Устройство для ограничения потенциалов рельсов Советский патент 1990 года по МПК B60M5/02 

Контактный прибод

ш (Л

Изобретение относится к электрическому транспорту и может быть использовано в контактной электровозной откатке угольных шахт, опасных по газу и пыли. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит отсасывающий кабель 1, регулируемые источники 2 и 3 постоянного тока, датчики 4 и 5 наличия потенциалов рельсов, подключенные напряжения рельс-земля, выходы которых подключены к управляющим входам регулируемых источников тока, а входы - к рельсу в местах подключения отрицательных к нему выводов регулируемых источников тока, и вентильные блоки 6-9, включенные между отсасывающим кабелем и рельсами анодами к последним. Устройство уменьшает ток в рельсовой цепи. 1 ил.

05

О

ю

05

Изобретение относится к электрическому транспорту и может быть использовано в контактной электровозной откатке угольных шахт, использовано в контактной электровозной откатке угольных шахт, опасных по газу и пыли.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит отсасываюш,ий кабель 1, регулируемые источники 2 и 3 постоянного тока, датчики 4 и 5 наличия потенциалов рельсов, подключенные своими выходами к управляюш,им входам соответствующих источников 2 и 3, и вентильные блоки 6-9. Регулируемые источники тока 2 и 3 включены в рассечки отса- сываюшего кабеля 1 согласно с преобразователем 10 тяговой подстанции. Отрицательные полюса источников 2 и 3 соединены напрямую с рельсами. Входные цепи датчиков 4 и 5, контролируюших потенциалы рельсов относительно земли, подключены к рельсам в месте подключения регулируемого источника тока (цепи заземления датчиков на чертеже не показаны). Вентильные блоки 6-9 включены между отсасывающим кабелем 1 и рельсами так, чтобы ток тяговой нагрузки 11 мог протекать в направлении от рельсов к отсасывающему кабелю.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии тяговая нагрузка 11 отсутствует, потенциалы рельсов относительно земли и выходные напряжения источников 2 и 3 равны нулю. При расположении тяговой нагрузки 11 на удаленном от преобразователя 10 участке рельсовой сети, например вблизи регулируемого источника 3, ток нагрузки приводит сначала к возникновению положительных относительно земли потенциалов рельсов на удаленном от преобразователя 10. участке за счет стекающих с рельсов блуждающих токов, в том числе и в точке, к которой подключены ис точник 3 и датчик 5 напряжения рельс-земля. Одновременно с этим ток нагрузки приводит к возникновению отрицательных относительно земли потенциалов рельсов на ближнем к преобразователю 10 участке рельсовой сети за счет блуждающих токов, втекающих в рельсы. Возникновение положительного потенциала в рельсах в месте подключения к рельсам источника 3 и датчика 5 вызывает появление на выходе этого датчика сигнала, приводящего к соответствующему автоматическому увеличению напряжения на выходе регулируемого источника 3 постоянного тока. Указанное регулирование выходного напряжения источника 3 осуществляется пропорционально величине выходного сигнала

датчика 5 по условию минимизации (до практически нулевых значений) потенциала рельсов в точке подключения датчика 5 и источника 3. При этом происходит уве- личение тока в отсасывающем кабеле 1 на участке включения в его рассечку источника 3 до величины, близкой к току нагрузки. Одновременно с указанным автоматическим регулированием выходного напряжения источника 3 и снижением практически до нуля потенциалов рельсов в удаленном от преобразователя 10 участке рельсовой сети, зона стекания блуждающих токов с рельсов смещается в сторону преобразователя 10 тяговой подстанции, в резуль- 5 тате чего повышаются потенциалы рельсов относительно земли вблизи источника 2 до положительных значений, в том числе и в точке, к которой подключены датчик 4 наличия потенциалов рельсов и источник 2. При этом на выходе датчика 4 появляется 0 сигнал, приводящий к аналогичному автоматическому увеличению напряжения на выходе источника 2- и уменьшению практически до нуля потенциала рельсов в месте подключения датчика 4 и источника 2. В результате этого практически весь ток нагрузки протекает по отсасывающему кабелю и падение напряжения в рельсовой сети, блуждаюшие токи и потенциалы рельсов на всем их протяжении снижаются практически до нуля.

0 При уменьшении тока тяговой нагрузки 11 расположенной вблизи источника 3, происходит некоторое уменьшение потенциалов в основных отсасывающих пунктах рельсовой сети, приводящее к соответствующему автоматическому регулированию (уменьше- 35 нию) выходных напряжений источников 2 и 3, следовательно, сохранению практически нулевых значений потенциалов рельсов относительно земли.

При расположении тяговой нагрузки 11 вблизи источника 2 происходит аналогич- 40 ное автоматическое регулирование вь1ходно- го напряжения источника 2 под действием выходного сигнала датчика 4 по условию минимизации потенциала в основном отсасывающем пункте рельсовой сети и практически полное исключение за счет этого блуждающих токов. При этом почти весь ток нагрузки 11 протекает через источник 2 и отсасывающий кабель 1 к отрицательному полюсу преобразователя 10 тяговой постан- ции, а выходное напряжение источника 3 50 равно нулю, так как нет условий для возникновения положительного потенциала в контролируемой датчиком 5 точке рельсовой сети.

При расположении тяговой нагрузки 11,

55 например, вблизи вентильных блоков 8 и 9

значительная часть тока нагрузки входит в

отсасывающий кабель 1 через вентильные

блоки 8 и 9, благодаря чему существенно уменьшаются токи и падения напряжения в рельсовой сети и, следовательно, потенциалы рельсов и блуждающие токи. Высокая эффективность ограничения потенциалов рельсов с помощью вентильных блоков обеспечивается за счет минимизации потенциалов в основных отсасывающих пунктах, позволяющей поддерживать достаточно низкие потенциалы отсасывающего кабеля 1 во всех его точках, включая точки подключения вентильных блоков 8 и 9. Включение вентильных блоков 8 и 9 в результате некоторого повышения потенциалов рельсов и протекание через них части тока нагрузки 11 приводит к выравниванию потенциалов рельсов и отсасывающего кабеля и, следовательно, к требуемому ограничению потенциалов рельсов (ниже максимально возможного падения напряжения в отсасывающем кабеле на участке между источниками 2 и 3) практически независимо от сопротивления рельсовой сети. Аналогично происходит ограничение потенциалов рельсов при расположении тяговой нагрузки вблизи других вентильных блоков 6 и 7, а также при любом количестве тяговых нагрузок.

Устройство позволяет ограничивать потенциалы рельсовой сети во всех ее точках. Количество вентильных блоков выбирается в зависимости от электрического сопротивления рельсовой сети - чем больше сопротивление рельсовой сети, тем чаще и боль0

5

0

5

30

шее количество вентильных блоков требуется подключать для обеспечения высокой надежности устройства. Расстояния между регулируемыми источниками и, следовательно, количество этих источников при заданной длине рельсовой сети выбираются в зависимости от электрического сопротивления отсасывающего кабеля с таким расчетов, чтобы падение напряжения в отсасывающем кабеле при максимальном токе нагрузки на участке между регулируемыми источниками тока было меньше предельно допустимого значения, определяемого из условия обеспечения взрывоопасности выносимых потенциалов.

Формула изобретения

Устройство для ограничения потенциалов рельсов, содержащее отсасывающий -кабель, электрически соединенный с рельсами через диодные блоки, подсоединенные катодами к отсасывающему кабелю, который подключен к отсасывающему пункту напрямую, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в рассечку отсасывающего кабеля включены согласно с преобразователем тяговой подстанции регулируемые источники постоянного тока, отрицательные выводы которых подключены к рельсам напрямую, к регулирующему входу регулируемого источника постоянного тока подключен выход датчика напряжения рельс-земля.