УСТРОЙСТВО ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Российский патент 2016 года по МПК H02H3/00 B60M5/00 

Изобретение относится к устройствам токовой защиты электрических линий, реагирующим на токовые перегрузки, путем автоматического их отключения.

Известны правила и устройства заземления на электрифицированных железных дорогах (Инструкция по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах. №ЦЭ-191 от 10 июня 1993 г. - В редакции: Указания МПС от 04.07.2000 №М-1954у, раздел 3.2), включающие заземление опор контактной сети на рельсовую сеть через искровые промежутки или диодные заземлители.

Недостатком данной системы заземления является недостаточная защита металлической арматуры опор контактной сети в подземной части от воздействия блуждающих токов, следовательно, от электрокоррозии.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для заземления опор контактной сети (SU 1141026, Кл. B60M 5/02 - К.Б. Кузнецов, Г.С. Кузнецова, А.А. Галузо, А.П. Мезенцев. Устройство для заземления опор контактной сети. - Опубл. 20.02.1985), включающее протяженный металлический заземлитель, соединенный через поляризующие диодные блоки с дроссель-трансформатором рельсовой сети.

Это устройство уменьшает электрокоррозию арматуры опор контактной сети, но снижает эффективность работы токовых защит фидеров контактной сети тяговых подстанций постоянного тока из-за понижения величины тока короткого замыкания вследствие применения устройства для заземления опор контактной сети.

Цель изобретения - повысить эффективность работы токовых защит фидеров тяговых подстанций постоянного тока при использовании устройства для заземления опор контактной сети.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для заземления опор контактной сети дополнительно вводят датчик тока.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для заземления опор контактной сети между поляризующим диодным блоком и дроссель-трансформатором рельсовой сети размещен датчик тока, выход которого соединен с программируемым блоком управления, выходом соединенным с быстродействующим выключателем контактной сети.

На фиг. 1 представлена схема протекания тока короткого замыкания при замыкании контактной сети на опорные конструкции 8 и протяженный заземлитель 7, включающая: тяговую подстанцию постоянного тока 1, контактную сеть 2, изоляцию контактной сети 3, рельсовый фидер тяговой подстанции 4, дроссель-трансформатор 5, поляризующие диодные блоки 6, протяженный заземлитель 7, заземляющий проводник 9, датчик тока 10, быстродействующий выключатель 11, уровень поверхности земли 12, смежная тяговая подстанция постоянного тока 14.

На фиг. 2 представлена схема работы предлагаемого устройства токовой защиты контактной сети постоянного тока.

При работе контактной сети возникает аварийный режим, например, из-за нарушения изоляции. Возникающий при этом ток короткого замыкания протекает по заземляющему проводнику через рельсовую сеть на тяговую подстанцию через быстродействующий выключатель, который рассчитан на срабатывание. Однако при такой схеме существует проблема электрокоррозии арматуры опор контактной сети.

При использовании протяженного заземлителя, расположенного под поверхностью земли, электрокоррозия арматуры опор контактной сети значительно снижается, но вместе с этим уменьшается величина тока короткого замыкания, из-за чего она становится не достаточной для срабатывания быстродействующего выключателя контактной сети.

Чтобы повысить эффективность срабатывания быстродействующих выключателей контактной сети с одновременным снижением электрокоррозии арматуры опор, в устройство для заземления опор контактной сети дополнительно включен датчик тока, который вырабатывает сигнал о наличии тока в устройстве для заземления опор контактной сети.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При замыкании контактной сети 2, например, в результате нарушения изоляции 3, возникает ток короткого замыкания I_КЗ, поступающий в протяженный заземлитель 7, наличие которого увеличивает сопротивление контура короткого замыкания, из-за чего величина тока короткого замыкания I_КЗ уменьшается и становится недостаточной для отключения быстродействующего выключателя 11.

При использовании датчика тока 10, который размещен в устройстве для заземления опор контактной сети между поляризующим диодным блоком 6 и дроссель-трансформатором рельсовой сети 5, наличие тока короткого замыкания I_КЗ в контуре короткого замыкания контролируется датчиком тока 10 путем выработки сигнала о наличии тока в устройстве для заземления опор контактной сети. Этот сигнал поступает в программируемый блок управления 13, который отключает быстродействующий выключатель 11. Схема соединения датчика тока 10 с программируемым блоком управления 13 и быстродействующим выключателем 11 представлена на фиг. 2. Быстродействующий выключатель 11 срабатывает при появлении в программируемом блоке управления 13 сигнала о наличии тока в устройстве заземления опор контактной сети.

Таким образом применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить надежную работу токовых защит фидеров тяговых подстанций, а также осуществлять непрерывную защиту опор контактной сети от воздействия блуждающих токов, тем самым снизить возможный ущерб от электрокоррозии арматуры опор контактной сети.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности работы токовых защит фидеров тяговых подстанций постоянного тока. Устройство включает устройство для заземления опор контактной сети, содержащее протяженный заземлитель, соединенный через поляризующий диодный блок и дроссель-трансформатор рельсовой сети с рельсовым фидером тяговой подстанции постоянного тока. Между поляризующим диодным блоком и дроссель-трансформатором рельсовой сети размещен датчик тока, выход которого соединен с программируемым блоком управления, выходом соединенным с быстродействующим выключателем контактной сети. 2 ил.

Устройство токовой защиты контактной сети постоянного тока, включающее устройство для заземления опор контактной сети, содержащее протяженный заземлитель, соединенный через поляризующий диодный блок и дроссель-трансформатор рельсовой сети с рельсовым фидером тяговой подстанции постоянного тока, отличающееся тем, что в устройстве для заземления контактной сети между поляризующим диодным блоком и дроссель-трансформатором рельсовой сети размещен датчик тока, выход которого соединен с программируемым блоком управления, выходом соединенным с быстродействующим выключателем контактной сети.