SU851598A1

SU851598A1 - Device for protecting ac contact network from earthing

Info

Publication number: SU851598A1
Application number: SU792842245A
Authority: SU
Inventors: Виталий Иванович Гаммель; Виктор Александрович Зорин; Юрий Григорьевич Макаренко
Priority date: 1979-11-20
Filing date: 1979-11-20
Publication date: 1981-07-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ(54) DEVICE FOR PROTECTION OF THE CONTACT AC NETWORK CURRENT FROM THE CIRCUIT TO THE EARTH

Изобретение относитс к релейной защите и предназначено дл обнаружени токов замыканий на грунт в контактных сет х переменного тока электрических железных дорог. Известно устройство дл защиты и управлени фидером контактной сети электрических железных дорог переменного тока, содержащее датчик угл с фильтрами напр жени и тока, подключенными соответственно к измерительным трансформаторам напр жени и тока, соединенньиии соответственно с усилител ми-ограничител ми напр жени и тока, формирующими пр моугольные импульсы, совпадающие по фазе с полуволнами синусоид напр жени 10-180Р) и тока (0-180°), и исполнительный орган. При эa ttIкaни x на зем лю, например, в случа х падений контактных проводов на грунт возможны токи замыканий значительно меньшие, чем при замыкани х на рельс, а угла сдвига фаз напр жени и тока при этом могут быть меньше минимально возможных при нагрузке и могут быть как положительными, так и отрицател ными til. Однако таким устройством подобные режимы замыканий обнаружить невозможно . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл защиты контактной сети переменного тока от замыканий на землю , содержащее датчик угла сдвига ., с фильтрами напр жени и тока, подключенными входами соответственно к измерительным трансформаторам напр жени и тока, а выходами соединенными соответственно с усилител ми-ограничител ми напр жени и тока, формирующими пр моугольные импульсы, совпадающие по фазе с полуволнами синусоид напр жени (0-180°) и тока (0-180), и исполнительный орган, причем датчик дополнительно снабжен логическим блоком на двух инверторах и двухвходовом элементе совпддени , один вход которого соединен с выходом усилител -ограничител напр жени , другой - с выходом инвертора, соединенного входом о выходом усилител ограничител тока, а выход элемента совпадени - со входом второго инвертора , выход которого вл етс выходом датчика и соединен с одним входом блока сравнени , другой вход которогоThis invention relates to relay protection and is intended to detect earth fault currents in AC contact networks of electric railways. A device for protecting and controlling a feeder of a contact network of electric AC railways is known, comprising a carbon sensor with voltage and current filters connected respectively to measuring voltage and current transformers, connected respectively to voltage and current amplifiers that form square-wave pulses coinciding in phase with the half-waves of the sinusoids of a voltage of 10-180P) and current (0-180 °), and the actuator. When e ttIcany x on the ground, for example, in the case of contact wires falling onto the ground, short-circuit currents are possible, than when the x are connected to the rail, and the phase angle of the voltage and current can be less than the minimum possible under load and be both positive and negative til. However, such a device cannot detect such closure modes. Closest to the proposed technical entity is a device for protecting an AC contact network against earth faults, containing a shear angle sensor, with voltage and current filters, connected by inputs to voltage and current transformers, respectively, and outputs connected respectively to an amplifier with mini-limiters of voltage and current, which form rectangular pulses that coincide in phase with half-waves of sinusoids of voltage (0–180 °) and current (0–180), and an actuator, with the sensor Equipped with a logic unit on two inverters and a two-input matching element, one input of which is connected to the output of the voltage limiting amplifier, the other to the output of the inverter connected by input of the output of the current limiter amplifier, and the output of the matching element to the input of the second inverter whose output is a sensor output and is connected to one input of a comparison unit, the other input of which

соединен с источником опорного напр жени , а третий - со схемой узла блокировки по минимальному току, вход которого соединен с выходом фильтра тока, -при этом выход блока сравнени соединен с исполнительным органом 2.5connected to the source of the reference voltage, and the third to the block circuit of the minimum current lock, the input of which is connected to the output of the current filter, while the output of the comparator is connected to the actuator 2.5.

Недостаток устройства состоит в ненадежности узла блокировки по миимальному току, содержсицего как правило , одно-или двухполупериодную схему выпр млени и схему сравнени вып- «О р мленного напр жени с опорным, и в низкой устойчивости от бросков тока намагничивани .The drawback of the device consists in the unreliability of the blocking block by the minimum current, usually containing a single or full-wave rectifier circuit and a comparison circuit of the discharge voltage, and a low resistance from magnetizing current surges.

Цель изобретени - повышение надежности блокировки по ишнимальному 5 току и устойчивости устройства от бросков токов намагничивани .The purpose of the invention is to improve the reliability of blocking for the minimum 5 current and the stability of the device against inrush currents of magnetization.

Поставленна цель .достигаетс тем, что устройство, содержащее измери- 20 тельный трансформатор напр жени , измерительный трансформатор тока, выход которого подключен к первому входу датчика угла сдвига фаз кривых напр жений и тока с первым усилите- 25 лем-ограничителем тока, формирующим пр моугольные положительные импульсы, совпадающие с полуволной (0-180) кривой тока и с двум инверторами, вход одного из которых соединен с вы- JQ ходом первого усилител -ограничител тока, причем выход указанного датчика подключен к первому входу блока сравнени углов, второй вход которого соединен с движком потенциометра jустановки опорного напр жени , один вывод потенциометра соединен с общим зажимом, выход блока сравнени углов подключен к исполнительному органу отключени линии, введены вспомогательный трансформатор и выпр ми- тель на двух диодах, а упом нутый датчик угла сдвига фаз снабжен вторьйм усилителем-ограничителем тока, формирующим пр моугольные положительные импульсы, совпсщающие с полуволной 45 0-180) кривой тока, сдвоенным потенциометром с источником положительного и отрицательного напр жений смещений , четырьм диодами,четырьм формирующими блоками и узлом алгебраи- 50 ческого сложени на четырех резисторах, при этом измерительный трансформатор напр жени соединен с началом первичной обмотки вспомогательного трансформатора, начало первой вторич- «с ной обмотки соединено с катодом первого диодд выпр мител и вторым входом указанного датчика, угла сдвига фаз, конец второй вторичной обмотки соединен с катодом второго диода выпр мител и третьим входом датчи- М) ка угла сдвига фаз, аноды диодов соединены со вторым выводом потенцио:метра , причем конец первичной, конец первой вторичной и начало второй вторичной обмоток соединены с общим 45The goal is achieved by the fact that a device containing a measuring voltage transformer, a measuring current transformer, the output of which is connected to the first input of the sensor of the angle of phase shift of the voltage and current curves, forms a rectangular current limiting amplifier. positive pulses coinciding with a half-wave (0-180) current curve and with two inverters, the input of one of which is connected to the output JQ of the first current limiting amplifier, and the output of the specified sensor is connected to the first input of the center Angles, the second input of which is connected to the motor of the potentiometer of the reference voltage setting, one output of the potentiometer is connected to a common terminal, the output of the angle comparison unit is connected to the line shut-off actuator, an auxiliary transformer and a rectifier on two diodes are inserted, and the said sensor the phase shift angle is provided with a second current limiting amplifier, which forms rectangular positive pulses, coinciding with a half-wave 45 0-180) current curve, a dual potentiometer with a positive and negative bias voltages, four diodes, four forming units and an algebraic addition node on four resistors, while the measuring voltage transformer is connected to the beginning of the primary winding of the auxiliary transformer, the beginning of the first secondary winding is connected to the cathode of the first rectifier diode the mittel and the second input of the specified sensor, phase angle, the end of the second secondary winding is connected to the cathode of the second rectifier diode and the third input of the sensor of the phase angle, the anodes of the diodes Nena the second terminal of the potentiometer: meter, wherein the end of the primary, secondary first end and the beginning of the second secondary winding 45 connected to a common

зажимом, а второй усилитель-ограничитель тока упом нутого датчика угла сдвига фаз подключен первым входом к измерительному трансформатору тока, вторые входы обоих усилителей-ограничителей тока соединены G соответствующими движками сдвоенного потенциометра , два идентичных вывода . которого соединены с общим зажимом, а два других вывода - с источниками положительногои отрицательного напр жений смещений, причем аноды первого и второго диодов датчика угла сдвига фаз св заны со вторым, а аноды третьего и четвертого диодов с третьим входами датчика угла сдвига фаз соответственно, первые входы первого и второго формирующих блоков соединены с датодами первого и второго диодов датчика угла сдвига фаз, первые входы третьего и четвертого, формирующих блоков.св заны с катодам третьего и четвертого диодов датчика угла сдвига фаз, второй вход первого формирующего блока соединен со входом первого инвертора, выход ; второго усилител -ограничител и второй вход второго формирующего блока соединены со входом второго инвертора , выходы первого и второго инверторов - со вторыми входами третьего и четвертого формирующих блоков, выходы всех формирующих блоков подключены к выводам соответствующих резисторов узла алгебраического сложени , другие выводы которых объединены и вл ютс выходом датчика угла сдвига фаз.a clip, and the second amplifier-current limiter of the mentioned phase angle sensor is connected to the measuring current transformer by the first input, the second inputs of both current limit amplifiers are connected by G corresponding sliders of the dual potentiometer, two identical outputs. which are connected to a common terminal, and the other two terminals - to the sources of positive and negative bias voltages, the anodes of the first and second diodes of the phase angle sensor are connected to the second, and the anodes of the third and fourth diodes with the third inputs of the phase angle sensor, respectively, the first the inputs of the first and second forming units are connected to the data of the first and second diodes of the phase angle sensor, the first inputs of the third and fourth forming units are connected to the cathodes of the third and fourth diodes of the angle sensor n phases forming the second input of the first unit is connected to the input of the first inverter output; The second amplifier limiter and the second input of the second forming unit are connected to the input of the second inverter, the outputs of the first and second inverters are connected to the second inputs of the third and fourth forming units, the outputs of all forming units are connected to the terminals of the corresponding algebraic addition node resistors. The output of the phase angle sensor.

Величины напр жений смещений оп- редел ютс требуемыми значени ми угла отсечки и тока отсечки.The magnitudes of the bias voltages are determined by the required cut-off angle and cut-off current.

На фиг,1приведена структурна электрическа схема предлагаемого усройства; на фиг.2 - 3 временные диаграммы работы устройства в рабочем и аварийном режимах; на фиг.4 - зона работы устройства; на фиг.5 - принципиальна электрическа схема формирующего блока.Fig. 1 is a structural electrical circuit of the proposed device; figure 2 - 3 timing diagrams of the device in operation and emergency modes; figure 4 - the zone of operation of the device; Fig. 5 illustrates the electrical circuit of the forming unit.

Устройство состоит из вспомогателHODO трансформатора 1, двухполуперионого выпр мител 2, потенциометра 3 установки опорного напр жени , соответствующего учетверенному углу отсечки , датчика 4 угласдвига фаз кривых напр жени и тока, блока. 5 сравнени углов, исполнительного органа 6,The device consists of an auxiliary transformer 1 of the transformer 1, a full-wave rectifier 2, a potentiometer 3 of the voltage setting corresponding to a quadruple cut-off angle, the sensor 4 of the angle of the phase shift of the voltage and current curves, the unit. 5 comparison of the angles of the executive body 6,

Claims

1. Author's certificate of the USSR 163254, cl. H 01 H 83/18, 1963.

0

2. USSR author's certificate fto application no. 2576781 / 24-07,

cl. H 02 H 3/16, 1978.

& exit