Устройство синхронизации работы автоматической совместной дренажной защиты подземных сооружений Российский патент 2024 года по МПК C23F13/00 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для связи дренажных установок подземных сооружений при защите их от блуждающих токов, вызываемых рельсовым электротранспортом.

Известна автоматическая дренажная установка (Полезная модель №170510 РФ «Автоматическая дренажная установка», Кандаев В.А., Авдеева К.В., Уткина А.В., Медведева А.А.), содержащая дренажную цепь из последовательно соединенных предохранителя, рубильника, шунта с измерительным прибором и силового коммутатора, электрод сравнения, блок управления, состоящий из сравнивающего устройства, источника опорного напряжения, генератора тактовых импульсов, формирователя пилообразного напряжения, усилителя сигнала ошибки, компаратора, счетного триггера, первой и второй схем совпадения, схемы ИЛИ, фильтром низких частот, входы которого соединены с подземным сооружением и электродом сравнения, а выход соединен со вторым входом сравнивающего устройства.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности совместной защиты нескольких подземных сооружений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является автоматическая дренажная установка для совместной защиты подземных сооружений (Патент №2687123 «Способ автоматической дренажной защиты для подземных сооружений, автоматическая дренажная установка для совместной защиты подземных сооружений для осуществления способа», Кандаев В.А., Авдеева К.В., Уткина А.В.), содержащая n дренажных цепей, при этом каждая дренажная цепь состоит из последовательно соединенных предохранителя, рубильника, шунта с измерительным прибором и силового коммутатора, причем каждый силовой коммутатор соединен со средней точкой дроссель-трансформатора, являющегося частью рельсовой сети, и сваркой с соответствующим защищаемым подземным сооружением через свою дренажную цепь, n электродов сравнения, n фильтров низких частот, входы которых соединены с соответствующими подземными сооружениями и электродами сравнения, а выходы - с блоком управления, блок принятия решения о распределении блуждающих между защищаемыми подземными сооружениями и блок синхронизации включения силовых коммутаторов, причем упомянутый блок принятия решения подключен между соответствующими выходами фильтров низких частот и одним из входов блока управления, упомянутый блок синхронизации соединен с входом блока управления, количество выходов блока управления равно количеству защищаемых подземных сооружений, а выходы блока управления соединены с соответствующими управляющими входами силовых коммутаторов дренажных цепей, где n - количество защищаемых подземных сооружений.

Из-за значительной удаленности тяговых подстанций друг от друга (для тяговой сети постоянного тока 15-20 км), главным недостатком известного способа и устройства является необходимость прокладки линий связи между соседними автоматическими дренажными установками. Задачей изобретения является обеспечение связи между автоматическими дренажными установками без необходимости прокладки линий связи.

Указанная задача достигается с помощью способа синхронизации работы автоматической дренажной защиты подземных сооружений, включающего передачу сигнала, а именно - выделенной постоянной составляющей сигнала «подземное сооружение - земля», от радиомодема на базовую станцию по радиоканалу, с выхода которой информация о потенциалах каждой автоматической дренажной установки передается на вход блока принятия решений, в котором проводится анализ поступивших значений потенциалов и по результату анализа блок принятия решений выдает управляющий сигнал, поступающий на блок управления, формирующий импульсы в зависимости от потенциала «сооружение - земля», выход которого соединен с базовой станцией и по радиоканалу сигнал передается на вход радиомодемов, с выхода которых поступают на вход силовых коммутаторов, изменяющих потенциал дренажной установки.

На фиг. представлена функциональная схема предлагаемой автоматической дренажной установки для совместной защиты подземных сооружений, реализующая способ синхронизации автоматической совместной дренажной защиты для подземных сооружений.

Предлагаемое устройство способа синхронизации работы автоматической совместной дренажной защиты для подземных сооружений содержит три дренажные цепи (1, 1', 1''), где три - количество подземных сооружений, каждая дренажная цепь состоит из последовательно соединенных предохранителя (2, 2', 2''), рубильника (3, 3', 3''), шунта (4, 4', 4'') с измерительным прибором (5, 5', 5'') и силового коммутатора (6, 6', 6''), трех электродов сравнения (7, 7', 7''), трех фильтров низких частот (8, 8', 8''), блока принятия решения 9, блока управления 10, блока синхронизации 13, трех радиомодемов (14, 14', 14'') и базовой станции (15), причем силовой коммутатор 6 включен между средней точкой дроссель-трансформатора 11, являющегося частью рельсовой сети, и защищаемым подземным сооружением 12 через дренажную цепь 1. Аналогично подключаются дренажные цепи для остальных подземных сооружений.

Потенциал «подземное сооружение - земля», определенный относительно соответствующего электрода сравнения (7, 7', 7''), подается на вход соответствующего фильтра низких частот (8, 8', 8''), где происходит выделение постоянной составляющей сигнала «подземное сооружение - земля», затем сигналы с выходов фильтров низких частот (8, 8', 8'') поступают на соответствующий входы радиомодемов (14, 14', 14''), далее по радиоканалу осуществляется передача данных на базовую станцию 15, с выхода базовой станции 15 информация о потенциалах каждой автоматической дренажной установки передается на вход блока принятия решения 9.

В блоке принятия решения 9 проводится анализ поступивших значений потенциалов. По результату анализа блок принятия решений 9 выдает управляющий сигнал, позволяющий распределить блуждающий ток между защищаемыми подземными сооружениями с учетом их взаимного влияния таким образом, чтобы обеспечить их одновременную защиту. Данный сигнал поступает на вход блока управления 10, и является определяющим во всей работе автоматической дренажной установки для совместной защиты подземных сооружений.

На выходе блока управления 10 формируются импульсы, длительность которых тем меньше, чем больше потенциал «сооружение - земля», поступающий на вход блока 9. Последовательность импульсов управляет работой силовых коммутаторов (6, 6', 6'') следующим образом: управляющие сигналы для каждой из автоматических дренажных установок с выхода блока управления 10 поступают на вход базовой станции 15, далее по радиоканалу передаются на вход радиомодемов (14, 14', 14''), с выхода которых поступают на вход силовых коммутаторов (6, 6', 6''). За время импульса коммутаторы (6, 6', 6'') находятся во включенном состоянии, и происходит отвод блуждающих токов с подземных сооружений к рельсам. Во время паузы коммутаторы (6, 6', 6'') выключены, цепь разрывается. Блок синхронизации 13 позволяет синхронизировать моменты включения силовых коммутаторов (6, 6', 6'').

Защита дренажных устройств от недопустимых токовых перегрузок осуществляется при помощи предохранителей (2, 2', 2''). Величина среднего дренируемого тока в каждой дренажной цепи (1, 1, 1'') определяется при помощи соответствующего измерительного прибора (5, 5', 5'') с шунтом (4, 4', 4'').

Применение изобретения позволяет снизить расходы на прокладку и обслуживание линий связи, соединяющих соседние автоматические дренажные установки.

Таким образом, добавление радиомодемов с базовой станцией позволяет обеспечить связь между соседними автоматическими дренажными установками без необходимости прокладки линий связи.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для связи дренажных установок подземных сооружений при защите их от блуждающих токов, вызываемых рельсовым электротранспортом. Устройство содержит три дренажные цепи, где три это количество подземных сооружений, при этом каждая дренажная цепь состоит из последовательно соединенных предохранителя, рубильника, шунта с измерительным прибором и силового коммутатора, трех электродов сравнения, трех фильтров низких частот, причем каждый силовой коммутатор соединен со средней точкой дроссель-трансформатора, являющегося частью рельсовой сети, и с соответствующим защищаемым подземным сооружением через дренажную цепь, блок управления, блок принятия решения о распределении блуждающих токов между защищаемыми подземными сооружениями и блок синхронизации моментов включения силовых коммутаторов, при этом устройство дополнительно содержит три радиомодема, входы которых соединены с выходами фильтров низких частот, и базовую станцию, причем радиомодемы выполнены с возможностью передачи сигнала по радиоканалам на базовую станцию, выход которой соединен с входом блока принятия решения для передачи информации о потенциалах каждой автоматической дренажной установки, выход блока принятия решения соединен с входом блока управления, выход которого соединен со входом базовой станции, выполненной с возможностью передачи сигнала по соответствующему радиоканалу на радиомодемы, выход которых соединен с входами силовых коммутаторов дренажных цепей. Техническим результатом изобретения является обеспечение связи между соседними автоматическими дренажными установками без необходимости прокладки линий связи. 1 ил.

Устройство синхронизации работы автоматической совместной дренажной защиты подземных сооружений, содержащее три дренажные цепи, где три это количество подземных сооружений, при этом каждая дренажная цепь состоит из последовательно соединенных предохранителя, рубильника, шунта с измерительным прибором и силового коммутатора, трех электродов сравнения, трех фильтров низких частот, причем каждый силовой коммутатор соединен со средней точкой дроссель-трансформатора, являющегося частью рельсовой сети, и с соответствующим защищаемым подземным сооружением через дренажную цепь, блок управления, блок принятия решения о распределении блуждающих токов между защищаемыми подземными сооружениями и блок синхронизации моментов включения силовых коммутаторов, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит три радиомодема, входы которых соединены с выходами фильтров низких частот, и базовую станцию, причем радиомодемы выполнены с возможностью передачи сигнала по радиоканалам на базовую станцию, выход которой соединен с входом блока принятия решения для передачи информации о потенциалах каждой автоматической дренажной установки, выход блока принятия решения соединен с входом блока управления, выход которого соединен со входом базовой станции, выполненной с возможностью передачи сигнала по соответствующему радиоканалу на радиомодемы, выход которых соединен с входами силовых коммутаторов дренажных цепей.