SU684664A1

SU684664A1 - Arrangement for protective deflection of dc contact circuit

Info

Publication number: SU684664A1
Application number: SU772525514A
Authority: SU
Inventors: Вадим Ганиевич Палванов; Виталий Иванович Щуцкий; Камил Сабирович Хасанов
Original assignee: Palvanov Vadim G; Shchutskij Vitalij; Khasanov Kamil S
Priority date: 1977-09-14
Filing date: 1977-09-14
Publication date: 1979-09-05

Description

изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл защитного отключени контактных сетей подземной электровозной откатки при снижении сопротивлени изол ции контактного провода в результате старени изол ции, замыканий на землю и прикосновени людей к контактному проводу .The invention relates to electrical engineering and is intended for the protective disconnection of contact networks of underground electric locomotive haulage while reducing the insulation resistance of the contact wire as a result of aging of the insulation, short circuits to the ground and people touching the contact wire.

Известен р д устройств, осуществл ющих контроль изол ции и защитное отключение контактной сети при помощи импульсов тока обратной пол рности , которые создаютс в контактной сети источником оперативного напр жени во врем искусственно создаваемых и периодически повтор ющихс пауз в питании контактной сети 1.A number of devices are known that control the insulation and the protective disconnection of the contact network by means of current pulses of reverse polarity, which are created in the contact network by a source of operational voltage during artificially generated and periodically repeated pauses in the power supply of the contact network 1.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению вл етс устройство дл защитного отключени контактной сети посто нного тока/ содержащее силовой управл емый выпр митель, подключенный к питающей .сети, с прерывате.пем отпирающих им- пульсов в цепи управлени , силовой вентиль, включенный между плюсовым зажимом силового управл емого выпр мител и контактным проводом, параллельно которому подключен диод с чувствительным элементом, выход которого через исполнительный орган соединен с прерьгоателем отпирающих импульсов 2.The closest in technical essence to the proposed invention is a device for the protective disconnection of a contact DC network / containing a power controlled rectifier connected to a supply network, with an interrupt. In the control circuit, a power valve connected between a positive clamp of a power controlled rectifier and a contact wire, in parallel with which a diode with a sensitive element is connected, the output of which through an actuator is connected to the device of unlocking imp lsov 2.

Недостатком этого защитного устройства вл етс то, что источник оперативного напр жени имеет большое внутренне сопротивление. Это св 0 зано с тем, что в промежутках между контрольными паузами ток этого источника определ етс суммой напр жени силового выпр мител UH и напр жением самого источникаUo The disadvantage of this protective device is that the source of operational voltage has a high internal resistance. This is due to the fact that in the intervals between the control pauses the current of this source is determined by the sum of the voltage of the power rectifier UH and the voltage of the source Uo

5five

т 1о- п t 1- p

При малом внутреннем сопротивлении ток источника оперативного напр 0 жени окажетс недопустимо большим. Кроме того, при малом R, во много раз возрастает и оперативный ток (ток реле )With a small internal resistance, the current of the source of operational voltage will be unacceptably large. In addition, with a small R, the operational current (relay current) also increases many times.

. IЁО .. Iyo.

5five

Р R

при коротких замыкани х в контактной -сети, когда сопротивление утечки Ry близко к нулю. Это затрудн ет выбор чувствг тельного элемента, который:in case of short circuits in the contact network, when leakage resistance Ry is close to zero. This makes it difficult to choose a sensing element that:

должен срабатьшать при малых значени х оперативного тока и допускать значительные перегрузки.must be set at low operating current values and allow significant overloads.

Известно, что увеличение внутреннего сопротивлени источника оперативного напр жени приводит к снижению чувствительности защитного устройства .It is known that an increase in the internal resistance of the source of operational voltage leads to a decrease in the sensitivity of the protective device.

Другим отрицательным последствием увеличени сопротивлени R вл етс уменьшение максимальной длины защищаемой контактной сети. Последнее св зано с тем, что контактна сеть обладает по отношению к рельсам емкостью , величина которой пропорциональна прот женности контактной сети и котора вл етс причиной возникновени переходного процесса в начале контрольной паузы. Дл нормальной работы защитного устройства необходимо, чтобы этот переходный процесс успел закончитьс за врем контрольной паузы , в противном случае на срабатывание защиты будет вли ть емкостный ток утечки. Как показывает анализ, продолжительность переходного процесса определ етс посто нной времени Т цепи опретивного тока и равнаAnother negative consequence of increasing resistance R is a decrease in the maximum length of the protected contact network. The latter is due to the fact that the contact network has a capacity in relation to the rails, the value of which is proportional to the length of the contact network and which is the cause of the transition process at the beginning of the control pause. For normal operation of the protective device, it is necessary that this transient process has time to complete during the control pause, otherwise the capacitive leakage current will affect the protection operation. As the analysis shows, the duration of the transient process is determined by the constant time T of the selective current circuit and is equal to

t (3-4 ( С П.а ,, Ч t (3-4 (With P.A., H

где RP - собственное сопротивление чувствительного элемента, С - емкость контактной сети. Из приведенного выражени видно, что при заданной пррдолжительнрсти контрольной паузы нормальную работу защитного устройства можно обеспечить либо снижением сопротивлени , либо снижением емкости С,, т.е. сокращением общей прот женности защищаемой контактной сети. Значительное увеличение контрольной паузы недопустимо из-за снижени уровн рабочего напр жени в контактной сети и увеличени его переменной составл ющей , привод щей к дополнительному нагреву двигателей электровозов.where RP is the intrinsic resistance of the sensitive element, C is the capacitance of the contact network. It can be seen from the above expression that for a given control pause, the normal operation of the protective device can be achieved either by reducing the resistance or decreasing the capacitance C, i.e. reduction of the total length of the protected contact network. A significant increase in the control pause is unacceptable due to a decrease in the operating voltage level in the contact network and an increase in its variable component, which leads to additional heating of electric locomotive engines.

Цель изобретени - повышение чувствительности защитного устройства и увеличение прот женности защищаемой контактной сети при одново менном ограничении величины оперативного тока при коротких эалажани х в контактной сети.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the protective device and increase the length of the protected contact network while simultaneously limiting the magnitude of the operational current during short circuits in the contact network.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл защитного отключени контактной сети посто нного тока к зажимам силового управл емого выпр мител подключена цепочка из последовательно соединенных, вновь введенных, дросселей, построенного резистора и диода.This goal is achieved by the fact that in the device for the protective disconnection of the contact network of direct current to the terminals of the power controlled rectifier a chain of series-connected, newly introduced chokes, a built-in resistor and a diode is connected.

Принципиальна схема предложенного защитного устройства приведена на фиг. 1 на фиг. 2 приведен вариант защитного устройства дл раздельной защиты ответвлений разветвленной контактной сети.A schematic diagram of the proposed security device is shown in FIG. 1 in FIG. 2 shows a variant of a protective device for separate protection of branches of an extensive contact network.

Защитное устройство состоит из силового выпр мител 1 с управл емымиThe protective device consists of a power rectifier 1 with controlled

вентил ми, источника отпирающих импульсов 2, прерывател отпирающих импульсов 3, силового вентил 4, чувствительного элемента (реле) 5 и исполнительного органа защиты 6, а также из цепочки, содержащей дроссель 7 и резистор 8, подключенной через диод 9 к зажимам силового выпр мител 1. Активное сопротивление утечки представлено на фиг. 1 резистором 10, а емкость контактной сети - конденсатором 11. Двигатель электровоза 12, как и другие электроприемники, подключен к контактной сети через заградительный диод 13. Дл снижени пульсаций тока двигател он шунтируетс диодом 14.valves, the source of the trigger pulses 2, the interrupter of the trigger pulses 3, the power valve 4, the sensing element (relay) 5 and the executive body of protection 6, as well as from the chain containing the choke 7 and the resistor 8 connected via diode 9 to the terminals of the power rectifier 1. Leak resistance is shown in FIG. 1 by resistor 10, and the capacitance of the contact network — by capacitor 11. The engine of the electric locomotive 12, like other electrical receivers, is connected to the contact network through the barrier diode 13. To reduce the current ripple of the engine, it is shunted by diode 14.

Предлагаемое защитное устройство работает следующим образом.The proposed protective device operates as follows.

Прерыватель отпирающих импульсов 3 периодически через заданные промежутки времени прерывает поступление к вентил м силового выпр мител очередного отпирающего импульса. Так как силовой выпр митель нагружен на значительную индуктивность дроссел The triggering pulse interrupter 3 periodically interrupts the flow of the next trigger pulse to the power rectifier gates to the power rectifier valves at specified intervals. Since the power rectifier is loaded by a significant inductance of chokes

7,его вентиль, работавший непосредственно перед прерыванием очередного отпирающего импульса, продолжает проводить ток, и выпр мленное напр жение выпр мител плавно переходит7, its valve, which worked immediately before the interruption of the next unlocking pulse, continues to conduct, and the rectifier voltage of the rectifier smoothly passes

в область отрицательных значений. Ток в контактной сети при этом снижаетс до нул и становитс затем отрицательным . Таким образом, силовой выпрймитель в предлагаемом защитном устройстве выполн ет одновременно и функцию источника оперативного напр жени , причем внутреннее сопротивение этого источника практически равно нулю. Благодар этому даже при значительной емкости контактной сети достигаетс сокращение времени пееходного процесса, возникающего в контактной сети при по влении оперативного тока.in the region of negative values. The current in the contact network then drops to zero and then becomes negative. Thus, the power rectifier in the proposed protective device simultaneously performs the function of a source of operating voltage, and the internal resistance of this source is practically zero. Due to this, even with a significant capacity of the contact network, a reduction in the time of the traveling process occurring in the contact network with the appearance of the operational current is achieved.

Индуктивность дроссел 7 должна быть достаточно большой, чтобы за врем контрольной паузы его ток не снизилс до величины, меньшей тока удержани тиристоров силового выпр мител . Величина тока дроссел , устанавливаема подстроечным резисторомThe inductance of the droplets 7 must be large enough so that during the control pause its current does not decrease to a value less than the current of the thyristors of the power rectifier. Drossel current value set by trimmer

8, вл етс предельной дл оперативного тока независимо от величины сопротивлени утечки резистора 10. Дейтвительно , при снижении величины сопротивлени утечки оперативный ток возрастает однако, когда он достигает величины тока дроссел , ток откытого вентил выпр мител снижаетс о нул , вентиль закрываетс и дальейшее увеличение оперативного тока8 is the limit for the operational current regardless of the leakage resistance of the resistor 10. Indeed, as the leakage resistance decreases, the operational current increases; however, when it reaches the value of the throttle current, the open rectifier valve current decreases to zero, the valve closes and a further increase in operational current

тановитс невозможным. Таким обраом , даже при коротком замыкании в онтактной сети величина оперативноо тока не превышает тока, установенного резистором 8 в обмотке дросел 7.it is impossible. Thus, even with a short circuit in the ontact network, the magnitude of the operational current does not exceed the current set by the resistor 8 in the winding drosel 7.