RU55221U1 - DC POWER SUPPLY DEVICE FOR DC ELECTRIC RAILWAY - Google Patents
DC POWER SUPPLY DEVICE FOR DC ELECTRIC RAILWAY Download PDFInfo
- Publication number
- RU55221U1 RU55221U1 RU2005126812/22U RU2005126812U RU55221U1 RU 55221 U1 RU55221 U1 RU 55221U1 RU 2005126812/22 U RU2005126812/22 U RU 2005126812/22U RU 2005126812 U RU2005126812 U RU 2005126812U RU 55221 U1 RU55221 U1 RU 55221U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contact network
- input
- insulating
- sections
- switching
- Prior art date
Links
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения постоянного тока, и может быть использовано для питания контактной сети электрических железных дорог постоянного тока, а также железных дорог промышленного и карьерного транспорта. Полезная модель представляет собой устройство питания контактной сети электрической железной дороги постоянного тока, состоящее из тяговой подстанции и контактной сети, разделенной изолирующим сопряжением на электрически изолированные друг от друга секции, каждая из которых питается от тяговой подстанции через свой фидер, содержащий последовательно соединенные быстродействующий выключатель, воздушную или кабельную линию и линейный разъединитель контактной сети, а также продольный разъединитель контактной сети, присоединенный к секциям сети параллельно изолирующему сопряжению, дополненное устройством шунтирования изолирующего сопряжения, которое содержит коммутационный аппарат (выключатель) ненаправленного действия с блоками включения и отключения, который через двухполюсный разъединитель присоединен к секциям контактной сети параллельно изолирующему сопряжению, датчиками, фиксирующими наличие электроподвижного состава на участке контактной сети между точками присоединения фидеров к секциям контактной сети и изолирующим сопряжением (в зоне изолирующего сопряжения), выходы которых соединены с входом блока включения коммутационного аппарата, а также с входом реле времени, выход которого соединен с входом блока отключения коммутационного аппарата, датчиками тока, включенными в контактную сеть вне зоны изолирующего сопряжения вблизи точек присоединения фидеров к контактной сети, выходы которых также подключены к входу блока отключения коммутационного аппарата и, кроме того, выход каждого датчика тока непосредственно или через любой доступный канал связи подключен к выходному узлу устройства защиты фидера, расположенного ближе к датчику. The utility model relates to electrical engineering, namely to direct current power supply systems, and can be used to power the contact network of direct current electric railways, as well as industrial and mining railways. A utility model is a power supply device for a contact network of a direct current electric railway, consisting of a traction substation and a contact network divided by insulating coupling into sections electrically isolated from each other, each of which is powered by a traction substation through its feeder, containing a high-speed circuit breaker connected in series, an overhead or cable line and a linear disconnector of the contact network, as well as a longitudinal disconnector of the contact network connected to to the network parallel to the isolation interface, supplemented by an isolation isolation bypass device, which contains a non-directional switching device (switch) with on and off units, which is connected via a two-pole disconnector to sections of the contact network parallel to the isolation interface, with sensors detecting the presence of electric rolling stock on the contact network section between the points of connection of feeders to sections of the contact network and the insulating interface (in the area of the insulating interfaces), the outputs of which are connected to the input of the switching unit of the switching device, as well as to the input of the time relay, the output of which is connected to the input of the switching unit of the switching device, current sensors included in the contact network outside the zone of insulating interface near the points of connection of the feeders to the contact network, outputs which are also connected to the input of the switching unit of the switching device and, in addition, the output of each current sensor directly or via any available communication channel is connected to the output node of the device feeder protection-keeping, located closer to the sensor.
В варианте полезная модель представляет собой устройство описанное выше, с тем только отличием, что вместо датчиков, фиксирующих наличие электроподвижного состава в зоне изолирующего сопряжения, используются датчики скорости нарастания тока, размещаемые на фидерах контактной сети вблизи места присоединения фидеров к секциям контактной сети, выходы которых подсоединены к входу схемы совпадения, реагирующей на равные по величине, но разные по знаку напряжения на выходах датчиков скорости нарастания тока, выходы которой соединены с входом блока включения коммутационного аппарата, а также с входом реле времени, выход которого соединен с входом блока отключения коммутационного аппарата. Предлагаемое устройство питания контактной сети электрических железных дорог постоянного тока обеспечивает надежное прохождение электроподвижного состава зоны изолирующего сопряжения без возникновения открытой дуги и пережога проводов контактной сети, обеспечивает надежную работу системы тягового электроснабжения в целом, как в рабочих режимах, так и при коротких замыканиях в контактной сети.In an embodiment, the utility model is the device described above, with the only difference being that instead of sensors detecting the presence of electric rolling stock in the zone of insulating interface, current slew rate sensors are used located on the feeders of the contact network near the point where the feeders are connected to the sections of the contact network, the outputs of which connected to the input of the coincidence circuit, which responds to equal in magnitude but different in sign voltage at the outputs of the sensors of the slew rate of current, the outputs of which are connected to the input ohm of the switching unit of the switching device, as well as with the input of the time relay, the output of which is connected to the input of the switching unit of the switching device. The proposed power supply device for the contact network of direct current electric railways ensures reliable passage of the electric rolling stock of the insulating interface without the occurrence of an open arc and burnout of the wires of the contact network, ensures reliable operation of the traction power supply system as a whole, both in operating modes and during short circuits in the contact network .
Description
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к системам тягового электроснабжения постоянного тока, и может быть использована при разработке схемы питания контактной сети электрических железных дорог постоянного тока, а также железных дорог промышленного и карьерного транспорта.The utility model relates to electrical engineering, namely to traction power supply systems of direct current, and can be used in developing a power supply circuit of a contact network of direct current electric railways, as well as industrial and mining railways.
Аналогом полезной модели является существующее устройство питания контактной сети постоянного тока, состоящее из тяговой подстанции и контактной сети, разделенной изолирующим сопряжением на электрически изолированные друг от друга секции, каждая из которых питается от тяговой подстанции через свой фидер, содержащий последовательно соединенные быстродействующий выключатель, воздушную или кабельную линию и линейный разъединитель контактной сети, а также продольный разъединитель контактной сети, присоединенный к секциям сети параллельно изолирующему сопряжению [1, стр.20-21], причем с целью исключения пережогов проводов контактной сети изолирующего сопряжения электрической дугой, возникающей между токоприемником и сходящей ветвью сопряжения, контактные провода ветвей изолирующего сопряжения указанного устройства оборудованы специальными стальными накладками и изолирующими трубками [2, стр.264-268].An analogue of the utility model is the existing DC contact network power supply device, consisting of a traction substation and a contact network, divided by insulating coupling into sections electrically isolated from each other, each of which is powered by the traction substation through its feeder, containing a high-speed circuit breaker, air or a cable line and a linear disconnector of the contact network, as well as a longitudinal disconnector of the contact network connected to sections of the parallel network insulating mate [1, p.20-21], and in order to avoid burnouts of the wires of the contact network of the insulating interface by an electric arc that occurs between the current collector and the descending branch of the interface, the contact wires of the branches of the insulating interface of the specified device are equipped with special steel plates and insulating tubes [2 , pp. 264-268].
Наиболее близким аналогом к полезной модели является устройство, описанное в [2]. Оно и взято за прототип.The closest analogue to the utility model is the device described in [2]. It is taken as a prototype.
Однако применительно к условиям тяжеловесного и скоростного движения устройство неприемлемо по той причине, что в этом случае реализуются наибольшие различия в электрических нагрузках секций контактной сети, вследствие чего при проходе токоприемника по изолирующему сопряжению образуется очень мощная электрическая дуга, от которой стальные накладки стопроцентную защиту контактных проводов от пережогов не обеспечивают, как не обеспечивают и защиту от перебросов дуги на заземленные конструкции т.е. от коротких замыканий в зоне изолирующего сопряжения. К тому же по эластичности контактной сети узел изолирующего сопряжения существующего устройства эквивалентен жесткой точке, приводящей к поломкам токоприемников при высоких скоростях движения.However, in relation to the conditions of heavy and high-speed movement, the device is unacceptable for the reason that in this case the greatest differences are realized in the electrical loads of the sections of the contact network, as a result of which, when the current collector passes through the insulating interface, a very powerful electric arc is formed, from which the steel plates completely protect the contact wires they do not provide against burn-outs, nor do they provide protection against arc transfer to grounded structures i.e. from short circuits in the zone of insulating interface. Moreover, according to the elasticity of the contact network, the insulating interface assembly of the existing device is equivalent to a hard point, leading to breakdowns of current collectors at high speeds.
Предлагаемое же устройство питания контактной сети электрических железных дорог постоянного тока не имеет стальных накладок и изолирующих трубок на проводах контактной сети изолирующего сопряжения, но включает в себя аппаратуру шунтирования изолирующего сопряжения специальным коммутационным аппаратом (выключателем), автоматически включаемым на время прохода по сопряжению токоприемника электроподвижного состава. Предлагаемое устройство питания, как и существующее, позволяет существенно ограничить зону контактной сети, выводимую из работы The proposed power supply device for the contact network of direct current electric railways does not have steel plates and insulating tubes on the wires of the contact network of the insulating interface, but includes a bypass device for insulating interface with a special switching device (switch) that is automatically turned on for the duration of the passage through the pairing of the current collector of the electric rolling stock . The proposed power device, as well as the existing one, can significantly limit the area of the contact network, taken out of work
при ремонтно-профилактических работах и при коротких замыканиях в контактной сети, но дополнительно глобально решает проблему токосъема при скоростном и тяжеловесном движении, поскольку не уменьшает естественной эластичности контактной сети, а следовательно не приводит к поломкам токоприемников и обрывам проводов контактной сети изолирующего промежутка, стопроцентно исключает появление дуги между сходящей ветвью изолирующего промежутка и токоприемником, а значит исключает дуговые пережоги проводов и появление коротких замыканий в зоне изолирующего промежутка.during repair and maintenance operations and during short circuits in the contact network, but additionally globally solves the problem of current collection during high-speed and heavy traffic, since it does not reduce the natural elasticity of the contact network, and therefore does not lead to breakage of current collectors and breaks in the wires of the contact network of the insulating gap, completely eliminates the appearance of an arc between the descending branch of the insulating gap and the current collector, which means that it excludes arc burns of wires and the appearance of short circuits zone insulating gap.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности работы системы электроснабжения электрической железной дороги постоянного тока. Технический результат может осуществляться в двух вариантах.The technical result of the claimed utility model is to increase the reliability of the power supply system of the direct current electric railway. The technical result can be carried out in two versions.
В первом варианте он осуществляется за счет того, что устройство питания контактной сети электрической железной дороги постоянного тока, состоящее из тяговой подстанции и контактной сети, разделенной изолирующим сопряжением на электрически изолированные друг от друга секции контактной сети, каждая из которых питается от тяговой подстанции через свой фидер, содержащий последовательно соединенные быстродействующий выключатель постоянное тока, воздушную или кабельную линию и линейный разъединитель контактной сети, а также продольный разъединитель контактной сети, присоединенный к секциям сети параллельно изолирующему сопряжению, дополняется устройством шунтирования изолирующего сопряжения, которое содержит коммутационный аппарат (выключатель) ненаправленного действия с блоками включения и отключения, который через двухполюсный разъединитель присоединен к секциям контактной сети параллельно изолирующему сопряжению, датчиками, фиксирующими наличие электроподвижного состава на участках контактной сети между точками присоединения фидеров к секциям контактной сети и изолирующим сопряжением (в зоне изолирующего сопряжения), выходы которых соединены с входом блока включения коммутационного аппарата, а также с входом реле времени, выход которого соединен с входом блока отключения коммутационного аппарата, датчиками тока, включенными в контактную сеть вне зоны изолирующего сопряжения вблизи точек присоединения фидеров к контактной сети, выходы которых также подключены к входу блока отключения коммутационного аппарата и, кроме того, выход каждого датчика тока непосредственно или через любой доступный канал связи подключен к выходному узлу устройства защиты выключателя фидера, расположенного ближе к датчику.In the first embodiment, it is carried out due to the fact that the power supply device of the contact network of a direct current electric railway, consisting of a traction substation and a contact network divided by insulating coupling into sections of the contact network that are electrically isolated from each other, each of which is supplied from the traction substation through its own a feeder containing a series-connected high-speed DC switch, an overhead or cable line and a line disconnector of the contact network, as well as a longitudinal the contact network disconnector connected to the network sections parallel to the isolating interface is supplemented by an isolating interface shunt device, which contains an omnidirectional switching device (switch) with on and off units, which is connected through the two-pole disconnector to the sections of the contact network parallel to the isolating interface, sensors that detect the presence of electric rolling stock on sections of the contact network between the points of connection of feeders to sections of the contact network and insulating interface (in the area of insulating interface), the outputs of which are connected to the input of the switching unit of the switching device, as well as to the input of a time relay, the output of which is connected to the input of the switching unit of the switching device, current sensors connected to the contact network outside the zone of insulating interface near points of connection of feeders to the contact network, the outputs of which are also connected to the input of the switching unit of the switching device and, in addition, the output of each current sensor directly or through any access a blunt communication channel is connected to the output node of the feeder circuit breaker protection device located closer to the sensor.
Во втором варианте технический результат осуществляется за счет того, что устройство питания контактной сети электрической железной дороги постоянного тока, состоящее из тяговой подстанции и контактной сети, разделенной изолирующим сопряжением на электрически изолированные друг от друга секции контактной сети, каждая из которых питается от тяговой In the second embodiment, the technical result is achieved due to the fact that the power supply device of the contact network of a direct current electric railway, consisting of a traction substation and a contact network divided by insulating coupling into sections of the contact network that are electrically isolated from each other, each of which is powered by a traction
подстанции через свой фидер, содержащий последовательно соединенные быстродействующий выключатель постоянного тока, воздушную или кабельную линию и линейный разъединитель контактной сети, а также продольный разъединитель контактной сети, присоединенный к секциям сети параллельно изолирующему сопряжению, дополняется устройством шунтирования изолирующего сопряжения, которое содержит коммутационный аппарат (выключатель) ненаправленного действия с блоками включения и отключения, который через двухполюсный разъединитель присоединен к секциям контактной сети параллельно изолирующему сопряжению, датчики скорости нарастания тока, размещаемые на фидерах контактной сети вблизи точек присоединения фидеров к секциям контактной сети, выходы которых подсоединены ко входам схемы совпадения, реагирующей на равные по величине, но разные по знаку напряжения на выходах датчиков скорости нарастания тока, выходы которой соединены с входом блока включения коммутационного аппарата, а также с входом реле времени, выход которого соединен с входом блока отключения коммутационного аппарата, а также с входом реле времени, выход которого соединен с входом блока отключения коммутационного аппарата, датчиками тока, включенными в контактную сеть вне зоны изолирующего сопряжения вблизи точек присоединения фидеров к контактной сети, выходы которых также подключены к входу блока отключения коммутационного аппарата и, кроме того, выход каждого датчика тока непосредственно или через любой доступный канал связи подключен к выходному узлу устройства защиты выключателя фидера, расположенного ближе к датчику.substation through its feeder, which contains a series-connected high-speed DC switch, an overhead or cable line and a linear disconnector of the contact network, as well as a longitudinal disconnector of the contact network connected to sections of the network parallel to the isolation interface, is supplemented by a bypass device of the isolation interface, which contains a switching device (switch ) non-directional action with on and off blocks, which through a bipolar disconnector to sections of the contact network parallel to the insulating interface, current slew sensors placed on the feeders of the contact network near the points of connection of the feeders to the sections of the contact network, the outputs of which are connected to the inputs of the matching circuit, which responds to equal in magnitude but different sign voltage on the outputs of the speed sensors current rise, the outputs of which are connected to the input of the switching unit of the switching apparatus, as well as to the input of the time relay, the output of which is connected to the input of the switching unit of the switching apparatus, as well as with the input of the time relay, the output of which is connected to the input of the switching unit of the switching device, current sensors included in the contact network outside the zone of insulating interface near the points of connection of feeders to the contact network, the outputs of which are also connected to the input of the switching unit of the switching device and, in addition, the output of each current sensor directly or through any available communication channel is connected to the output node of the feeder circuit breaker protection device located closer to the sensor.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами, приведенными на фиг.1 и фиг.2. Для упрощения на всех фигурах показаны устройства питания одного пути m - путного участка.The inventive utility model is illustrated by the drawings shown in figure 1 and figure 2. For simplicity, all figures show the power supply devices of one path m - path section.
На фиг.1 показан первый вариант устройства. Оно состоит из:Figure 1 shows a first embodiment of the device. It consists of:
1 - тяговая подстанция; 2 - быстродействующие выключатели фидеров контактной сети; 3 - 1-ый и 3-ий фидеры контактной сети (соответственно Ф1 и Ф3); 4 - линейные разъединители контактной сети; 5 - правая секция контактной сети; 6 - продольный разъединитель контактной сети; 7 - изолирующее сопряжение; 8 - левая секция контактной сети; i1 и i3 - токи фидеров соответственно Ф1 и Ф3; 9 - реле времени; 10 - коммутационный аппарат (выключатель) ненаправленного действия; 11 и 12 - соответственно блоки включения и отключения выключателя 10; 13 - разъединитель; 14 - датчики тока; 15 - датчики приближения поезда1 - traction substation; 2 - high-speed circuit breaker feeders; 3 - 1st and 3rd feeders of the contact network (respectively F1 and F3); 4 - line disconnectors of the contact network; 5 - the right section of the contact network; 6 - longitudinal disconnector of the contact network; 7 - insulating pairing; 8 - left section of the contact network; i 1 and i 3 - feeder currents, respectively, F1 and F3; 9 - time relay; 10 - switching device (switch) of non-directional action; 11 and 12, respectively, blocks on and off switch 10; 13 - disconnector; 14 - current sensors; 15 - train proximity sensors
На фиг.2 показан второй вариант устройства. Оно состоит из:Figure 2 shows a second embodiment of the device. It consists of:
1 - тяговая подстанция; 2 - быстродействующие выключатели фидеров контактной сети; 3 - 1-ый и 3-ий фидеры контактной сети (соответственно Ф1 и Ф3); 4 - линейные разъединители контактной сети; 5 - правая секция контактной сети; 6 - продольный разъединитель контактной сети; 7 - изолирующее сопряжение; 8 - левая секция контактной сети; i1 и i3 - токи фидеров соответственно Ф1 и Ф3; 9 - реле времени; 10 - коммутационный 1 - traction substation; 2 - high-speed circuit breaker feeders; 3 - 1st and 3rd feeders of the contact network (respectively F1 and F3); 4 - line disconnectors of the contact network; 5 - the right section of the contact network; 6 - longitudinal disconnector of the contact network; 7 - insulating pairing; 8 - left section of the contact network; i 1 and i 3 - feeder currents, respectively, F1 and F3; 9 - time relay; 10 - switching
аппарат (выключатель) ненаправленного действия; 11 и 12 - соответственно блоки включения и отключения выключателя 10; 13 - разъединитель; 14 - датчики тока; 16 - схема совпадения; 17 - датчик скорости нарастания тока.device (switch) of non-directional action; 11 and 12, respectively, blocks on and off switch 10; 13 - disconnector; 14 - current sensors; 16 is a coincidence diagram; 17 - current slew rate sensor.
Первый вариант предлагаемого устройства питания контактной сети электрических железных дорог постоянного тока, принципиальная схема которого приведена на фиг.1, предназначен для использования при коммутационных аппаратах (выключтелях) ненаправленного действия, включающихся относительно медленно (доли секунды) и работает следующим образом.The first variant of the proposed power supply device for the contact network of direct current electric railways, the circuit diagram of which is shown in FIG. 1, is intended for use with non-directional switching devices (switches) that turn on relatively slowly (fractions of a second) and works as follows.
Нормальное рабочее положение элементов устройства: выключатели фидеров 2 и разъединители контактной сети 4 включены, продольный разъединитель контактной сети 6 и коммутационный аппарат 10 отключены, на все блоки, реле и датчики подано напряжение питания.The normal working position of the device elements: feeder switches 2 and contact disconnectors 4 are turned on, the longitudinal disconnector of the contact network 6 and switching device 10 are turned off, all power supply units, relays and sensors are connected.
При появлении поезда в зоне изолирующего сопряжения с любой стороны от него срабатывает соответствующий датчик приближения поезда 15 и подает команду на блок включения выключателя 11, вследствие чего выключатель 10 включается и шунтирует изолирующее сопряжение 7 еще до момента замыкания его ветвей токоприемником электроподвижного состава. Одновременно с этим сигналом с датчика 15 включается реле времени 9, выержка времени которого выбирается несколько большей, нежели время замыкания изолирующего сопряжения токоприемниками наиболее длинного электроподвижного состава. В результате на все время шунтирования изолирующего сопряжения через выключатель 10 происходит подпитка нагрузки более загруженной секции контактной сети (5 или 8) по фидеру со стороны менее загруженной секции т.е. происходит выравнивание токов по фидерам и потенциалов ветвей изолирующего сопряжения. Вследствие этого в момент расставания токоприемников электроподвижного состава со сходящей ветвью изолирующего сопряжения электрической дуги между этой ветвью и токоприемником не возникает.When a train appears in the zone of insulating interface on either side of it, the corresponding proximity sensor of train 15 is triggered and sends a command to the switching unit of the switch 11, as a result of which the switch 10 turns on and shunts the insulating interface 7 even before its branches are closed by a current collector of the electric rolling stock. Simultaneously with this signal from the sensor 15, the time relay 9 is turned on, the time delay of which is selected somewhat longer than the time of the closure of the insulating interface by the current collectors of the longest rolling stock. As a result, for the entire time of isolation isolation shunting through the switch 10, the load is fed with the load of the more loaded section of the contact network (5 or 8) by the feeder from the side of the less loaded section i.e. currents are equalized by feeders and potentials of branches of insulating interface. As a result, at the moment of separation of the current collectors of the electric rolling stock with the descending branch of the insulating coupling of the electric arc between this branch and the current collector does not occur.
По окончанию выдержки времени реле времени 9 подает команду на блок отключения 12 выключателя 10, вследствие чего последний, отключаясь, разрывает цепь выравнивающего тока по фидеру со стороны менее загруженной зоны. В результате этого все элементы предлагаемого устройства питания контактной сети электрической железной дороги постоянного тока возвращаются к нормальному рабочему положению и оно вновь готово к шунтированию изолирующего сопряжения при появлении в его зоне нового электроподвижного состава.At the end of the time delay, the time relay 9 gives a command to the trip unit 12 of the switch 10, as a result of which the latter, disconnecting, breaks the equalizing current circuit through the feeder from the side of the less loaded zone. As a result of this, all the elements of the proposed power supply device for the contact network of the direct current electric railway are returned to their normal working position and it is again ready to bypass the insulating interface when a new electric rolling stock appears in its area.
В момент проходе токоприемника по изолирующему сопряжению существенно большей может быть нагрузка как правой 5, так и левой 8 секции контактной сети. При этом соответственно меняется и направление выравнивающего тока, отключаемого коммутационным аппаратом 10. Это обстоятельство поясняет, почему шунтирующий изолирующее сопряжение коммутационный аппарат (включатель) обязательно должен быть ненаправленного действия.At the moment the current collector passes through the insulating interface, the load of both the right 5 and left 8 sections of the contact network can be significantly larger. In this case, the direction of the equalizing current switched off by the switching apparatus 10 changes accordingly. This circumstance explains why the switching apparatus (switch) bypassing the insulating interface must necessarily be non-directional.
Если же в момент шунтирования изолирующего сопряжения на секции контактной сети слева или справа от него происходит короткое замыкание в контактной сети, то элементы устройства работают по одному из следующих сценариев:If, at the moment of isolating pairing shunting on the section of the contact network, a short circuit occurs in the contact network to the left or to the right of it, then the device elements operate according to one of the following scenarios:
а) при коротком замыкании вблизи от тяговой подстанции вследствие значительности тока короткого замыкания достигаются уставки блоков защит выключателей 2 фидеров Ф1 и Ф3, которые начинают отключаться. Однако параллельно с этим срабатывает датчик тока 14 поврежденной секции контактной сети и подает команду на блок отключения 12 выключателя 10, который вследствие этого также начинает отключаться. Одновременно с этим датчик 14 непосредственно, или же по любому доступному каналу связи, подает команду на выходной узел защиты выключателя 2 ближайшего фидера тяговой подстанции 1, дублируя уже состоявшуюся команду на отключение, которую выключатель получил самостоятельно по величине тока короткого замыкания. Тем самым короткое замыкание автоматически локализуется как со стороны фидера Ф1, так и со стороны фидера Ф3, вследствие чего исключается сколь либо длительное появление дуги между токоприемником и сходящей ветвью фидера изолирующего сопряжения даже в случае, если момент отключения выключателя 10 совпал с моментом расставания токоприемника со сходящей ветвью изолирующего сопряжения 7.a) in case of a short circuit near the traction substation due to the significance of the short circuit current, the settings of the protection blocks of the circuit breakers 2 of the feeders F1 and F3 are reached, which begin to turn off. However, in parallel with this, the current sensor 14 of the damaged section of the contact network is triggered and gives a command to the trip unit 12 of the switch 10, which also starts to turn off as a result. At the same time, the sensor 14 directly, or through any available communication channel, sends a command to the output protection node of the switch 2 of the nearest feeder of the traction substation 1, duplicating the already completed shutdown command, which the switch received independently by the value of the short-circuit current. Thus, a short circuit is automatically localized both from the side of the feeder F1 and from the side of the feeder F3, as a result of which an arcing between the current collector and the descending branch of the isolating interface feeder is eliminated even if the moment of disconnection of switch 10 coincides with the moment of separation of the current collector from descending branch of the insulating interface 7.
б) при коротком замыкании вдали от подстанции вследствие ограниченности тока короткого замыкания не достигаются уставки защит выключателей 2 фидеров Ф1 и Ф3 тяговой подстанции 1. Однако на короткое замыкание реагирует датчик тока 14 поврежденной секции контактной сети и подает команду на блок отключения 12 выключателя 10, а также непосредственно или же по любому доступному каналу связи на выходной узел защиты выключателя 2 ближайшего фидера тяговой подстанции. При этом в случае, если отключение выключателя 2 происходит быстрее, нежели выключателя 10, возможно каскадное отключение и выключателя 2 неповрежденной секции контактной сети. В любом случае ситуация исправляется автоматическим повторным включением выключателя неповрежденного фидера.b) when a short circuit is far from the substation due to the limited short circuit current, the settings of the circuit breakers 2 of the feeders F1 and F3 of the traction substation 1 are not reached. However, the current sensor 14 of the damaged section of the contact network responds to a short circuit and sends a command to the shutdown unit 12 of switch 10, and also directly or via any available communication channel to the output protection node of switch 2 of the nearest feeder of the traction substation. Moreover, in the event that the circuit breaker 2 trips faster than the circuit breaker 10, it is possible to cascade the circuit breaker 2 of the undamaged section of the contact network. In any case, the situation is corrected by automatically turning the intact feeder switch on again.
в) после отключения выключателя 2 фидера какой-либо секции контактной сети в ней фиксируется устойчивое короткое замыкание, напряжение в контактную сеть секции не подается, но со стороны неповрежденной секции к изолирующему сопряжению приближается электроподвижной состав. В этом случае согласно нормальному алгоритму работы устройства по команде с датчика приближения поезда 15 включится выключатель устройства шунтирования 10, вследствие чего собирается цепь короткого замыкания через выключатель 2 фидера, питающего контактную сеть стороны неповрежденной секции контактной сети, который тотчас же отключается. Для селективности работы схемы время первого автоматического повторного включения выключателей 2 фидеров тяговой подстанции 1 должно быть выбрано большим, чем время шунтирования изолирующего сопряжения выключателем 10.c) after the switch 2 of the feeder of any section of the contact network is turned off, a stable short circuit is detected in it, voltage is not supplied to the section contact network, but from the undamaged section, the electric rolling stock approaches the insulating interface. In this case, according to the normal algorithm of the device’s operation, the bypass switch 10 is turned on by a command from the proximity sensor of train 15, as a result of which a short circuit is assembled through the feeder switch 2, which feeds the contact network of the intact section of the contact network, which immediately turns off. For the selectivity of the circuit, the time of the first automatic restart of the switches 2 of the feeders of the traction substation 1 should be chosen longer than the time of shunting of the insulating interface by the switch 10.
Второй вариант предлагаемого устройства питания контактной сети электрических железных дорог постоянного тока, принципиальная схема которого приведена на фиг.3, предназначен для использования при коммутационных аппаратах ненаправленного действия включающихся очень быстро (в течение сотых - тысячных долей секунды) и работает следующим образом.The second variant of the proposed power supply device for the contact network of direct current electric railways, the circuit diagram of which is shown in Fig. 3, is intended for use with non-directional switching devices that turn on very quickly (within hundredths or thousandths of a second) and works as follows.
Нормальное рабочее положение элементов устройства: выключатели фидеров 2 и разъединители контактной сети 4 включены, продольный разъединитель контактной сети 6 и коммутационный аппарат 10 отключены, на все блоки, реле и датчики подано напряжение питания.The normal working position of the device elements: feeder switches 2 and contact disconnectors 4 are turned on, the longitudinal disconnector of the contact network 6 and switching device 10 are turned off, all power supply units, relays and sensors are connected.
При появлении поезда в зоне изолирующего сопряжения с любой стороны от него в момент замыкания токоприемником электроподвижного состава сразу двух ветвей изолирующего сопряжения вследствие перераспределения разницы токов нагрузок секций контактной сети по фидерам Ф1 и Ф3 (см. например рис.1, б) на выходах датчиков скорости нарастания тока 17 появляются равные, но обратные по знаку напряжения, которые подаются на вход схемы совпадения 16. Схема совпадения срабатывает и подает команду на блок включения 11 коммутационного аппарата 10, который тотчас включается и шунтирует изолирующее сопряжение 7. Одновременно с этим сигналом со схемы совпадения 16 включается реле времени 9, выдержка времени которого выбирается несколько большей, нежели время замыкания изолирующего сопряжения токоприемниками наиболее длинного электроподвижного состава. В результате на все время шунтирования изолирующего сопряжения через выключатель 10 происходит подпитка нагрузки более загруженной секции контактной сети (5 или 8) по фидеру со стороны менее загруженной секции, т.е. происходит выравнивание токов по фидерам и потенциалов ветвей изолирующего сопряжения. Вследствие этого в момент расставания токоприемников электроподвижного состава со сходящей ветвью изолирующего сопряжения электрической дуги между этой ветвью и токоприемником не возникает.When a train appears in the zone of insulating conjugation on either side of it at the moment the current collector closes the electric rolling stock of just two branches of insulating conjugation due to the redistribution of the difference in the load currents of the sections of the contact network on feeders F1 and F3 (see, for example, Fig. 1, b) at the outputs of speed sensors the increase in current 17 appears equal, but opposite in sign of voltage, which are fed to the input of the matching circuit 16. The matching circuit is triggered and sends a command to the power unit 11 of the switching apparatus 10, which tchas turns on and shunts the insulating conjugation 7. Simultaneously, the signal from the coincidence circuit 16 activates relay time 9, time delay which is chosen slightly greater than the closure time of the insulating coupling longest pantographs of electric rolling stock. As a result, for the entire time of isolation isolation shunting through the switch 10, the load is fed with the load of the more loaded section of the contact network (5 or 8) by the feeder from the side of the less loaded section, i.e. currents are equalized by feeders and potentials of branches of insulating interface. As a result of this, at the moment of separation of the current collectors of the electric rolling stock with the descending branch of the insulating coupling of the electric arc between this branch and the current collector does not occur.
По окончанию выдержки времени реле времени 9 подает команду на блок отключения 12 выключателя 10, вследствие чего последний, отключаясь, разрывает цепь выравнивающего тока по фидеру со стороны менее загруженной зоны. В результате этого все элементы предлагаемого устройства питания контактной сети электрической железной дороги постоянного тока возвращаются к нормальному рабочему положению и оно вновь готово к шунтированию изолирующего сопряжения при появлении в его зоне нового электроподвижного состава.At the end of the time delay, the time relay 9 gives a command to the trip unit 12 of the switch 10, as a result of which the latter, disconnecting, breaks the equalizing current circuit through the feeder from the side of the less loaded zone. As a result of this, all the elements of the proposed power supply device for the contact network of the direct current electric railway are returned to their normal working position and it is again ready to bypass the insulating interface when a new electric rolling stock appears in its area.
В момент проходе токоприемника по изолирующему сопряжению существенно большей может быть нагрузка как правой 5, так и левой 8 секции контактной сети. При этом соответственно меняется и направление выравнивающего тока, отключаемого коммутационным аппаратом 10. Это обстоятельство поясняет, почему шунтирующий изолирующее сопряжение коммутационный At the moment the current collector passes through the insulating interface, the load of both the right 5 and left 8 sections of the contact network can be significantly larger. In this case, the direction of the equalizing current switched off by the switching apparatus 10 changes accordingly. This circumstance explains why the shunt isolating interface is switching
аппарат (выключатель) обязательно должен быть ненаправленного действия.the device (switch) must be non-directional.
Если же в момент шунтирования изолирующего сопряжения на секции контактной сети слева или справа от него происходит короткое замыкание в контактной сети, то элементы устройства фиг.2 работают по тем же сценариям, что и элементы устройства по фиг.1, описанным выше.If, at the time of isolating pairing shunting on the section of the contact network, a short circuit occurs in the contact network to the left or to the right of it, then the elements of the device of Fig. 2 work in the same scenarios as the elements of the device of Fig. 1 described above.
Источники информации:Information sources:
1. Марквардт К.Г. Энергоснабжение электрических железных дорог. М.: «Транспорт», 1982, стр.20-21.1. Marquardt K.G. Power supply of electric railways. M .: "Transport", 1982, pp. 20-21.
2. ОАО «РЖД». Устройство и эксплуатация контактной сети и воздушных линий. М. «Трансиздат», 2004, стр.264-268.2. JSC Russian Railways. The device and operation of the contact network and overhead lines. M. Transizdat, 2004, pp. 264-268.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005126812/22U RU55221U1 (en) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | DC POWER SUPPLY DEVICE FOR DC ELECTRIC RAILWAY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005126812/22U RU55221U1 (en) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | DC POWER SUPPLY DEVICE FOR DC ELECTRIC RAILWAY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU55221U1 true RU55221U1 (en) | 2006-07-27 |
Family
ID=37058716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005126812/22U RU55221U1 (en) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | DC POWER SUPPLY DEVICE FOR DC ELECTRIC RAILWAY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU55221U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172397U1 (en) * | 2017-02-13 | 2017-07-06 | Леонид Абрамович Герман | Non-selective protection circuit breaker for traction substation AC |
| CN110380399A (en) * | 2019-08-02 | 2019-10-25 | 镇江大全赛雪龙牵引电气有限公司 | A kind of DC traction power-supply system for eliminating residual voltage |
-
2005
- 2005-08-25 RU RU2005126812/22U patent/RU55221U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172397U1 (en) * | 2017-02-13 | 2017-07-06 | Леонид Абрамович Герман | Non-selective protection circuit breaker for traction substation AC |
| CN110380399A (en) * | 2019-08-02 | 2019-10-25 | 镇江大全赛雪龙牵引电气有限公司 | A kind of DC traction power-supply system for eliminating residual voltage |
| CN110380399B (en) * | 2019-08-02 | 2024-05-07 | 镇江大全赛雪龙牵引电气有限公司 | DC traction power supply system for eliminating residual voltage |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3492309B1 (en) | Automatic passing phase-separation system for section post of electrified railway, and control method therefor | |
| JP6770965B2 (en) | Decentralized protection system for section feeding of electric rail tow networks | |
| CN101297448B (en) | A converter station | |
| AU2015341563B2 (en) | DC circuit breaker and disconnector | |
| CN107640034B (en) | System and method for detecting voltage type of contact net of electric locomotive | |
| RU172099U1 (en) | AC POSITION SECTION POST | |
| CN110605999B (en) | Measurement and control protection system and method for through type in-phase power supply network | |
| CN110091764B (en) | Railway ground automatic neutral section passing control method and ground automatic neutral section passing device | |
| CN108767825A (en) | A kind of feeder automation intelligent on the spot is delayed differential fitting method and application entirely | |
| RU2425764C1 (en) | Railway traction energy system | |
| RU55221U1 (en) | DC POWER SUPPLY DEVICE FOR DC ELECTRIC RAILWAY | |
| JP3629598B2 (en) | Arc suppressor in railway power system. | |
| KR920019034A (en) | Power system | |
| CN208226665U (en) | Power transfer device | |
| CN102916482B (en) | A kind of low pressure commutation circuit | |
| CN106998055B (en) | Circuitry cuts system | |
| CN210792876U (en) | Measurement and control protection system of through-type in-phase power supply network | |
| RU91766U1 (en) | ELECTRICITY SUPPLY OF THE CONTACT NETWORK OF THE TWO-WAY SECTION OF THE RAILWAY WITH THE POST OF SECTION ON THE DISCONNECTORS | |
| CN111497621A (en) | Trolley bus deconcentrator control circuit, control system and working method thereof | |
| RU2404500C1 (en) | Device for power supply of contact dc network | |
| RU104390U1 (en) | DC SHIELD (OPTIONS) | |
| CN112339566A (en) | Main line detection system of high-voltage system of motor train unit | |
| JP2010040348A (en) | Opening/closing method of dc power supply and device for the same | |
| CN110380399A (en) | A kind of DC traction power-supply system for eliminating residual voltage | |
| RU2725823C1 (en) | Automation device for post of sectioning contact ac network on disconnectors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070826 |