Устройство для защиты от утечки то-ka b шахтной тяговой сети c управляе-мым тиристорным выпрямителем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТСФСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Сова Советскик Социалистическид Республик(51) М. Кл. с присоединением заявки Мо -Н 02 Н 3/17 В 60 М 3/00Государствеиицй комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧКИ ТОКА В ШАХТНОЙ ТЯГОВОЙ СЕТИ С УПРАВЛЯЕМЫМ ТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМИзобретение относится к электро. технике и предназначено для защиты от утечек тока в шахтной тяговой сети электровозного транспорта с цикличным) периодическим прерыванием цепи нагрузки.Известны устройства для защиты шахтной тяговой сети с цнкличным прерыванием тока нагрузки, основанные на выпрямлении трехфазного переменного тока, периодическом отключении цепи нагрузки от сети и контроле сопротивления изоляции сети в бестоковые паузы оперативным напряжением обратной полярности с использованием . вентильных заградителей на электровозах 1.Основным недостатком этого устройства является низкий энергетический показатель, что сдерживает применение данных устройств для защиты шахтной тяговой сети. Кроме того, уставка срабатывания зашиты зависит от длины тяговой сети я тока нагрузки, что приводит к ложным срабатываниям защиты, а применение известного устройства требует включения в тяговую, сеть силовых диодов, рассчитанных, на длительное протекание тока нагруэ. кие 2Наличие зависимости уставки срабатывания защиты от длины тяговойсети и величины тока нагрузки объяс-.няется следующим.Шахтная тяговая сеть обладает значительной индуктивностью порядка0,9-1, 8 МГ/км, и в тяговой сети наводится ЭДС, величина которой пропрр"циональна величине индуктивностисети (а, следовательно, и величинатока ). ЭДС вызываемая индуктивностью. тяговой сети, суммируется с напряжением источника оперативного токазащиты, контроль состояния изоляциисети происходит до окончания переход"ного процесса отключения тока нагрузки в сети, уставка срабатывания защиты от утечек тока при этом изменяется, что приводит к ложным сра- .О батываниям защиты и включению рабочего напряжения на неисправную сеть,что может вызвать аварию или пожар вшахте.Наиболее близким к предлагаемомупо зехнической сути является устройство для защиты от утечйи тока в шахтной тяговой сети с управляемьв ти;ристорным выпрямителем, содержащееисточник оперативного тока, в контуркоторого включен чувствительный элемент, соединенный с коммутирующимблоком в цепи управляющих электродовтиристорного выпрямителя, и датчикналичия паузы в силовом питании, вы "полненный на потенциометре и диоде.Контроль паузы в известном устройствеосуществляется путем изменения напряжения в контактной сети. Причем контролируется только напряжение силового преобразователя (тиристорного выпрямителя) 21.Однако в связи с тем, что линияимеет распределенную индуктивность,ври спадании тока в контактной сетивозникает импульс обратной полярности. Этот импульс не проходит черездиод, поэтому и защитное устройствобудет производить контроль утечкидо спадания импульса помехи. Импульспомехи направлен встречно полярностиисточника оперативноготока. Следовательно, оперативный ток в цепиутечки определяется как разностьЭДС источника оперативного тока иимпульса помехи, тем самым искусственно увеличивается уровень сопротивления утечки.Как показали исследованияамплитуда импульса помехи может достигать300 В, Она зависит от тока нагрузкисети и от длины защищаемого участка сети, а точнее от энергии, запасенной в линии в момент коммутации.Из вышеуказанного следует, что известное устройство не обеспечиваетнадежного контроля сопротивленияутечки, так как в нем не обеспечивается надежный контроль наличиябестоковой паузы,Второй вариант устройства, предполагающий фиксированную задержку контроля утечки, также не являетсядостаточно надежным. Дело в том,что при увеличении длины защищаемогоучастка сети могут возникнуть условия, при которых силовой преобразователь теряет управляемость, т.е.не выключается после снятия импульсов управления. В связи с этим несимметричная схема силового преобразователя может не выключиться совсем,а симметричная схема может продолжать работать еще в течение одногопериода напряжения питающей сети.Следовательно, задержка контроля утечки на фиксированную величину не является средством, позволяющим повыситьнадежность работы устройства.Цель изобретения - повышение надежности работы.Указанная цель достигается тем,что в известном устройстве, содержащем источник оперативного тока,чувствительный элемент, включенныйв контур протекания оперативного тока, выход которого соединен со входикоммутирующего блока, выход которого подключен в цепь управленияупомянутого тиристорного выпрямите 0 15 25 30 33 40 45 50 55 40 65 ля,и датчик контроля наличия паузы в силовом питании, датчик контроля наличия паузы в силовом питании выполнен в виде датчика контроля нали,чия тока в силовой цепи, выход которого подключен к управляющему входуисточника оперативного тока.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из управляемого тиристорного выпрямителя 1, подключенного к источнику 2 питания управляющих электродов через коммутирую;щий блок 3. Дополнительный блок 4 питания подключен к коммутирующему блоку 3, второй вход которого связан с чувствительным элементом 5.,Чувствительный элемент 5 подключен параллельно нагрузке 6 через заградительный диод 7. Нагрузка б подключается к тяговой сети с помощью вентильного заградителя 8. Источник 9 оперативного тока подключен через токоограничивающий резистор 10 параллельновыпрямителю 1. Утечка тяговой сетипоказана в виде сопротивления 11.Датчик 12 наличия тока в силовой цепивходом подключен к контактному проводу, а выходом подключен к входу источника оперативного тока. Устройство работает следующим образом,Коммутирующий блок 3 изменяет своесостояние и соответствено этому циклично подает и снимает питание в цепи управляющих электродов тиристороввыпрямителя 1. Во время полученияпитания в цепях управления тиристорным выпрямителем он открывается, ив контактную сеть поступает силовоепитающее напряжение, При прекращениипитания цепей управления выпрямитель1 запирается, и подача напряжения вконтактную сеть прекращается. Послеокончания переходного процесса отключения тока нагрузки, когда тох в сетибудет равен нулю, датчик 12 наличиятока в силовой цепи дает сигнал навключение источника 9 оперативноготока, который через ограничительныйрезистор 10 подключается к тяговойсети. Оперативный ток от источника9 протекает по цепи: плюс источника9, сопротивление 11 утечки, датчик12 контроля наличия тока в силовойцепи, ограничительный резистор 10,минус источника 9. Если сопротивление 11 утечки окажется меньше допустимого сопротивления уставки срабатывания чувствительного элемента 5,то он не срабатывает и не дает разрешения на включение коммутирующегоблока 3, вследствие этого силовойтиристорный выпрямитель 1 также ока.жется запертым. Через нагрузку 6 оперативный ток не протекает, так каквентиль 8 в этот момент заперт.Если сопротивление 11 утечки окажется больше сопротивления уставки851599 Формула изобретения Составитель Л.Васькова Техред А. Ач К Бабин Редак Ковач кт каз 6379/79 6 одпиВНИИПИ го Рпо де и113035 Р д,4/5 75комитета СССоткрытийаушская наб.,Тираж Государственно лам изобретений Москва, Ж"35, е Филиал ППП "Патент", г;Ужгород, ул.Проектная срабатывания чувствительного элемен. та 5, то он дает разрешение на запуск коммутирующего блока 3, кото.рый пддключает источник 2 питания к управляющим электродам тиристоров выпрямителя 1, и в сеть подается рабочее напряжение. Для исключения влияния рабочего тока на чувствительный элемент 5 включен заградительный диод 7. Датчик 12 наличия тока в силовой цепи может быть выполнен на измерительном элементе, например шунте, усилителе постоянного тока, например операционном усилителе микроскеме К 140 УДб, и ключевом элементе, например тиристоре или транзисторе.15Таким образом, применение датчика контроля наличия тока в силовой цепи, подключающего источник;оперативного питания защиты к обесточенной контактной сети, позволяет повы сить надежность работы защиты от утечек тока, исключить ложные срабатывания защиты, .вызываемые. влиянием переходных процессов отключения нагрузки тяговой сети на уставку сраба тывания защиты. Устройство для защиты от утечки тока в шахтной тяговой сети с управ" ,ляемым тиристорным выпрямителем, содержащее источник оперативного тока, чувствительный элемент, включенный в контур протекания оперативного тока, выход которого соединен со входом коммутирующего блока, выход которого подключен в цепь управления упомянутого тиристорного выррямителя, и датчик контроля наличия паузы в силовом питании, о т л ич а ю щ е е с я.тем, что, с целью повышения надежности работы, датчик контроля наличия паузы в силовом питании выполнен в виде датчика контроля наличия тока в силовой цепи, выход которого подключен к управляющему входу источника оперативного тока. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 9 562032, кл. Н 02 Н 3/16 1975. 2. Авторское свидетельство СССР 9 674143; кл. Н 02 Н 3/16, 1976.