Устройство защитного отключения для шахтных тяговых сетей постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H02H3/17 

(5) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

ДЛЯ ШАХТНЫХ ТЯГОВЫХ СЕТЕЙ ПОСТОЯННОГО

I

Изобретение относится к электро- технике, а именно к устройствам защиты от утечек тока, и может быть использовано, например, в контактных сетях электровозного транспорта.

Известно устройство для защиты тяговой сети постоянного тока от замыканий на землю.

Контроль сопротивления изоляции и защитное отключение при утечках обеспечивается в нем действием оперативного тока в паузах рабочего напряжения, создаваемых благодаря автоматическим запираниям управляемого выпрямительного моста с определенной частотой, за счет включенного в одну из Оэз питающей сети диода и подключения управляющих электродов тиристоров моста к искусственной нулевой точке питающей сетиГП.

Недостатком устройства являются зависимость величины оперативного тока в паузах от времени затухания : тока ЭДС самоиндукции линии, что приТОКА

ВОДИТ к загрублению защиты, а также повышенная частота прерываний рабочего напряжения.

Известно устройство для защиты тяговой сети постоянного тока с циклическим прерыванием цепи нагрузки, содержащее блок контроля утечки, чувствительный орган и датчик наличия паузы в силовом питании 1. .

Однако данное устройство не может работать в заданном циклическом режиме, если длительность затухания тока, поддерживаемого ЭДС самоиндукции, превьшаёт паузу между одноименными пульсацйя ми выпрямленного напряжения, обусловленными разностью фазных ЭДС, например, EQ- ЕО(ИЛИ какихлибо других фазных ЭДС в зависимости от выбранного момента прекращения подачи управляющих сигналов на тиристоры выпрямительного моста). Это объясняется тем, что соответствующий тиристоры моста (тиристор фазы А в катодной группе и тиристор фазы С в анодном группе для указания разности фазных ЭДС Е - Е«)к моменту появ ления очередной пульсации не запираются, бестоковая пауза не наступает и контроль изоляции сети не осуществляется. Таким образом, если длительность затухания тока превышает паузу между одноименными пульсациями выпрямленного напряжения, возможна потеря контроля сопротивления изоляции сети. Кроме того, переход моста в неуправляемый однопульсационный режим приводит к нарушению непрерывности протекания тока в тяговом двигателе. 1аиболее близким к изобретению является устройство для защиты от утечки тока в тяговой сети с управляемым тиристорным выпрямителем содержащее блок контроля утечки, включенный между контактным проводом и землей, и датчик тока тяговой сети, выход которого подключен к управляющему входу источника оперативного . тока блока контроля утечки, причем управляемый выпрямитель работает с циклическим прерыванием постоянного напряжений. Устройство работает с так называемой плавающей паузой, т.е. длительность паузы зависит от величины рабочего тока, и следовательно, от времени его затухания СЗ}Однако ввиду того, что величина рабочего тока сети может измениться в широких пределах (от десятков ампер до 1000 А и более), длительност его затухания такме различна, а это влечет за собой изменение длительности паузы (до 20 мс и более) между импульсами рабочего напряжения. В результате нарушается непрерывность протекания тока в цепи тягового дви гателя, что значительно ухудшает его энергетические показатели. Цель изобретения - уменьшение вл ния устройства на энергетические по казатели сети. Поставленная цель достигается те что устройство для защиты от утечки тока в тяговой сети постоянного трк с управляемым выпрямителем, работаю щем в режиме цилиндрических прерыва ний постоянного напряжения, содержа щее блок контроля утечки, включенный между контактным проводом и зем лей, и датчик тока тяговой сети, до ,полнительно содержит блок форсировки затухания тока, два логических элемента И, 1К-триггер, линию задержки, счетный блок, ведомый сетью переменного тока, линейный контактор, включенный в цепь постоянного тока, и блок контроля циклических напряжений, включенный в цепь Vпpaвлeния линейным контактором, причем вход блока контроля циклических прерываний напряжения соединен с выходом блока контроля утечки и с входом линии задержки, второй вход которой связан с сетью переменного тока, выходы линии задержки и счетного блока подключены к входам К-триггера, выходы которого соединены с первыми входами элементов И, вторые входы которых включены в цепи управления блоком форсировки и выпрямителем, вход блока форсировки подключен к выходу датчика тока, а выход - к управляющему входу выпрямителя. Кроме того, с целью стабилизации выдержки времени, линия задержки может быть выполнена на элементе И. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содер ;{ит трехфазный управляемый выпрямитель 1, блок 2 форсировки затухания тока, датчик 3 тока нагрузки, два взаимно сблокированных универсальным 1К-триггером t логических элемента И 5 и 6 в цепях управления выпрямителя и блока форсировки, ведомый сетью счетный блок 7, формирующий длительность циклических импульсов рабочего напряжения, линию 8 задержки, блок 9 контроля утечки, блок 10 контроля циклических прерываний рабочего напряжения, линейный контактор 11,диодный заградитель 12 в цепи нагрузки 13, подключенной между контактным проводом И и рельсом 15. Устройство работает следующим образом. После отработки счетным блоком 7 заданной длительности цикла, его выходной сигнал опрокидывает блокирующий триггер 4, чем обеспечивается подача сигналов О и 1 соответственно на входы элементов 5 и 6 запрета в результате чего в цепь управления моста выпрямителя 1 вводится запрет и рабочее напряжение в очередном цикле не включается, а в цепи управления блока 2 форсировки запрет снимается. Одновременно датчик 3 тока фиксирует ток нагрузки и, в случае превышения заданного уровня тока, дает сигнал на включение блока фор сировки и затухание тока в линии ускоряется. Снятие запрета в цепи управлени моста и включение рабочего напряже в очередном цикле происходит при .опрокидывании Триггера k в исходное положение разрешающим сигналом вырабатываемым блоком Э контроля утечки после осуществления в насту пившей паузе контроля сопротивления изоляции линии, если его уровень превышает заданное значение. Причем с целью исключения влияния процесса затухания тока в линии на результаты контроля, выходной си|- нал блока контроля утечки подается на триггер через линию 8 задержки. В случае появления утечки или возникновения в устройстве неиспра ностей, нарушающих заданную цикличность работы, разрешающий сигнал на выходе блока контроля утечки не формируется и снятие запрета на включение рабочего напряжения в очередном цикле не происходит, а блок 10 контроля циклических преры ваний отключает линейный контак- . тор 11. Изобретение позволяет повысить надежность контроля сопротивления изоляции контактной сети постоянно тока и улучшить энергетические показатели тяговых двигателей. Формула изобретения 1. Устройство защитного отключе ния для шахтных тяговых сетей постоянного тока, содержащее выпрямительный мост, работающий в режиме циклических прерываний постоянного напряжения, блок контроля утечки. включенный между контактным проводом и землей, и датчик тока тяговой сети, от.личающееся тем, что, с целью повышения надежности- защиты и уменьшения влияния устройства на энергетические показатели Tfyoeoro двигателя путем исключения -влияния контактной сети на параметра устройства, оно дополнительно содержит блок форсировки затухания тока, два логических элемента И, 1К-триггер, лини задержки, счетный блок, ведомые сетью переменного тока, линейный контактор, включенный в цепь постоянного тока и блок контроля циклических прерываний напряжения, включенный а цепь управления линейным контактором, причем вход блока контроля циклических прерываний напряжения соединен с выходом блока контроля утечки и с входом линии задержки, второй вход которой связан с сетью переменного тока, выходы линии задержки и счетного блока подключены к входам 1К-триггера, выходы которого соединены с первыми входами элементов И, вторые входы которых включены в цепи управления бло ком форсировки и выпрямителем, вход блока форсировки подключен к выходу датчика тока, а выход к управляющему входу выпрямителя. 2, Устройство по п. 1., о т л и ч а ю щ е ее и тем, что линия задержки выполнена на элементе И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Н- , кл. Н 02 И 3/t6, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 Н 3/16, 1976. 3 Автррское свидетельство СССР по заявке К 273 007/2 -07, кл. Н 02 Н 3/17, 1979 (прототип).

я

-fi

О

п

If