УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ КОНТАКТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Заявлено 15 сентября 1960 г. за jY9 679054/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений № 7 за 1961 г.
Настоящее изобретение относится к устройствам для защиты от коротких замыканий контактной электрической сети железных дорог, работающих иа переменном токе, реагирующим на тангенс угла между током и напряжением защищаемой линии и содержащим датчики э.Д:С. Холла.
Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем применен один присоединенный к трансформатору тока линии электромагнит, сердечник которого выполнен с двумя воздушными зазорами, в которых размещены два датчика э.д.с. Холла. Указанные датчики подключены к трансформатору напряжения, один непосредственно, а другой через реактивное сопротивление, например конденсатор, и на выход датчиков присоединено двухобмоточное поляризованное реле.
Такое выполнение устройства позволяет упростить его конструкцию.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Устройство получает питание от трансформатора напряжения ТН и трансформатора тока ТТ. Оно содержит электромагнит ЭМ с двумя зазорами, в которых помещаются датчики э.д.с. Холла 1Д и 2Д. Датчики представляют собой пластинки полупроводника (например, сурьмянистого индия) с впаянными контактами.
На магнитопровод электромагнита надевается катушка К, получающая питание от трансформатора тока ТТ, в результате чего датчики э.д.с. Холла пронизываются магнитным потоком, пропорциональным току в защищаемой линии.
Одна пара контактов каждого из датчиков подключена к трансформатору напряжения ТН через регулировочные трансформаторы РТ или дополнительные сопротивления.
№ 137165- 2 Датчик Щ присоединен к траноформа-iopy ТН непосредственно, вследствие чего на выходе последнего возникает э.д.с., -постоянная составляющая которой пропорциональна а-ктивной мощвости и линии.
Датчик 2Д присоединяется через трансформатор РТ к трансформатору напряжения ТН таким образом, что на его выходе возникает Э.Д.С., постоянная составляющая которой пропорциональна реактивной мощности в линии. Это достигается путем смещения фазы напряжения на 90° по отнощению к напряжению, подаваемому на датчик 1Д с помощью какой-либо фазовращающей схемы; например конденсатора С, включенного последовательно с датчиком.
Выход каждого из датчиков подключается к одной из катущек Р и Т трехПОзиционного поляризованного реле РП. При отсутствии тока в катушках реле его якорь занимает среднее положение.
На подвижный сердечник В реле действует разность тяговых усилий, создаваемых катущками Р и Т. Так как эти усилия пропорциональны соответственно активной и реактивной мощностям защищаемой линии, то реле реагирует на тангенс фазового угла между током и напряжением в защищаемой линии.
В тяговой сети при отсутств ии рекуперации фазовый угол теоретически может меняться от О (активная нагрузка) до 90° (короткое замыкание на выводах трансформатора).
Практически электровозы работают с коэффициентом мощности 0,77, что соответствует фазовому углу примерно в 40°.
При достижении фазовым углом определенного значения большего 40°, например 55-60° (что свидетельствует о коротком замыкании), защита срабатывает.
Уставка срабатывания легко регулируется изменением коэффициента трансформации трансформатора РТ, к которому подключен датчи-к 2Д.
Предмет изобретения
Устройство для защиты от коротких замыканий контактной электрической сети железных дорог, работающих на переменном токе, реагирующее на тангенс утла между током и напряжением защищаемой линии и содержащее датчики э.д.с. Холла, размещенные в воздущных зазорах электромагнитной системы, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, при1менен один -присоединенный к трансформатору тока линии электромагнит, сердечник которого выполнен с двумя воздущньши зазорами, в которых размещены два датчика э.д.с. Холла, подклю ченные к трансформатору напряжения, один непосредственно, а другой через реактивное сопротивление, например конденсатор, и на выход датчиков присоединено двухобмоточное поляризованное реле.
