(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЯГОВОЙ СЕТИ , ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕШ1Ю
I
Изобретение относится к электротехнике и.может быть использовано для защитного отключения карьерных тяговых сетей постоянного тока при касании ковшов экскаватора контактного провода.
Известны устройства для защиты тяговых сетей постоянного тока от замыканий на землю, содержащие импульсный трансформатор тока, и быстродействующий выключатель. Такие устройства реагируют на переходной процесс в сети при коротком замыкании или замыкании .на землю и осуществляют отключение питающего фидера в аварийных случаях О .
Недостаток указанных устройств состоит в низкой надежности защитного отключения. Так как замыкания на землю обычно соизмеримы с рабочими трками в тяговой сети, возможны ложные срабатьюания защиты при включениях и изменениях рабочих режимов электровозов. Кроме того. При изменении положения забойных экскаваторов изменяются пар.гметры тяговой и заземляющей сетей, что вызывает изменение скорости нарастания тока при касании. Это приводит к возможным отказам срабатывания защиты.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержап5ёе импульсный трансформатор тока, первый и второй пороговые элементы, входы которых соединены с выходом импульсного трансформатора и заземленным рельсом соответственно, а выходы подключены ко входам элемента И, выход которого
через исполнительный элемент соединен с приводом быстродействующего вьжлючателя. Принцип действия такого устройства состоит в следующем.
В нормальном режиме потенциал рельсо а относительно земли имеет небольшую величину, поэтому на выходе второго порогового элемента всегда действует нулевой потенциал. При этом, независимо от состояния перво го порогового элемента, на выходе элемента И потенциал равен нулю, быстродействующий выключатель замкн При касании ковшом экскаватора контактного провода происходит резкое увеличение тока в тяговой сети и повышение потенциала рельсов, что приводит к переключению первого и второго пороговых элементов. Элемент И также изменяет состояние, на его выходе в течение выходного импульса трансформатора тока действ ет высокий потенциал, который через исполнительный элемент вызывает отключение быстродействующего выключателя 2. Однако данное устройство имеет невысокую надежность защитного отключения. Если за время действия выходного импульса трансформатора тока по каким-либо причинам (например, вследствие задержки в срабатывании исполнительного элемента, наличия импульсных помех) не происходит отключение быстродействующего включения,то потенциал на рельсах остается высоким. Однако на вык да первого порогового элемента и элемента И действуют нулевые потенциалы и быстр од ействую1чий выключатель остается замкнутым. Такое состояние схемы может сохраняться долго, что представляет серьезнз ю опа ность для обслуживающего персонала Цель изобретения - повышение на дежности защитного отключения. Поставленнаяцель достигается тем, что в устройство для защиты тяговой сети постоянного тока от замыканий на землю, содержа;щее импульсный трансформатор тока, первьй и второй пороговые элементы, входы которых соединены с выходом импуль ного трансформатора и заземленным рельсом соответственно, а выходы подключены ко входам элемента И, и исполнительный элемент, соединен ный с приводом быстродействующего выключателя, дополнительно введены RSrTpHrrep и элемент НЕ,причём вг:о S триггера соединен с выходом элемента И,.вход R триггера через эле мент НЕ соединен с выходом второго порогового элемента, а выход RSтриггера подключен к исполнительному элементу. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства для защиты тяговой сети постоянного, тока от замыканий на землю. Устройство содержит импульсный трансформатор 1 тока, первый и второй пороговые элементы 2 и 3, элемент И 4, элемент НЕ 5, триггер 6, быстродействующий выключатель 7 и исполнительный элемент 8. Кроме того, на чертеже обозначены рельс 9, . контактный провод 10 и экскаватор 11 Выход импульсного трансформатора 1 подключен ко входу первого порогового элемента 2, а вход второго порогового элемента 3 соединен с заземленным рельсом 9. Выходы обоих прроговых элементов подключены ко входам элемента И 4, выход которого подсоединен ко входу S RS-триггера 6. Вход R триггера через элемент НЕ 5 подключен к выходу второго порогового элемента 3, а выход триггера 6 через исполнительный элемент 8 соединен с приводом быстродействующего выключателя 7. Устройство работает следующим образом.. В нормальном режиме потенциал на редь.сах 9 относительно земли имеет небольшую величину, следовательно, на выходах второго порогового элемента 3 и элемента И 4 действует нулевой потенциал, а на выходе элемента НЕ 5 - высокий RS-триггер 6 установлен в нулевое состояние, так как на его входе R действует высокий потенциал, а на S - нулевой. Быстродействующий- выключатель 7 замкнут. Изменения тока в тяговой сети, обусловленные изменениями режимов работы электровозу, могут изменять состояние первого порогового элемента 2, но так как на входе элемента И .4, подключенном к выходу второго порогового элемента 3 в нормальном режиме всегда действует нулевой потенциал, то это не приводит к ложньм срабатываниям защиты. При касании ковшом экскаватора П контактного про1зода 10 происходит резкое увеличение потенциала рельсов относительно земли и тока в тяговой сети. На выходе трансформатора 1 тока формируется импульс, переключающий первый пороговый элемент 2,
Второй пороговый элемент 3 также переключается за счет действия на его входе высокого потенциала рельсо Следовательно, на выходе элемента НЕ 5 действует нулевой потенциал, а на выходе элемента И 4 в течение выходного импульса трансформатора тока - высокий. Это приводит к переключению RS-триггера 6. Высокий потенциал с выхода триггера поступает на вход исполнительного элемента 8, которым осуществляется отключение быстродействующего выключателя 7. При этом высокий потенциал на выход RS-триггера сохраняется до тех пор, пока потенциал рельсов не уменьшится до уровня срабатывания второго .порогового элемента 3, после чего на R-вхЬд триггера с выхода элемента НЕ 5 поступает высокий потенциал, возвращающий его в исходное состояние.
Таким образом, если за время действия выходного импульса трансформатора тока не происходит отключение быстродействзпощего выключателя, то это не приводит к отказу срабатывания защиты, так как после касания ковшом экскаватора контактного провода на вход исполнительного элемента 8 действует высокий потенциал до тех пор, пока не происходит отключение быстродействующего выключателя.
Введение в предлагаемое устройство для защиты тяговой сети постоянного тока от замыкания на землю RS-I- О
триггера и элемента НЕ повЬШ1ает надежность защитного отключения. Кроме того, применение устройства на открытых горных разработках повьшает электробезопасность работ. .
Формула.изобретения
Устройство для защиты тяговой сети постоянного тока от замыканий на землю, содержащее импульсный трансформатор тока, первый и второй пороговые элементы, входы которых соединены с выходом импульсного трансформатора и заземленным рельсом соответственно, а выходы подключены ко входам элемента И, и исполнительный элемент, соединенный с приводом быстродействующего выключателя, от ли чающееся тем, что с целью повышения надежности защитного отключения, в него дополнительно введены RS-триггер и элемент НЕ, причем вход S триггера соединен с выходом элемента И, вход R триггера через элемент НЕ соединен с выходом второго порогового элемента, а выход RS-триггера подключен к исполнительному элементу.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
