SU1306759A1 - Устройство дл защиты т говой сети посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроснабжению электрических дорог и может быть использовано дл  защиты т говых сетей посто нного тока от токов короткого замыкани . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности защиты т говой сети. Устройство содержит датчик 1 тока и датчик 2 напр жени , включенные в т говую сеть, сумматор 3, блок 4 регулировани  уставки, первый пороговый элемент 5, элемент 6 ИЛИ, элемент 7 отключени  коммутационного рата, второй пороговый элемент 8, элемент 9 И, элемент 10 времени, два дифференциатора 11 и 12 тока, элемент 13 пам ти, дополнительные элементы 14 И и элементы 15 времени,инвертор 16, блок 1 7 гальванической разв зки, дополнительный элемелт 18 ИЛИ, третий пороговый элемент 19 и датчик 20 тока в обратном проводе т говой сети. Блок 4 регулировани  уставки состоит из последовательно соединенных усилител  21, конденсатора 22, элемента 23 диод-резистор, входом блока 4  вл етс  вход усилител  21, а вы- ходо.м - выход элемента 23. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. с СО со о 0 СП СО

Description

Изобретение относитс  к электроснабжению электрических дорог и может быть использовано дл  защиты т говых сетей посто нного тока от токов короткого замыкани , в частности на участках посто нного тока электрических железных дорог, метрополитена дл  защиты контактной сети.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности защиты т говой сети.

На фиг. 1 представлена электрическа  блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы в разных режимах работы т говой сети; а - в нормальном режиме; б - в режиме короткого замыкани  в т говой сети; в - в режиме прохода токоприемником электроподвижного состава воздушного промежутка.

Устройство защиты т говой сети посто нного тока содержит датчик 1 тока и датчик 2 напр жени , включенные в т говую сеть (не показана), сумматор 3, блок 4 регулировани  уставки, первый пороговый элемент 5, элемент ИЛИ 6, элемент 7 отключени  коммутационного аппарата, второй пороговый элемент 8, элемент И 9, элемент 10 выдержки времени, два дифференцирующих элемента 11 и 12, тока, элемент 13 пам ти, дополнительные элементы И 14 и элемент 15 выдержки времени, инвертор 16, блок 17 гальванической разв зки, дополнительный элемент ИЛИ 18, третий пороговый элемент 19 и датчик 20 тока в обратном проводе т говой сети.

Блок 4 регулировани  уставки состоит из последовательно соединенных усилител  21, конденсатора 22, диода 23 и резистора 24. Входом блока 4  вл етс  вход усилител  21, а выходом - вывод резистора 24. На другие входы элемента ИЛИ 6 могут поступать сигналы от других защит этого же питающего фидера т говой сети или других фидеров этой же т говой сети.

Блок 24 выделени  составл ющей тока обратного провода т говой сети включает в себ  датчик 20 тока, включенный в обратный провод, дифференцирующий элемент 11 тока, пороговый элемент Л 9, и элемент 17 гальванической разв зки.

На фиг. 2 индексами обозначены сигнал 25, пропорциональный величине сопротивлени  измер емого элементом 3, сигнал 26, пропорциональный величине уставки блока 4, сигналы 27 и 28, пропорциональные величинам тока в т говой сети и обратном проводе сети, сигналы 29 и 30 на выходе первого и второго элементов 11 и 12 тока, сигналы 31 и 32 на выходе второго и третьего пороговых элементов 8 и 19, сигнал 33 на выходе первого элемента И 9, сигнал 34 на выходе элемента 10 выдержки времени, сигнал 35 на выходе элемента 13 пам ти, сигнал 36 - на выходе дополнительного элемента 15 выдержки и времени, и сигнал 37 на выходе элемента 7 отключени .

5

Устройство работает следующим образом. При увеличении тока в т говой сети (фиг. 2а) измен етс  на одинаковую величину ток в т говой сети и обратном проводе сети, соответственно измен ютс  величины сигналов на выходе датчиков 1 и 20 тока (на фиг. 2 сигналы 27 и 28). При изменении тока нагрузки на выходе элементов 11 и 12, входы которых подключены к выходам датчиков 1 и 20, формируютс  сигналы 29 и 30, амплитуда и длительность которых характеризуетс  изменением тока нагрузки . Так как ток при нагрузке нарастает медленнее, чем при коротком замыкании, то существует возможность по характеру изменени  сигналов 29 и 30 определить необходимость настройки уставки блоком 4 устройства . Дл  этого из аналоговых сигналов 29 и 30 пороговые элементы 8 и 19 формируют дискретные сигналы 31 и 32. Так как датчики 1 и 20, а также датчик 2 напр 0 жени  выполнены в виде резисторов, то существует гальваническа  св зь между высоким потенциалом т говой сети и датчиками 1 и 2, а также между нулевым потенциалом и датчиком 20. Поэтому сигналы с выхода третьего порогового элемента 19 и с

5 выходов элементов И 9 и 14 подаютс  через блок 17 гальванической разв зки.

На входы элемента И 9 поступают два одинаковых сигнала 31 и 32 низкого уровн . Соответственно сигнал 33 низкого уровн  поступает па вход элемента 10, который через определенную выдержку времени формирует сигнал 34, который через элемент ИЛИ 18 поступает на вход элемента 13 пам ти. С выхода элемента 13 сигнал 35 низкого уровн  поступает на вход усилител  21 блока 4 регу лировани  величины уставки устройства, соответственно сигнал высокого уровн  с выхода усилител  21 через конденсатор 22, диод 23 и резистор 24 подаетс  на вход первого порогового элемента 5. Таким образом, уставка первого порогового элемента 5 заглуб0 л етс  и устройство не срабатывает.

В случае, если произошло замыкание, ток в т говой сети нарастает до установившегос  значени  быстрее, чем при нагрузке (фиг. 26). Это приводит к тому, что

2 длительность сигналов 29 и 30 будет .меньшей , чем величина выдержки времени элемента 10. Поэтому сигнал на изменение величины уставки устройства па заданное врем  от элемента 13 пам ти будет отсутствовать . Первый пороговый элемент 5 сраба0 тывает с заданной уставкой, и через элемент ИЛИ 6 сигнал на срабатывание поступает на вход элемента 7, который формирует сигнал 37 на отключение коммутационного аппарата.

Короткий по длительности сигнал 29 на

5 выходе элемента 12 может иметь место также и при проезде электровозом воздушного промежутка т говой сети (фиг. 20), когда в ней ток измен етс  скачком. В этом случае

0

изменение уставки устройства осуществл етс  следующим образом. Так как ток изменилс  только в т говой сети, а в обратном проводе осталс  посто нным, то сигнал 32 на выходе элемента 19 не изменитс , соответственно на второй вход элемента И 14 через инвертор 16 будет поступать сигнал низкого уровн . При по влении сигнала 31 низкого уровн  с выхода порогового элемента 8 на выходе элемента 14 формируетс  сигнал того же уровн  и равный по длительности сигналу 31. Этот сигнал поступает на вход элемента 15, который установлен дл  исключени  ложного действи  устройства при кратковременных помехах. С выхода элемента 15 сигнал через элемент 18 поступает на вход элемента 13 пам ти. Элемент 13 формирует на выходе сигнал 35 низкого уровн  заданной длительности. Сигнал 35 поступает на вход блока 4 регулировани  величины уставки устройства. С выхода блока 4 сигнал поступает на вход элемента 5, измен   его уставку.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет автоматически регулировать уставку при изменении тока нагрузки в т говой сети и обеспечивать необходимую чувствительность при коротких замыкани х в ней, т. е. повысить надежность функционировани  всей системы т гового электроснабжени .

Claims (2)

1. Устройство дл  защиты т говой сети посто нного тока, содержащее включенные в т говую сеть датчики тока и напр жени , выходы которых через сумматор подключены к входу одного порогового элемента , подключенного к выходу блока регулировани  уставки, выход порогового элемента через элемент ИЛИ св зан с элементом отключени  коммутационного аппарата, дру- J гой пороговый эле.мент, вход которого св зан с выходом датчика тока, а выход через вход элемента И соединен с элементом выдержки времени, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  надежности, оно снабжено блоком выделени  составл ющей тока

О обратного провода т говой сети, дополнительными элементами И, ИЛИ и выдержки времени, инвертором, дифференцирующим элементом тока и элементом пам ти, выход последнего из которых подключен к входу блока регулировани  уставки, а вход соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам основного и дополнительного элементов выдержки времени, соответственно вход последнего подключен к выходу дополнитель0 ного элемента И, одни входы обоих элементов И св заны между собой непосредственно и подключены к выходу другого порогового элемента, а другие - через инвертор, к входу которого подключен выход блока выделени  составл ющей тока обратного про5 вода т говой сети, причем дифференцирующий элемент тока включен между выходом датчика тока и входом другого порогового элемента.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок выделени  составл ющей тока обратного провода т говой сети содержит последовательно соединенные датчик тока,, включенный в обратный провод, дифференцирующий элемент тока, пороговый элемент и элемент гальванической разв зки, выход которого  вл етс  выходом блока.

с

CPP

C5 C4ii i5 1 - t s t f Ю f -so

«d