Устройство для защиты от утечки то-KA B шАХТНОй ТягОВОй СЕТи C упРАВляЕ-МыМ ТиРиСТОРНыМ ВыпРяМиТЕлЕМ Советский патент 1981 года по МПК H02H3/17 B60M3/00 

(54) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧКИ ТОКА

В ШАХТНОЙ ТЯГОВОЙ СЕТИ G УПРАВЛЯЕМЫМ

ТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ

Изобретение относится к электро технике и предназначено для защиты от утечек тока в шахтной тяговой сети электровозного транспорта с Шикличным) периодическим прерыванием цепи нагрузки. Известны устройства для защиты шахтной тяговой сети с цикличным прерыванием тока нагрузки, основанны на выпрямлении трехфазного переменно го тока, периодическом отключении цепи нагрузки от сети и контроле соп ротивления изоляции сети в бестоковые паузы оперативным напряжением об ратной полярности с использованием вентильных заградителей на электровозах 1. Основ.ным недостатком этого устрой ства является низкий энергетический показатель, что сдерживает применение устройств для защиты шахт ной тяговой сети. Кроме того. Уставка срабатывания зашиты зависит от длииы тяговой сети и тока нагрузки, чтр приводит к ложным срабатываниям зашиты, а применение известного устройства требует включения в тяговую сеть силовых диодов, рассчитанных, на длительное протекание тока нагруз ки. Наличие зависимости уставки срабатывания защиты от длины тяговой сети и величины тока нагрузки объяс-. няется следующим, . Шахтная тяговая сеть обладает значительной индуктивностью порядка 0,9-1,8 МГ/км, и в тяговой сети наводится ЭДС, величина которой пропррциональна величине индуктивности сети (а, следовательно, и величина тока), ЭДС, вызываемая индуктивностью тяговой сети, суммируется с напряжением источника оперативного тока зашиты, контроль состояния изоляции сети происходит до окончания переходного процесса отключения тока нагрузки в сети, уставка срабатывания защиты от утечек тока при этом изменяется, что приводит к ложным срабатываниям защиты и включению рабочего напряжения на неисправную сеть, что может вызвать аварию или пожар в шахте. Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является устройство для защиты от утечки тока в «аахтиой тяговой сети с управляемьм тифисторным выпрямителем, содержащее источник оперативного тока, в контур которого включен чувствительный элемент, соединенный с коммутирующим блоком в цепи управляющихэлектродов тиристорного выпрямителя, и датчик наличия паузы в силовом питании, вы полненный на потенциометре и диоде. Контрюль паузыв известном устройств осуществляется путем изменения напряжения в контактной сети. Причем конт.ролируется только напряжение силового преобразователя (тиристорного выпрямителя) 2 .

Однако в связи с тем, что линия имеет распределенную индуктивность, при спадании тока в контактной сети возникает импульс обратной полярности. Этот импульс не проходит череа диод, поэтому и защитное устройство будет производить контроль утечки до спгщания импульса помехи. Импульс помехи направлен встречно полярности источника оперативноготока. Следовательно, оперативный ток в цепи утечки определяется как разность ЭДС источника оперативного тока и импульса помехи, тем самым искусственно увеличивается уровень сопротивления утечки. ,

Как показали исследования,амплиту.да импульса помехи может достигать 300 В. Она зависит от тока нагрузки сети и от длины защищаемого участка сети, а точнее от энергии, запасенной в линии в момент коммутации. Из вьииеуказанного следует, что известное устройство не обеспечивает надежного контроля сопротивления утечки, так как в нем не обеспечивается надежный контроль наличия бестоковой паузы.

Второй вариант устройства, предполагающий фиксированную задержку контроля утечки, также не являетс достаточно надежным. Дело в том, что при увеличении длины защищаемого участка сети могут возникнуть условия, при которых силовой преобразователь теряет управляемость, т.е. не выключается после снятия импульсов управления. В связи с этим несимметричная схема силового преобразователя может не выключиться совсем, а симметричная схема может продолжать работать еще в течение одного периода напряжения питающей сети. Следовательно,задержка контроля утечки на фиксированную величину не является средством, позволяющим повысить надежность работы устройства.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем источник оперативного тока, чувствительныйэлемент, включенный в контур протекания оперативного тока, выход которого соединен со входо коммутирующего блока, выход которого подключен в цепь управления упомянутого тиристорного выпрямителя,и датчик контроля наличия паузы в силовом питании, датчик контроля наличия паузы в силовом питании выполнен в виде датчика контроля нали.чия тока в силовой цепи, выход которого подключен к управляющему входу источника оперативного тока.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из управляемого тиристорного выпрямителя 1, подключенного к источнику 2 питания управляющих электродов через коммутиру щий блок 3. Дополнительный блок 4 питания подключен к коммутирующему блоку 3, второй вход которого связан с чувствительным элементом 5. .Чувствительный элемент 5 подключен параллельно нагрузке б через заградительный диод 7. Нагрузка 6 подключается к тяговой сети с помощью вентильного заградителя 8. Источник 9 оперативного тока подключен через токоограничивающий резистор 10 параллельно выпрямителю 1. Утечка тяговой сети показана в виде сопротивления. 11.Датчик 12 наличия тока в силовой цепи входом подключен к контактному проводу, а выходом подключен к входу источника оперативного тока.

Устройство работает следующим обрзом.

Коммутирующий блок 3 изменяет сво состояние и соответствено этому циклично подает и снимает питание в- цепи управляющих электродов тиристоров выпрямителя 1. Во время получения питания в цепях управления тиристорным выпрямителем он открывается, и в контактную сеть поступает силовое питающее напряжение. При прекращении питания цепей управления выпрямитель 1 запирается, и подача напряжения в контактную сеть прекращается. После окончания переходного процесса отключения тока нагрузки, когда то; в сет будет равен нулю, датчик 12 наличия тока в силовой цепи дает сигнал на включение источника 9 оперативного тока, который через ограничительный резистор 10 подкгаочается к тяговой сети. Оперативный ток от источника 9 протекает по цепи: плюс источника 9, сопротивление 11 утечки, датчик 12 контроля наличия тока в силовой цепи, ограничительный резистор 10, минус источника 9. Если сопротивление 11 утечки окажется меньше допустимого сопротивления уставки срабатывания чувствительного элемента 5, то он не срабатывает и не дает разрешения на включение коммутирующего блока 3, вследствие этого силовой тиристорный выпрямитель 1 также окажется запертым. Через нагрузку 6 оперативный ток не протекает, так как вентиль 8 в этот момент заперт.

Если сопротивление 11 утечки окажется больше сопротивления уставки