Устройство для защитного отключения контактной сети при замыкании на землю Советский патент 1983 года по МПК H02H3/17 

го контроля исправности всех элементов и заградителей. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем утфогцения схемы и обеспечения самоконтрсетя исправности всех элементов устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник переменного оперативного тока, включен- ный между контактным проводом и землей

последовательно с ч вствительным органом, выход которого соединен с силовым выключателем контактной сети, и вентипыпзте заградители в цепях нагрузок, в качестве чувствительного органа испопь-|5 аован элемент, реагирующий на среднее значение оперативного переменного тока за период, а между контактным проводом и землей подключена вновь введенная нагрузочная цепочка, состоящая из последо вательно соединенных диода и подстроенного резистора. Чувствительный орган используют и для срабатывания при появлении утечки в контактной сети и- дася самокоитроля исправности всех элементов устройства и заградителей нагрузок. Для поддержани минимального значения нулевой составляющей оперативного тока, среднего значения переменного тока, протекающего через чувствительный орган в отсутствие тяговой нагрузки, служит цепочка, состоящая из диода и подстроечного резистора, включенная между контактным про водом и землей. На чертеже приведена приншшиалъная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 оперативного переменного синусоидального напряжения, подключенный последовательно с чувствительным органом 2 и конденсатором 3 связи меисду контактным проводом 4 и землей (рельсом) 5, в качестве чувствительного органа исясвшзован элемент, реапаруюпшй на среднее значение переменного тока за период, т, .е, на нулевую составляющую тока, например прибор магнитоэлектрической системы. Размыкающий контакт 6 чувствительного органа подключен в отключающую цепь силового выключателя контактной сети 7. Между коитактньпу проводом 4 и рельсом 5 включены также полупроводниковый диод 8 с подстроенным резистором 9. Тяговая нагрузка 1О включается через вентильные заградители 11 Сопротивление изоляшш контактной сети обозначено на схеме резистором 12,

ветвям сопротивлений: через нагрузку 1О и вентиябный заградитель 11, через переменный подстроечный резистор 9 и диод 8 Загрузочной цепочки, через резистор 12, При. этом общее сопротивление цепи для оперативного тока в положительный полупериод оперативного тока в положительный попупериод оперативного напряжения будет значительно ниже, чем соУстройство работает следуюишм образом. При включении источника 1 переменного синусоидального тока через чувствнтельный орган 2 и конденсатор 3 связи протекает переменный несинусоидальный ток. Несинусоидальность оперативного тока вызвана тем, что в положительный попупериод напряжения источника оперативный ток протекает по трем параллельным противление изоляции сети, В отрицатеяьный полупериод оперативного напряжения оперативный ток протекает практически только по одной ветви с резистора 12. Оперативный ток через нагрузку 1О и нагрузочную цепочку 9 и 8 будет незначителен и опрецеляется величиной обратного сопротивления диода 8 и вентилей 11. Общее сопротивление оперативного TOica в отрицательный полупериод оперативного напряжения практически равно сопротивлению изоляции СЕТИ. Таким образом, величина оперативного тока, протекающего через чувствительный орган устройства 2 в положительный и отрицательный полупериоды будет различной. Это вызовет появление нулевой составляющей оперативного тока, протекающего через чувс вительньгй орган 2, которая определяется каю среднее значение тока за период. Так как в качестве чувствительного органа 2 использован прибор, реагирующий на среднее значение тока за период (например, магнитоэлектрическое реле), то нулевая составляющая тока вызовет срабатывание чувствительного органа 2, и размыкающий контакт его 6, разрывая отключающую цепь силового автоматического выключателя 7, дает возможность подать в контактную сеть рабочее напряжение. В случае замыкания «онтактного провода 4 на землю (рельс) 5 все три цепочки резисторов 9,10 и 12 щунтируются малым сопротивлением короткозамкнутой цепи. При этом разница в величине сопротивлений для оперативного тока в положительный и отрицательный полупериоды оперативного напряжения уменьшается. Оперативный ток по форме

приближается к синусоидальному и тем бсэтьше, чем меньше переходное сопротивление в месте замыкания на землю. Нулевая составляющая оперативного тока уменьшается (при синусоидальном токе среднее его значение за период равно нулю), в результате чего чувствительный орган 2 замыкает свой контакт 6 в цепи отключающей катушки силового выключателя 7 и происходит отключение кот-актной сети. Чтобы сохранить несинусоидальность оперативного тока и наличие нулевой составляющей в отсутствии нагрузки, в устройство введена вновь нагрузочная цепочка, состоящая из последовательно включеннь1Х диода 8 и переменного резистора 9. Это не дает возможности чувствительному органу 2 замкнуть свой коЕргакт 6 при отсутствии нагрузки. Без

этой цепочки и при отсутствии нагрузки 10 оперативный ток был бы синусоидальным, а нулевая составляюшая егю равнялась бы нулю.

Чувствительный орган 2 замыкает свой контакт 6, вызьгаая отключение выключателя 7, в случае исчезновения оперативного напряжения ( аэщ)имер, из-за неисправности источника 1), в случае пробоя конденсатора свягя 3, в случае пробоя диода 8 или заградителей 11, а также в случае выхода из строя самого чувствительного органа 2 (например, иэза перегорания обмотки реле).

Таким образом, предлагаемое устройство обладает полным самоконтролем исправности всех элементов, и кроме того, контролируется исправность вентильных заградителей нагрузок, что в известных устройствах не применяется.

Применение предпагаемого устройства позволяет повысить надежность зайппы от замыкания на землю в контактных сетях за счет упрощения электрической схемы и обеспечения полного самоконтроля исправности всех ее узлов, включая заградители нагрузок.

Формула изобретения

Устройство для защитного отключения контактной сетЕ при замыкании на эемто содержащее источник сш{усся дального тока, включенный между контактвым проводом и землей последовательно с чувствительным органом, выход которого с силовым выключателем контактйой сети, и вентилып,1е заградители в цепях нагрузок, отличающееся тем, что, с целью повьпиения надежности устройства путем упрощения схемы и обеспечения самоконтроля исправности всех элементов устройства, в .качестве чувст вительного органа испов1ьзован элемент, реагирующий на среднее значение оперативного переменного тока за период, а между контактным проводом и землей подключена введенная нагрузочная цепочка, состошцая КЗ последовательно соединенных диода и подстроечного резистора.

Источннкв инфо1я а1ши, приеттые во внвманве при экспертизе

1.Абторское свидетельство СССР № 111833, кл.Н О2 Н 7/26, 1959.

2.Авторское свидетельство СССР № 674143, кл. Н 02 Н 3/17, 1976.

3.Авторское свидетельство СССР № 684664, кп.Н 02 Н 3/17, 1977Г

4.Авторское свидетельство СССР № 731511, кл. Н 02 Н 3/17, 1977.