HU215681B - Rendszerleválasztó villamos vasúti felsővezetékekhez - Google Patents

Description

A találmány tárgya rendszerleválasztó villamos vasúti felsővezetékekhez, amely különböző feszültségű rendszerek egymással határos felsővezeték-szakaszait mechanikusan összeköti, de leválasztó szakaszt képezve a feszültség szempontjából elválasztja egymástól, és földelt szakaszokban lévő rövidzárkioldó rendszer alkalmazásával gondoskodik a szomszédos felsővezetékszakaszokat lekapcsoló szakaszkapcsolók működtetéséről, különösen véletlenül felemelt áramszedővel való áthaladás elleni védelemhez.

Országok vagy különböző vasút-igazgatóságok határán határátkelő vonójárműveket alkalmaznak, amelyeknek gyakran egymástól eltérő feszültségű rendszerekkel kell üzemelni. Ezeket ilyenkor úgynevezett rendszerleválasztókkal választják el egymástól, amelyek alatt a járművek általában leengedett áramszedővel, azaz lendületből haladnak át, és az átkapcsolás után újra rákapcsolódnak a hálózatra.

Ennek ellenére nem zárható ki, hogy az áramszedő a mozgató berendezések hibája miatt az áramjárta felsővezetéken marad. Ilyenkor további intézkedésekkel kell gondoskodni arról, hogy ne keletkezzen kár a két rendszerben a járművön keresztül létrejött, meg nem engedett összekapcsolás miatt, illetve magában a járműben.

A két, egymással határos felsővezeték-szakasz villamos leválasztását, illetve mechanikus összekapcsolását gyakran földelt védőszakaszokkal oldják meg, ami szükségessé teszi a védőszakaszok és a hozzájuk tartozó földelőrendszerek ellenállásmentes összekötését. Az ilyen rendszereknél a védőszakasz elérésekor felemelt áramszedő mellett rövidzár keletkezik az I rendszer táphálózatában, utána pedig a védőszakasz elhagyásakor a II rendszerben. Ez ugyan azonnal működteti a megfelelő teljesítménykapcsolót az adott alállomásokban, és a vonójármű leállását eredményezi a teljesítménykapcsoló feszültséghiány-kioldásával. Hátrányos viszont, hogy a felsővezeték és az áramellátó berendezések igen erős igénybevételnek vannak kitéve a magas rövidzárlati áramok miatt.

A találmány feladata olyan egyszerű rendszerleválasztó kialakítása, amely nagyobb biztonság mellett a különböző feszültségű rendszerek jármű okozta rövidre zárását kizárja.

Ezt a feladatot a találmány szerint olyan tárgyi rendszerleválasztó kialakításával oldhatjuk meg, amelynél a földelt szakaszokban lévő egyes rövidzárkioldó rendszerek elé térben vagy időben korábbi kioldású feszültségfigyelő van beiktatva.

A találmány szerinti rendszerleválasztó célszerűen úgy is kialakítható, hogy a leválasztó szakasztartományban a feszültség alatt álló főmunkavezeték mellett normál üzemben feszültségmentes segédmunkavezeték van kialakítva, amely az áramszedővel szintén érintkezik, és amelyet szakaszonként áthidalva feszültség alá helyez, ami a feszültségfigyelő által idejében észlelhető.

Egy ilyen rendszerleválasztónál a segédmunkavezetéken a leválasztó szakasz szimmetriatengelyétől nézve szimmetrikusan mindkét oldalon előnyösen egy-egy szigetelőrúddal határolt földelt szakasz van áramváltóval, és semleges szakasz van feszültségváltóval.

A találmány szerinti rendszerleválasztónál a fenti elv megfordításával a leválasztó szakasztartományban a főmunkavezeték feszültségmentes szakaszként, a mellette elhelyezett segédmunkavezeték pedig feszültség alatt álló szakaszként van kiképezve, és ennek megfelelően a főmunkavezeték semleges szakaszra és földelt szakaszra van osztva, amelyekre az áramszedővel áthidalva kiértékelhető feszültségek és rövidzárási áramok vihetők át.

A találmány szerinti rendszerleválasztónál az áramszedő áthidalásának hatására mindkét irányban először a semleges szakasz feszültségváltója szólal meg, és az egyik rendszer éppen használt vezetékszakaszának, illetve a másik rendszer következőként használt vezetékszakaszának szakaszkapcsolója működik, mielőtt az egyes áramváltók aktiválódnak.

A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzon bemutatott kiviteli példa alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra a találmány szerinti rendszerleválasztó vázlatos rajza.

A rajzon olyan rendszerleválasztó látható 1 főmunkavezetékhez, amelyet - két 2, 2’ szigetelőrúddal potenciálmentesen leválasztva - egyik oldalon például 3 kV egyenfeszültség, a másik oldalon pedig például 25 kV, 50 Hz váltakozó feszültség táplál. A szakaszleválasztó helyen kis távolságra az 1 főmunkavezetéktől 3 segédmunkavezeték van kiépítve, amelyeket egyszerre érint a jármű áramszedőjének csúszóeleme, miközben villamosán összeköti, azaz rövidre zárja azokat. A 3 segédmunkavezeték alaphelyzetben feszültségmentesen van 4, 4’ szigetelőrudakkal kifeszítve, és további 5, 5’ és 6, 6’ szigetelőrudakkal szakaszokra van osztva. Ezek közül a szakaszok közül M szimmetriatengelyre tükörszimmetrikusan a szélső szakaszok alaphelyzetben N, N’ semleges szakaszok, amelyek feszültségmentességét 7, 7’ feszültségváltók folyamatosan ellenőrzik. A belső szakaszok Ε, E’ földelt szakaszként vannak kialakítva, amelyek rövidzárlati áramát 8, 8’ áramváltók figyelik.

Ha például a rajzon látható rendszerleválasztóhoz balról közeledik egy jármű, amelynek felhúzott áramszedője áthidalja az 1 főmunkavezetéket és a 3 segédmunkavezetéket, akkor először az N semleges szakaszra kerül a 3 kV-os üzemi egyenfeszültség, és a 7 feszültségváltó jele azonnal felhasználható a különböző feszültségű I és II rendszer alállomásaiban a szakaszkapcsolók (teljesítménykapcsolók) működtetésére. Időben késleltetve, a következő E földelt szakasz térbeli eltolódása miatt, azaz a következő E földelt szakasz áramszedővel való áthidalásakor kiegészítő rövidzárfigyelésre is van lehetőség. Ilyenkor normál esetben a 8, 8’ áramváltóknak már nem kell működésbe lépniük, mert az I és II rendszerek már le lettek kapcsolva.

A rendszerleválasztó felosztása következtében hiba esetén a 7 és 7’ feszültségváltókról, valamint a 8 és 8’ áramváltókról a következő hibajelek vehetők le, amelyekkel az alállomásokban a teljesítménykapcsolókat azonnal le lehet kapcsolni:

- az I rendszer feszültsége,

- az I rendszer rövidzárlati árama,

HU 215 681 Β

- a II rendszer rövidzárlati árama,

- a II rendszer feszültsége.

A kikapcsoló jelek alállomásokhoz történő gyors továbbításához ismert átviteli eljárásokat lehet alkalmazni.

A találmány nem korlátozódik a bemutatott kiviteli példára. A találmány kiterjed az olyan elrendezésekre is, amelyeknél a fordított elv valósul meg úgy, hogy a rendszerleválasztó tartományában a feszültségmentessé vált 1 főmunkavezetéket több szakaszra osztjuk, továbbá áramváltókkal és feszültségváltókkal figyeljük. Hiba esetén a feszültség hozzávezetése az áramszedőn keresztül, a mellette vezetett, feszültség alatt lévő 3 segédmunkavezetékről történik.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Rendszerleválasztó villamos vasúti felsővezetékekhez, amely különböző feszültségű rendszerek egymással határos felsővezeték-szakaszait mechanikusan összeköti, de leválasztó szakaszt képezve a feszültség szempontjából elválasztja egymástól, és földelt szakaszokban lévő rövidzárkioldó rendszer alkalmazásával gondoskodik a szomszédos felsővezeték-szakaszokat lekapcsoló szakaszkapcsolók működtetéséről, különösen véletlenül felemelt áramszedővel való áthaladás elleni védelemhez, azzal jellemezve, hogy a földelt szakaszokban (Ε, E’) lévő egyes rövidzárkioldó rendszerek elé térben vagy időben korábbi kioldású feszültségfigyelő van beiktatva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti rendszerleválasztó, azzal jellemezve, hogy a leválasztó szakasztartományban a feszültség alatt álló főmunkavezeték (1) mellett normál üzemben feszültségmentes segédmunkavezeték (3) van kialakítva, amely az áramszedővel szintén érintkezik, és amelyet szakaszonként áthidalva feszültség alá helyez, ami a feszültségfigyelő által idejében észlelhető.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti rendszerleválasztó, azzal jellemezve, hogy a segédmunkavezetéken (3) a leválasztó szakasz szimmetriatengelyétől (M) nézve szimmetrikusan mindkét oldalon egy-egy szigetelőrúddal (6, 5, 4, illetve 6’, 5’, 4’) határolt földelt szakasz (E, E’) van áramváltóval (8, 8’), és semleges szakasz (N, Ν’) van feszültségváltóval (7, 7’).
4. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti rendszerleválasztó, azzal jellemezve, hogy a leválasztó szakasztartományban a főmunkavezeték (1) feszültségmentes szakaszként, a mellette elhelyezett segédmunkavezeték (3) pedig feszültség alatt álló szakaszként van kiképezve, és ennek megfelelően a főmunkavezeték (1) semleges szakaszra (N) és földelt szakaszra (E) van osztva, amelyekre az áramszedővel áthidalva kiértékelhető feszültségek és rövidzárási áramok vihetők át.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti rendszerleválasztó, azzal jellemezve, hogy az áramszedő áthidalásának hatására mindkét irányban először a semleges szakasz (N, Ν’) feszültségváltója (7, 7’) szólal meg, és az egyik rendszer (I) éppen használt vezetékszakaszának, illetve a másik rendszer (II) következőként használt vezetékszakaszának szakaszkapcsolója működik, mielőtt az egyes áramváltók (8, 8’) aktiválódnak.