PL178587B1

PL178587B1 - Contact line power supply control system

Info

Publication number: PL178587B1
Application number: PL96313571A
Authority: PL
Inventors: Piotr Bieniaszewski; Jacek Czyszkowski; Wiesław Fałat; Marek Stolarski; Andrzej Szubski; Jan Szubski; Wojciech Frajs; Jacek Nowak
Original assignee: Przed Wdrozeniowo Prod Neel Sp
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 2000-05-31
Also published as: PL313571A1

Abstract

Układ sterowania prądem sieci trakcyjnej stosowany w urządzeniach zabezpieczających i sterowania blokami automatyki energetycznej, zawierający zespół elektronicznych przekaźników zwierających i rozwierających zabezpieczonych rezystorami, połączonych z łącznikiem dwupołożeniowym, wyłącznika cewki załączającej oraz cewki podtrzymującej, tablicy sterowniczej, znamienny tym, że rezystor (6) pierwszego przekaźnika rozwierającego (2)jest połączony z rezystorem (5) pierwszego przekaźnika zwierającego (l), którego fotodioda jest połączona z fotodiodą pierwszego przekaźnika rozwierającego (2) 1 z fotodiodądrugiego przekaź- nika zwierającego (4) doprowadzoną do zacisku wejściowego (19), ajeden z zacisków pierwszego przekaźnika rozwierającego (2) jest połączony z odpowiadającym mu zaciskiem pierwszego przekaźnika zwierającego (1) połączonym z zaciskiem wejściowym (14), ajego drugi zacisk jest połączony z zaciskiem wyjściowym (17) połączonym z tablicą sterującą (22), którajest połączona z cewką załączającą (24), a zacisk środkowy pierwszego przekaźnika rozwierającego (2), którego fotodioda jest połączona z diodą (10) zabezpieczającą przekaźnik rozwierający (2) i diodą (9) pierwszego przekaźnika zwierającego (1), i zaciskiem wejściowym (15), do któregojest dołączony rezystor (7) drugiego przekaźnika rozwierającego (3) z tym, że oba drugie zaciski przekaźników rozwierających (2, 3) są połączone z ich pierwszymi zaciskami, a pierwsze zaciski przekaźników zwierających (11 4)sąpołączone ze sobą i dołączone do zacisku wejściowego (19), a zacisk wyjściowy (20) jest połączony z cewką podtrzymującą (23), a rezystor(8) drugiego przekaźnikazwierającego (4)jestpołączony z zaciskiem środkowym drugiego przekaźnika rozwierającego (3)The traction network current control system used in devices protection and control of energy automation blocks, containing a set of electronic relays make and breakers protected by resistors, connected to the switch two-position switch, the switch of the closing coil and the coil support, a control board, characterized in that a resistor (6) of the first break relay (2) is connected to a resistor (5) of the first shorting relay (l), the photodiode of which it is connected to the photodiode of the first relay opening (2) 1 from the photo diode to the second short-circuiting relay (4) connected to the input terminal (19), and one of the terminals the first break relay (2) is connected to the counterpart to him with the terminal of the first closing relay (1) connected to the input terminal (14), and its other terminal it is connected to the output terminal (17) connected to the board the control coil (22), which is connected to the switching coil (24), and the terminal center of the first break relay (2), of which the photodiode is connected to the diode (10) which protects the relay opening (2) and the diode (9) of the first shorting relay (1), and the input terminal (15) to which the resistor is connected (7) of the second break relay (3), both other the terminals of the break relays (2, 3) are connected to them first terminals, and the first terminals of shorting relays (11 4) are connected to each other and connected to the input terminal (19), a the output clamp (20) is connected to the holding coil (23), and the resistor (8) of the second short-circuit relay (4) is connected to the terminal center of the second break relay (3)

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania prądem sieci trakcyjnej, stosowany w urządzeniach zabezpieczenia i sterowania blokami automatyki energetycznej w kolumnach, w podstacjach trakcyjnych oraz do wyłączania i załączania zasilania sieci prądu stałego do ładowania pojazdów z silnikami elektrycznymi.The subject of the invention is the traction network current control system, used in protection and control devices for power automation units in towers, in traction substations and for switching off and on of the DC power supply for charging vehicles with electric motors.

Znany jest z opisu patentowego PL nr 145 817 układ sterowania zasilaniem bloków automatyki energetycznej, służący do uzależnionego wyłączania wyłączników kabiny sekcyjnej i podstacji trakcyjnej, w którego blokach są stosowane przekaźniki elektromechaniczne.There is known from the patent description PL No. 145 817 a power control system for power automation units, used for the dependent switching off of circuit breakers in the section cabin and the traction substation, in the blocks of which electromechanical relays are used.

Znany jest także z opisu patentowego PL nr 142 103 układ do sterowania dwoma przekaźnikami elektromechanicznymi, zwłaszcza w urządzeniach samoczynnej blokady liniowej.A system for controlling two electromechanical relays, especially in automatic line blocking devices, is also known from the patent description PL No. 142 103.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie układu sterowania prądem sieci trakcyjnej z zastosowaniem przekaźników elektronicznych.The task of the invention is to develop an overhead contact system current control system with the use of electronic relays.

Zadanie to zostało rozwiązane przez opracowanie układu sterowania prądem sieci trakcyjnej, do stosowania w urządzeniach zabezpieczających i sterowania blokami automatyki energetycznej z zastosowaniem przekaźników elektronicznych.This task was solved by developing the overhead contact line current control system for use in protection devices and control of power automation units with the use of electronic relays.

Układ według wynalazku zawierający zespół elektronicznych przekaźników zwierających i rozwierających, zabezpieczających rezystorami połączonych z łącznikiem dwupołożeniowym, wyłącznik cewki załączającej oraz cewki podtrzymującej, tablicę sterowniczą charakteryzuje się tym, że rezystor pierwszego przekaźnika rozwierającego jest połączony z rezystorem pierwszego przekaźnika zwierającego, którego fotodioda jest połączona z fotodiodą pierwszego rozwierającego i z fotodiodą drugiego przekaźnika zwierającego, doprowadzoną do zacisku wejścio wego. Jeden z zacisków pierwszego przekaźnika rozwierającego jest połączony z odpowia dającym mu zaciskiem pierwszego przekaźnika, zwierającego połączonym z zaciskiem wejściowym, a jego drugi zacisk jest połączony z zaciskiem wyjściowym połączonym z tablicą sterującąThe system according to the invention, comprising a set of electronic short-circuiting and opening relays, protecting with resistors connected to the two-position switch, the switch of the closing coil and the holding coil, the control board is characterized in that the resistor of the first opening relay is connected with the resistor of the first short-circuit relay, the photodiode of which is connected to the photodiode of the first break and with a photo diode of the second shorting relay connected to the input terminal. One of the terminals of the first break relay is connected to the corresponding terminal of the first break relay connected to the input terminal, and its other terminal is connected to the output terminal connected to the control board.

178 587 która jest połączona z cewką załączającą, a zacisk środkowy pierwszego przekaźnika rozwierającego, którego fotodioda jest połączona z diodą zabezpieczającą pierwszego przekaź- nika rozwierającego i diodą pierwszego przekaźnika zwierającego i zaciskającego do którego jest dołączony rezystor drugiego przekaźnika rozwierającego. Drugie zaciski obu przekaźników rozwierających są połączone z ich pierwszymi zaciskami, a pierwsze zaciski przekaźników zwierających są połączone ze sobą i dołączone do zacisku wejściowego, a zacisk wyjściowy jest połączony z cewką podtrzymującą, a rezystor drugiego przekaźnika zwierającego jest połączony z zaciskiem środkowym drugiego przekaźnika rozwierającego.178 587 which is connected to the switching coil, and the center terminal of the first break relay, the photodiode of which is connected to the protection diode of the first break relay and the diode of the first make and clamp relay to which the resistor of the second break relay is connected. The second terminals of both break relays are connected to their first terminals and the first terminals of the short relays are connected to each other and connected to the input terminal, and the output terminal is connected to the holding coil, and the resistor of the second break relay is connected to the middle terminal of the second break relay.

Zaletą układu według wynalazku jest energooszczędna eksploatacja, a także wyeliminowanie niebezpiecznego iskrzenia, w chwili przerywania prądu, występującego w dotychczas stosowanych przekaźnikach elektromechanicznych, poprawiając tym samy bezpieczeństwo obsługi. Jeszcze inną zaletą jest wyeliminowanie zakłóceń, oddziaływujących na precyzyjne urządzenia elektroniczne, pracujące w otoczeniu. Dzięki zastosowaniu elektronicznych przekaźników nastąpiło zwiększenie szybkości i pewności działania, skrócony został czas załączania i wyłączania nadzorowanego wyłącznika, zostały zlikwidowane przepięcia łączeniowe przez wyeliminowanie indukcyjności, jak również wyeliminowano potrzebę konserwacji tych przekaźników, a także zmniejszono wymiary układu o 50%.The advantage of the system according to the invention is energy-saving operation, as well as the elimination of dangerous sparking at the moment of current interruption occurring in the electromechanical relays used so far, thus improving the safety of operation. Yet another advantage is the elimination of interference affecting precise electronic devices operating in the environment. Thanks to the use of electronic relays, the speed and reliability of operation were increased, the time of switching on and off of the supervised circuit breaker was shortened, switching overvoltages were eliminated by eliminating inductance, and the need for maintenance of these relays was eliminated, and the dimensions of the system were reduced by 50%.

Zastosowanie układu według wynalazku, powoduje zmniejszenie awaryjności zasilania sieci trakcyjnej, co w efekcie ogranicza niezamierzone postoje pociągów'.The use of the system according to the invention reduces the failure rate of the traction network, which in turn reduces unintentional stops of trains.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, przed- stawiającym schemat zespołu elektronicznych przekaźników włączonych w obwód układu.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, showing a diagram of an assembly of electronic relays incorporated into the circuit of the system.

Układ według wynalazku sterowania prądem sieci trakcyjnej, składa się z czterech elektro- nicznych przekaźników 12,3,4, połączonych ze sobą w jeden zespół, z których dwa przekaźniki 14 stanowią przekaźniki zwierające, a dwa przekaźniki 2 3 rozwierające, znanego rodzaju budowy, w których elementem wzbudzającym przekaźnik jest fotodioda. Prąd wzbudzenia jest ograniczony przez zastosowanie rezystorów 5, 6, 7, 8. Rezystor piąty 5 jest włączony pomiędzy fotodiodę pierwszego przekaźnika zwierającego 1, którajest zabezpieczona przed napięciem wstecznym włączoną równolegle przeciwnie spolaryzowaną diodą 9, a zaciskiem wejściowym 13. Rezystor szósty 6 jest włączony pomiędzy fotodiodę pierwszego przekaźnika rozwierającego, 2, który jest zabezpieczony diodą 10, a zaciskiem wejściowym 13 pierwszego przekaźnika zwierającego 1. Rezystor siódmy 7 jest włączony pomiędzy fotodiodę drugiego przekaźnika rozwierającego 3, który jest zabezpieczony diodą 11, i zaciskiem wej ściowym 15. Rezystor ósmy 8 jest włączony pomiędzy fotodiodę drugiego przekaźnika rozwierającego 4, któryjest zabezpieczony diodą 12, jednym z biegunów drugiego przekaźnika rozwierającego 3.The system according to the invention for controlling the overhead contact line consists of four electronic relays 12,3,4, connected to each other into one set, of which two relays 14 are short-circuiting relays, and two opening relays 2 3, of a known type of construction, whose relay excitation element is a photodiode. The excitation current is limited by the use of resistors 5, 6, 7, 8. The fifth resistor 5 is connected between the photodiode of the first short-circuiting relay 1, which is protected against reverse voltage, connected in parallel with a reverse-biased diode 9, and the input terminal 13. The sixth resistor 6 is connected between the photodiode of the first break relay, 2, which is protected by the diode 10, and the input terminal 13 of the first break relay 1. The seventh resistor 7 is connected between the photodiode of the second break relay 3, which is protected by the diode 11, and the input terminal 15. The eighth resistor 8 is connected between the photodiode of the second break relay 4, which is protected by the diode 12, one of the poles of the second break relay 3.

Jak widać z rysunku, drugi koniec diody dziewiątej 9 i fotodiody pierwszego przekaźnika zwierającego 1, jest połączony z drugim końcem diody 10 i fotodiodą pierwszego przekaźnika rozwierającego 2, które z kolei są połączone z zaciskiem wejściowym 19 drugiego przekaźnika zwierającego 4, z którymjest połączonajego fotodioda i dioda 12. Drugi zacisk diody 11 i fotodioda drugiego przekaźnika rozwierającego 3 sąpołączone zjego zaciskiem wejściowym 18. Ponadto bieguny pierwszego przekaźnika zwierającego 1 są dołączone do zacisku wejściowego 14 i do zacisku wyjściowego 17. Biegun pierwszego przekaźnika rozwierającego 2 jest dołączony do zacisku wejściowego 14 pierwszego przekaźnika zwierającego 1 i zacisku wejściowego 15 drugiego przekaźnika rozwierającego 3, którego bieguny sąpołączone z zaciskiem wejściowym 16 drugiego przekaźnika zwierającego 4, którego fotodioda i drugi zacisk diody 12 jest połączony z zaciskiem wejściowym 19. Bieguny drugiego przekaźnika zwierającego 4 są dołączone do zacisku wyjściowego 20. Zacisk wyjściowy 17 zespołu przekaźników jest połączony z tablicą sterowniczą 22 wyłącznika 21, którego cewka podtrzymująca 23 jest dołączona do zacisku wyjściowego 20 zespołu przekaźników. Cewka podtrzymująca 23, jednym zaciskiem jest połączona z cewką załączającą 24, połączonąz tablicą sterowniczą22, a drugim zaciskiem ze stykiem głównym 25, łączącym szynę 26 rozdzielnicy prądu stałego z siecią trakcyjną 27.As can be seen from the drawing, the second end of the ninth diode 9 and the photodiode of the first short-circuiting relay 1 is connected to the second end of the diode 10 and the photodiode of the first break relay 2, which in turn are connected to the input terminal 19 of the second short-open relay 4 to which its photodiode is connected and diode 12. The second terminal of diode 11 and the photodiode of the second break relay 3 are connected to its input terminal 18. Furthermore, the poles of the first make relay 1 are connected to the input terminal 14 and to the output terminal 17. The pole of the first break relay 2 is connected to the input terminal 14 of the first relay 1 and the input terminal 15 of the second break relay 3, the poles of which are connected to the input terminal 16 of the second short-circuiting relay 4, the photodiode and the second terminal of the diode 12 of which are connected to the input terminal 19. The poles of the second short-circuiting relay 4 are connected to output terminal 20. The output terminal 17 of the relay unit is connected to the control board 22 of the switch 21, the holding coil 23 of which is connected to the output terminal 20 of the relay unit. The supporting coil 23, with one clamp is connected to the switching coil 24 connected to the control board 22, and the other clamp is connected to the main contact 25, connecting the bus 26 of the DC switchboard with the overhead contact line 27.

Działanie układu według wynalazku jest następujące: Różnica potencjałów na zaciskach wejściowych 16 i 19 zespołu przekaźników 1 - 4 powoduje przepływ prądu przez zamkniętąbram4The operation of the circuit according to the invention is as follows: The potential difference at the input terminals 16 and 19 of the relay group 1 - 4 causes the current to flow through the closed gate4

178 587 kę na wyjściu drugiego przekaźnika rozwierającego 3 oraz wzbudzenie drugiego przekaźnika zwierającego 4, w wyniku czego następuje zamknięcie jego bramki na wyjściu, powodując pojawienie się potencjału na zacisku wyjściowym 20 i podaniu go na cewkę podtrzymującą 23 wyłącznika 21 wprowadzając go w stan gotowości do pracy.178 587 at the output of the second opening relay 3 and excitation of the second shorting relay 4, as a result of which its gate closes at the output, causing the appearance of a potential on the output terminal 20 and applying it to the supporting coil 23 of the switch 21, making it ready for operation .

Jeżeli na zacisku wejściowym 13 zespołu przekaźników 1 i 4 pojawi się potencjał, spowoduje to wzbudzenie pierwszego przekaźnika zwierającego 1 i zamknięcie bramki na jego wyjściu oraz wzbudzenie pierwszego przekaźnika rozwierającego 2, powodując otwarcie bramki najego wyjściu.If a potential is applied to the input terminal 13 of the relays 1 and 4, it will energize the first shorting relay 1 and close the gate at its output and energize the first break relay 2, opening the gate on its output.

Jeżeli jednocześnie na zacisku wejściowym 14 zespołu przekaźników 1 -4jest obecny potencjał, spowoduje to pojawienie się potencjału na zacisku wyjściowym 17 i podanie go na tablicę sterowniczą 22 wyłącznika 21, który spowoduje wzbudzenie cewki załączającej 24 wyłącznika 21 i zamknięcie jego styków głównych i podanie napięcia z szyny 26 rozdzielnicy prądu stałego na sieć trakcyjną27. Jednocześnie otwarta bramka na wyjściu pierwszego przekaźnika rozwierającego 2 zezwala na pojawienie się potencjału na zacisku wejściowym 15. Brak potencjału na zacisku wejściowym 13 nie powoduje wzbudzenia pierwszego przekaźnika zwierającego 1, powodując otwarcie bramki najego wyjściu oraz nie powoduje wzbudzenia pierwszego przekaźnika rozwierającego 2 i zamyka bramkę najego wyjściu. Jeśli jednocześnie na zacisku wejściowego 14 występuje potencjał, to na wyjściu pierwszego przekaźnika rozwierającego 2 pojawia się potencjał, który jest jednocześnie potencjałem zacisku wejściwego 15. Jeżeli na zacisku wejściowego 14 nie pojawi się potencjał, to niezależnie od obecności potencjału na zacisku wejściowym 13 lub jego braku, to nie nastąpi załączenie ani wyłączenie wyłącznika 21 ponieważ na wyjściu przekaźników 1i 2 nie ma potencjału.If a potential is present at the input terminal 14 of the relay group 1-4 at the same time, it will cause the appearance of a potential on the output terminal 17 and transfer it to the control board 22 of the switch 21, which will energize the closing coil 24 of the switch 21 and close its main contacts and supply voltage from rails 26 of DC switchgear on the overhead contact line27. At the same time, the open gate at the output of the first break relay 2 allows the appearance of a potential on the input terminal 15. The lack of potential on the input terminal 13 does not energize the first shorting relay 1, causing the gate to open at its output, and does not energize the first break relay 2 and closes the gate on it. leaving. If there is a potential at the input terminal 14 at the same time, then a potential appears at the output of the first break relay 2, which is also the potential of the input terminal 15. If no potential appears at the input terminal 14, regardless of the presence or absence of a potential at the input terminal 13 switch 21 will not close or trip because there is no potential at the output of relays 1 and 2.

Pojawienie się potencjału na zacisku wejściowego 15, w przypadku obecności potencjału odniesienia na zacisku wejściowym 18 wzbudza się drugi przekaźnik rozwierający 3, powodując otwarcie bramki na jego wyjściu, a tym samym przerwanie wzbudzenia drugiego przekaźnika zwierającego 4 i otwarcie bramki na jego wyjściu, co w efekcie daje zanik potencjału na zacisku wyjściowym 20, a tym samym odwzbudzenie cewki podtrzymującej 23 wyłącznika 21, podowując jego wyłączenie.The appearance of a potential on the input terminal 15, in the case of the presence of a reference potential on the input terminal 18, the second break relay 3 is energized, causing the gate to open at its output, thus interrupting the excitation of the second shorting relay 4 and opening the gate at its output, it causes a potential decay at the output terminal 20, thus de-energizing the support coil 23 of the circuit breaker 21, giving it its shutdown.

178 587178 587

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 60 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims

Patent claim

Overhead contact line current control system used in protection and control devices for power automation units, comprising a set of electronic short-circuiting and opening relays secured with resistors, connected with a two-position switch, a switching coil switch and a holding coil, control board, characterized in that the resistor (6) of the first relay the opening relay (2) is connected to the resistor (5) of the first closing relay (1), the photodiode of which is connected to the photodiode of the first opening relay (2) and to the photodiode of the second closing relay (4) connected to the input terminal (19), and one of the terminals the first break relay (2) is connected to a corresponding terminal of the first break relay (1) connected to an input terminal (14), and its second terminal is connected to an output terminal (17) connected to the control board (22) which is connected to coil the opening relay (24), and the central terminal of the first break relay (2), the photodiode of which is connected to the diode (10) protecting the break relay (2) and the diode (9) of the first break relay (1), and the input terminal (15) to to which the resistor (7) of the second break relay (3) is connected, except that both second terminals of break relays (2,3) are connected to their first terminals, and the first terminals of the make relays (1 and 4) are connected to each other and connected to the terminal the input terminal (19) and the output terminal (20) is connected to the holding coil (23), and the resistor (8) of the second shorting relay (4) is connected to the middle terminal of the second break relay (3).