Устройство для защиты контактной сети от утечек тока Советский патент 1977 года по МПК H02H3/16 G01R31/02 

1

Изобретение относится к области защиты электрооборудования и сетей от коротких замыкаиий и опасных утечек тока, в частности к системам защиты контактных сетей электровозной откатки шахт.

Известны устройства, используемые для контроля и защиты контактных сетей от аварийных режимов, построенные по принципу наложения оиеративного тока высокой частоты на рабочий ток сети.

Из известных устройств контроля и защиты контактных сетей наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для защиты контактной сети от утечек тока.

В указанном устройстве первичным преобразователем является сам защищаемый объект (контактная сеть), так как непосредственно он преобразует величину проводимости утечки в приращение амплитуды и фазы оперативного тока, поступающего на измерительную схему блока релейной защиты. Поэтому величины приращений амплитуды и фазы онеративного тока зависят не только от проводимости утечки, но и от коэффициента передачи контактной сети. Величина этого коэффициента нсредачи непостоянна и в процессе эксплуатации сети изменяется при изменении числа электровозов, работающих на линии, изменении длины сети и других факторов. В результате чего чувствительность защиты к утечке так же изменяется, что отрицательно сказывается на качестве работы защиты. Повышение чувствительности ведет к неоправданной перезащите и частым ложным срабатываниям, понижение чувствительности ухудшает безопасность эксплуатации защищаемой сети. Пелью изобретения является стабилизация

чувствительности защиты. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве защиты контактных сетей от утечек тока компаратор выполнен с перестраиваемым порогом, причем его выход соединен с подвижным контактом

второго ключа, к первому неподвижному контакту которого подключен вход упомянутого фильтра, а ко второму неподвижному контакту подключен исполнительный орган. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

В состав устройства входит блок имитации аварийной ситуации 1, содержащий в своем составе последовательно соединенные резистор эталонной утечки 2 и фильтр присоединения 3, пропускающий только оперативный ток повьипенной частоты. Блок имитации аварийной ситуации подсоединяется через ключ 4 к защищаемому объекту 5 и в.ходу измерительного блока 6. К выходу измерительного

блока 6 подключен первый вход компарато3

pa 7. Второй вход компаратора 7 подсоединен к одному из неподвижных контактов ключа 8 через фильтр низких частот 9. К другому неподвижному контакту ключа 8 подсоединен исполнительный орган защиты 10. Выход компаратора подключен к подвижному контакту ключа 8. Работой ключа 4 и ключа 8, которые в совокупности образуют коммутатор, управляет узел синхронизации П.

Формируемые узлом синхронизации 1 нернодические воздействия обеспечивают синхронную и синфазную работу ключа 4 и ключа 8. Период следования переключений коммутатора выбран меньше времени требуемого быстродействия защиты. В ответ на иериодические имитации аварийного режима сети, возникающие при замыкании ключа 4, измерительный блок 6 формирует последовательность импульсных выходных сигналов, амнлитуда которых зависит от коэффициента передачи сети. Эти сигналы поступают на один из входов компаратора 7, работаюн его в качестве релейного элемента с перестраиваемым порогом срабатывания. Роль перестраиваемого порога играет напряжение па втором входе компаратора.

В момент включения устройства в работу напряжение порога равно нулю, поэтому первоначально импульсные сигналы, поступающие на первый вход компаратора 7, вызывают периодические срабатывания компаратора - на его выходе появляются импульсы, но полярности совпадающие с сигналом на первом входе. В результате этого напряжение порога, выделяемого на выходе фильтра 9, будет плавно нарастать до тех пор пока не превысит амплитуду импульсов, поступающих с измерительного блока. Как только это произойдет, импульсы на выходе компаратора исчезнут, и напряжение порога начнет плавно умепьщаться, покуда не станет меньще амплитуды импульсов на первом входе компаратора. Компаратор вновь начнет реагировать на имитации аварийной ситуации, напряжение на выходе фильтра вновь будет нарастать и так далее. За счет выбора нараметров элементов схемы колебания выходного напряжения фильтра могут быть сделаны малыми, благодаря чему порог релейного элемента будет поддерживаться равиым амплитуде вы4

ходных сигналов измерительной схемы, обусловленных имитацией аварийной ситз-ации. При достаточно медленном изменении коэффициента передачн объекта зап.1иты, амплитуда этих сигналов изменяется, в соответствии с ней будет подстраиваться порог. Благодаря подстройке порога релейного элемента чувствительность системы защиты постоянна, не зависит от коэффициента передачи

объекта и определяется сопротивлением резистора 2.

Контроль состояния объекта защиты данным устройством производится в паузах между имитациями, когда ключ 4 разомкнут, а

ключ 8 находится в правом по схеме положении. При внезапном появлении утечки, сопротивление которой меньще или равно сопротивлению резистора 2, компаратор, формируя выходной сигнал, воздействует на исполнительный орган 10, и последний обесточивает сеть.

В связи с тем, что чувствительность предлагаемого устройства постояппа, исключаются ложные срабатывания и ухудщение защиты по причине измерения преобразовательных свойств защищаемой сети. Это в конечном итоге повыщает безопасность эксплуатации сети и улучшает надежность электроснабжения.

.

Формула изобретения

Устройство для защиты контактной сети от утечек тока, содержащее блок синхронизации,

управляющий работой двух ключей, измерительный блок, вход которого подключен к блоку имитации аварийной ситуации через первый ключ и к защищаемому объекту непосредственно, а выход подключен к первому

входу компаратора, ко второму входу которого подключен выход фильтра низких частот, и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью стабилизации чувствительности, компаратор выполнен с перестраиваемым порогом, причем его выход соединен с подвижным контактом второго ключа, к одному неподвижному контакту которого подключен вход упомянутого фильтра, а к другому неподвижному контакту-исполнительный о)ган.