Устройство тягового электроснабжения постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК B60M3/00 

О Ч

о

00 ON О

Изобретение относится к электроснабжению транспортных средств и может быть использовано для магистральных железных дорог, а также для городского и пригородного электрифицированного транспорта. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит выпрямитель 1, реактор 5, включенный между выпрямителем 1 и рельсами 6, реактор разделен на две магни- тосвязанные катушки 3 и 4, параллельно катушке 3 подключен вспомогательный управляемый выпрямитель 17. В устройстве размыкание контактов выключателей 7-11 происходит при малом аварийном токе. 2 ил.

(риг.1

Изобретение относится к тяговому электроснабжению транспортных средств и может быть использовано для магистральных железных дорог, а также для городского и пригородного электрифицированного транспорта.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 дана электрическая схема устройства, на фиг. 2 - вариант исполнения схемы.

Устройство содержит (фиг. 1) выпрямитель 1 с трансформатором 2. Анодный вывод выпрямителя через последовательно-согласно включенные катушки 3 и 4 реактора 5 соединен с рельсами 6 железной дороги. Катодный вывод выпрямителя через выключатели 7, 8, 9, 10 с аппаратурой защиты соединен соответственно с участками 12-16 контактной сети. Параллельно катушке 3 присоединены выводы постоянного тока вспомогательного выпрямителя 17, причем его анодные выводы объединены с анодными выводами выпрямителя 1, а выводы переменного тока выпрямителя 1 и вспомогательного выпрямителя 17 присоединены к вторичным обмоткам трансформатора 2.

В варианте исполнения по фиг. 2 выводы постоянного тока вспомогательного выпрямителя 17 присоединяют к выводам реактора 5. Со стороны переменного тока вспомогательный выпрямитель 17 может быть присоединен как к трансформатору 2 основного выпрямителя 1 (фиг. 1), так и к дополнительному трансформатору 18 (фиг.

2).

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме вспомогательный выпрямитель 17 выключен (импульсы управления на тиристоры не подаются). При наличии нагрузок через один или несколько защитных выключателей 7-11 ток от выпрямителя 1 поступает через один или несколько участков 12-16 контактной сети на одну или несколько нагрузок (например, электровозы), возвращается через рельсы 6 и реактор 5 к выпрямителю 1. В режиме перегрузки или короткого замыкания сигнал от одного из аппаратов защиты приводит в действие систему управления вспомогательного выпрямителя 17, который начинает работать с углом регулирования СИЗ. Напряжение вспомогательного выпрямителя 17 прикладывается к катушке 3 реактора 5. Из-за магнитной связи катушек 3 и 4 реактор 5 работает как автотрансформатор. На выводах реактора 5 появляется ЭДС, большая, чем напряжение выпрямителя 1 и направленная встречно ему. Результирующая ЭДС в контуре короткого замыка- ния (или нагрузки) оказывается напргвленной-встречно аварийному току и

последний уменьшается. Одновременно с включением вспомогательного выпрямителя 17 или с некоторой задержкой приводится в действие выключатель, по которому протекает аварийный ток. К моменту размыкания контактов этого выключателя выпрямитель 1 оказывается запертым и ток аварийной цепи становится близким к нулю и легко обрывается последним. После этого датчик отключенного состояния выключателя (на схеме не показан) дает сигнал на изменение угла регулирования вспомога- тельного выпрямителя 17. Далее выпрямитель 17 работает с углом регулирования . При этом его ЭДС меняет знак и ток

через катушку 3, который до этого нарастал, начинает уменьшаться. Выпрямитель 17 работает как инвертор и передает энергию, накопленную в катушке 3, через трансформатор 2 в сеть переменного тока. После спадания тока катушки 3 до нуля тиристоры выпрямителя 17 выключаются, импульсы управления с них снимаются и устройство продолжает работу в нормальном режиме при включенном выключателе.

В случае выполнения устройства по варианту фиг. 2 оно работает так же, как описано выше, стой разницей,-что выпрямитель 17 в аварийной ситуации оказывается включенным непосредственно в аварийный контур. Скорость спадания аварийного тока будет тем больше, чем больше разность напряжений вспомогательного выпрямителя 17 и выпрямителя 1, что, в свою очередь, определяется параметрами трансформатора 2 и вспомогательного трансформатора 18.

Вспомогательный выпрямитель не требует системы охлаждения вентилей, так как в нормальных условиях они не пропускают

ток, а аварийные процессы длятся несколько десятков миллисекунд, за время которых нагрева корпусов вентилей практически не происходит.

Формула изобретения

Устройство тягового электроснабжения постоянного тока, содержащее выпрямитель, соединенный одним выводом постоянного тока через выключатели с участками

контактной сети, а другим выводом - через реактор с рельсами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, устройство снабжено вспомогательным выпрямителем, выполненным управляемым, реактор разделен на две магнитосвязанные

катушки, соединенные последовательно со-тосвязанных катушек реактора, при этом

гласно, вспомогательный выпрямительвыводы выпрямителя и вспомогательного

включен между точкой соединения выпря-выпрямителя, имеющие общую точку, являмителя с реактором и общей точкой магни-ются одноименными.

5