Устройство защитного отключения призАМыКАНии HA зЕМлю КОНТАКТНОй СЕТи пОС-ТОяННОгО TOKA C СилОВыМ упРАВляЕМыМВыпРяМиТЕлЕМ и пРЕРыВАТЕлЕМ ОТпиРАющиХиМпульСОВ B цЕпи упРАВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02H3/16 

венно повштшется чувствительность и допустимая протяженность зш-дищаемоП контактной сети по сравнению с другими известными загдитными устройствами. Практически до нескольких десятков омов может быть снижено и сопротивление чувствительного элемента Rp, однако это потребует значительного снижения напряжения срабатывания чувствительного элемента, которое равно

RP

,и,,.

у.ср

где и - величина оперативного напряжения в момент срабатывания чувствительного элемента/Ry.cp сопротивление изоляции

контактной сети,

при котором срабатывает защита (несколько тысяч омов).

Так как подбор релейного элемента с напряжением срабатывания,.составляющим доли вольта, затруднителен, то при снижении величины сопротив.ления RP требуется промежуточный усилитель напряжения, что усложняет конструкцию защитного устройства и снижает его (Надежность.

На величину емкостной составляю-. щей оперативного тока и характер ее изменения сильное влияние оказывает и форма импульса оперативного напряжения. Анализ показывает, что время заряда конденсатора будет минимальным, если импульс оперативного напряжения имеет прямоугольную ftopNiy. Оперативное на пряжение во время контрольной паузы непрерывно и почти линейно возр астает, поэтому емкостный ток вообще не может снизиться, до нуля. ТХпя снижения влияния емкостной составляющей оперативного тока необходимо включать чувствительный элемент через дифференцирующую цепочку. Это весьма эффективная мера, однако для реализации дифференцирующего требуется специальный усилитель. Вели не принять мер по снижению влияния емкостной составляющей оперативного тока, то защитное устройство может применяться для защиты контактных сетей протяженностью не более 5-7 км.

Цель изобретения - повышение чувствительности защитного устройства и увеличение допустимой протяженности защищаемой контактной сети.

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено двумя стабилитронами- и диодом, при этом параллельно чувствительному элементу включен один стабилитрон, а параллельно дросселю, являющемуся нагрузкой вспомогательного выпрямителя, включена цепочка из последовательно и встречно включенных стабилитрона и диода, причем аноды двух указанных стабилитронов присоединены к плюсовому выводу вспомогательного выпрямителя.

Стабилитрон, включенный параллельно чувствительному элементу, имеет напряжение стабилизации, незначительно превьаиающее напряжение срабатывания чувствительного элемента, и предназначен для ускорения заряда емкости контактной сети во время действия импульса оперативного напряжения, Цепочка из стабилитрона и диода, вклченная параллельно дросселю, предназначена для получения импульсов оперативного напряжения прямоугольной формы.

На чертеже изображена электрическая схема защитного устройства применительно к трехфазной мостовой схеме силового выпрямителя, питающего контактную сеть.

Защитное устройство состоит из вспомогательного выпрямителя - источника 1 оперативного напряжения, имеющего в данном варианте общую с силовым выпрямителем 2 катодную групп вентилей, дросселя 3, подключенного на выход вспомогательного выпрямителя, чувствительного элемента (реле) 4, включенного между плюсовыми выводами силового и вспомогательного выпрямителей, и прерывателя 5 отпирающих импульсов, пост упающих на вентили силового и вспомогательного выпрямителей от общего источника б отпирающих импульсов. Нагрузка 7 подключена к контактной сети через вентиль-заградитель 8. Сопротивление утечки представлено резистором 9 а емкость контактной сети - коцденсатором 10..Параллельно чувствительному элементу включен стабилитрон 11 так что его анод соединен с плюсовым выводом вспомогательного выпрямителя Параллельно дросселю включена цепочка из последовательно и встречно соединенных стабилитрона 12 и диода 13, причем анод стабилитрона 12 также соединен с плюсовым выводом вспомогательного выпрямителя.

При прерывании отпирающих импульсов выпрямленное напряжение силового выпрямителя снижается до нуля, и его вентили запираются. Выпрямленное напряжение вспомогательного выпрямителя также снижается до нуля, но затем переходит в область отрицательных значений, так как этот выпрямитель работает на индуктивную нагрузку При определенном значении отрицательного напряжения резко увеличивается ток через стабилитрон 12 и диод 13, и дальнейший рост отрицательного напряжения на дросселе прекрас1ается. После того, как ток, стабилитрона 12 становится.равным току дросселя, вентили вспомогательного выпрямителя также запираются. Па протяжении остальной части контрольной паузы оперативное напряжение, равное напряжению стабилизации стабилитрона 12, по держивается за счет энергии,накоплен ной в магнитном поле дросселя. Диод 13 препятствует протеканию тока чере стабилитрон 12 в прямом направлении в промежутках между контрольными паузами, когда напряжение на выходе вспомогательного выпрямителя положи(гельно. В начсше переходного процесса, возникающего при появлении импульса оперативного напряжения, емкость контактной сети еще не заряжена, и оперативное напряжение практически полностью приложено к чувствительному элементу и к включенному параллельно с ним стабилитрону 11. Так как напряжение стабилизации этого стабилитрона значительно ниже величины оперативного напряжения, его сопротивление резко снижается, чем обеспечивается ускоренный заряд емкости даже при большой величине сопротивления чувстви- тельного элемента R,. По мере заряда емкости напряжение на стабилитроне 11 снижается, и он восстанавливает свои запирающие свойства. К концу. контрольной паузы, когда фиксируется срабатывание или несрабатывание чувствительного элемента, емкостная составляющая тока практически равна нулю, оперативный ток определяется только сопротивлением утечки 9 и протекает в основном черезчувствительный элемент, так как сопротивление стабилитрона 11 восстанавливается от нескольких десятков омов до нескольких сотен тысяч омов. Включение параллельно дросселю и чувствительному элементу стабилитронов существенно улучшает характеристики защитного(Устройства. Стабилитрон с диодом, включенные параллельно дросселю, не только позволяют получить наиболее благоприятную прямоугольную форму импульса оперативного напряжения, но и стабилизируют его величину, исключая тем самым влияние колебаний уровня напряжения в питающей сети на работу защитного устройства. Кроме того, достигаемое при этом ограничение напряжения дросселя позволяет снизить его индуктивность и, следовательно, его размеры и вес. Стабилитрон, в1сл оченный параллельно чувствительному элементу, сокращает время переходного процесса при заряде емкости контактной сети в несколько раз даже при использовании чувствительных релейных элементов с большим собственным сопротивлением и, кроме того, исключает появление опасных перенапряжений на входе чувствительного элемента. Данное усовершенствованное защитное устройство может быть использовано в качестве основы для разработки типовой аппаратуры защиты от утечек в подземных контактных сетях постоянного тока. формула изобретения Устройство защитного отключения при замыкании на землю контактной сети постоянного тока с силовым управляемым выпрямителем и прерывателем отпирающих импульсов в цепи управления по авт. св. № 60064бгО т личающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и увеличения допустимой протяженности защищаемой контактной сети, дополнительно снабжено двумя стабилитро- нами и диодом, при этом параллельно чувствительному элементу включен стабилитрон с напряжением стабилизации, незначительно превьачающим напряжение срабатывания чувствитель- , ного элемента, а к зажимам дросселя, являющегося нагрузкой вспомогательного выпрямителя, подключена цепочка из последовательно и встречно соединенных стабилитрона и диода, причем аноды указанных двух стабилитронов присоединены к плюсовому выводу вспомогательного выпрямителя. Источники инфopмaци, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельдтво СССР 600646, кл. Н 02 Н 3/16, 1975.

f ,

-wЙЧ л/

AW