Устройство для токовременной защиты контактной сети Советский патент 1990 года по МПК B60H3/00 H02H3/08 

о

Изобретение относится к защитам контактных сетей, в частности к защитам контактной сети трамвая и троллейбуса. Целью изобретения является повышение надежности срабатывания защиты за счет учета предшествующего состояния нагрева провода. Устройство содержит датчик тока 1, к которому подключен вход усилителя 2. К первому выходу усилителя 2 подключен вход пускового органа 3. К второму выходу усилителя подключены входы интегрирующего элемента 4 и порогового элемента 5. Выход последнего подключен к управляющему входу управляемого усилителя 6. Выход интегрирующего элемента 4 подключен к входу управляемого усилителя 6. Выход управляемого усилителя подключен к входу управляемого генератора 7. Выход управляемого генератора подключен к входу делителя частоты 8, выход которого подключен к синхронизирующему входу элемента синхронизации 9 и к счетному входу реверсивного счетчика 10. Выход пускового органа подключен к информационному входу элемента синхронизации 9, выход последнего подключен к входам реверса реверсивного счетчика 10 и первому входу логического элемента ИЛИ 11. Остальные входы логического элемента ИЛИ подключены к промежуточным выходам реверсивного счетчика. Выход логического элемента ИЛИ подключен к входу запрета счета реверсивного счетчика. Выход последнего подключен через выходной усилитель к входу исполнительного элемента. Устройство позволяет учесть нагрев и остывание контактного провода. 2 ил.

риг, 1

датчик 1 тока, к которому подключен вход усилителя 2, К первому выходу усилителя 2 подключен вход пускового органа 3, к второму выходу усилителя подключены входы ин- . тегрирующего элемента 4 и порогового элемента 5. Выход последнего подключен к. упрапляющему входу управл емого усилителя 6. Выход интегрирующего эпемента 4 подключен к входу управляемого усилителя 6. Выход управляемого усилителя подключен к входу управляемого генератора 7. Выход управляемого генератора подключен к входу делителя 8 частоты, выход которого подключен к синхронизирующему входу элемента синхронизации 9 м к счетному вхоИзо|5ретение относится.к защитам .контактных сетей, в частности к защитам контактной сети трамвая и троллейбуса.

Цедьйэ изобретения является повыше-- ние надежности срабатывания защиты за .счет учета предшествующего состояния нагрева контактного провода.

На фиг,1 показана функциональная схема устройства; на фиг,2 - график зависимости периода импульсов управляемого генератора от тока в контактной сети.

Устройство содержит датчик 1 тока, к

его выходу подключен вход усилителя 2, к

первому выходу усилителя 2 подключен

вход пускового орг ана 3, к второму выходу

усилителя 2 подключены входы интегрирующего.элемента 4 и порогового элемента 5. Выход последнего подключен к управляющему входу управляемого усилителя 6, выход интегрирующего элемента 4 подключен к входу управляемого усилителя 6, выход управляемого усилителя 5 подключен к входу управляемого генератора 7. Выход последнего подключен к входу делителя 8 частоты, выход которого подключен к синхронизирующему входу элемента 9 синхро низации и к счетному входу реверсивного счетчика 10.-Выход пускового органа 3 под ключен к информационному входу элемента 9 синхронизации, выход последнего подключен к входам реверса реаерсивного

счетчика 10 и первого входа логического элемента ИЛИ 11, Остальныелогическиеэлемен- ты ИЛИ подключены к .промежуточным

выходам реверсивного счетчика 10. Выход логического элемента. ИЛ И 11 подклнэчен к входу запрета счета- реверсивного счетчика. Выход последнего подключен к исполнительному блоку, включающему в себя последовательно соединённые выходной усилитель 12 исполнительного элемента 13.

ду реверсивного счетчика 10. Выход пускового органа 3 подключен к информационному входу элемента синхронизации 9, выход последнего подключен к входам реверса реверсивного счетчика 10 и первому входу ло- гического элемента 11, Остальные входы логического элемент ИЛИ подключены к промежуточным выходам реверсив- мого счетчика. Выход логического элемента ИЛИ подключен к входу запрета счета реверсивного счетчика. Выход последнего подключен через выходной усилитель к входу исполнительного элемента. Устройство позволяет учесть нагрев и остывание контактного провода, 2 ил.Устройство также содержит блок 14 установки в ноль при подаче питания, выход которого подключен к входам установки в ноль делителя 8 частоты и реверсивного

счетчика 10. Для ви.зуальнога контроля работы введены логический элемент И-НЕ 15, пзрвый вход которого подключен к выходу делителя 8 частоты, второй - к выходу логического элемента ИЛИ 11, а выход - к элементу 16 индикации.

Датчик 1 тока представляет собой шунт, включенный в защищаемый фидер контактной сети. На входе усилителя быть / установлен делитель напояжения, позволяющий его подключать к шунтам на различный |- ом /1нальный ток. Ча первом выходе усилителя 2 меньший уровень выходного сигнала, так как пороговому элементу 3 требуется меньший уровень сигнала, чем интегрирующему элементу 4 и пороговому элементу 5. В качестве усилителя использована схема токового зеркала. В качестве интегрирующего элемента использована RC-цепь, в качестве порогового элемента

может быть использован стабилитрон.

Управляемый усилитель 5 передает .сигнал на вход управляемого генератора 7, начиная с определенного значения входного сигнала, определяемого пороговым элементом 5. Он выполнен на транзисторном кас- к.зде. Его вы-ходной сигнал управляет частотой следования импульсов управляемого генератора 7 импульсов. Последний Выполнен со ступенчгтой регулировкой начальной частоты длл учета особенностей нагрева различнь Х видов контактных прозодов, схемы контактной сети и времени года.

Делитель 8 частоты позволяет значигельно угу еньшить емкость раверсивного счетчика 10 при незначительной ошибке.

Элемент 9 синхронизации служит для синхронизации сигнала порогового элемеыа 3 после срабатывания или возврата с каждым первым импульсом, поступающим с делителя 8 частоты на счетный вход реверсивногс счэтчика 10. Условием, обеспечирающиг.1 сохранение числа а разрядах счетчика при реверсе, является присутствие импульса на счетном входе счетчика. Это условие выполняется при помощи элемзнтз синхронизации, выполненного на синхронном RC-триггере, Наличие улравля эмого усилителя 6 позволяет формироват.. кривые греаа и ссты-вания контактного провсда одним управляемым генератором 5. При по дано питания блок установки в ноль вырзбп- тывает ймпул .с для установки в ноль делителя 8 частоты и реверсивного счетчика 10, загорается светодиод элемента индикации.

Устройство работает следующим образом.

При включении защищаемой сети сигнал с датчика 1 тока, пропорциональный величине тока в контактном проводе, поступает на входной делитель напряжения усилителя 2 постоянного то;.а, далас с усилителя 2 постоянного тока - на интогри- руюадий элемент 4.

При возрастании тока в контактном проводе от С до эффективного знамения 1зф период следования импульсов, вырабатьюае- ыь х генератором 7, и.,меняется от То до Тмэкс, этот участок характеристики соответствует времени остывания контактного провода без тока и до эффективного значения тока.

При дальнейшем возрастании тока выше 1эф срабатывает пороговый орган 3, подающий через элег.ент 9 синхрон заци;1 paзpeuJeниe по входу реверса на установку прямого счета реверсивного счетчика 10 и разрешение через логический элемент ИЛИ-НЕ на начало счета.

Период следования импульсов, вырабатываемых генератором 7, начинает изменяться от Тмакс до:Т,.4ин, этот участок характеристик соответствует допустимому времени яагрева контактного провода в зависимости оттока (требуемая нелинейность токоЕремеиной характер /.стики достигается характеристикой полевых транзисторов в угфавляемом генераторе), А Т, показанная на характеристике пунктиром, это коррекция периода мпульсов, вводимая ступенчатой регулировкой. С генератора 7 импульсы, поступают на делитель 8 частоты.

В зависимости оттока, а следовательно, и периода следования импульсов-.заполня- етсй реверсивный счетчик. Если ток в сети упал эффективного значения, происходит возврат горого&ого органа 3, ревер- сичный счетчиа по Еходу реверса получает разрешение на отсчет времени остывания КО твктяого проаод- и есл;- ток не возраста5 ВТ вы .ме йффективного з:-;а :ения, то обрат- .ный счет продолжаоюя до тех пор, пока .ча промежуточных йиходах реоерсиеиого счет- ч;1ке f 5 устаназитсл ноль, если ток оозрос выше эффективного значения и произошло

0 запслненне реверсивнсго счетчика, он выдает на отключение автоматического аыключате;..: сети, выключатель ,;ткл;очгется. перо овын орган 3 устанавли- ьзет реверсмзнь , сче1чик на обратный счет

5 :i счетчик чйчинае 01й,чит1,вать время осты- 1-::т.иия контактного провода без тока,

Литический .v eiV s- HT И-НЕ 15 служиг для контроля рс.ооты устроГс гза, он позволяет ;чОнтрог1Ироеать как прямой, так и о60 ратный счэт устройства,

Ф о р м у л а изобретения : Г-систво для тэковременнсй защиты ,;п;;; Л чой сети, содержащее датчик тока,

5 под,;л.-оченн:ый к входу первого пороговсго йлеме- та и через Функциональный преобра- чиаатель тока - к п-;оду управляемого гене- рзторгТ, реверсиг;ный счетчик, в1-,чод lu Toporo подк. почен к исполнительному ор0 гзпу, логический , выход которого подключен к одному из входовреверсчено- го счетчика, о т л i ч а ю щ е е с я тем, что, с повыгиения надежности срабатыва- «плп -Защиты за счет учета гфедшествующего

5 нагрева контактного пгювода, оно снабжено элементом синхронизации, информационный зход которого по/1КЛ оче;; к выходу первого порогового элемег-;тз, с: ;-1хронизирующий вход которого подключен к выходу управляе0 мого генератора и к с :етному пходу реверсивного счетш ка, выход - к входу реверса ревер viBHoro счетчика и к первому входу логического элемента, выполненного в виде элемента ИЛИ, второй вход которого под5 ключей к промежуточному выходу реверсивного счетчика, выхот логического элемента ИЛИ подключен к входу запрета реверсивного счетчика, функциональный преобразователь токз включает о себя рторой

0 пороговь й элемент, и; тeгp lpyющaя цепь и усилитель с разрешающим и основным вхо- дагли, причем входом функционального пре- обра ооа еля тока являются объединенные входы порогового элемента и интегрирую5 щей целм, второго порогового элемента подключен к ра решающему входу усилителя, выход интегрирующей цепи подключен к оснсвному входу усилителя, выход последнего яйляетсй выходом управляемого функционэльного прзобразователя.

3iifft --

47