Устройство для питания контактной линии шахты Советский патент 1936 года по МПК H02J11/00 E21F17/06 

В гадошх вахфах не яоозгокаетоя приыеввняе хонтактвых иштрввом : n-sa оцлювоспя искрения н дугообравованоя иехд ковтахтшм щюмявн хок(Ш авишв1ои. щщако вноокие твхвЕко-аконошпеокве ДООТОЕВОПМ коеэшспшвш алекфрововами заставляют нокать также jos9SK, я яеторох прв1ювеш а кх s гавовых вахтах стало 6s допуотамшу:.

Oaateeexe влевфровоаа двумя и более гокоприемтгеам «жуцршдап возвикаовавве уцтл ывжду рабочей проводоы в товоорвеывЕкон В амм вятчае ооадашоя аарвляельЕые току пути и нефушеннв хввтактА mutff «хвш Н8 тсаае|жвшвк0в в рабочш проводом аротевавт беа дугоебрамвмяи.

шв 9 олзгяаи яухчхзбравованва ВОМЮЖЕН, когда арв отвутошв чаеяа чащу «рейв toKonpeeieKEaua и рабочий преведш врмюхояп рмрвв коа«ая«а иеяуу воогеятш (четвертвы) товоправивакон црваояощ Это пр(Я|СХсш9 изгвба контактного провода или вавещмабо квмч црепятФЕВйя оводьхевЕв токоп1Я1ешивов, когда последние ш емжснингии«1 Dojqr uov «сшчкя, варрииощве вовтакт ыежду вини х вовтахтЕШ прюодм, что шяеет срквввта к полному разрыву аепи питанЕЯ мектровомв.

Этим и рядом других опасностей, овязаннЕах с обкаткой раидейныш электровозами, объясняе1()я запрещение их нршенения в газовых шахтах во всех выработках, за исключением пройденных по пустой породе в шахтах л категории.

В газовых шахтах откатка коатвктннш злектровозаш свяаааа е опаеыостью возникновения дуги при отходе токоприемника от рабочего провода, случайным прикосновением к рабочеь проводу людз§ з токопроводящих предметов ЕЛИ при обрыве рабочего провода либо о опасностью искре:ш я, возникающего в месте перехода тока из колес в рельсы. Кроме того, нушо учитывать оиаснооти, вознияавзщие при откатке контактными элекгровозавш, овойотвенные не только газовым шахтам, а именно: опасность электри чеокого удара и опасности, связанные е блуждакщими токами

Предлагаемое устройство для питания контактной линии шахгн полностью или частично претогареждает перечисленнне опасности. Для этого в устройстве, в котором питание контактной линии шахты ооуществаяется через ионный выпрямитель с управляющими сетками), даш подачи на сетки запирающего выпрямитель нанряженая применено электрическое приспособление (электромеханические, электронные шш ионные реле, дифференциальные трансформаторы, мосты ж ТоД), одш из дифференциально дейс-гвующих элементов которого включен на источник вспомогательного тока непосредственно, а другой -через контактную линию, и оба элемента так соразмерены, что при нормальной работе электровозов они уравновешивают дауг друга и сетки не получают запирающего напряжения, а в случаях нарушения контакта между токоприе1лниками электровозов и контактнищ проводниками и угрозы нскрвная юш электрического соединения между контактными проводниками, действие одного из элементов оолабля етоя или прекращается и оетки могут получите отрщатальны потенциал о целью запираюш выпрямителя н прекращения п®да к тока в конгактнувз линию.

На фиг. I дана првнцшшадвная электрическая схема вниоываемего устройства; на фиг. 2 н 3 - возмвйЕюе эарнантн охвмн.

Двя пятаявя контактной линии вахты в качестве нсточтпса энвртвх пршвЕяетоя ртутный выпряиятель I с упрахляпщвыв сеткамх 2, раопожожавшоа ивхду каждда кз ааодов и катодои.

Ртутний внпряштель с сеткой прн подаче отрицательного потешпиА на пререозает ток прн частоте ьо со скорость, кохебящейся iMVQr

полупврнодои (.т., Д/ХОО сек) н нулей в аавксхиоств от иоиента подап

оеточного напряжения.

В качестве источника сеточного напряжения приыеняетоя яоточшос переиевното тока нормальной частоты; который возможно выпрншять шрад подачей на сетку при повощи выпрямителей.

Электрическое приспосодяение 3 с двумя дв$Ференцвальво действухцвив алементаыи служит пля подачи напряжения ва сеткв 2. источник 4 (фкг.г) сеточного тока присоединяется к одноцу алементу 5 непосредственно, а в другому 6 - через контактнув линию; для этого последний алемевт вклочается, например, между контактным проводом 7 (см.ф1Г.;5) в зажимом 8 всточника сеточного тока, тогда как другой захгм 9 источника тока присоединяется к контактному рельсу. Цепь второго элемента замыкается от зажима 9 через рельс, электрическую установку электровоза, токопрвемввк II, контактный провод 7, влемент 6 и зажим 8 на источнвк тока.

При нормальной раСюте эти алементн уравновешвваот друг друга, в сетки не получают запирающего напряжения. При разрыве же контакта между проводом 7 и токоприемником II или между колесами олектровоаа в рельсом 10 цепь элемента 6 размыкается, и сеткв получает отрвцатель-. вый потенциал.

Цели приспособление 3 выполнить, как показано ва кр, 2-3, в виде дифференциального трансформатора, то в цепи сеткв будет вовввжать вавряжение без коммутации в этой ценв.

В дифференциальном трансформаторе 3 прв отсутстввв рмрви между токоприемником II в контактным проводом 7 нап1«жевве ва вторвчной обмотке, питаодей сетку, благодаря равевотву во ввлвчвв в вротввоположности по направленвю магнитных потоков равво нуяв. Ирв раврыв этого контакта балансировка потоков уничтожается, вследствие ч«г ва сетку подается полное напряженве, прернваодее тока.

lj

4

Поскольку предполагается применять ртутаыв вшршатвля с ямаяекши иоабужлеаяви , очевидно, что возобновленжв вовтакта токсшржвнвхка о контактным проводом ведет к ыгыо еныоцу вооотавовлвгаш ра 1вчвг« вавря женвя в проводе.

Однако, акош атацвя аододкой охеюг овдв1рв« аг ехвдлвнш одвмательотвош. Так как разрав мка оря рашшсаяп ковтста овмкмвт цгв вввво, а некоторШ проивщггав врвисш, не дровоожоднщий I/IOO ом а оЛвчно зяачательно меньший, то в твчвщв атого врвншк дуга продмжает озгцвотвовать, создавая реальную шаснооть взрвва. Бокев того, дуга в течешсе промежутка вреневи аатрудкяет раврыв цешг ое клного налряжения, задерживая тем сашш еще ckxnee пе1жод овятм нацрйвтния, так как она, очевидно, является хороню проводящей оредой.

Рассмотренная картина приобретает иной вид, еслв учеот, что контактный 8Лбктровоз в газовой шахте 0удет иметь не один ,а два токо1фие1 ника. В этом случае при разрыве контакта между токоприемником и контактным проводом дуга не возникает из-за щунтярущего дейотвия второго токоприемника, шатому цепь сеточного напряжения мгновенно разрввается, снимая тем самым напряжение с контактного провода через гфомежуток временя, меньший J/IOO сек.

В случае, когда оба токощшемника пре|шва1)т свой контакт о контакт ным про врдом на протяжении промежутка времена шньоего, чем I/IQQ сек может возникнуть дута, но тв опасность отановитоя маловероотной ори числе токоприемников боллй трех. Следовательно, дуга возникает дшвь в том случае, если все четнре токоязмемника одновременно (в течение промежутка времени, меньшего, чем I/IOO сек) прервкваот свои контак га с жолтактным проводом. Ира «том достаточно хотя (3 одному ив токопртюшошев разорвать овой контакт через промезцгток времени, цревооходкщий мяшяцу, мвньщую I/IOO сек, как напряжение снимается и ато вкклвчеше цроиохедн без дугообразованин..

Дня предупреждения такого одновремешюго paijpaa контактов токоприемников, поодедяие моту Скп онаОмин а ппашамв, имеввями раение характеристики (раанне nejaiow ееботвешшх колебаний, не жрашм jgqrr другу), токоЕфиемники раопелФженн на иекеторем раоотеяжжи едии «т

другого, I оходоватвлыю, ваходятоя под воадейотвноы рааяняных участков ROifniaxtHero провода, оказаваоцкх поатоцу равлршов мехашпвокое воадвйот вв 118; «oKoiipieianKi.

- ЭфеГ cxeua раопроотраювтся ва чнсло токоцрквмвшсов башае двух.

и на чвояо ар|вктрово8ов, бохыюв одаого; одвако оущвотвдгет BexoTOfMit

г k предел уввяп(Яр|ю щояа токопрввмшосов, так х влекцровоаов, работшь

ящх ва ОДНОЙ хкша. На ошхте чволо тагах nenet не отох ввпко, вознхк необходваюоть хх ограшпяват. 1ах как прх tpex шпхтрововах на одной пнях, хиекшв каждый по чвтарв токощжвшшса, чхохо цвв«1 равно двенадцЁтх, то разрыв одной хз нхх поведет к хвыеаешов тока в балансхрущей iteiat на 8,4/, что доотаточхо дая раоотройотва «ашшоа.

На фап. X х. вкякпенхе ошпеокхх 13, хвдукпвавх 14 х еикоотных 15 яоопрОтивяеш1Й X вх KoudoHaqxt 1в в цеп одммга хлх хеокоаьних токопрнеинхков II xiiB контактных реямовых башмаков 17; iq алуут НИН ооответствупцхх контактов токоп ;«еунхка хдх башшка о рабочей цмо тх сопротввяевия .i ounraavroff хв цепх, хзменшк реххн ТОКА в олвон х вдементов присщрсобленхН 3.

ToKonpxeuHXKH н контактные башмакх мохно выоошхть одоххшш, . тоящшш ив двух шш трех ахектрлпеокх хаолхровавнкх х мехашпеокх овв-ванных контактов олухах двя раатхьного проведевхн рабочего х вопоиогательного ков.

CnlacHocTb дул воанхкает в шахте х в тон олучае, еолх хонтакткый провод олучайно е6в)орш)етвя о рехьрои хлх землей каюш-охбо тохопроводящим предцетом Йрх пршененхх прехшгаеного уо ц ойотва «та опаонооть оводхтоя к ыхнхцуцу.

Совданяе нового путх 18 (ом. 4яг.З) тока в вемхв, кроме путей, предусмотренных охемой, ведет к нарушенхв баланоа ухе прх вклвчеххх, X таким обравом рабочее напряхенхе онхмаетоа о провода в момент првкооновенхя, делая размванхе совершенно безопасным. 1 азу11еетос, в некоторых случаях, когда сопротхвленхё нового путх велхко, хапряхеххе не , однако в STOM олучае х вовнхкховенхе дугх менее вереятхо, так как ее способен ооздап лхшь ток некоторой определеххой охлы.

- 5 -

D

В обычных схемах питания откатки контактными 9лектровоза1|Ш обрыв или падение рабочего провода на землю сопровождается вознжкношнием длительной дуги. При применении предлагаемого устройства обршз провода сопровождается возникновением кратковременной продолжительностью менее I/I00 сек дуги и в дальнейшем снимает напряжение с провода, не приводя к короткому замыканию. Падение же рабочего провода на землю но вызывает дугйобразованин и немедленно прекращает подачу напряжения в контактную линию.

Следует упомянуть еще об искренна в колесах. Хо7я невзбвгшооть между рельсом 10 и колесом электровоза сущеотвует постоянный контакт, но на практике известны такве случаи вовникновения дуги иокре{шя между колесом и рельсом, это связано о наудовлетворифальшш в отношении проводимости состоянием рельсовой цепи, как обратного провода.

Мероприятиями, повышаэдими безопасность электровозной откатки, является снабжение электровоза дополнительншиш, например, боковыьл контактами и тому подобными приспособлениями, которые обеспечивали бы постоянный и надежный контакт с рельсом и yousy подобными уотройствами.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для Ш1ТШ1НЯ контактной линии шахты через ионный выпрямитель с управляющими сетками, отличающе еоя ем, что дхя подачи на сетки запяраодего выпрямитель напряжения п шменено 8лвК рическое приспособление (электромеханические, электронные ЕЯИ ионные реле, дифференциальшв трансформаторы, MOOTS и т.д.). одон as дифференциально действущих алементвв воторого подЕДХпен к яет чнвку хюпоиогательного тока непооредотвенао, а другой - через вонтактуп яякжв, и оба еламента так ооразмервяв, что при аориальвой работ влватровоаов они уравновешивает друг друга и оетки вв получвот Зйпкрап го напряявнвя, а в случаях нарушения контакта между ток@п|яемиш(ами алектрововвх и контактными проводниками и угроаы воврвввя или влвктричеокоге ОО«ДЕнения между контактными проводниками действие одногв И8 элементов ослабляется или прекращается, и оетки могут получить отршательннй потенциал.

,

О целью запирания выпряш11едя и прекращеши подачи тока в ковтактвуо

ЛИНИЮв

2.Устройство по п. 1,отлвчащввся приыененввм влектрнческшс сопротивлений, вшшченныв в цепь одного ияи нескольких токопрнвыников и прешазяаченные при нарушении контакта uesjsy товопркеиннкаын

ж и контактными%1 звдаикаш, для изменения режима работы в цепи вопоиогательного тока, проходящей через контактнзпо линию.

3.Устройство попп. 1и 2, отличающееся тем, что

в нем применены сложные токоприемники, состоящие из двух или долее ыезсанически ввязанных и электрически изолированных контактншс нриопооодлений, служащих для раздельного проведения, ра $очего и вспомогательного токов.

- 7 tO Э

адлллп LT)

UUUui V

Iолплл

r-OnnnnJ

y

ишлл

PO

Ш-o

N

tj

O, OQ

ek;Jk