Устройство для защитного отключения контактной сети при замыкании на землю Советский патент 1985 года по МПК H02H3/17 

1 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защитного отключения контактных сетей постоянного тока при замыкании на землю Цель изобретения - повышение чув ствительности защиты надежности и снижение стоимости устройства путем упрощения схемы. На чертеже представлена электрическая схема устройства. Устройство состоит из источника оперативного переменного тока, вклю ченного между контактным проводом 2 и землей (рельсом) 3 последовательн с разделительным конденсатором 4 и индуктивной катушкой 5. Полное сопротивление катушки 5 равно емкостному сопротивлению конденсатора 4 на частоте оперативного тока. Парал лельно зажимам конденсатора 4 подKJD04eH один из двух входов блока 6 сравнения напряжения по модулю. Вто рой вход блока 6 сравнения подключе к земле (рельсу) 3 и общему зажиму катушки 5 и конденсатора 4. К выходу блока 6 сравнения подключен чувствительный орган на реле 7. Размыкающий контакт 8 этого реле включен в отключающую цепь силового выключа теля 9 контактной сети. Защищаемьн участок контактной сети отделяется от других участков индуктивными раз делительными катушками 10. В цепях нагрузок с чисто активным сопротивлением 11 установлены индуктивные заградители 12. В цепях силовых активно-индуктивных нагрузок 13 специальные заградители не устанавли- ваются, а в качестве заградителей .используются обмотки электродвигате лей. Для исключения ложных срабатываний устройства при отсутствии нагрузки в сети параллельно выходным зажим&м устройства между контактным проводом и землей включен регулируе мый дроссель 14. Сопротивление изол ций контактной сети обозначено на схеме резистором 15. Устройство работает следующим об ра - ом. При включении источника 1 оперативного тока и отсутствии замыкания на землю в контактной сети оператив ньЛ переменный ток будет протекать через разделительный конденсатор 4, индуктивную катушку 5, регулируемый дроссель 14, шунтированный большим активным сопротивлением изоляции 52 15 и нагрузки. При этом падение напряжения на разделительном конденсаторе, приложенное к первому входу блока сравнения Ug, будет мельше по величине напряжения на втором входе блока сравнения , поскольку вектор напряжения на первом входе определяется по формуле а вектор напряжения на втором входе iZ 1 + iZ. где 1 - вектор оперативного тока, Zf. - комплексное сопротивление разделительного конденсатора 4i Z - комплексное сопротивление индуктивной катушки 5; Z - комплексное сопротивление контактной сети относительно земли. Катушка 5 и конденсатор подобраны таким образом, что модули их комплексных сопротивлений на частоте оперативного тока примерно равны: Z, Zj. Величина комплексного сопротивления контактной сети относительно земли зависит от сопротивления изоляции 15, сопротивления дросселя 14, сопротивления моторных нагрузок 13 без заградителей и сопротивления активных нагрузок 11 с индуктивными заградителями. При отсутствии замыкания в контактной сети комплексное сопротивление оперативному току относительно земли значительно больше нуля Z 0. Поэтому, как видно из уравнений (1) и (2), модуль напряжения UBXZ будет больше модуля напряжения Ug,, т.е. Под действием разности этих напряжений, поступающих на входы блока 6 сравнения, срабатывает реле 7, подключенное к выходу блока 6 сравнения напряжения. При этом размыкается контакт 8 в отключающей цепи силового выключателя 9, разрешая включение последнего. При коротком замыкаНИИ в контактной сети ее полное сопротивление будет близко к нулю Z « О и разность модулей напряжений, подаваемых на вход блока сравнения, также будет близка к нулю. При этом реле 7 обесточится, замкнет контакт 8 в отключающей цепи силового выключателя 9 и отключит последний.

3 11690654

При снижении сопротивления йзоля-В случае применения устройства

цин контактно сети уменьшается ве-для защиты контактной сети на опреличина Z и, как видно из формул (1)деленном участке в разрыв контакти (2), уменьшается разность междуной сети на границах участка уставходными напряжениями 9хг5 навливают разделительные катушки 10.

на входах блока сравнения напряже-При замыкании контактной сети за

НИИ. При уменьшении этой разностипределами участка, ограниченного

до значения определяемого при на-катушками 10, устройство не срабатыстройке устройства репе 7 обесточитсявает. Для исключения ложных срабатыи замкнет свой контакт в отключающейО ваний устройства при отсутствии

сети силового выключателя 9, вызываянагрузки служит регулируемый дросотключение контактной сети. седь 14.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПРИ ЗАМЫКАНИИ НА ЗЕМЛЮ, содержащее источник оперативного синусоидального тока, включенный между контактным проводом и землей через разделительный конденсатор, чувствительный орган, выход которого включен в отключающую цепь силового выключателя, о т личающееся тем, что, с целью гтовьпиения чувствительности защиты, в него введена индуктивная катушка, полное сопротивление которой равно полному сопротивлению разделительного конденсатора на частоте оперативного тока, и элемент сравнения напряжений по модулю, при этом первьпЧ вход элемента сравнения подключен к зажимам разделительного конденсатора, а второй вход включен между рельсом I и общим зажимом разделительного конденсатора и индуктивной катушки, дру(Л гой зажим которой соединен с контактным проводом. о со о Oi 01