Устройство для защиты тяговой сети от однофазного замыкания на землю

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 961023(22) Заявлено 2002,81 (21) 3247985/24-07 1511 М. Кл. З Н 02 Н 3/16 Н 02 Н 3/08 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения В.П, Комлев и С.И, Малафеев Владимирский политехнический институт(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЯГОВОЙ СЕТИ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защитного отключения карьерных тяговых сетей.По основному авт,св. Р 792410 известно устройство для защиты тяговой сети от однофазного замыкания на зеилю, используемое преимущественно на открытых горных разработках, имеющих электрифицированный железнодорожный транспорт. Это уст" ройство содержит трансформатор тока сумматор, к одному входу которого подключен выход трансформатора тока непосредственно, а к другому - через блок задержки, первый и второй пороговые элементы, входы которых через первый и второй выпрямители подключены к выходу сумматора к заземленному рельсу соответственно,а выходы - к входам элемента И, выход. которого через исполнительный элемент связан с приводом выключателя, При касании ковшом экскаватора контактного провода происходит одновременное увеличе ние тока в тяговой сети и повышение потенциала рельсов, Это приводит к.переключению пороговых эле,ментов и элемента И и отключению выключателя, Сигнал, пропорциональный изменению тока в тяговойсетиформируется на выходе сумматора 5 ак сумма двух сигналов пропорциональных току в тяговой сети, носдвинутых на,половину периодапитающего напряжения, Временнойсдвиг осуществляется с помощью блока задержки. Величина задержки постоянна и равна половине периодапитающего напряжения 1). Однако частота питающего напряжения в системе электроснабжения 15 не остается постоянной, а изменяется. Это приводит к тому, что в нормальном режиме на выходе сумматорадействует напряжение, амплитудакоторого зависит от величины откло" 2 ф нения частоты. Это напряжение вып"рямляется первым выпрямителем идействует на входе первого порогового элемента, что приводит к снижению помехоустойчивости и чувстви тельности, а следовательно, и надежности функционирования устройствазащитного отключения, Следовательно,недостаток известного устройства -невысокая надежность функционирова ния.961023 Цельизобретения - повышение надежности функционирования устройства,защитного отключения.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство дополнительновведены последовательно соединенныедатчик напряжения тяговой сети,датчик отклонения частоты и блокнастройки времени задержки, подключенный к блоку задержки, и датчикнапряжения тяговой сети подсоединен Ок контактному проводу к заземленному рельсу.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства,устройство содержит трансформатор 1 тока, блок 2 задержки, сумматор Э, первый 4 и второй 5 выпрямитель, первый 6 и второй 7 пороговые элементы, элемент И 8, выключатель 9 исполнительный элемент 10,рельс 11, контактный провод 12,экскаватор 13, датчик 14 напряжениятяговой сети, датчик 15 отклонениячастоты и блок 16 настройки временизадержки.25.Устройство работает следующимобразом.В нормальном режиме сигнал на выходе сумматора 3 равенПз (С) = П(т) + П й),где О- выходной сигнал транс форматора 1 тока, пропорциональный току в тяговой сети0 (1) - выходной сигнал блока 2задержки,35Блок 2 задержки осуществляет за-.держку выходного сигнала трансформатора 1 тока на время, равное половине периода питающего напряжения 40 где ю, Ф- текущее и номинальное значение частоты питающего 45напряжения;С - номинальное время задержкиАС - изменение времени задержки. 50Датчик 14 напряжения формирует сигнал, пропорциональный питающему напряжению, а датчик 15 отклонения частоты выполняет операцию сравнения частоты этого напряжения с но минальной (50 Гц) и Формирует сигнал, пропорциональный разности частот ДФ= Ю-м, Этот сигнал поступает на вход блока 16 настройки временизадержки, Блок 2 рассчитан на время 6 О С, а его настройка при изменении частоты на величину формула изобретения дйЮо ОфЬВ Устройство для защиты тяговой65 сети от однофазного замыкания на ф, +д(ЯЖ й Юф фоДЦ Цо Цо (%Щ" осуществляется с помощью блока 16настройки. Следовательно, в установившемся режиме на выходе блока 2действует сигнал, пропорциональныйтоку в тяговой сети и сдвинутый вовремени на половину периода питающего напряжения. Поэтому напряжениена выходе сумматора 3 равноПэ( ) П (")П (С) + П ( - )Напряжение йа рельсах 11 определяется рабочими токами электровозов, оно мало и не достигает уров.ня срабатывания второго пороговогоэлемента 7, Таким образом, на входах, а следовательно, и выходах пороговых элементов 6 и 7 действуютнизкие потенциалы, выключатель 9замкнут.В случае касания ковшом экскаватора 13 контактного провода 12 вцепи, состоящей из контактного провода 12, корпуса, экскаватора 13, зем.ли и рельсов 11 возникает ток. Приэтом полный ток в тяговой сети возрастает, а на рельсах появляетсявысокое напряжение. Сигнал на первомвходе сумматора Э, пропорциональныйтоку в тяговой сети увеличивается,а на втором входе с момента касанияв течение времени С действует сигнал, пропорциональный току до касания, Следовательно, на выходе сумматора 3 в течение времени С Формируется напряжение, пропорциональное разности токов в тяговой сети после идо касания, которое выпрямляетсяпервым выпрямителем 4 и вызываетсрабатывание первого порогового элемента 6. Второй пороговый элемент7 также срабатывает за счет действияна его входе выпрямленного вторьмвыпрямителем 5 напряжения на рельсе.Таким образом, на обоих входах элемента И 8 действуют высокие потенциалы, он переключается и через исполнйтельный элемент 10 вызываетсрабатывание выключателя 9,Изменение частбты питающегонапряжения не приводит к снижениюнадежности функционирования устройства защитного отключения.Таким образом, введение в устройство для защиты тяговой сети отоднофазного замыкания на землю последовательно соединенных датчиканапряжения тяговой сети, датчикаотклонения частоты и блока настройки времени задержки обеспечиваетповышение надежности функционирования. Применение устройства на открытых горных разработках повысит электробезопасность работ.961023 оставитель О. Лисицынехред А.Ач Корректор О. Била Редактор А дор Подписноитета СССРткрытийнаб д, 4/5 Заказ 7305/69ВН Тираж 669 ИИПИ Государственного к по делам изобретений иПроектная, 4 тент 1 илиал ПП жгород,землю по авт.св. 9 792410, о т л ич а ющ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности функционирования, в него дополнительно введеныпоследовательно соединенные датчикнапряжения тяговой сети, датчикотклонения частоты и блок настройки времени задержки, подключенный к" блоку задержки, а датчик .напряжения тяговой сети подсоединен к контактному проводу и заземленному рельсу.Источники информациир принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 792410, кл. Н 02 Н 3/08, 1978,