Предлагаемое устройство служит для сигнализации о повреждениях в трамвайной кабельной сети и применяется в сети, в которой кабели имеют две контрольных жилы.
Состояние контрольных жил является критерием состояния самого ,кабеля. Таким образом, если в контрольных жилах обнаруживается какой-нибудь дефект или же контрольные жилы дают утечку, то это служит признаком того, что в месте порчи контрольных жил самый кабель имеет дефект, который может развиться в аварию. Отключив такой кабель, легко замерить измерительными мостиками место дефекта и устранить его, предупредив этим самым аварию.
Практикуемый в настоящее время контроль связан с отключением кабеля, требует большой затраты рабочей силы и может производиться только периодически.
Предлагаемое устройство автоматизирует контроль за кабелями, притом, что особенно ценно, находящимися в работе.
В виду того, что существующие фидерные автоматы одинаково реагируют на ток перегрузки и ток короткого замыкания, в случае аварии с кабелями приходится несколько раз подряд включать фидерный автомат, что служит одной из причин развития аварии в очень
тяжелый вид и с многократными отраженными повреждениями во многих местах.
Предлагаемое устройство в случае отклонения фидерного автомата сигнализирует о том, что кабель сгорел, и тогда включать больще фидерный автомат не нужно. Кроме того, сигнализируя о том, что короткое замыкание на линии произошло именно в кабеле, устройство приводит к уменьшению времени ликвидации аварии.
Наконец, современная защитная аппаратура совершенно не реагирует на ток короткого замыкания, величина которого меньше, чем ток нагрузки кабеля (такие случаи в условиях трамвайных питательных кабельных сетей бывают нередко); в результате может соверщенно сгореть целый барабан кабеля, пока ток короткого замыкания не возрастет настолько, что автомат отключится. Такая не замечаемая никем авария может длиться несколько часов.
Предлагаемое устройство своим сигналом обращает внимание дежурного персонала и подстанции на возможность наличия не отключаемого короткого замыкания, которое легко определить по устойчивому показанию фидерного амперметра.
Устройство выполнено так, что различные виды повреждений в кабелях
вызывают зажигание сигнальных ламп в различных комбинациях.
На чертеже фиг. 1 изображает электрическую схему предлагаемого устройства; фиг. 2-таблицу сигналов в зависимости от характера повреждения, в которой черные кружки означают светящиеся лампы (или окна табло), а белые-не светящиеся.
Устройство содержит 1) потенциометр 7, 8, 9, включейный между плюсовой и минусной щинами трамвайной подстанции. Потребляемая мощность потенциометра равна 750 W; 2) табло, имеющее четыре световых окощка и два ряда штепсельных гнезд или же переключателей (что несколько удобнее); к нижнему ряду гнезд проводят контрольные жилы 13 питательных кабелей, рабочие жилы коих обозначены через /2. Контрольные жилы 13 должны быть последовательно соединены на всем протяжениии фидера. В каждом ряду гнезд должно быть столько пар гнезд, сколько имеется питательных фидеров на данной подстанции. За табло помещены щесть ламн 7-б накаливания с металлической нитью на напряжение 220 V; две лампочки 2 и 5 мощностью 40 W и четыре лампочки 1, 4, 5 и б мощностью 60 W, причем против первого и четвертого окощка помещены лампочки мощностью 60 W, а против второго и третьего - мощностью 40 W. Остальные две 60 W лампочки 5 и 5 играют роль добавочных сопротивлений и в световых сигналах не участвуют, а потому спрятаны за табло. Соединение ламп видно из схемы: они включены последовательно двумя группами к части 7, 8 потенциометра, прилегающей к соединенной с питательными фидерами шине ДШ (дневная щина) или ИШ (ночная шина). В устройстве применен также миллиамперметр с добавочным сопротивлением, измеряющий утечку контрольных жил питательных кабелей при определении утечки рабочей жилы 12 кабеля. При измерении утечки рубильники 70 и 77 должны быть выключены.
Вообще же рубильники 10 и 77 нормально замкнуты. Цель тока следующая. От точки 7 потенци(;метра, находящейся под потенциалом в 600 V, ток идет через рубильник 10, через первую группу ламп, через контрольные жилы всех тех кабелей данной подстанции, которые штепселями соединены последовательно, через вторую группу ламп, к точке 8, находящейся под потенциалом 450V. Таким образом сила тока, протекающая в цепи контрольных жил, равна разности потенциалов (150 V) между точками 7 и , деленной на сопротивление всей цепи. Сопротивление контрольных жил по сравнению с сопротивлением ламп небольшое и им можно для нростоты расчета пренебречь. Пренебрегаем также и утечкой. Тогда
-4781о Ь2Го 0,0265А.
Этот ток может накалить до видимости только нить накала лампочек мощностью 40 W и из четырех окошек будут светиться только два (второе и третье); это нормальный сигнал, показывающий исправное состояние контрольных жил всех кабелей.
В случае обрыва контрольной жилы в каком-либо из фидеров нормальный сигнал исчезнет, так как цепь тока будет прервана.
Если контрольная жила соединится в каком-нибудь месте с землей, то зажгутся все четыре окощка (фактически все шесть ламп будут гореть). Между точкой заземления и рубильников 10 будет напряжение, равное практически 600 V, а между этой точкой и рубильником 7/--450 V; При 450 V в указанной цепи ток уже настолько велик, что может накалить до свечения нить не только 40 W, но и 60 W лампочки.
Этот Hie сигнал появится, если кабель сгорел и линейный фидерный автомат отключил его. Во избежание многократных повторных аварий, какие часто бывают вследствие неоднократного включения автомата, при наличии предлагаемого устройства автомат больще включать не нужно, так как сигнал показывает, что автомат отключился не от перегрузки, а от тока короткого замыкания в кабеле.
Если замкнется контрольная жила 13 на рабочую жилу 72 кабеля, то будет светиться третье окошко, так как между рубильником 10 и местом замыкания
напряжение будет очень маленькое (равное падению напряжения в рабочей жиле кабеля) и левая группа ламп гореть не будет, в то время как между рубильником 7/ и местом замыкания напряжение будет практически равно 150У и из правой группы ламп раскалится до видимости только нить лампы мощностью 40 W и будет светиться окошко третье.
Этот же сигнал будет при наличии так называемого „не отключаемого короткого замыкания в кабеле, т. е. когда установка линейного автомата будет больше, чем ток короткого замыкания. Поэтому, при таком сигнале нужно обратить внимание на показания фидерного амперметра и в случае устойчивых показаний, т. е. когда стрелка амперметра будет находиться в одном положении, показывая постоянную не колеблюш.уюся нагрузку, или же не будет падать ниже какого-нибудь определенного положения („тока короткого), надо выключить фидерный автомат от руки и таким образом прекратить дальнейшее развитие аварии, которое в некоторых случаях приводит к сплошному выгоранию участка кабеля.
Возможны девять характеров повреждения контрольных жил (см. таблицу фиг. 2). В предлагаемом устройстве, собранном по представленной на фиг. 1 схеме, в трех случаях один и тот же сигнал появляется при двух разных характерах повреждений контрольных жил. Если является необходимость совершенно точно определить характер повреждения в указанных случаях, достаточно в подводяш,ую цепь от потенциометра к табло включить двойной переключатель, с помоп;ью которого можно было бы менять направление тока в цепи контрольных жил. Тогда можно вполне точно определить характер повреждения.
Определение, к какому фидеру относится тот или иной сигнал (следовательно, в каком фидере произошло то или иное повреждение), производится путем поочередного переключения штепсельных вилок из нормального горизонтального- положения в нижнем ряду гнезду в вертикальное положение в верхний ряд гнезд (из которых вторые гнезда холостые). Если нормальный сигнал (светятся второе и третье окошка) не восстанавливается, то вилку включают обратно в нормальное положение и переключают следующую и т. д., пока не найдут ту вилку, при переключении которой в вертикальное положение в верхний ряд гнезд восстанавливается нормальный сигнал. Тот фидер, которому соответствует данная вилка (№ фидера имеется под каждой вилкой), и будет поврежденным. Вилка его остается в вертикальном положении до тех пор, пока кабель не будет полностью отремонтирован.
На фиг. 1 показан поврежденным фидер № 87.
Чтобы измерить утечку контрольных жил, выключают рубильники /6 и 7/ и тогда миллиамперметр будет показывать утечку контрольных жил всех кабелей при напряжении 600V. В случае больших показаний необходимо выяснить, какой из фидеров дает опасную утечку.
Определение производится тем же способом, как и определение фидера с неисправными контрольными жилами.
Определив, какой фидер имеет ненормальную утечку контрольных жил, можно испытать его кенотроном и, если выявится необходимость, подвергнуть профилактическому ремонту.
Предлагаемое устройство для сигнализации о повреждениях в трамвайной кабельной сети имеет следующие достоинства: 1) оно уменьшает количество аварий, 2) уменьшает количество многократных повреждений, 3) сокрашает время ликвидации аварии, 4) сокращает расходы по ремонту, 5) облегчает и дает возможность систематического надзора за состоянием кабельной сети.
Предмет изобретения.
1. Устройство для сигнализации о повреждениях в трамвайной кабельной сети, отличающееся тем, что к той части потенциометра, включенного между положительной и отрицательной шинами, которая прилегает к соединенной с питательными фидерами шине, присоединена сигнальная цепь, состоящая из последовательно соединенных двух групп ламп неодинаковой мощ
