Устройство для автоматического включения и выключения тяговой подстанции

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗарегистрировано е Бюро изобретений Госплана СССР Д. В. Козьминых Устройство для автоматического включения и выключения тяговой подстанцииЗаявлено 11 мая 1939 года в Народный комиссариат путей сообщения СССР за2123 (343229) Опубликовано 30 июня 1947 годаПредлагаемое устройство предназиачено для автоматического включеиич тяговой подстанции при входе электровоза на питаемый ею участок контактной линии и для выключения подстанции при выходе электровоза с этого участка.От известных устройств, предназначенных для этой же цели, оно принципиально отличается тем, что базируется на использовании явления резонанса напряжений в цепи реле управления, благодаря чему исключается возможность ложных включений при коротких замыканиях контактной сети.Устройство содержит реле, управляющее автоматическим выключателем и включенное между контактным проводом и рельсами последовательно с блокировочным конденсатором и вспомогательным трансформаторол 1, служащим для подачи напряжения в контрольную цепь, замыкаемую специальной цепью на электровозе. Последняя включается параллельно силовой установке электровоза и содержит конденсатор и кату 1 ику индуктивности, соединенные между собой последовательно и соразмеренные так, что они с находящимися на подстанции элементами контрольной цепи образуют резонансный контур.В фидер, питающий контролируемый участок линии, включается вспомогательный трансформатор (или дрос с ель), обеспечивающий своевременное выключение данного фидера.На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства для подстанции с одним генератором и одним фидером.Между положительной и отрицательной шинами имеются четыре цепи:Цепь 1, составленная из блок-конденсатора БК (он же является рабочей емкостью), токового реле Р и питающего трансформатора ПТ, дающего напряжение, равное 3 - 7,от напряжения постоянного тока на шинах подстанции,Цепь 11, образующая вторую половину резонансного контура (1 - 111, находящуюся на электровозе, и юзываемая цепью машиниста. Эта цеп состоит из блок-конденсатора ЭБЬ79и индуктивности КС для компенсации емкостных сопротивлений блок-конденсаторов (БК - ЗБК). Кроме того здесь должен быть предусмотрен выключатель, в качестве которого может быть использован автомат А электровоза или линейный контактор.Цепь 1 П генератора подстанции, состоящая из генератора Г, генераторного контактора И (или быстродействующего автомата) и блокирующего трансформатора БТ, Напряжение этого трансформатора несколько меньше напряжения питающего трансформатора, и он включается так, чтобы в контуре 1 - 11 имелась некоторая разность напряжений этих трансформаторов (встречное включение). Это необходимо дл того, чтобы ограничить ток управления, протекающий через генератор.Цепь Л/ электровозных двигателей, состоящая из самих двигателей Д и пусковых аппаратов (контроллер КЗ).Работа схемы протекает следуюц,1 образом.Допустим, что в районе дейстьия данной подстанции электровозов не было и подстанция была выключена, Пои входе электровоза в район данной подстанции машинист выкл 1 очает двигатели Д электровоза (прц замкнутом автомате А). Тогда и замкнутом контуре 1 - 11 буд т нбл одаться явление резонанса напряжений, так как сопротивление цепи 1 и целом емкостное, а цепи машиниста индуктивное (сопротивление катушки индуктивности больше сопротивления блок-конденсатора), причем по величцне они близки одно к другому,При резонансе ток цепи управления будет относительно велик, благодаря чему реле Р сработает и включит преобразовательный агрегат как со стороны переменного, так и с сторонь 1 постоянного тока.При подключении агрегата цепь 1 6" дет замыкатьс 1 через две паралл льно включенные цепи П и Ш, причем индуктивное сопротиьление в конт, ре леньшится, резонанс расстроится, и сила тока упадет. Но реле все же не выклюгитс, так как г иоерется с н ": ц коэЖццентом 1 о возврат, Таким о оразом, агрегат остается включенным.После этого машинист электровоза включает электровозные двигатели, При этом к цепям П и Ш параллельно подключается цепь Л. Сила переменного тока в данном случае изменяется незначительно и притом повышается. Следовательно, и в этом случае реле Р, а вместе с ним и генератор Г, будут оставаться включенными.Если же электровоз выйдет из района действия подстанции или автомат электровоза будет выключен, то в работе останется один контур 1 - Ш.Ь этом контуре э. д. с, будет весьма невелика (разность напряжений питающего и блок-трансформаторов), и ток в контуре будет весьма мал. Реле Р при этом выключится и выключит агрегат.Даже если при выключенном агрегате замкнуть накоротко контактный провод на реле, то будет иметься контур, состоящий из одной цепи 1. Так как здесь резонанса напряжений не будет, то сила тока будет значительно меньше, чем в том случае, когда электровоз находится в районе подстанции, и реле Р це сраоотает. Если после этого на участок войдет электровоз и машинист попытается включить агрегат, замкнув цепь П, то включения не произойдет, так как резонанса не будет,При установке на подстанции ртутных выпрямителей появляется дополнительное обстоятельство: более или менее значительная пульсация (в основном первая гармоника пульсации) будет проникать в цепь реле и подмагничнвать его, Чтобы подигцичив ание не было слишком болыцим (неболыцое под агничивание полезно, так как снижает коэфициент возврат реле), когда реле Р не будет выключаться при размыкании цепей 11 и 1 Г, необходимо ограничить токи гармоник в цепи реле Р. Так как первая гармоника пульсации при шсстифазцом ртутном выпрямителе будет шестой по отцогнению к основной частоте тока в цепи управления (50 гф, то, подбирасоответствующим образом величины индуктивногои емкостного сопротивлений в цепи ре:1 е, можндл ушестеренной частоты создать очень большое сопрогивление (в 4 - 5 раз большее, чем для основного тока управления). гретья гармоника пульсации по оть .шенио к о"повн м токч б,дет уж; восемнадцатой и никакого влилнпя практически оказывать не будет, Б:1 агодаря частичному подмагничиваи:ю с здаетс естественное снижен.:. коэфициснта возврата реле, что будет треоовать меньшего искусственного снижения его.Предлагаемое устройство предназначается главным образом для промышленных электрифицированных пугей и, в частности, подземных рудн 11 чных, где количество работающих электровозов незначительно (часто 1 - 2), так что в этих условиях очень часто значительные участки контактной сети могут быть длительно отключенными,Изобретатель отмечает следующие достоинства предлагаемого устройства: 1) постоянная готовность к работе, 2) включение электровоза по воле машиниста, т. е. когда это требует потребитель, и моментальное выключение подстанции по окончании надобности, 3) невозможность включения подстанции на аварийный рея;им, например, на короткое замыкание, 4) отсутствие необходимости иметь реле повторных включений и пх ограничение и, наконец, 5) возн. реаактор М. М. Акищин) С:он в.6,можпость выполнения схемы с наи ее простыми стандартными сильноточными реле. Предмет изобретения 1. Устройство для автоматического включения тяговой подстанции при входе электровоза на питаемый ею участок контактной линии и для выключени подстанции при выходе электровоза с этого участка, состоящее из автоматического фидерного выключателя, управляемого реле, включенным между контактным проводом и землей последовательно со вспомогательным трансформатором, служащим для подачи напряжения в контрольную цепь, замыкаемую установкой электровоза, о т л и ч а ющ е е с я тем, что с целью предотвращения ложного действия реле при коротких замыканиях контактной линии последовательно с реле и трансформатором включен блокировочный конденсатор, а параллельно силовой установке электровоза включенацепь, содержащая конденсатор и катушку индуктивности, соединенные между собой последовательно и соразмеренные так, что они образуют с остальными элементами контрольной цепи резонансный контур.2. В устройстве по п. 1 применение вспомогательного трансформатора, включенного в фидер, питающий контролируемый участок линии.