PL174123B1 - Układ elektryczny blokującego zabezpieczenia upływowego, zwłaszcza dla kopalnianych rozruszników manewrowych - Google Patents

Abstract

1. Układ elektryczny blokującego zabezpieczenia upływowego, zwłaszcza dla kopalnianych rozruszników manewrowych, zawierający tyrystorowy zespół rozruchowy, transformatory iskrobezpieczne, bezpieczniki, przekaźnik czasowy, blokujące przekaźniki upływowe, element sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym 1 rezystory, znamienny tym, że do faz odpływowych (U, V, WJ tyrystorowego zespołu rozruchowego (A) przyłączone są rezystory odpowiednio pierwszy (Ra), drugi (Raj 1 trzeci (Ra"), a także element (1) sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym, którego druga strona przyłączona jest do pierwszego normalnie otwartego styku (2.1) zespołu pośredniczącego (2), a druga strona styku normalnie otwartego (2.1) tego zespołu pośredniczącego (2) przyłączona jest do wejścia pomiarowego (a) pierwszego blokującego przekaźnika upływowego (3), ponadto druga strona trzeciego rezystora (Ra") przyłączona jest do drugiego styku normalnie otwartego (2.2) zespołu pośredniczącego (2), zaś druga strona drugiego rezystora (Rai przyłączona jest do trzeciego styku normalnie otwartego (2.3) zespołu pośredniczącego (2), a druga strona pierwszego rezystora (R) przyłączona jest do drugiej strony styków normalnie otwartych drugiego (2.2) i trzeciego (2.3) zespołu pośredniczącego (2), natomiast zacisk (b) obudowy tyrystorowego zespołu rozruchowego (A) odizolowany od obudowy kopalnianego rozrusznika manewrowego połączony jest z wejściem pomiarowym (c) drugiego blokującego przekaźnika upływowego (4), ponadto zacisk (d) przekaźnika czasowego (Kt) połączony jest ze stykiem normalnie otwartym (A.1) tyrystorowego zespołu rozruchowego (A), którego druga strona przyłączona jest do wyjścia bezpiecznika (11), przy czym układ zasilany jest napięciem pomocniczym (Kp) na wejściu trzeciego bezpiecznika (11).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ elektryczny blokującego zabezpieczenia upływowego, zwłaszcza dla kopalnianych rozruszników manewrowych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego numer 133 488 układ ochronny dla sieci elektroenergetycznej z izolowanym punktem zerowym, w którym kontrola rezystancji izolacji głównego obwodu odpływowego odbywa się w stanie beznapięciowym, za wyłączonym stycznikiem głównym.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego numer 138 367 układ kontroli rezystancji izolacji, gdzie kontrola rezystancji izolacji uzwojeń silników dwubiegowych odbywasię również w stanie beznapięciowym, w części obwodów niezałączonych.

W kopalnianym wyłączniku manewrowym wyposażonym w tyrystorowy zespół rozruchowy, gdzie bloki tyrystorowe posiadają ochronne filtry przepięciowe, zastosowanie znanych układów kontroli rezystancji izolacji jest niemożliwe. Pojawienie się napięć fazowych na obwodach odpływowych w przypadku jakiejkolwiek przerwy w tych obwodach, powodowałoby zagrożenie bezpieczeństwa obsługi oraz zakłócenia w obwodach pomiarowych, zabezpieczeniach upływowych lub ich uszkodzenie.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego numer 131 816 układ zabezpieczenia obwodów elektroenergetycznych od zwarć doziemnych, który zasilany jest z sieci trójfazowej z izolowanym punktem zerowym oraz stanowi połączenie obwodu stałoprądowego i uziemionego korpusu maszyny poprzez źródło napięcia przemiennego i urządzenie pomiarowe prądu, płynącego przez to źródło. Układu tego nie można stosować w sieci z izolowanym punktem zerowym w pełnym zakresie zmian pojemności kabli i przewodów zasilających z uwagi na to, że pojemności te zamykają obwód zawierający źródło prądu przemiennego i urządzenie pomiarowe.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad i niedogodności znanych układów oraz opracowanie blokującego zabezpieczenia upływowego dla kopalnianych rozruszników manewrowych przy zastosowaniu tyrystorowego zespołu rozruchowego zapewniającego płynny rozruch silników maszyn górniczych.

Układ elektryczny blokującego zabezpieczenia upływowego, zwłaszcza dla kopalnianych rozruszników manewrowych według wynalazku zawiera tyrystorowy zespół rozruchowy, transformatory iskrobezpieczne, bezpieczniki, przekaźnik czasowy, blokujące przekaźniki upływowe, element sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym i rezystory. Charakteryzuje się on tym, że do faz odpływowych tyrystorowego zespołu rozruchowego przyłączone są rezystory, odpowiednio pierwszy, drugi i trzeci, a także element sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym, którego druga strona przyłączona jest do pierwszego normalnie otwartego styku zespołu pośredniczącego. Druga strona styku normalnie otwartego tego zespołu pośredniczącego przyłączona jest do wejścia pomiarowego pierwszego blokującego przekaźnika upływowego. Druga strona trzeciego rezystora przyłączona jest do drugiego styku normalnie otwartego zespołu pośredniczącego, zaś druga strona drugiego rezystora przyłączonajest do trzeciego styku normalnie otwartego zespołu pośredniczącego, a druga strona pierwszego rezystora przyłączona jest do drugiej strony styków normalnie otwartych drugiego i trzeciego zespołu pośredniczącego. Zacisk obudowy tyrystorowego zespołu rozruchowego odizolowany od obudowy kopalnianego

17-4123 rozrusznika manewrowego połączony jest z wejściem pomiarowym drugiego blokującego przekaźnika upływowego. Zacisk przekaźnika czasowego połączony jest ze stykiem normalnie otwartym tyrystorowego zespołu rozruchowego, którego druga strona przyłączona jest do wyjścia bezpiecznika. Układ zasilany jest napięciem pomocniczym na wejściu trzeciego bezpiecznika.

W drugiej odmianie układu według wynalazku do faz odpływowych tyrystorowego zespołu rozruchowego przyłączone są rezystory odpowiednio pierwszy, drugi i trzeci oraz element sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym, którego druga strona przyłączona jest do pierwszego styku normalnie otwartego zespołu pośredniczącego. Druga strona styku normalnie otwartego tego zespołu przyłączona jest do wejścia pomiarowego blokującego przekaźnika upływowego. Druga strona trzeciego rezystora przyłączona jest do drugiego styku normalnie otwartego zespołu pośredniczącego, zaś druga strona drugiego rezystora przyłączona jest do trzeciego styku normalnie otwartego zespołu pośredniczącego, a druga strona pierwszego rezystora przyłączona jest do drugiej strony styków normalnie otwartych drugiego i trzeciego zespołu pośredniczącego. Zacisk obudowy tyrystorowego zespołu rozruchowego odizolowany od obudowy kopalnianego rozrusznika manewrowego połączony jest z wejściem pomiarowym blokującego przekaźnika upływowego. Zacisk przekaźnika czasowego połączony jest ze stykiem normalnie otwartym tyrystorowego zespołu rozruchowego, którego druga strona przyłączona jest do wyjścia bezpiecznika. Układ zasilany jest napięciem pomocniczym na wejściu trzeciego bezpiecznika.

Dla obu odmian układu według wynalazku zespół pośredniczący wykonany jest w dwóch wariantach.

W pierwszym wariancie jako zespół pośredniczący układ zawiera stycznik pomocniczy z cewką przystosowaną do napięcia przemiennego.

W drugim wariancie układu zespół pośredniczący tworzą szeregowo połączone, dioda, czwarty rezystor i cewka trzeciego stycznika pomocniczego, przystosowana do napięcia stałego, która jest zbocznikowana drugim kondensatorem.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ elektryczny blokującego zabezpieczenia upływowego zawierający dwa przekaźniki upływowe, fig. 2 - układ zawierający jeden przekaźnik upływowy, fig. 3 - zespół pośredniczący w postaci stycznika pomocniczego, a fig. 4 - zespół pośredniczący w postaci układu zwłocznego działania.

Układ elektryczny, według wynalazku (fig. 1), zawiera tyrystorowy zespół rozruchowy A do faz U, V, W, którego przyłączone są rezystory odpowiednio pierwszy Ra, drugi Ra' i trzeci Ra' oraz element 1 sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym, którego druga strona przyłączonajest do pierwszego styku normalnie otwartego 2.1 zespołu pośredniczącego 2, a druga strona styku normalnie otwartego 2.1 tego zespołu przyłączonajest do wejścia pomiarowego a pierwszego blokującego przekaźnika upływowego 3. Druga strona trzeciego rezystora Ra przyłączonajest do drugiego styku normalnie otwartego 2.2 zespołu pośredniczącego 2, zaś druga strona drugiego rezystora Ra' przyłączonajest do trzeciego styku normalnie otwartego 2.3 zespołu pośredniczącego 2, natomiast druga strona pierwszego rezystora Ra przyłączona jest do drugiej strony styków normalnie otwartych drugiego 2.2 i trzeciego 2.3 zespołu pośredniczącego 2. Zacisk b obudowy tyrystorowego zespołu rozruchowego A odizolowany od obudowy kopalnianego rozrusznika manewrowego połączony jest z wejściem pomiarowym c drugiego blokującego przekaźnika upływowego 4. Zacisk d przekaźnika czasowego Kt połączony jest ze stykiem normalnie otwartym A.1 tyrystorowego zespołu rozruchowego A.

Blokujące przekaźniki upływowe, pierwszy 3 i drugi 4 zasilane są z transformatorów iskrobezpiecznych odpowiednio pierwszego 5 i drugiego 6 zabezpieczonych bezpiecznikami odpowiednio pierwszym 7 i drugim 8. Blokujące przekaźniki upływowe, pierwszy 3 i drugi 4 połączone ze stykami odpowiednio pierwszym normalnie otwartym 9 łącznika kontrolnego i drugim normalnie zamkniętym 10 łącznika kontrolnego. Bezpieczniki pierwszy 7 i drugi 8 połączone są z drugą stroną styku normalnie otwartego A.1 tyrystorowego zespołu rozruchowego A i wyjściem trzeciego bezpiecznika 11. Układ zasilany jest napięciem pomocniczym Up na wejściu trzeciego bezpiecznika 11. Do wyjścia trzeciego bezpiecznika 11 przyłączony jest także

123 pierwszy stycznik pomocniczy Kpi poprzez styk normalnie otwarty Ks1 przekaźnika sterowniczego Ks oraz przekaźnik czasowy Kt poprzez styk normalnie otwarty Kpl.1 pierwszego stycznika pomocniczego Kpi. Blok półprzewodnikowy tyrystorowego zespołu rozruchowego A posiada w każdej fazie bocznik, korzystnie w postaci filtru rezystancyjno-pojemnościowego R i Cl w celu dodatkowej ochrony. Zespół pośredniczący 2 w pierwszym wariancie wykonania zawiera drugi stycznik pomocniczy Kp2 z cewką przystosowaną do napięcia przemiennego, natomiast w drugim wariancie zawiera szeregowe połączenie diody V, czwartego rezystora Rb i cewki trzeciego stycznika (przekaźnika) pomocniczego Kp3 przystosowanej do napięcia stałego, która jest zbocznikowana drugim kondensatorem C2.

W drugiej odmianie według wynalazku (fig. 2) zawiera tyrystorowy zespół rozruchowy A, do faz U, V, W, którego przyłączone są rezystory odpowiednio pierwszy Ra, drugi Ra' i trzeci Ra oraz element 1 sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym, którego druga strona przyłączonajest do pierwszego styku normalnie otwartego 2.1 zespołu pośredniczącego 2. Druga strona styku normalnie otwartego 2.1 tego zespołu przyłączona jest do wejścia pomiarowego a blokującego przekaźnika upływowego 3 i do zacisku b obudowy tyrystorowego zespołu rozruchowego A odizolowanego od obudowy kopalnianego rozrusznika manewrowego.

Druga strona trzeciego rezystora R przyłączona jest do drugiego styku normalnie otwartego 2.2 zespołu pośredniczącego 2, zaś druga strona drugiego rezystora Ra' przyłączona jest do trzeciego styku normalnie otwartego 2.3 zespołu pośredniczącego 2, natomiast druga strona pierwszego rezystora Ra przyłączona jest do drugiej strony styków normalnie otwartych drugiego 2.2 i trzeciego 2.3 zespołu pośredniczącego 2. Zacisk d przekaźnika czasowego Kt połączony jest ze stykiem normalnie otwartym A.i tyrystorowego zespołu rozruchowego A. Blokujący przekaźnik upływowy 3 zasilany jest z transformatora iskrobezpiecznego 5 zabezpieczonego pierwszym bezpiecznikiem 7, ponadto blokujący przekaźnik upływowy 3 połączony jest ze stykiem normalnie otwartym 9 łącznika kontrolnego.

Pierwszy bezpiecznik 7 połączony jest z drugą stroną styku normalnie otwartego A.l tyrystorowego zespołu rozruchowego A i wyjściem drugiego bezpiecznika 11. Układ zasilany jest napięciem pomocniczym Up na wejściu drugiego bezpiecznika 11. Do wyjścia drugiego bezpiecznika 11 przyłączony jest także pierwszy stycznik pomocniczy Kp1 poprzez styk normalnie otwarty Ks.1 przekaźnika sterowniczego oraz przekaźnik czasowy Kt poprzez styk normalnie otwarty Kp1.1 pierwszego stycznika pomocniczego Kp1. Blok półprzewodnikowy tyrystorowego zespołu rozruchowego A posiada w każdej fazie bocznik korzystnie w postaci filtru rezystancyjno-pojemnościowego R i Cl w celu dodatkowej ochrony.

Zespół pośredniczący 2 w pierwszym wariancie wykonania zawiera drugi stycznik pomocniczy Kp2 z cewką przystosowaną do napięcia przemiennego, natomiast w drugim wariancie zawiera szeregowe połączenie diody V, czwartego rezystora Rb i cewki przystosowanej do napięcia stałego trzeciego stycznika (przekaźnika) pomocniczego Kp3, która jest zbocznikowana drugim kondensatorem C2.

Zasada działania układu elektrycznego blokującego zabezpieczenia upływowego polega na tym, że z chwilą załączenia napięcia Up oraz napięć fazowych następuje zadziałanie przekaźnika czasowego Kt i zespołu pośredniczącego 2, co w konsekwencji powoduje zamknięcie obwodu pomiarowego pierwszego przekaźnika upływowego 3 przy połączonych w gwiazdę rezystorach, pierwszego Ra, drugiego Ra' i trzeciego Ra powodujących wyrównanie napięć fazowych przeniesionych przez filtry rezystancyjno-pojemnościowe R i Cl w tyrystorowym zespole rozruchowym A. Zacisk b obudowy tyrystorowego zespołu rozruchowego A odizolowany jest od obudowy kopalnianego rozrusznika manewrowego i połączony z wejściem pomiarowym c drugiego blokującego przekaźnika upływowego 4 kontrolującego stan rezystancji tej izolacji.

W momencie zasterowania kopalnianego rozrusznika manewrowego następuje zamknięcie styku normalnie otwartego Ks.1 przekaźnika sterowniczego Ks, który załącza pierwszy stycznik pomocniczy Kp1. Styk normalnie otwarty Kp.1 przekaźnika sterowniczego Ks powoduje odmierzanie czasu zwłoki, po której następuje rozwarcie styku normalnie otwartego Kt.1 przekaźnika czasowego Kt, a następnie wyłączenie pierwszym stykiem normalnie otwartym 2.1 zespołu pośredniczącego 2 obwodu pomiarowego pierwszego blokującego przekaźnika upływo6

17^· 123 wego 3, oraz rozłączenie drugiej strony rezystorów, pierwszego Ra, drugiego Ra' i trzeciego Ra poprzez rozwarcie styków normalnie otwartych, drugiego 2.2 i trzeciego 2.3 zespołu pośredniczącego 2. W dalszej kolejności następuje załączenie tyrystorowego zespołu rozruchowego A, który swoim stykiem normalnie otwartym A.1 załącza napięcie Up do zacisku d przekaźnika czasowego Kt kończąc odmierzanie czasu zwłoki i powoduje jego wyłączenie. Drugi blokujący przekaźnik upływowy 4 przez cały czas pracy kontroluje rezystancję izolacji odizolowanego zacisku b obudowy tyrystorowego zespołu rozruchowego A. W przypadku pogorszenia się rezystancji izolacji kabli odpływowych lub tez zacisku b obudowy tyrystorowego zespołu rozruchowego A poniżej stanu nastawionego następuje zadziałanie blokującego przekaźnika upływowego odpowiednio pierwszego 3 lub drugiego 4, a w konsekwencji wyłączenie i zablokowanie układu elektrycznego oraz całego kopalnianego rozrusznika manewrowego do czasu usunięcia przyczyny zadziałania blokujących przekaźników upływowych pierwszego 3 i drugiego 4. Poprawność działania blokujących przekaźników upływowych pierwszego 3 i drugiego 4 można sprawdzić poprzez zadziałanie odpowiednio pierwszego styku normalnie otwartego 9 i drugiego styku normalnie zamkniętego 10 łącznika kontrolnego.

W drugiej odmianie układu według wynalazku działanie jest identyczne z tą różnicą, że funkcję kontrolną drugiego blokującego przekaźnika upływowego 4 przejmuje na siebie pierwszy przekaźnik 3.

Fig.2

174 123

Fig.3

Fig.4

174 123 οοο-

O CE

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ elektryczny blokującego zabezpieczenia upływowego, zwłaszcza dla kopalnianych rozruszników manewrowych, zawierający tyrystorowy zespół rozruchowy, transformatory iskrobezpieczne, bezpieczniki, przekaźnik czasowy, blokujące przekaźniki upływowe, element sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym i rezystory, znamienny tym, że do faz odpływowych (U, V, W) tyrystorowego zespołu -rozruchowego (A) przyłączone są rezystory odpowiednio pierwszy (Ra), drugi (Ra') i trze_ci (Ra), a także element (1) sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym, którego druga strona przyłączona jest do pierwszego normalnie otwartego styku (2.1) zespołu pośredniczącego (2), a druga strona styku normalnie otwartego (2.1) tego zespołu pośredniczącego (2) przyłączona jest do wejścia pomiarowego (a) pierwszego blokującego przekaźnika upływowego (3), ponadto druga strona trzeciego rezystora (Ra) przyłączona jest do drugiego styku normalnie otwartego (2.2) zespołu pośredniczącego (2), zaś druga strona drugiego rezystora (Ra') przyłączona jest do trzeciego styku normalnie otwartego (2.3) zespołu pośredniczącego (2), a druga strona pierwszego rezystora (R) przyłączona jest do drugiej strony styków normalnie otwartych drugiego (2.2) i trzeciego (2.3) zespołu pośredniczącego (2), natomiast zacisk (b) obudowy tyrystorowego zespołu rozruchowego (A) odizolowany od obudowy kopalnianego rozrusznika manewrowego połączony jest z wejściem pomiarowym (c) drugiego blokującego przekaźnika upływowego (4), ponadto zacisk (d) przekaźnika czasowego (Kt) połączony jest ze stykiem normalnie otwartym (A.1) tyrystorowego zespołu rozruchowego (A), którego druga strona przyłączona jest do wyjścia bezpiecznika (11), przy czym układ zasilany jest napięciem pomocniczym (Kp) na wejściu trzeciego bezpiecznika (11).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, żejako zespół pośredniczący (2) zawiera drugi stycznik pomocniczy (Kp2), z cewką przystosowaną do napięcia przemiennego.
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że jako zespół pośredniczący (2) zawiera szeregowo połączone, diodę (V), czwarty rezystor (Rb) i cewkę trzeciego stycznika pomocniczego (Kp3) przystosowaną do napięcia stałego, która jest zbocznikowana drugim kondensatorem (C2).
4. 4. Układ elektryczny blokującego zabezpieczenia upływowego, zwłaszcza dla kopalnianych rozruszników manewrowych zawierający tyrystorowy zespół rozruchowy, transformator iskrobezpieczny, bezpieczniki, przekaźnik czasowy, blokujący przekaźnik upływowy, element sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym i rezystory, znamienny tym, że do faz odpływowych (U, V, W) tyrystorowego zespołu rozruchowego (A) przyłączone są rezystory odpowiednio pierwszy (Ra), drugi (Ra') i trzeci (Ra), a także element (1) sprzęgający sieć trójfazową z obwodem kontrolnym, którego druga strona przyłączona jest do pierwszego styku normalnie otwartego (2.1) zespołu pośredniczącego (2), a druga strona styku normalnie otwartego (2.1) tego zespołu przyłączona jest do wejścia pomiarowego (a) blokującego przekaźnika upływowego (3), ponadto druga strona trzeciego rezystora (Ra) przyłączona jest do drugiego styku normalnie otwartego (2.2) zespołu pośredniczącego (2), zaś druga strona drugiego rezystora (Ra') przyłączona jest do trzeciego styku normalnie otwartego (2.3) zespołu pośredniczącego (2), a druga strona pierwszego rezystora (Ra) przyłączona jest do drugiej strony styków normalnie otwartych drugiego (2.2) i trzeciego (2.3) zespołu pośredniczącego (2), natomiast zacisk (b) obudowy tyrystorowego zespołu rozruchowego (A) odizolowany od obudowy kopalnianego rozrusznika manewrowego połączony jest z wejściem pomiarowym (a) blokującego przekaźnika upływowego (3), ponadto zacisk (d) przekaźnika czasowego (Kt) połączony jest ze stykiem normalnie otwartym (A.1) tyrystorowego zespołu rozruchowego (A), którego druga

   174 123 strona przyłączona jest do wyjścia bezpiecznika (11), przy czym układ jest zasilany napięciem pomocniczym (Up) na wejściu trzeciego bezpiecznika (11).
5. 5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że jako zespół pośredniczący (2) zawiera drugi stycznik pomocniczy (Kp2) z cewką przystosowaną do napięcia przemiennego.
6. 6. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że jako zespól pośredniczący (2) zawiera szeregowo połączone, diodę (V), czwarty rezystor (Rb) i cewkę trzeciego stycznika pomocniczego (Kp3) przystosowaną do napięcia stałego, która jest zbocznikowana drugim kondensatorem (C2).