Устройство защитного отключения для шахтных тяговых сетей постоянного тока

Сфез Советски кСоциалистичвсиинРвснублии К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ) Дополнительное к вид-ву -22)Заявлено 10,10.79 (21) 2826697/2 Цприсоединением заявки М - 23)Приоритет 5 )М. Кл. Н 02.Н 3/1 Ъеудерстеенный квинтет СССР е денем нзабретеннй3) УДу( 621.3 .925(088,882Ьтоллетеиь М 1 9 публикован н вткрытн Дата опубликования описания 23,05.82 К. А. Гринь, С.А. ВолкотрА. С. ИП. Колосюк, В, В. А. Я. Некрсовски гилевский и Д. И.;,"1. "кер 1 рькои Револ цойсМЫсти бтицфебе 2) Авторы изобретени ый Накеевский орде овательский инстит в горной промыален Государств научно-исс ии от) Заявител 51 т) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛ 0 чЕНИЯДЛЯ ШАХТНЫХ ТЯГОВЫХ СЕТЕЙ ПОСТОЯННОГОТОКА ащиты тяс цикли" узки,чки, чув- аличия 1Изобретение относится к электро=технике, а именно к устройствам за"щиты от утечек тока, и может бытьиспользовано, например, в контактных сетях электровозного транспорта,Известно устройство для защиты тя.говой сети постоянного тока от замыканий на землю,Контроль сопротивления изоляциии защитное отключение при утечкахобеспечивается в нем действием оперативного тока в паузах рабочегонапряжения, создаваемых благодаряавтоматическим запираниям управляе"мого выпрямительного моста с определенной частотой, за счет включенного в одну из фаз питающей сети диода и подключения управляющих электродов тиристоров носта к искусственной нулевой точке питающей сети 11,Недостатком устройства являютсязависимость величины оперативноготока в паузах от времени затуханиятока ЭДС самоиндукции линии, что приводит к загрублению защиты, а также повышенная частота прерываний рабочего напряжения.Известно устройство для зговой сети постоянного токаф ческим прерыванием цепи нагрсодержащее блок контроля утествительный орган и датчик нпаузы в силовом питании 2 1.Однако данное устройство не может та работать в заданном циклическом рениме, если длительность затухания тока, поддерживаемого ЭДС самоиндукции, превышает паузу между одноименными пульсациями выпрямленного напряжения, обусловленными разностью фазных ЭДС, например, Ео- Ес(или каких- либо других Фазных ЭДС в зависимости от выбранного момента прекращения подачи управляющих сигналов на тиристоры выпрямительного моста) . Это объясняется тем, что соответствующие тиристоры моста (,тиристор фазы А в катодной группе и тиристор Фазы С в0476 26 25 30 35 40 45 50 55 3 93 анодной группе для указания разнос" ти фазных ЭДС Е - Е )к моменту появ. ления очередной пульсации не запираются, бестоковая пауза не наступает и контроль изоляции сети не осуществляется.Таким образом, если длительность затухания тока превышает паузу между одноименными пульсациями выпрямленного напряжения, возможна потеря контроля сопротивления изоляции сети. Кроме того, переход моста в неуправляемый однопульсационный режим приводит к нарушению непрерывности протекания тока в тяговом двигателе.Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты от утечки тока в тяговой сети с управляемым тиристорным выпрямителем со) держащее блок контроля утечки, включенный между контактным проводом и землей, и датчик тока тяговой сети, выход которого подключен к управляю. щему входу источника оперативного тока блока контроля утечки, причем управляемый выпрямитель работает с циклическим прерыванием постоянного напряжениИ.Устройство работает с так называемой "плавающей" паузой, т.е. длительность паузы зависит от величины рабочего тока, и следовательно, от времени его затухания 3.1.Однако ввиду того, что величина рабочего тока сети монет измениться в широких пределах от десятков ампер до 1000 А и более, длительность его затухания также различна, а это влечет за собой изменение длительности паузыдо 20 мс и более) между импульсами рабочего напряжения, В результате нарушается непрерывность протекания тока в цепи тягового двигателя, что значительно ухудшает его энергетические показатели.Цель изобретения - уменьшение влия ния устройства на энергетические показатели сети.Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты от утечки тока в тяговой сети постоянного тока с управляемым выпрямителем, работаю" щем в режиме цилиндрических прерываний постоянного напряжения, содержащее блок контроля утечки, включенный между контактнын проводом и землей, и датчик тока тяговой сети, до,полнительно содержит блок форсировки затухания тока, два логических элемента И, 1 К-триггер, линию задержки, счетный блок, ведомый сетью переменного тока, линейный контактор,включенный в цепь постоянного тока,и блок контроля циклических напряжений, включенный в цепь Управлениялинейным контактором, причем вход блока контроля циклических прерываний напряжения соединен с выходом блока.контроля утечки и с входом линиизадержки, второй вход которой связан с сетью переменного тока, выходы линии задержки и счетного блока подключены к входам 1 К-триггера, выходы которого соединены с первыми входамиэлементов И, вторые входы которыхвключены в цепи управления блоком форсировки и выпрямителем, вход блока форсировки подключен к выходу датчика тока, а выход - к управляющему входу выпрямителя.Кроме того, с целью стабилизации выдержки времени, линия задержки может быть выполнена на элементе И.На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит трехфазный уп равляемый выпрямитель 1, блок 2 форсировки затухания тока, датчик 3 тока нагрузки, два взаимно сблокированных универсальным К-триггером 4 логических элемента И 5 и 6 в цепях управления выпрямителя и блока форсировки, ведомый сетью счетный блок 7, формирующий длительность циклических импульсов рабочего напряжения, линию 8 задержки, блок 9 контроля утечки, блок 10 контроля циклических прерываний рабочего напряжения, линейный контактор 11,диодный заградитель 12 в цепи нагрузки 13, подключенной между контактным проводом 14 и рельсом 15.Устройство работает следующим образом.После отработки счетным блоком 7 заданной длительности цикла, его выходной сигнал опрокидывает блокирующий триггер 4, чем обеспечивается подача сигналов "0" и "1" соответственно на входы элементов 5 и 6 запрета в результате чего в цепь управления моста выпрямителя 1 вводится запрет и рабочее напряжение в очередном цикле не включается, а в цепи управления блока 2 форсировки запрет снимается. Одновременно датчик 3 тока9304 формула изобретения 1, Устройство защитного отключения для шахтных тяговых сетей пос 40 тоянного тока, содержащее выпрями- тельный мост, работающий в режиме циклических прерываний постоянного напряжения, блок контроля утечки,5фиксирует ток нагрузки и, в случае превышения заданного уровня тока, выдает сигнал на включение блока форсировки и затухание тока в линии ускоряется. 5Снятие запрета в цепи управления моста и включение рабочего напряжения в очередном цикле происходит при .опрокидывании триггера 4 в исходное положение разрешающим сигналом, 10 вырабатываемым блоком 9 контроля утечки после осуществления в наступившей паузе контроля сопротивления изоляции линии, если его уровень превышает заданное значение, о Причем с целью исключения влияния процесса затухания тока в линии на результаты контроля, выходной сигнал Ьлока контроля утечки подается на триггер через линию 8 задержки.В случае появления утечки или возникновения в устройстве неисправ. ностей, нарушающих заданную цикличность работы, разрешающий сиг" нал на выходе Ьлока контроля утечки не формируется и снятие запрета на включение рабочего напряжения в очередном цикле не происходит, а блок 10 контроля циклических прерываний отключает линейный контак" тор 11,Изобретение позволяет повысить . надежность контроля сопротивления изоляции контактной сети постоянного тока и улучшить энергетические по 35 казатели тяговых двигателей. 76 6включенный между контактным проводоми землей, и датчик тока тяговой сети,о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности защитыи уменьшения. влияния устройства наэнергетические показатели тяговогодвигателя путем исключения влиянияконтактной сети на параметры устройства, оно дополнительно содержитблок форсировки затухания тока, двалогических элемента И, 1 К"триггер,линию задержки, счетный блок, ведомые сетью переменного тока, линейный контактор, включенный в цепьпостоянного тока и блок контроля цик-лических прерываний напряжения, включенный в цепь управления линейнымконтактором, причем вход блока контроля циклических прерываний напряжения соединен с выходом блока контроля утечки и с входом линии эадерж.ки, второй вход которой связан ссетью переменного тока, выходы линии задержки и счетного блока подключены к входам 1 К-триггера, выходы которого соединены с первыми вхо"дами элементов И, вторые входы которых включены в цепи управления блоком форсироеки и выпрямителем, входблока форсировки подключен к выходудатчика тока, а выход - к управляющему входу выпрямителя.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что линия задержки выполнена на элементе И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 4021 И, кл. Н 02 Н 3/16, 1970,2. Авторское свидетельство СССРМ 674143, кл, Н 02 Н ЗЛ 6, 19763. Автррское свидетельство СССРпо заявке У 2794007/24-07,кл. Н 02 Н 3/17, 1979 (прототип) .930476 Составитель Т. Цегольковаедактор Аг.Ыандор Техред И. Гайду Коррект Синицкая каз 3486/73 Тираж 670ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений113035, Иосква, ИПодписнокомитета СССРи открытий .аушская наб д. илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная