Устройство защиты контактной сети от токовых перегрузок Советский патент 1982 года по МПК B60M1/00 H02H3/10 

(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ОТ ТОКОВЫХ ПЕРЕГРУЗОК

Изобретение относится к электроснабжению электроподвижного состава и может быть использовано в качестве защиты контактной сети от токовых перегрузок и токов короткого замыкания. Известно устройство защиты контактной сети от перегрузок, срабатывающее при йагреве какого-либо из проводов контактной подвески вблизи тяговой подстанции свыше предельной допустимой температуры 1. Однако это устройство не защищает контактную сеть от пережогов при коротких замыканиях, поскольку вблизи подстанции аварийный ток распределяется прямо п.ропорционально проводимостям проводов, а вблизи точки короткого замыкания он течёте по замкнутому на земле проводу. Известно также устройство защиты контактной сети от токов короткого замыкания содержащее подключенный к питающему фидеру датчик тока, выход которого, через датчик скорости нарастания тока подключен к пороговому элементу и датчик температуры контактнрго провода, выход которого соединен с преобразователем температурных значений в напряжение, включающим Пороговый элемент 2. .Недостатком известного устройства является низкая чувствительность и быстродействие защиты к тепловым процессам в контактной сети. Цель изобретения - повышение быстродействия и чувствительности тепловой защиты контактной сети. Поставленная цель достигается тем, что устройство защиты контактной сети от токовых перегрузок снабжено имитатором контактной подвески, включающим эталонные участки несущего троса, усиливающего и контактного проводов,, соединенные параллельно и подключенные между быстродействующим выключателем и питающим фидером, двумя резисторами, включенными последовательно с эталонными участками несущего троса и усиливающего провода, двумя коммутаторами, подключенными вь1ходами параллельно соответствующим резисторам, и элементом задержки, причем выход порогового элемента подключен к одним входам коммутаторов.непосредственно, а к другим входам коммутаторов через элемент задержки, а выход преобразователя температурных значений в напряжение подключен к управляющему входу быстродействующего выключателя. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Устройство содержит связанные с питающим фидером 1 и с рельсами 2 электрофицированных путей датчик 3 тока фидера с присоединенным к нему датчиком 4 скорости нарастания тока, выход которого связан со входом порогового элемента 5, имитатор контактной подвески, состоящий из эталонных участков несущего 6 и усиливающего 7 тросов, к которым присоединены резисторы 8 и 9, защунтированные коммутаторами 10 и 11, а также эталонного отрезка 12 контактного провода с соответствующим износом, на котором установлен датчик 13 температуры, соединенный с преобразователем 14 темпераггурных значений в напряжение, включающим в себя пороговый элемент, сигнал с которого поступает на быстродействующий выключатель 15. Выход порогового элемента 5 соединен с входом элемента 16 задержки и входами «Переключение коммутаторов 10 и 11, а выход элемента задержки - с входом «Возврат последних. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме коммутаторы 10 и 11накоротко замыкают резисторы 8 и 9. При этом тяговый ток распределяется в проводах имитатора контактной подвески так же, как и в реальной контактной подвеске - прямо пропорционально их проводимостям. В случае превышения эталонным отрезком 12контактного провода имитатора предельной допустимой температуры (а именно контактный провод находится в наихудших термических условиях в применяемых подвесках) сигнал об этом поступает с датчика 13 температуры на преобразователь 14 температурных значений в напряжение, вызывая отключение фидера 1 тяговой подстанции быст родействующим выключателем 15. Таким образом, осуществляется защита контактной сети от токовых перегрузок. При коротком замыкании сигнал с датчика 3 тока фидера поступает на датчик 4 скорости возрастания тока, после чего срабатывает пороговый элемент 5, запуская элемент 16 задержки и вызывая размыкание коммутаторов 10 и 11. В связи с тем, что резисторы 8 и 9 теперь препятствуют протеканию тока по эталонным отрезкам несущего 6 и усиливающего 7 тросов имитатора, он идет по контактному проводу 12. Таким образом, на имитаторе модулируется токораспределение в контактной подвеске вблизи точки замыкания. Если ток короткого замыкания недостаточен, чтобы вызвать отключение быстродействующего выключателя 15, эталонный отрезок 12 нагревается до температуры срабатывания датчика 13 температуры, что влечет за собой отключение аварийного режима. При ложном срабатывании электрической части защиты нагрева провода 12 до температуры отключения нагрузки не происходит и через определенный промежуток времени элемент 16 задержки посылает сигнал на вход «Возврат коммутаторов. При этом они возвращаются в первоначальное положение, и собирается схема, соответствующая нормальному режиму. Сопротивление резисторов должно быть не менее чем на два порядка больще сопротивления эталонных отрезков тросов, а конструкция имитатора должна учитывать число тросов и проводов на конкретной фидерной зоне. Предлагаемоевустройство повыщает быстродействие и чувствительность тепловой защиты контактной сети от токовых перегрузок и способствует бесперебойному движению поездов. Формула изобретения Устройство защиты контактной сети от токовых перегрузок, содержащее подключенный к питающему фидеру датчик тока, выход которого через датчик скорости нарастания тока подключен к пороговому элементу, и датчик температуры контактного провода, выход которого соединен с преобразователем температурных значений в напряжение, включающим пороговый элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и чувствительности, оно снабжено имитатором контактной подвески, включающим эталонные участки несущего троса, усиливающего и контактного проводов, соединенные параллельно и подключаемые между быстродействующим выключателем и питающим фидером, двумя резисторами, включенными последовательно с эталонными участками несущего троса, и усиливающего провода, двумя коммутаторами, подключенными Выходами параллельно соответствующим резисторам, и элементом задержки, причем выход порогового элемента подключен к одним входам коммутаторов через элемент задержки, а выход преобразователя температурных значений в напряжение подключается к управляющему входу быстродействующего выключателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 575245, кл. В 60 М 1/00, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 608220, (л. Н 02 Н 3/10, 1976 (прототип).

К контактной подвеске