрузки, содержащее управляемый тиристорный трехфазный выпрямитель с источником питания и коммутирующим блоком в цепи управляющих электродов тиристоров, источник оперативного питания защиты, включенный параллельно выпрямителю через ограничительное сопротивление и чувствительный элемент, зашунтированный силовым диодом, включенным в цепи питания нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, коммутирующий блок выполнен в виде последовательно соединенных транзисторного ключа и делителя частоты и подключен к дополнительному источнику питания, а второй вход коммутирующего блока связан с выходом чувствительного элемента.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМо 373812, кл. Н 02 Н 3/16, 15.04,70 (аналог).2. Авторское свидетельство СССР Мо 402111, М. Кл, Н 02 Н 3/16, 05.05.70 (прототип).562032 Составитель Ю. Барабановор И, Шейкин Техред О. Тюрина Корректор Л, Брахнина аз 1539/1ЦНИИПИ Подписноев СССР Типография, пр. Сапунова,Изд. ЮГосударстве по делам3035, Москв 522 Тгого комитета Со изобретений и о , Ж, Раушска ираж 917 вета Минис крытий я наб., д. 4