Устройство для распознавания причины отключения автоматического выключателя Советский патент 1993 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к защитам контактных сетей, в частности к защитам контактной сети трамвая и троллейбуса.

Цель изобретения - сокращение времени для принятия правильных действий оператором телеуправляемых подстанций при устранении аварии на контактной сети трамвая и троллейбуса за счет увеличения объема информации о причине отключения автоматического выключателя, а именно распознавание, что отключение произошло от перегруза или от короткого замыкания или же от работы устройства для токовременной защиты.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для распознавания причины отключения автоматического выключателя со держит датчик тока 1, к которому подключены вход усилителя 2 и вход первого пускового блока 3. К выходу 2 усилителя 2 подключен вход дифференцирующего элемента 4. К выходу дифференцирующего эле- мента 4 подключен вход усилителя импульсов 5. К первому выходу усилителя импульсов 5 подключен информационный вход второго пускового блока 6, к второму выходу усилителя импульсов 5 подключен информационный вход третьего пускового

00

ю о ю VI

00

OJ

блока 7. Выход второго пускового блока б подключен к входу S первого триггера запуска 8. К выходу б первого триггера запуска 8 подключен вход второго исполнительного блока с сигнализацией 9, к выходу Q первого триггера запуска 8 подключен вход элемента И 10. Выход элемента И 10 подключен к входу третьего исполнительного, блока с сигнализацией 11. Выход третьего пускового блока 7 подключен к входу 0 второго триггера запуска 11. К выходу Q второго триггера запуска 11 подключены вход элемента И 10 и вход элемента ИЛИ 12. Выход элемента ИЛИ 12 подключен к входу V за- датчика времени 13. Выход первого пускового блока 3 подключен к входу третьего триггера запуска 14. К выходу Q третьего триггера запуска 14 подключены вход элемента ИЛИ 12 и вход первого исполнительного блока с сигнализацией 15. К выходу Q третьего триггера запуска 14 подключены вход V третьего пускового блока 7 и вход второго пускового блока 6. Выходзадатчика времени 13 подключен к входу блока установки в нуль 16. Выход блока установки в нуль 16 подключен к входу задатчика времени 13, входу R третьего триггера запуска 14, входу R второго триггера запуска 11 и входу R первого триггера запуска 8. Устройство содержит также третий исполнительный блок 17 с сигнализацией.

Датчик тока 1 представляет собой шунт, включенный в защищаемый фидер контактной сети. На входе усилителя установлен делитель напряжения, позволяющий его подключить к шунтам на различный номинальный ток. В качестве усилителя 2 использована схема токового зеркала. В качестве дифференцирующего элемента 3 использована RC-цепь. На входе усилителя импульсов 4 установлен регулятор, позволяющий устанавливать требуемые уровни сигнала на входе в зависимости от тока уставки выключателя. На первом выходе усилителя уровень импульса меньше, чем на втором, так как третий пусковой блок 7 должен срабатывать от меньшего уровня, а второй пусковой блок 6 от большего уровня.

Второй пусковой блок 6 служит для пуска первого триггера запуска 8 при отключении выключателя от короткого замыкания и выполнен на триггере Шмитта с разрешающим входом. Третий пусковой блок 7 служит для пуска второго триггера запуска при отключении выключателя оттоков перегруза и выполнен на триггере Шмитта с разрешающим входом. Первый пусковой блок 3 служит для пуска третьего триггера запуска при отключении выключателя устройством токовременной защиты, которое входит в состав схемы управления выключателем.

Первый триггер запуска 8 выполнен на RS-триггере и служит для запуска второго

исполнительного блока 9, для запрета работы третьего исполнительного блока 17 при отключении выключателя от токов короткого замыкания.

Второй триггер запуска 11 наРЗ-тригге0 ра служит для запуска задатчикэ времениИЗ при отключениях выключателя от токов короткого замыкания и перегруза, а также для запуска третьего исполнительного блока 17 при отключениях выключателя от перегруза.

5 Третий триггер запуска 14 выполнен на RS-триггере. Служит для запуска первого исполнительного блока 15 и задатчика времени 13, а также обеспечивает запрет работы второго пускового блок 6 и третьего

0 пускового блока 7 при отключениях выключателя оттоковременной защиты.

Задатчик времени 13 служит для выдержки времени работы исполнительных блоков в зависимости от чего произошло

5, отключение выключателя на время достаточное для передачи сигнала по телесигна- лизации и выдачи команды на блок установки в нуль 16 для установки в исходное состояние устройства после каждого

0 цикла срабатывания. Задатчик времени 13 состоит из генератора тактовых импульсов с разрешающим входом и двоичного счетчика.

Блок установки в нуль 16 служит для

5 установки в исходное состояние устройства как при подаче питания, так и при окончании каждого цикла работы.

Устройство работает следующим образом.

0 При включении защищаемой сети сигнал с датчика тока 1, пропорциональный величине тока в контактном проводе, поступает на вход усилителя 2 и вход первого пускового блока 3.

5 Сигнал усиленный усилителем 2 поступает на вход дифференцирующего элемента 4 и далее усиливается усилителем импульсов 5. При нормальном режиме работы контактной сети на первом и втором выходах

0 усилителя импульсов 5 уровень сигнала такой, что не происходит запуска второго пускового блока 6 или третьего пускового блока 7.

Если произошло отключение выключа5 теля от перегруза, величина сигнала изменится скачком от установившегося значения при токе перегрузка до нуля. На втором выходе усилителя импульсов 5 будет сигнал достаточный для запуска третьего пускового блока 7, но недостаточный для запуска

второго пускового блок 6. С выхода третьего пускового блока 7 поступит сигнал на второй триггер запуска 11. В исходном состоянии на выход Q первого триггера запуска 8 логическая единица и на выходе Q второго триггера запуска 11 установится логическая единица в результате действия импульса, следовательно на выходе элемента И 10 появится сигнал для срабатывания третьего исполнительного блока 17,-.сигнализирующего, что произошло отключение выключателя от перегруза. От второго триггера запуска 11 через вход элемента ИЛИ 12 получил сигнал запуска задатчик времени 13, который с выдержкой времени 5 - 20 с (в зависимости от типа телесигнализации) выдает сигнал на блок установки в нуль 16. Блок установки в нуль 16 установит элемента 8, 11, 14, 13 в исходные состояния и отключится исполнительный блок 17.

Если произойдет отключение выключателя от короткого замыкания, величина сигнал изменится скачком от установившегося значения при токе короткого замыкания до нуля. На втором и первом выходах усилителя импульсов 5 будет сигнал, достаточный для запуска третьего пускового органа 7 и второго пускового органа 6. С выхода второго пускового органа 6 сигнал поступит на первый триггер запуска 8. На выходе Q триггера запуска 8 появится логическая единица, сработает второй исполнительный блок 9, сигнализирующий, что произошло отключение выключателя оттока короткого замыкания.

На выходе Q будет логический нуль, запрещающий работы по входу элемента И 10. Запуск задатчика времени 13 и установка в исходное состояние произойдут так и в первом случае, сработают элементы 7, 11, 12, 13, 16. В конце цикла отключится второй исполнительный блок 9.

В случае, если продолжительное время в контактной сети удерживается ток меньший, чем ток уставки выключателя, но достаточный для отжига контактного провода, выключатель отключится устройством для токовременной защиты контактной сети служащим первым пусковым блоком 3. Сигнал с выхода первого пускового блока 3 поступит на третий триггер запуска 14. На выходе Q третьего триггера запуска 14 появится логическая единица, сработает пео- вый исполнительный блок 15, сигнализирующий, что произошло отключение выключателя от токовременной защиты контактной сети. Через элемент ИЛИ 12 произойдет запуск задатчика времени 13. На выходе о третьего триггера запуска 14 5 будет логический нуль, запрещающий работу третьего пускового блока 7 и второго пускового блока 6 на случай отключения токовременной защитой токов, близких к Токам уставки выключателя. Это исключает

0 ложное срабатывание второго исполнительного блока 9 и третьего исполнительного блока 17. С выдержкой времени задатчик времени 17 через блок установки в нуль 16 установит в исходное состояние устройство.

5 В конце цикла отключится исполнительный блок 15.

Формула изобретения Устройство для распознавания причины отключения автоматического выключателя,

0 содержащее датчик тока, к выходу которого подключен первый пусковой блок, первый исполнительный блок с сигнализацией, отличающееся тем, что дополнительно введены последовательно включенные уси5 литель, дифференцирующий элемент и усилитель импульсов, второй и третий пусковые блоки, три триггера запуска, элементы И, ИЛИ, задатчик времени, блок установки в О, второй и третий исполнительные блоки

0 с сигнализацией, при этом вход усилителя подключен к выходу датчика тока, первый выход усилителя импульсов через последовательно соединенные второй пусковой блок и первый триггер запуска подключен к

5 входу второго исполнительного блока с сигнализацией, второй выход усилителя импульсов через последовательно соединенные третий пусковой блок и второй триггер запуска подключен к первым вхо0 дам элементов И и ИЛИ, второй выход первого триггера запуска подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к входу третьего исполнительного блока с сигнализацией, выход первого пускового

5 блока через третий триггер запуска соединен с вторым входом элемента ИЛИ и входом первого исполнительного блока с сигнализацией, выход элемента ИЛИ через задатчик времени соединен с входом блока

0 установки в О, выход которого подключен к . установочным входам триггеров запуска и второму входу задатчика времени, второй выход третьего триггера запуска подключен к разрешающим входам второго и третьего

5 пусковых блоков.

Сущность изобретения: наличие дополнительной информации о том, что произошло отключение .выключателя от короткого замыкания позволяет оператору сделать вывод, что необходимо выслать аварийную бригаду для осмотра контактной сети в начале участка питания и не включать выключатель. Наличие дополнительной информации о том, что произошло отключение выключателя от перегруза позволяет оператору сделать вывод, что произошел сбой в движении подвижного состава. В9 этом случае можно включать выключатель с уверенностью в том, что не произойдет отжига контактного провода. Наличие дояол- нительной информации о том, что произошло отключение выключателя от работы токовременной защиты позволяет оператору сделать вывод, что необходимо выслать аварийную бригаду для осмотра контактной сети в конце участка питания и не включать выключатель. Устройство позволяет продлить срок службы контактов автоматического выключателя, так как отпадает необходимость в дополнительных включениях для выяснения, что произошло на участке питания. 1 ил. C/J с