Способ защиты тяговых сетей постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02H3/08 B60M3/00 

ни приращение тока, предшествующих моменту включения интегрирующей цепи 1. (интегратора) , что является его достоинством.

Йедостатком такого способа выделения приращения является его малая чувствительность, в случае, когда, скорость нарастания тока при пуске больше, чем при коротком замыкании (наиболее важный и наиболёе трудный для защиты случай), этот способ вооб,ще неприемлем, так как приращение тока, вьаделенное при нагрузке, оказывается большим, чем приращение тока, выделенное при коротком замыкании.

Целью настоящего- изобретения является повышение чувствительности способа защиты тяговых сетей постоянного тока. Поставленная цель достигается тем, что в способе защиты тяговых сетей постоянного тока, путём выделения приращения тока с момента времени, когда скорость нарастания тока достигает заранее заданного порогового значения, сравнение выделенного приреицения тока с уставкой, при превышении которой формируют сигнал защиты с последующим прекращением выделения приращения тока, постоянно контролируют скорость нарастания тока и прекращение выделения приращения тока осуществляют в момент времени, когда скорость нарастания тока становится ниже упомянутого порогового значения.

Выделенное таким образом приращение тока соответствует отдельному приращению тока, которое при пуске подвижного состава всегда много меньше, чем отдельное приращение тока при коротком замыкании, этим и достигают повьвиения чувствительности способа.

На фиг. 1 и 2 изображены структурные схеки, являющиеся примерами выполнения устройств защиты по описываемому способу; на фиг. 3 приведены кривые изменения первичных токов и кривые вьщеленных приращений токов при пуске подвижного состава и при коротком заьнякании, справедливые для обоих примеров выполнения защитных .устройств.

Устройство Зсцциты со структурной схемой по фиг. 1 содержит датчик скорости нарастания тока 1, интегратор 2, компараторы 3 и 4.

В момент превышения скоростью нарастания тока порогового значения, компаратор 3 срабатывает, сигнал с ег выхода включает интегратор 2. На выходе интегратора появляется сигнал, соответствующий приращению тока, отсчитываемого с указанного выше момента времени. Этот сигнал с помощью компаратора 4 сравнивается с уставкой и, при превышении последней, компаратор 4 выдает сигнал на отключение выключателя защищаемой сети. В момент

времени, когда скорость нарастания тока становится ниже порогового значения, компаратор 3 отключает интегратор 2, при этом сигнал на выходе последнего исчезает. . Устройство защиты со стр /ктурной схемой по фиг. 2 содержит.датчик скорости нарастания тока 1, компараторы 3 и 4, датчик тока.5, ключ б, конденсатор 7, дифференциальный усилитель 8.

Работа устройства защиты по фиг.2 происходит следующим образом.

В момент превышения-скоростью нарастания тока порогового значения компаратор 3 срабатывает , на его выхрде появляется сигнал, приводящий к. размыканию ключа 6. Благодаря этому на конденсаторе 7 сохраняется напряжение, соответствующее величине тока в момент превышения скоростью нарастания тока порогового значения. Это напряжение поступает на нижний вход дифференциального усилителя 8. На верхний вход этого усилителя поступает напряжение, соответствующее текущему значению тока. На выходе дифференциального усилителя 8 появляется сигнал, соответствующий приращению тока, обсчитываемого с указанного выше момента срабатывания компаратора 3. Этот сигнал с помощью компаратора 4 сравнивается с уставкой и, при превьЕиении последней, компаратор 4 выдает сигнал на отключение выключателя защищаемой сети. В момент времени, когда скорость нарастания тока становится ниже порогового значения, сигнал с компаратора 3 исчезает, ключ б замыкается. Благодаря этому на оба входа дифференциального усилителя 8 начинает поступать одно и то же напряжение и поэтому сигнал на выходе усилителя 8 исчезает.

На фиг, 3 кривая 9 изображает изенение тока в защищаемой цепи во времени при пуске подвижного состава, а кривая 10 - при коротком заувлкании. Токи, описываемые кривыми 9 и 10 поступают на входаа датчика скорости нарастания тока 1 фиг. 1, на датчик тока 5 и датчик скорости нарастания тока 1 фиг. 2, соответственно. На этих кривых точками И, 12, 13, 14 отмечены моменты превышения скоростью изменения тока пороговой величины при пуске, а точкой 15 - при коротком замыкании. Моменты, когда скорость изменения тока становится ниже пороговой.величины на кривых пуска и короткого замыкания соответственно отмечены точками 16, 17, 18, 19 и 20. Пороговая величина скорости изменения токасоответствует наклону асательных в указанных точках.

Кривая 21 изображает выделенные приращения тока при пуске подвижного состава, а кривая 22 - при коротком замыкании. Выделенные приращения тока реализуются в виде напряжения на выхода интегратора 2 фиг. 1 и на выходе дифференциального усилителя 8 фиг. 2 соответственно. Пунктирная ли ния 23 на фиг. 3 показывает уставку защиты - порог срабатывания компараторов 4 (фиг. 1 и фиг. 2). ИЗ кривых фиг. 3 видно, что при применении данного способа защиты, выделяемые приращения тока при коро ком замыкании существенно пр евышают выделяемые приращения тока при нагрузке и что заданием соответствующей уставки легко обеспечить необхо димую чувствительность защиты. Использование данного способа за ты тяговых сетей постоянного тока п зволит существенно повысить эффекти ность и наде)Кность систем электроснабжения тяги поездов. Формула изобретения Способ защиты тяговых сетей постоянного тока, путем выделения пр ращения тока с момента времени, когда скорость .нарастания тока достигает заранее заданного порогового значения, сравнения выделенного приращения тока с уставкой, при превышении которой формируют сигнсш защиты с последующим прекращением выделения приращения тока, отличающийс я тем, что/ с целью повышения чувствительности постоянно контролируют скорость нарастания тока и прекращение выделения приращения тока, осуществляют в момент времени, когда скорость нарастания тока становится ниже упомянутого порогового значения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.-Кучма К.Г.,Марквардт Г.Г. и . Пупынин В.Н. Защита токов короткого замыкания в контактной сети. М., Трансжелдориздат, 1960. 2. Патен Японии, кл. 58 3 N 52-37581, 1977.