Pierwszenstwo: Opublikowano: 21.XII.1970 61443 KI. 21 g, 4/05 MKP H 01 h, 36/00 UKD Twórca wynalazku: TadeuszBednarek Wlasciciel patentu: „Eltra" Fabryka Transformatorów i Aparatury Trak¬ cyjnej im. Bojowników PPR, Lódz (Polska) Przekaznik róznicowy Przedmiotem wynalazku jest przekaznik róznico¬ wy, przewidziany do zabezpieczenia lokomotyw i jednostek trakcyjnych przed ujemnymi skutkami przebic izolacji i uplywnoscia pradu do ziemi w ob¬ wodach glównych i pomocniczych.Znane sa przekazniki róznicowe, w których prad róznicowy, plynacy przy powstaniu uplywnosci do ziemi powoduje przyciagniecie zwory i zadzialanie przekaznika. Stosowane dotychczas konstrukcje ma¬ ja jednak bardzo skomplikowana budowe albo wy¬ stepuje koniecznosc stosowania dwóch przekazni¬ ków, a mianowicie wlasciwego przekaznika róznico¬ wego i dodatkowego przekaznika pomocniczego.Te trudne pod wzgledem konstrukcyjnym i tech¬ nologicznym rozwiazania stwarzaja powazne trud¬ nosci w produkcji i eksploatacji oraz przyczyniaja sie do powstawania wysokich kosztów wytwarza¬ nia. Celem wynalazku jest opracowanie przekazni¬ ka róznicowego o prostej, technologicznej konstruk¬ cji, który wyeliminowalby dotychczasowe rozwiaza¬ nia, posiadajace przytoczone wady.Zagadnienie to zostalo rozwiazane dzieki nowej konstrukcji przekaznika róznicowego, w którym bocznik magnetyczny o ksztalcie trapezu jest umieszczony przesuwnie wewnatrz jarzma w taki sposób, ze jego ukosne boki sa równolegle do wew¬ netrznych scian jarzma i tworza szczeline.Przekaznik ten o bardzo prostej budowie oraz lat¬ wy w produkcji i eksploatacji odznacza sie jedno¬ czesnie duza czuloscia dzialania. 10 15 20 25 30 Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekaznik róznicowy w rzucie glów¬ nym, fig. 2 — w rzucie poziomym, fig. 3 — uklad elektryczny zabezpieczanego obwodu, a fig. 4 — uklad elektryczny obwodu sterowania przekaznika.Przekaznik róznicowy wedlug wynalazku sklada sie z jarzma 1, magnetycznego bocznika 2 o ksztal¬ cie trapezu, zwóry 3, dokrecanego rdzenia 4, napie¬ ciowej cewki 5 oraz dodatkowego opornika 6. Bocz¬ nik 2 jest umieszczony wewnatrz jarzma 1, a utwo¬ rzona równolegla szczelina pomiedzy skosnymi bo¬ kami bocznika i wewnetrznymi sciankami jarzma jest nastawna i zmienia sie równomiernie. Od strony miejsca wspólpracy jarzma ze zwora konce 7 jarz^ ma sa zblizone do siebie, a po przeciwleglej stronie jarzmo 1, po przelozeniu przez nie izolowanych prze¬ wodów 8 jest zamykane dokrecanym rdzeniem 4.Napieciowa cewka 5 jest dolaczona do pomocni¬ czego zródla napiecia pradu stalego poprzez dodat¬ kowy opornik 6, bocznikowany przyciskiem 9, a kierunek strumienia magnetycznego cewki napiecio¬ wej jest przeciwny do kierunku strumienia magne¬ tycznego, wytworzonego przez róznice pradów w przewodach 8, przechodzacych przez przestrzen ograniczona jarzmem 1, bocznikiem 2 i rdzeniem 4.Bocznik magnetyczny ma na celu zabezpieczenie przekaznika przed przemagnesowaniem obwodu ma¬ gnetycznego w czasie przeplywu pradów zwarcio- 4144361443 wych przez izolowane przewody 8, to znaczy — od niezamierzonego przyciagniecia zwory 3.Dzialanie przekaznika róznicowego wedlug wyna¬ lazku w przykladowym zastosowaniu go do obwodu elektrycznego jako zabezpieczenie przed ujemnymi skutkami przebic izolacji obwodu chronionego i uplywnoscia pradu do ziemi jest nastepujace. Do zalaczania i przygotowania przekaznika do pracy sluzy przycisk 9, który krótkotrwalym nacisnieciem bocznikuje dodatkowy opornik 6 stykami przycis¬ ku 9.Po zbocznikowaniu nastepuje chwilowy wzrost pradu w cewce 5, powodujacy przyciagniecie zwory 3 i przelaczenie styków 10 przekaznika. Po zwolnie¬ niu przycisku 9 do obwodu cewki 5 zostaje wtraco¬ ny dodatkowy opornik 6, a prad w cewce 5 zostaje ograniczony do wartosci wystarczajacej do utrzy¬ mania zwory 3 w polozeniu zamkniecia.Kierunki pradów w cewce 5 i izolowanych prze¬ wodach 8 powinny byc tak dobrane, aby strumien magnetyczny, wytworzony przez cewke napieciowa byl co do kierunku przeciwny wzgledem strumie¬ nia róznicowego, wytworzonego przez róznice pra¬ dów plynacych przez przetkniete przewody izolo¬ wane w czasie powstania uplywnosci do ziemi.W przypadku powstania uszkodzenia izolacji w dowolnym z chronionych elementów obwodu prado¬ wego przekaznika, prad I2 plynacy w przewodzie doziemnym jest mniejszy od pradu trakcyjnego Ii o wartosci pradu uplywnosci do ziemi I3 czyli I2 = It-I3.W efekcie powstala róznica amperozwojów 0P = (Ii —IJZp, gdzie Zp jest liczba pojedynczych przeplecen prze¬ wodów izolowanych, przeciwdziala amperozwojom wytworzonym przez cewke napieciowa: Ga U 15 20 25 30 35 40 R-c + Rd gdzie U jest napieciem pomocniczego zródla zasila¬ nia, Rc jest rezystancja cewki 5, R* jest rezystancja opornika dodatkowego 6, a Zn jest liczba zwojów cewki 5.Z chwila, gdy wytworzona róznica amperozwojów ®r = Bn — Op na skutek zwiekszenia sie ampero¬ zwojów wytworzonych przez przewody izolowane jest tak mala, iz powstaly róznicowy strumien ma¬ gnetyczny wytworzy sile przyciagajaca zwore prze¬ kaznika, równa lub mniejsza od rzeczywistego na¬ ciagu sprezyny 11 zwory 3, nastapi powrót przekaz¬ nika to znaczy odpadniecie zwory 3 i przelaczenie styków 10. Powrót przekaznika jest sygnalem usz¬ kodzenia izolacji elementu chronionego i powstania uplywnosci do ziemi.Nastepne przygotowanie przekaznika do pracy odbywa sie, jak opisano na wstepie to znaczy po chwilowym zbocznikowaniu opornika dodatkowego- 6 polaczonego szeregowo z cewka 5. PL