Устройство для защиты от перегрева контактной сети Советский патент 1981 года по МПК B60M3/04 H01H71/74 

ого элемента И -соединен с входом

сполнительного органа.

На чертеже показана функциональая схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из датчика 1 тока в проводах контактной сети, атчика 2 скорости ветра и датчика 3 температуры окружающей среды, соеиненных через измерительный блок 4 исполнительным органом 5, квадратора б, подключенного к первому умматору 7, который связан с интегратором 8 и множительным блоком 9, соединенным через нелинейный преобразователь 10 с датчиком 2 скорости ветра, второй сумматор 11 подключен к интегратору 8, датчику 3 температуры окружающей среды и через второй пороговый элемент 12 и элемент 13 выдержки времени соединен с логическим элементом И 14, связанным соответственно через первый пороговый элемент 15 с выходом квадратора 6 и с входом исполнительного органа 5. Устройство работает следующим образом.

Сигналы от датчиков 12 и 13 тока, скорости ветра и температуры окружающей среды поступают в измерительный блок 4, а из него - в исполнительный орган 5. Датчик 1 тока соединен с квадратором 6, который соединен с первым входом cyN-aviaTOpa 7. Датчик 2 скорости ветра соединен со вторым входом сумматора 7 через нелинейный преобразователь 10 и множительный блок 9. Сигнал с выхода сумматора 7 через интегратор 8 поступает на второй вход сумматора . I , на второй вход которого поступает сигнал от датчика 3 температуры окружающей среды. Через второй пороговый элемент 12 и элемент 13 выдержки времени сумматор 11 соединен с логическим элементом И 14, на вход которого подается также сигнал от

квадратора 6 через первый пороговый элемент 15. Сигнал с выхода логического элемента И подается на исполнительный орган 5.

Блоки 1,2,6 - 10 вычисляют температуру перегрева контактных проводов в соответствии с у)авнением теплового баланса

ае

- ,

d-t

в - перегрев проводов контактной сети над температурой окружающей среды;

С - теплоемкость контактного провода;

с/ - коэффициент теплоотдачи от контактного провода в окружающую среду;

J R ток контактного провода; электрическое сопротивление контактного провода. это уравнение в непосредственвиде скорость ветра не входит.

однако известно, что теплоотдача судественно зависит от скорости ветра. Нелинейный преобразователь 10 учитывает закон изменения теплоотдачи в зависимости от скорости ветра. На выходе сумматора 11 получаем сигнал пропорциональный температуре нагрева контактного провода как сумму его перегрева и температуры окружающей среды. Если температура достигает (Установленного значения, то срабаты0 15 20 25 30 вает пороговый элемент 12. Причем это установленное значение выбирается несколько меньшим, чем допустимая температура перегрева контактных проводов. Блоки 1, 6 и 15 контролируют величину тока фидера.

При достаточно большом токе нагрузки провод нагревается и его температура с помощью датчиков 1, 2 и 3 и измерительной схемы фиксируется на выходе сумматора 11. Как только температура достигнет уставки срабатывания порогового элемента 12, запускается элемент 13 выдержки времени. Если ток в контактном проводе превьпиает уставку срабатывания порогового элемента 15, то после выдержки времени через логический элемент И 14 происходит срабатывание исполнительного органа 5, который отключает контактную сеть. Если же в течение выдержки времени элемента 13 ток в контактном проводе упал ниже значения уставки порогового элемента 15 (следовательно, контактный провод в дальнейшем нагреваться до

5 40 еще более высокой температуры не будет) , то отключение не производится.

Упрощение конструкции предлагаемого устройства по сравнению с известным обеспечивается тем, что из него и::ключены датчики температуры проводов, а следовательно, полностью исключается необходимость высоковольтной изоляции, а также аппаратуры и линии связи для передачи информации о температуре от контакт5 50 55 ного провода до тяговой подстанции. Надежность устройства повышается за счет отсутствия упомянутых элементов и длинных связи, подверженных различного рода помехам. Селективность обеспечивается тем, что предлагаемая схема перед тем как произвести отключение прогнозирует дальнейшее изменение температуры в зависимости , от протекающего в контактном проводе тока.

Предлагаемое устройство предотвращает аварии контактной сети от перегрева и повышает надежность системы энергоснабжения и бесперебой0 65 ность движения поездов, а также исключает возможность ложных срабатываний защиты.

Формула изобретения Устройство для защиты от перегрева контактной сети, содержащее

датчик тока, подключенный к измерительному блоку, связанный с исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и селективности, оно снабжено датчиками скорости ветрами температуры окружающей среды, а измерительный блок выполнен в виде первого и второго сумматоров, квадратора, интегратора, множительного блока нелинейного преобразователя, первого и второго пороговых элементов, элемента выдержки времени и логичес1 ого элемента И, причем вход и выход квадратора соединены соответственно с выходом датчика тока и с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к выходу множительного блока, один из входов которого через нелинейный преобразователь соединен с выходом датчика скорости ветра, выход первого сумматора подключен ко входу интегратора, выход которого соединен cooini.г ственно с первым входом второтО сумматора и вторым входом множител1.1К1го блока, выход датчика температуры окружающей среды подключен к другому входу второго сумматора, выход которого через второй пороговый элемент и элемент выдержки времени сос; динен с одним из входов логнческогс элемента И, второй вход которого через первый пороговый элемент под0ключен к одному из выходов квадратс ра, а выход логического элемента И соединен с входом исполнительного органа.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР 106530, кл. В 60 М 5/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

0 № 575245, кл. В 60 М 1/00, 1977 (прототип) .