RU2085414C1 - Device to protect ac traction circuit in case of insulation faults in poles non-grounded to rails - Google Patents
Device to protect ac traction circuit in case of insulation faults in poles non-grounded to rails Download PDFInfo
- Publication number
- RU2085414C1 RU2085414C1 RU95102880A RU95102880A RU2085414C1 RU 2085414 C1 RU2085414 C1 RU 2085414C1 RU 95102880 A RU95102880 A RU 95102880A RU 95102880 A RU95102880 A RU 95102880A RU 2085414 C1 RU2085414 C1 RU 2085414C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- output
- current sensor
- comparator
- resistor
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к линиям энергоснабжения для транспортных средств с электротягой и может быть использовано в качестве защиты тяговой сети постоянного тока при нарушении изоляции. The invention relates to power supply lines for vehicles with electric traction and can be used as protection for a DC traction network in case of insulation failure.
Известно устройство для защиты тяговой сети постоянного тока, содержащее датчик тока, включенный последовательно с заграждающим элементом, заземлителем, дополнительным проводом, связанным по числу опор с вентильными элементами, при этом, выход датчика тока через пороговый элемент связан с быстродействующим размыкателем. A device for protecting a DC traction network is known, comprising a current sensor connected in series with a barrier element, an earthing switch, an additional wire connected by the number of supports to the valve elements, and the output of the current sensor through a threshold element is connected to a quick disconnect.
Такое устройство ненадежно в эксплуатации, так как в нем отсутствует возможность контроля целостности дополнительного провода. Кроме этого, напряжения в дополнительном проводе, наведенные атмосферными явлениями или грозовым разрядом, не различимы в этой системе от напряжения возникшего в результате пробоя изолятора опоры контактной сети, что приводит к повышению вероятности ложного срабатывания системы защиты. Such a device is unreliable in operation, since it lacks the ability to control the integrity of the additional wire. In addition, the voltages in the auxiliary wire induced by atmospheric phenomena or lightning discharge are not distinguishable in this system from the voltage resulting from the breakdown of the insulator of the contact network support, which increases the likelihood of a false response of the protection system.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение автоматического контроля целостности дополнительного провода в устройстве защиты и снижение вероятности ложного срабатывания защиты при атмосферных электрических явлениях. При наличии такого контроля повышается надежность работы устройства защиты. The objective of the present invention is to provide automatic control of the integrity of the additional wire in the protection device and to reduce the likelihood of false triggering of the protection during atmospheric electrical phenomena. In the presence of such control, the reliability of the protection device increases.
Эту задачу можно решить путем подачи в дополнительный провод постоянного напряжения положительной полярности величиной превышающей уровень наведенного на него напряжения при отсутствии атмосферных перенапряжений и контроля уровня этого напряжения в заданных пределах. This problem can be solved by applying to the additional wire a constant voltage of positive polarity exceeding the level of the voltage induced on it in the absence of atmospheric overvoltages and controlling the level of this voltage within specified limits.
Этот эффект достигается тем, что в устройство для защиты тяговой сети постоянного тока, содержащее датчик тока, включенный последовательно с загружающим элементом, заземлителем, дополнительным проводом, связанным по числу опор с вентильными элементами и в котором выход датчика тока через пороговый элемент связан с быстродействующим размыкателем, введенный первый и второй источники низкого напряжения, дополнительный вентильный элемент, устройство индикации, три компаратора напряжения, цепочка последовательно соединенных четырех резисторов, интегрирующая цепочка и элемент логическое "2И", один из входов которого инверсен, устройство индикации, разрядник, соединенный параллельно с датчиком тока и заграждающим элементом, при этом, первый источник низкого напряжения последовательно соединен через дополнительный вентильный элемент, дополнительный провод и заграждающий элемент с датчиком тока, выход которого соединен с объединенными неинвертирующими входами трех компараторов, инвертирующие входы которых соединены с цепочкой последовательно соединенных четырех резисторов, в которой первый резистор соединен с общим фидером тяговой сети и заземлителем подстанции, а четвертый резистор со вторым источником низкого напряжения, соединение первого и второго резисторов соединено с инвертирующим входом первого компаратора, выход которого соединен с устройством индикации, соединение второго и третьего резисторов соединено с инвертирующим входом второго компаратора, выполняющего функции элемента, выход которого соединен с неинвертирующим входом элемента "2И", соединение третьего и четвертого резисторов соединено с инвертирующим входом третьего компаратора, выход которого через интегрирующую цепочку соединен с инвертирующим входом элемента "2И", выход которого соединен с быстродействующим размыкателем и устройством индикации. This effect is achieved in that in a device for protecting a DC traction network containing a current sensor connected in series with a loading element, an earthing switch, an additional wire connected in terms of the number of supports to the valve elements and in which the output of the current sensor through a threshold element is connected to a high-speed circuit breaker , introduced the first and second low voltage sources, an additional valve element, an indication device, three voltage comparators, a chain of four connected in series stors, an integrating chain and a logical element "2I", one of the inputs of which is inverse, an indication device, a spark gap connected in parallel with the current sensor and the barrier element, while the first low voltage source is connected in series through an additional valve element, an additional wire and a barrier element with a current sensor, the output of which is connected to the combined non-inverting inputs of three comparators, the inverting inputs of which are connected to a chain of four connected in series tori, in which the first resistor is connected to the common feeder of the traction network and the substation ground electrode, and the fourth resistor is to the second low voltage source, the connection of the first and second resistors is connected to the inverting input of the first comparator, the output of which is connected to the indicating device, the connection of the second and third resistors is connected with the inverting input of the second comparator, which performs the functions of the element, the output of which is connected to the non-inverting input of the element "2I", the connection of the third and fourth resistors with one with an inverting input of the third comparator whose output is coupled through an integrating chain to the inverting input of the "2i", the output of which is coupled with quick disconnect and display device.
Для упрощения устройства и упрощения его сборки датчик тока и заграждающий элемент выполнены в виде двух соединенных последовательно резисторов. To simplify the device and simplify its assembly, the current sensor and the barrier element are made in the form of two resistors connected in series.
Кроме того, такая схема устройства обеспечивает надежную работу защиты опор контактной сети от ложного срабатывания при ударе молнии или при воздействии атмосферным электричеством в контактном проводе или в дополнительном проводе. In addition, such a device circuit provides reliable protection of the contact network supports against false alarms during lightning strikes or when exposed to atmospheric electricity in the contact wire or in the auxiliary wire.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что от прототипа заявляемое устройство отличается наличием двух источников низкого напряжения, дополнительного вентильного элемента, устройства индикации, трех компараторов напряжения, цепочки последовательно соединенных четырех резисторов, интегрирующей цепочки, элемента логическое "2И", один из входов которого инверсен, устройства индикации, разрядника, соединенного параллельно с датчиком тока и заграждающим элементом. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device differs from the prototype by the presence of two low voltage sources, an additional gate element, an indication device, three voltage comparators, a chain of four resistors connected in series, an integrating chain, a logical 2I element, one of the inputs of which is inverted, indicating device, arrester connected in parallel with the current sensor and the barrier element.
Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."
На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства защиты опор. Она содержит датчик тока 1, заграждающий элемент 2, дополнительный провод 3, вертикальные элементы 4 опор, быстродействующий размыкатель 5, первый источник низкого напряжения 6, второй источник низкого напряжения 7, дополнительный вентильный элемент 8, цепочку последовательно соединенных 4 резисторов 9, 10, 11 и 12, три компаратора напряжения 13, 14, и 15, интегрирующую цепочку 16, элемент логическое "2И" 17, один из входов которого инверсен, устройство индикации 18 и разрядник 19. Кроме этого, на чертеже показаны опоры контактной сети 20, соединенные через изоляторы 21 с высоковольтным контактным проводом 22, соединенный через размыкатель 5 с питающим фидером тяговой сети подстанции 23, заземлитель которой через общий фидер 24 соединен с рельсом 25, а также с датчиком тока 1, первым резистором 9 и разрядником 19. The drawing shows a circuit diagram of a protection device supports. It contains a current sensor 1, a blocking element 2, an additional wire 3, vertical elements 4 supports, a high-speed disconnector 5, a first low voltage source 6, a second low voltage source 7, an additional valve element 8, a chain of 4 resistors 9, 10, 11 connected in series and 12, three voltage comparators 13, 14, and 15, an integrating chain 16, a logical element "2I" 17, one of the inputs of which is inverse, an indication device 18 and a spark gap 19. In addition, the drawing shows the supports of the contact network 20 connected through of ners 21 with a high contact wire 22 connected through a circuit breaker 5 to the feeder substation feeder traction network 23, which via a common earthing feeder 24 is connected to rail 25, as well as the current sensor 1, first resistor 9, and the discharger 19.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При отсутствии повреждения дополнительного провода 3 и пробоев изоляторов 21 опор контактной сети 20, ток из первого источника низкого напряжения 6 через дополнительный вертикальный элемент 8 поступает в дополнительный провод 3 и далее через резистивный заграждающий элемент 2 и резистивный датчик тока 1 в общий фидер 24. Напряжение с датчика тока 1 поступает на объединенные неинвертирующие входы компараторов 13, 14 и 15, где сравнивается с напряжениями на резисторах 9, 10, 11 и 12. Величины этих резисторов выбраны таким образом, что напряжение на первом резисторе 9 кратно напряжению источника 6, напряжение на втором резисторе 10 кратно сниженному напряжению в контактной сети и напряжение на третьем резисторе 11 красно увеличенному напряжению контактной сети. Четвертый резистор 12 соединен со вторым источником низкого напряжения 7. Величина кратности определяется соотношением величины резисторов 1, 2, 9, 10, 11 и 12 и напряжением источника 7. Напряжение на резистивном датчике тока 1 определяется суммой токов источника 6 и токов утечки изоляторов 21. Оно несколько превышает напряжение на первом резисторе 9, но значительно ниже напряжения на втором резисторе 10. В этом случае, на выходе первого компаратора 13 имеется сигнал, который передается в устройство индикации 18 и соответствует исправности дополнительного провода 3. В случае обрыва или замыкания на землю дополнительного провода 3 напряжение на датчике тока 1 будет ниже напряжения на первом резисторе 9, сигнал на выходе первого компаратора 13 исчезнет и устройство индикации 18 сигнализирует о повреждении дополнительного провода 3. In the absence of damage to the additional wire 3 and breakdowns of the insulators 21 of the supports of the contact network 20, the current from the first low voltage source 6 through the additional vertical element 8 enters the additional wire 3 and then through the resistive blocking element 2 and resistive current sensor 1 to the common feeder 24. Voltage from the current sensor 1 is fed to the combined non-inverting inputs of the comparators 13, 14 and 15, where it is compared with the voltages at the resistors 9, 10, 11 and 12. The values of these resistors are selected so that the voltage at m resistor 9 is a multiple of the voltage of source 6, the voltage at the second resistor 10 is a multiple of the reduced voltage in the contact network and the voltage at the third resistor 11 is red the increased voltage of the contact network. The fourth resistor 12 is connected to the second low voltage source 7. The magnitude of the multiplicity is determined by the ratio of the magnitude of the resistors 1, 2, 9, 10, 11 and 12 and the voltage of the source 7. The voltage on the resistive current sensor 1 is determined by the sum of the currents of the source 6 and the leakage currents of the insulators 21. It slightly exceeds the voltage at the first resistor 9, but is significantly lower than the voltage at the second resistor 10. In this case, at the output of the first comparator 13 there is a signal that is transmitted to the indicating device 18 and corresponds to the health of the additional The leg wires 3. In case of disconnection or a ground fault additional conductor 3 the voltage on the current sensor 1 is lower than the voltage at the first resistor 9, the output of the first comparator 13 disappears and the display device 18 signals the additional conductor 3 is damaged.
В случае пробоя одного из изоляторов 21 высокое напряжение контактной сети 22 через вентильный элемент 4 поступит в дополнительный провод 3 и далее через заграждающий элемент 2 на датчик тока 1. Дополнительный вентильный элемент 8 предохранит источник напряжения 6 от повреждения. Остальные вентильные элементы 4 предотвратят шунтирование напряжения в дополнительном проводе 3 внутренним сопротивлением других опор 20. В этом случае напряжение на датчике тока 1 будет выше напряжения на втором резисторе 10, но ниже напряжения на третьем резисторе 11. Это приведет к появлению сигналов на выходах первого 13 и второго 14 компараторов и отсутствию сигнала на выходе третьего компаратора 15 и интегрирующей цепочки 16. Такая комбинация сигналов на выходах второго компаратора 14 и интегрирующей цепочки 16 приведет к срабатыванию элемента "2И" 17, инверсный вход которого соединен с выходом интегрирующей цепочки 16. Выходной сигнал элемента "2И" 17 поступает на быстродействующий размыкатель 5 и устройство индикации 18. Происходит отключение контактного провода 22 от питающего фидера тяговой сети подстанции 23. In the event of a breakdown of one of the insulators 21, the high voltage of the contact network 22 through the valve element 4 will enter the additional wire 3 and then through the blocking element 2 to the current sensor 1. The additional valve element 8 will protect the voltage source 6 from damage. The remaining valve elements 4 will prevent voltage shunting in the additional wire 3 by the internal resistance of the other supports 20. In this case, the voltage on the current sensor 1 will be higher than the voltage on the second resistor 10, but lower than the voltage on the third resistor 11. This will lead to the appearance of signals at the outputs of the first 13 and the second 14 comparators and the absence of a signal at the output of the third comparator 15 and the integrating chain 16. This combination of signals at the outputs of the second comparator 14 and the integrating chain 16 will cause the element coagulant "2i" 17, inverse input connected to the output of integrating circuit 16. The output signal of the element "2i" 17 enters the high-speed circuit breaker 5 and the display device 18. The trolley wire are disconnected from the power feeder 22, a traction network substation 23.
В случае удара молнии или наведении напряжения атмосферным электричеством в контактном проводе 22 или дополнительном проводе 3 напряжение контактной сети и порог срабатывания разрядника 19. Возникает разряд, который шунтирует элемент защиты 2 и дат чик тока 1 и предотвращает их выход из строя от перенапряжения. В этом случае напряжение на датчике тока 1 превысит напряжение на третьем резисторе 11. Это приведет к появлению сигналов на выходах всех компараторов. Интегрирующая цепочка 16 построена таким образом, что ее заряд осуществляется значительно быстрее чем разряд. Благодаря этому, на инверсный и прямой входы элемента "2И" 17 одновременно поступят сигналы. Такая комбинация входных сигналов не приведет к срабатыванию элемента "2И" 17 и отключения контактной сети не произойдет. Через некоторое время, определяемое электрической емкостью дополнительного провода 3, напряжение на нем начнет спадать. Время разряда и интегрирующей цепочки 16 выбирается таким, чтобы оно незначительно превышало время снижения напряжения на дополнительном проводе 3 ниже напряжения срабатывания второго компаратора 14. Таким образом, при ударе молнии после срабатывания третьего компаратора 15 и дальнейшего снижения напряжения на датчике тока 1 сигнал на выходе интегрирующей цепочки 16 исчезнет несколько позже, чем на выходе второго компаратора 14 и срабатывания размыкателя 5 не произойдет. Однако если в результате этого перенапряжения будет выведен из строя один из изоляторов 21, то снижения напряжения ниже срабатывания второго компаратора 14 за время разряда интегрирующей цепочки 16 не произойдет. В этом случае сигнал на выходе интегрирующей цепочки 16 исчезнет раньше, чем на выходе второго компаратора 14 с сработает элемент "2И" 17, выходной сигнал которого поступит на размыкатель 5 и устройство индикации 18. In the event of a lightning strike or voltage induced by atmospheric electricity in the contact wire 22 or additional wire 3, the voltage of the contact network and the threshold of the arrester 19. There is a discharge that shunts the protection element 2 and current sensor 1 and prevents their failure from overvoltage. In this case, the voltage at the current sensor 1 will exceed the voltage at the third resistor 11. This will lead to the appearance of signals at the outputs of all comparators. The integrating chain 16 is constructed in such a way that its charge is much faster than the discharge. Due to this, the inverse and direct inputs of the element "2I" 17 will simultaneously receive signals. Such a combination of input signals will not lead to the operation of the element "2I" 17 and disconnection of the contact network will not occur. After a while, determined by the electric capacity of the additional wire 3, the voltage on it will begin to decline. The discharge time and the integrating circuit 16 is chosen so that it slightly exceeds the time for decreasing the voltage on the additional wire 3 below the response voltage of the second comparator 14. Thus, when a lightning strike occurs after the third comparator 15 is activated and the voltage on the current sensor 1 is further reduced, the signal at the output of the integrating chain 16 will disappear somewhat later than at the output of the second comparator 14 and the operation of the circuit breaker 5 will not occur. However, if as a result of this overvoltage one of the insulators 21 is disabled, then the voltage will not decrease below the operation of the second comparator 14 during the discharge of the integrating circuit 16. In this case, the signal at the output of the integrating chain 16 will disappear earlier than at the output of the second comparator 14 with the element "2I" 17, the output signal of which will go to the circuit breaker 5 and the indicating device 18.
Интегрирующая цепочка 16 может быть реализована, например, как параллельное соединение емкости и резистора, величины которых определяют постоянную времени разряда данной цепочки. Входной сигнал, быстро заряжающий конденсатор этой цепочки, поступает на него через вентильный элемент. The integrating circuit 16 can be implemented, for example, as a parallel connection of the capacitance and resistor, the values of which determine the discharge time constant of this chain. The input signal, quickly charging the capacitor of this chain, enters it through a valve element.
Пример конкретного использования. An example of a specific use.
В дополнительном проводе 3, соединенном с опорами контактной сети, наводится напряжение, не превышающее плюс-минус 3 B, при этом, максимальный ток в проводе не превышает плюс-минус 0,3 А. (6,7). Соответственно этим значениям, ток который должен выдавать первый низковольтный источник 6 в дополнительный провод 3, должен быть не менее 0,6 А. При этом, на датчике тока 1 должно быть напряжение, превышающее не менее чем в 5 раз минимальное напряжение срабатывания компаратора при наихудшем режиме, то есть при наведенном отрицательном токе 0,3 А. В этом режиме через датчик тока 1 будет протекать ток:
0,6-0,3=0,3
В качестве компараторов 13, 14 и 15 могут быть использованы широко распространенные микросхемы типа К5540АЗ. Максимальное значение минимального напряжения срабатывания для этих микросхем равно 7,5 мВ. Это значит, что при токе 0,3 А на датчике тока должно быть напряжение не менее 37,5 мВ. Такое возможно на датчике тока с сопротивлением не менее 0,125 Ом.In an additional wire 3 connected to the supports of the contact network, a voltage that does not exceed plus or minus 3 V is induced, while the maximum current in the wire does not exceed plus or minus 0.3 A. (6.7). According to these values, the current that the first low-voltage source 6 must supply to the additional wire 3 must be at least 0.6 A. At the same time, the current sensor 1 must have a voltage that exceeds at least 5 times the minimum voltage of the comparator when the worst mode, that is, with an induced negative current of 0.3 A. In this mode, current will flow through current sensor 1:
0.6-0.3 = 0.3
As comparators 13, 14 and 15, widespread chips of the K5540AZ type can be used. The maximum value of the minimum operating voltage for these microcircuits is 7.5 mV. This means that at a current of 0.3 A, the current sensor must have a voltage of at least 37.5 mV. This is possible with a current sensor with a resistance of at least 0.125 ohms.
В соответствии с ГОСТ 6962-75 нормируемое максимальное и минимальное напряжение в контактной сети составляет соответственно 3,85 и 2,2 кВ. При пробе изолятора это напряжение оказывается приложено к дополнительному проводу 3. Удар молнии или наведенный потенциал атмосферным электричеством создадут напряжение на дополнительном проводе 3 выше этого максимального значения. Для предупреждения повреждения элементов устройства защиты к дополнительному проводу подключен разрядник 19. Напряжение срабатывания должно быть равным максимальному напряжению в контактной сети с коэффициентом запаса К= 1,5 и равному 5,9 кВ. При этом, напряжение на неинвертирующих входам компараторов 13, 14 и 15 не должно превышать допустимого для выбранных микросхем значения. In accordance with GOST 6962-75, the standardized maximum and minimum voltage in the contact network is 3.85 and 2.2 kV, respectively. When the insulator is sampled, this voltage is applied to the additional wire 3. A lightning strike or induced potential by atmospheric electricity will create an voltage on the additional wire 3 above this maximum value. To prevent damage to the elements of the protection device, an arrester is connected to an additional wire 19. The operating voltage must be equal to the maximum voltage in the contact network with a safety factor K = 1.5 and equal to 5.9 kV. In this case, the voltage at the non-inverting inputs of the comparators 13, 14 and 15 should not exceed the permissible value for the selected microcircuits.
Для выбранных микросхем максимальное входное напряжение равно 15 В (4). For selected microcircuits, the maximum input voltage is 15 V (4).
Последовательно с датчиком тока включен резистор заграждающего элемента 2. Поэтому для того, чтобы при напряжении в дополнительном проводе 5,8 кВ на датчике тока сопротивлением 0,125 Ом было напряжением 15 В, сопротивление заграждающего элемента должно быть 48,3 Ом. При этом ток, протекающий по заграждающему элементу и датчику тока, будет равен 120 А. The resistor of the blocking element 2 is connected in series with the current sensor. Therefore, in order to ensure that the voltage in the additional sensor of 5.8 kV on the current sensor with a resistance of 0.125 Ohms is 15 V, the resistance of the blocking element should be 48.3 Ohms. In this case, the current flowing through the barrier element and the current sensor will be 120 A.
Таким образом, при сопротивлении заграждающего элемента 48,3 Ом, датчика тока 0,125 Ом и тока через него 0,5 А в неаварийном режиме работы напряжение первого низковольтного источника 6 должно быть около 30 В. Thus, when the resistance of the blocking element is 48.3 Ohms, the current sensor is 0.125 Ohms and the current through it is 0.5 A in non-emergency operation, the voltage of the first low-voltage source 6 should be about 30 V.
При исправном дополнительном проводе 1 и отсутствии повреждений изоляторов опор контактной сети и других атмосферных воздействий, вызывающих перенапряжение в дополнительном проводе 3, напряжение на датчике тока 1, определяемое напряжением первого низковольтного источника напряжения 6, будет лежать в пределах от 37,5 мВ при наведенном токе минус 0,3 А до 112,5 Мв при наведенном токе плюс 0,3 А. При этом, для того чтобы в данном диапазоне напряжений на датчике тока сработал первый компаратор с учетом 10% разброса номиналов резисторов, для повышения надежности срабатывания, напряжение на первом резисторе 9 должно быть примерно 0,034 В. With a working additional wire 1 and no damage to the insulators of the supports of the contact network and other atmospheric influences causing overvoltage in the additional wire 3, the voltage on the current sensor 1, determined by the voltage of the first low-voltage voltage source 6, will lie in the range from 37.5 mV at the induced current minus 0.3 A to 112.5 MV with induced current plus 0.3 A. Moreover, in order for the current comparator to operate in this voltage range the first comparator taking into account 10% of the spread of resistor ratings, to increase n Reliability of operation, the voltage at the first resistor 9 should be approximately 0.034 V.
При пробое изолятора на дополнительном проводе возникает напряжение контактной сети от 2,2 до 3,85 кВ. Соответственно, на датчике тока 1 возникает напряжение от 5,68 до 9,94 В и должен сработать второй компаратор 14. С учетом 10% разброса номиналов резисторов напряжение на втором резисторе 10 должно быть около 5 В. When an insulator breaks down on an additional wire, the voltage of the contact network from 2.2 to 3.85 kV occurs. Accordingly, a voltage from 5.68 to 9.94 V occurs at the current sensor 1 and the second comparator 14 should work. Considering the 10% variation in the resistor ratings, the voltage at the second resistor 10 should be about 5 V.
При грозовом разряде на дополнительный провод 3 наводится напряжение значительно превышающее максимальное напряжение в контактной сети, но благодаря разряднику оно ограничивается 5,8 кВ. При этом, как указывалось выше при определении величины сопротивления элемента защиты 2, напряжение на датчике тока будет 15 В и должны сработать все три компаратора. С учетом 10% разброса номинала резисторов напряжение на третьем резисторе должно быть порядка 13,5 В. During a lightning discharge, an additional wire 3 induces a voltage much higher than the maximum voltage in the contact network, but thanks to the spark gap it is limited to 5.8 kV. In this case, as indicated above when determining the value of the resistance of the protection element 2, the voltage at the current sensor will be 15 V and all three comparators should work. Given the 10% variation in the nominal value of the resistors, the voltage on the third resistor should be about 13.5 V.
Напряжение на четвертом резисторе 12 равно напряжению второго источника 7 и должно превышать напряжение на третьем резисторе 11. Это напряжение должно быть близко к напряжению питания микросхем компаратора и равно 15 В. The voltage at the fourth resistor 12 is equal to the voltage of the second source 7 and must exceed the voltage at the third resistor 11. This voltage should be close to the voltage of the comparator chips and equal to 15 V.
Ток в цепочке резисторов должен не менее, чем в 10 раз превышать входной ток трех компараторов, равный 0,25 мА в каждом. Тогда ток цепочки резисторов будет 7,5 мА, а сопротивление при этом первого резистора 9 будет 4,53 Ом, второй 10 662 Ом, третьего 11 1134 Ом, четвертого 12 200 Ом. The current in the resistor chain must be at least 10 times higher than the input current of the three comparators, equal to 0.25 mA each. Then the current of the chain of resistors will be 7.5 mA, and the resistance of the first resistor 9 will be 4.53 Ohms, the second 10 662 Ohms, the third 11 1134 Ohms, and the fourth 12,200 Ohms.
При грозовом разряде срабатывает все три компаратора и происходит заряд интегрирующей цепочки 16. Длительность грозового разряда обычно не превышает 1-2 с. Поэтому время задержки сигнала интегрирующей цепочкой устанавливается не менее 3 с. Логический элемент "2И" подобран такой, чтобы он сработал через 2 Т разряда интегрирующей цепочки, где Т постоянная времени разряда и равна произведению емкости конденсатора на сопротивление резистора этой цепочки, то есть, постоянная времени должна быть не меньше 1,5 с. During a lightning discharge, all three comparators are triggered and the integrating circuit 16 is charged. The duration of a lightning discharge usually does not exceed 1-2 s. Therefore, the signal delay time by the integrating chain is set at least 3 s. The logic element "2I" is selected so that it works after 2 T of the discharge of the integrating circuit, where T is the discharge time constant and is equal to the product of the capacitor capacitor and the resistance of the resistor of this chain, that is, the time constant must be at least 1.5 s.
Элемент "2И", один из входов которого инверсен, может быть реализован, например, на микросхемах серии К555 (5). Входной ток этих микросхем 0,36 Ма, при напряжении 0,4 В. Это значит, что к входу этих микросхем можно подключить резистор величиной не более 1000 Ом. Для этого, резистор интегрирующей цепочки 16, подключаемой к входу микросхемы К555, выбран с величиной 510 Ом. Для обеспечения необходимой постоянной времени 1,5 с параллельно выбранному резистору необходимо подключить емкость 3000 мкФ. The 2I element, one of the inputs of which is inverted, can be implemented, for example, on K555 series microcircuits (5). The input current of these microcircuits is 0.36 Ma, at a voltage of 0.4 V. This means that a resistor of no more than 1000 Ohms can be connected to the input of these microcircuits. For this, the resistor of the integrating circuit 16 connected to the input of the K555 chip is selected with a value of 510 Ohms. To provide the necessary time constant of 1.5 s, a capacitor of 3000 μF must be connected in parallel with the selected resistor.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95102880A RU2085414C1 (en) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | Device to protect ac traction circuit in case of insulation faults in poles non-grounded to rails |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95102880A RU2085414C1 (en) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | Device to protect ac traction circuit in case of insulation faults in poles non-grounded to rails |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95102880A RU95102880A (en) | 1996-08-10 |
| RU2085414C1 true RU2085414C1 (en) | 1997-07-27 |
Family
ID=20165213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95102880A RU2085414C1 (en) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | Device to protect ac traction circuit in case of insulation faults in poles non-grounded to rails |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2085414C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620364C2 (en) * | 2012-02-07 | 2017-05-25 | Ман Трак Унд Бас Аг | System of high voltage and appropriate control method |
| RU175748U1 (en) * | 2017-03-29 | 2017-12-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | DC EARTH GROUNDING DEVICE FOR DC ELECTRICIZED RAILWAYS USING COMBINED EARTHING |
-
1995
- 1995-02-27 RU RU95102880A patent/RU2085414C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство N 1291460, кл. СССР, кл. B 60 M 3/00, 1985. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620364C2 (en) * | 2012-02-07 | 2017-05-25 | Ман Трак Унд Бас Аг | System of high voltage and appropriate control method |
| RU175748U1 (en) * | 2017-03-29 | 2017-12-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | DC EARTH GROUNDING DEVICE FOR DC ELECTRICIZED RAILWAYS USING COMBINED EARTHING |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95102880A (en) | 1996-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5654857A (en) | Ground fault circuit interrupt system including auxiliary surge suppression ability | |
| US6504692B1 (en) | AFCI device which detects upstream and downstream series and parallel ARC faults | |
| US5440441A (en) | Apparatus for protecting, monitoring, and managing an AC/DC electrical line or a telecommunication line using a microprocessor | |
| EP0204723B1 (en) | Auto-reset circuit breaker | |
| US6798628B1 (en) | Arc fault circuit detector having two arc fault detection levels | |
| US7082021B2 (en) | Circuit interrupter with improved surge suppression | |
| PL189410B1 (en) | Protective device for an overvoltage protector | |
| JPH05501043A (en) | Loss of neutral or ground protection circuit | |
| US6778375B1 (en) | Hybrid MOV/gas-tube AC surge protector for building entrance | |
| US6707171B1 (en) | Short-circuiting device | |
| JPH0258849B2 (en) | ||
| US20090021881A1 (en) | Overvoltage protection device with improved leakage-current-interrupting capacity | |
| JP2004239863A (en) | Grounding method for transformer | |
| RU2085414C1 (en) | Device to protect ac traction circuit in case of insulation faults in poles non-grounded to rails | |
| Kaiser et al. | Safety considerations for the operation of bipolar DC-grids | |
| GB2175156A (en) | Overvoltage protection device | |
| CN115666998A (en) | Method for detecting an insulation fault in an on-board electrical system of a vehicle | |
| JP3374952B2 (en) | How to protect a series inverter circuit | |
| CA1287110C (en) | Symmetrical fault current detector | |
| RU2024150C1 (en) | Arc surge protection device for insulated neutral networks | |
| EP0751600B1 (en) | Device for testing the earthing of an electric user, in particular the bodywork in electric vehicles | |
| CN212723090U (en) | Protection circuit for insulation resistance tester | |
| JP7245127B2 (en) | earth fault protector | |
| SU1138874A1 (en) | Device for protecting against earth leakage in isolated neutral system | |
| SU892572A1 (en) | Device for earthing transformer neutral wire |