×
20.10.2013
216.012.7734

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОВЕРКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТЯГОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТОКА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002496176
Дата охранного документа
20.10.2013
Аннотация: Изобретение касается способа проверки функционирования вакуумного выключателя (12) тягового выпрямителя тока с по меньшей мере одним четырехквадратным исполнительным элементом (2) сетевой стороны и импульсным выпрямителем (4) тока нагрузочной стороны, которые через конденсатор (C) промежуточного контура на стороне постоянного напряжения включены электрически параллельно, и с тяговым трансформатором (10) с по меньшей мере одной вторичной обмоткой (8), выводы которой соединены с выводами (16, 18) стороны переменного напряжения исполнительного элемента (2), и первичная обмотка которого одним выводом через вакуумный выключатель (12) имеет возможность соединения с сетевым переменным напряжением ( ). Исполнительный элемент (2) при открытом выключателе (12) управляется точно тогда, когда сетевое переменное напряжение ( ) таким образом во времени лежит относительно входного напряжения ( ) исполнительного элемента, что разностное напряжение ( ), определенное между сетевым переменным напряжением ( ) и входным напряжением ( ) исполнительного элемента, по амплитуде соответствует предопределенному испытательному напряжению. Затем проверяется, протекает ли ток от питающей сети к исполнительному элементу (2). Технический результат - возможность проверять работоспособность выключателя тягового выпрямителя тока в любое время без испытательного прибора. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу проверки функционирования вакуумного выключателя тягового выпрямителя тока.

Подобный тяговый выпрямитель тока представлен более подробно на фиг.1. Этот тяговый выпрямитель тока имеет на сетевой стороне четырехквадратный исполнительный элемент 2, а на нагрузочной стороне - автономный вентильный преобразователь 4, который обозначается также импульсный выпрямитель тока, которые на стороне постоянного напряжения через конденсатор CZK промежуточного контура включены электрически параллельно. На выходах импульсного выпрямителя 4 тока подключен двигатель 6 трехфазного тока. Четырехквадратный исполнительный элемент 2 на стороне переменного напряжения через вторичную обмотку 8 тягового трансформатора 10 и вакуумного выключателя 12 может электропроводно соединяться с контактным проводом 14. Соответственно, вывод вторичной обмотки 8 тягового трансформатора 10 электропроводно соединен с выводом 16 или 18 переменного напряжения четырехквадратного исполнительного элемента 2. Посредством этого четырехквадратного исполнительного элемента 2 однофазное сетевое переменное напряжение uN преобразуется в предопределенное постоянное напряжение UZK промежуточного контура, из которого затем генерируется система напряжений, согласованная с потребностями двигателя 6 трехфазного тока, например, система трехфазного напряжения переменной амплитуды и частоты.

В этой известной форме выполнения тягового выпрямителя тока в качестве вентилей Т1-Т6 выпрямителя тока автономного вентильного преобразователя 4 и в качестве выпрямителей Т7-Т10 тока четырехквадратного исполнительного элемента 2 применяются, соответственно, отключаемые силовые полупроводниковые выключатели, в частности биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT). К каждому силовому полупроводниковому выключателю Т1-Т6 или Т7-Т10 электрически параллельно подключен силовой диод D1-D6 или D7-D10.

Соответствующее проектированию вентильного преобразователя направление потока мощности определяется от питающей сети через контактный провод 14 и тяговый трансформатор 10, четырехквадратный исполнительный элемент 2 автономный вентильный преобразователь к двигателю 6 трехфазного тока. Для управления вентилями Т7-Т10 выпрямителя тока четырехквадратного исполнительного элемента 2 предусмотрено регулирующее устройство 20, на которое подается однофазное сетевое переменное напряжение uN. В качестве регулирующего устройства 20 может предусматриваться, например, микроконтроллер, который размещен в устройстве управления и регулирования тягового выпрямителя тока.

Показанный на фиг.1 тяговый выпрямитель тока известен, например, из публикации «Comparison of Multi-System Traction Converters for High-Power Locomotives», PESC конференция 2004, 21.06.-23.06.2004 в Аахене, в частности, на фиг.10 этой публикации. Если сетевое значение накладывается на малую составляющую верхней гармоники сетевого тока, то со стороны сети предусматриваются два четырехквадратных исполнительных элемента, которые, соответственно, через вторичную обмотку трансформатора со стороны сети включены параллельно и работают на общий промежуточный контур постоянного напряжения. Управление этими обоими четырехквадратными исполнительными элементами осуществляется через смещенные по фазе такты обоих четырехквадратных исполнительных элементов. Тем самым достигается то, что высшие гармоники сетевых токов на вторичной стороне электрически сдвинуты на 180° по отношению друг к другу и, тем самым, на первичной стороне тягового трансформатора за счет образования суммы в существенной степени компенсируются. Подобный тяговый выпрямитель тока также известен из вышеназванной публикации, в частности фиг.8 или фиг.12 этой публикации.

Вакуумный выключатель 12 представляет собой силовой выключатель 12, который рассчитан на высокие токи. Он может не только коммутировать рабочие токи, но и при неисправностях выдерживать высокие токи перегрузки и токи короткого замыкания в течение заданного времени. В вакуумном выключателе его контакты находятся в вакууме для предотвращения электрической дуги. Такие вакуумные выключатели преимущественно используются только в установках среднего напряжения примерно до 40 кВ и пригодны для очень высоких частот переключений. Такой вакуумный выключатель, из-за случайной или скрытой потери вакуума может потерять свою работоспособность. Вследствие подобного неработоспособного вакуумного выключателя, в случае неисправности, может повреждаться весь тяговый выпрямитель тока.

Чтобы иметь возможность проверить работоспособность подобного вакуумного выключателя, известным образом применяется испытательный прибор. Вакуумный выключатель тягового выпрямителя тока должен для этого отсоединяться от высоковольтного оборудования, и должен подключаться испытательный прибор. Известные испытательные приборы работают с испытательным напряжением несколько киловольт и должны быть оснащены высоковольтным трансформатором и соответственно выполненной изоляцией. Кроме того, при проверке следует учитывать многочисленные меры предосторожности. Способ работы известного испытательного устройства предусматривает, что вакуумная камера управляется испытательным напряжением, которое находится между напряжением пробоя при полном вакууме и напряжением пробоя воздуха при атмосферном давлении. Это испытательное напряжение прикладывается к открытым коммутационным контактам и определяет внутреннее напряжение пробоя. Таким способом устанавливается, имеет ли проверяемый вакуумный выключатель достаточный вакуум.

Эта проверка вакуумного выключателя означает затраты и времена простоя тягового привода. Если проверка не состоится, то отказ вакуумного выключателя может повлечь за собой высокий косвенный ущерб. Так как для проверки функционирования вакуумного переключателя должен использоваться испытательный прибор, эта проверка функционирования предпринимается только в железнодорожном или трамвайном депо.

В основе изобретения лежит задача создать способ для проверки функционирования вакуумного выключателя тягового выпрямителя тока, за счет чего можно отказаться от применения испытательного прибора.

Эта задача решается этапами способа согласно пункту 1 формулы изобретения.

Соответствующий изобретению способ состоит в том, что при открытом вакуумном выключателе четырехквадратный исполнительный элемент управляется таким образом, что он в качестве напряжения исполнительного элемента генерирует импульс напряжения, временное положение которого относительно сетевого переменного напряжения устанавливается таким образом, что на вакуумном выключателе падает предопределенное испытательное напряжение. Если изоляционная способность вакуумного выключателя не обеспечена, то от питающей сети к четырехквадратному исполнительному элементу протекает ток, который определяется регистрацией измеренного значения четырехквадратного исполнительного элемента. Если вакуумный выключатель работоспособен, то не может устанавливаться никакое протекание тока. Для генерации подобного импульса напряжения применяется энергия конденсатора промежуточного контура промежуточного контура напряжения тягового выпрямителя тока.

Преимущество соответствующего изобретению способа для проверки функционирования вакуумного выключателя тягового выпрямителя тока состоит в том, что не нужно больше применять никакого испытательного прибора. То есть, посредством имеющихся схемных элементов тягового выпрямителя тока может выполняться проверка функционирования. Другое преимущество состоит в том, что вакуумный выключатель больше не должен отсоединяться от высоковольтного оборудования. Тем самым можно на любом месте в любое время выполнять проверку функционирования вакуумного выключателя тягового выпрямителя тока. Проверка функционирования может осуществляться автоматически. Из-за малых затрат на проверку функционирования вакуумного выключателя тягового выпрямителя тока существенно упрощается и улучшается обнаружение неисправностей.

Для более детального пояснения изобретения ссылки даются на чертежи, с помощью которых более подробно поясняется способ функционирования соответствующего изобретению способа.

Фиг.1 показывает известную форму выполнения тягового выпрямителя тока,

Фиг.2 представляет соответствующую однофазную эквивалентную схему для напряжений и токов со стороны сети.

Эта однофазная эквивалентная схема содержит источник 22 напряжения и источник 24 напряжения, которые включены электрически параллельно. Источник 22 напряжения замещает питающую сеть, причем источник 24 напряжения эквивалентным образом представляет четырехквадратный исполнительный элемент 2 с конденсатором CZK промежуточного контура стороны постоянного напряжения. Тяговый трансформатор 10 на однофазной эквивалентной схеме представлен лишь своей паразитной индуктивностью 26. Открытый вакуумный выключатель 12 на эквивалентной схеме представлен как искровой промежуток 28. Во время работы тягового выпрямителя тока вакуумный выключатель 12 замыкается, так что оба источника 22, 24 напряжения посредством паразитной индуктивности тягового трансформатора 10 включены электрически параллельно. Согласно этой эквивалентной схеме, в нормальном режиме сетевое переменное напряжение u N и входное напряжение u St исполнительного элемента сдвинуты по фазе относительно друг друга на некоторый угол. С увеличением тактовой частоты исполнительного элемента, индуктивность может становиться меньше. Тем самым, угол между сетевым переменным напряжением u N и напряжением u St исполнительного элемента также становится меньше. Соответствующая векторная диаграмма представлена в публикации «Vierquadrantensteller - eine netzfreundliche Einspeisung fűr Triebfahrzeuge mit Drehstromantrieb», из немецкого журнала «Elektrische Bahnen», год выпуска 45, том 6, 1974, в частности, на рис.10 этого издания.

В соответствующем изобретению способе для проверки функционирования вакуумного выключателя 12 тягового выпрямителя тока оба контакта вакуумного выключателя 12 находятся в открытом состоянии. То есть, эти оба контакта находятся на некотором расстоянии друг от друга в вакуумной камере вакуумного выключателя 12. По этой причине этот вакуумный выключатель 12 в однофазной эквивалентной схеме согласно фиг.2 изображен как искровой промежуток 28. Испытательное напряжение для вакуумного выключателя 12 соответствует разностному напряжению Δu между сетевым переменным напряжением u N и входным напряжением u St исполнительного элемента. Для того чтобы иметь возможность проверить работоспособность вакуумного выключателя 12, это разностное напряжение Δu должно достичь предопределенного значения напряжения пробоя. Амплитуда разностного напряжения Δu может устанавливаться посредством временного положения входного напряжения u St исполнительного элемента относительно сетевого переменного напряжения u N. То есть, угол между сетевым переменным напряжением u N и входным напряжением u St исполнительного элемента должен достичь предопределенного значения. Если сетевое переменное напряжение u N лежит по времени относительно входного напряжения u St исполнительного элемента таким образом, что разностное напряжение Δu достигает амплитуды предопределенного испытательного напряжения, то четырехквадратный исполнительный элемент 2 управляется таким образом, что в качестве входного напряжения u St исполнительного элемента существует импульс напряжения. Этот импульс напряжения во времени так рассчитан, что тяговый трансформатор 10 не переходит в насыщение. Затем проверяется, протекает ли ток от питающей сети от четырехквадратного исполнительного элемента 2. Эта проверка осуществляется путем регистрации измеренного значения четырехквадратного исполнительного элемента 2. Если не устанавливается никакого протекающего тока, то вакуумный выключатель 12 прошел свое испытание. Если, однако, устанавливается наличие протекающего тока, то вакуумный выключатель 12 является неисправным и должен быть заменен.

С помощью этого соответствующего изобретению способа в любое время и в любом месте вакуумный выключатель тягового трансформатора может проверяться на его работоспособность, не требуя для этого испытательного прибора.


СПОСОБ ПРОВЕРКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТЯГОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТОКА
СПОСОБ ПРОВЕРКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТЯГОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТОКА
СПОСОБ ПРОВЕРКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТЯГОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТОКА
СПОСОБ ПРОВЕРКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТЯГОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТОКА
СПОСОБ ПРОВЕРКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТЯГОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТОКА
СПОСОБ ПРОВЕРКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТЯГОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТОКА
СПОСОБ ПРОВЕРКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТЯГОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТОКА
СПОСОБ ПРОВЕРКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТЯГОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТОКА
СПОСОБ ПРОВЕРКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТЯГОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТОКА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 111-120 of 1,427 items.
27.11.2013
№216.012.85a0

Установка для добычи на месте содержащего углеводороды вещества

Изобретение относится к установке для добычи на месте содержащего углеводороды вещества из подземного месторождения с понижением его вязкости. Обеспечивает повышение надежности индукционного нагревания и упрощение ввода энергии в подземное месторождение. Сущность изобретения: установка содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499886
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.85a4

Газовая турбина, снабженная предохранительной пластиной между ножкой лопатки и диском

Ротор газовой турбины включает расположенные на диске турбины охлаждаемые рабочие лопатки, каждая из которых имеет ножку лопатки, расположенную в осевом пазу для ее фиксации. Между ножкой лопатки и дном паза расположена предохранительная пластина для защиты рабочих лопаток от смещения вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499890
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8601

Способ и устройство для бесконтактного определения температуры т металлического расплава

Изобретение относится к способу и устройству для точного бесконтактного определения температуры Т металлического расплава (2) в печи (1), которая содержит по меньшей мере один блок (3) горелки-копья, который направляется над металлическим расплавом (2) через стенку (1b) печи в печное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499983
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8650

Быстродействующее переключающее устройство для аккумуляторной батареи высокой мощности в изолированной сети постоянного тока

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение быстродействия коммутации токов разряда. Предложено быстродействующее переключающее устройство (1) для аккумуляторной батареи (2) высокой мощности в изолированной сети (3) постоянного тока, особенно сети постоянного тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500062
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8651

Регулятор трехфазного тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в регуляторе трехфазного тока. Технический результат - улучшение массогабаритных показателей. Регулятор трехфазного тока содержит три ветви с соответствующим входом (U1, V1, W1) и выходом (U2, V2, W2), с пятью парами (1,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500063
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.87fc

Способ функционирования прокатного стана холодной прокатки с улучшенной динамикой

Способ предназначен для повышения мобильности управления многоклетьевым прокатным станом холодной прокатки. Устройством определения усилия прокатки определяют действительное усилие прокатки последней прокатной клети и подают его на устройство регулирования, где определяют и выдают по меньшей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500494
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8949

Гамма/гамма' -суперсплав на основе никеля с многочисленными реакционно-активными элементами и применение указанного суперсплава в сложных системах материалов

Изобретение относится к металлургии, а именно к γ/γ'-суперсплавам на основе никеля. Сплав содержит, вес.%: вплоть до 20 суммы Со и Fe, между 17 и 21 Сr, между 0,5 и 3 суммы Мо и W, не более 2 Мо, между 4,8 и 6 Аl, между 1,5 и 5 Та, между 0,01 и 0,2 суммы С и В, между 0,01 и 0,2 Zr, между 0,05 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500827
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.89aa

Преобразующая энергию текучей среды машина

Изобретение относится к преобразующей энергию текучей среды машине 1, в частности компрессору 3 или насосу. Содержит корпус 7, электродвигатель 4, по меньшей мере одно рабочее колесо 11, по меньшей мере два радиальных подшипника 17, 18, по меньшей мере один проходящий вдоль продольной оси 6 вал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500924
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8a64

Система с газонепроницаемым измерительным вводом

Изобретение относится к устройствам измерения высокого напряжения. Газонепроницаемый измерительный ввод имеет пронизанное измерительной жилой (8, 8а) в направлении основной оси (3) изоляционное тело (7, 7а). Изоляционное тело (7, 7а) окружено рамой. Рама имеет первую часть (1) рамы и вторую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501110
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8ca2

Рельсовое транспортное средство с переключением между зимним и летним режимом

Изобретение относится к рельсовому транспортному средству (1), содержащему охлаждающую систему для расположенных в зоне (2) под полом компонентов, таких как блок электроснабжения, выпрямитель переменного тока, трансформатор или тяговый электродвигатель (4), которые охлаждаются либо...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501685
Дата охранного документа: 20.12.2013
Showing 111-120 of 943 items.
10.11.2013
№216.012.7ee7

Горелка для газотурбинного двигателя

Изобретение относится к горелке для газотурбинного двигателя. Горелка содержит радиальную центробежную форсунку для создания завихренной топливовоздушной смеси, камеру сгорания, в которой происходит сгорание завихренной топливовоздушной смеси, и предкамеру. Предкамера расположена между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498160
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7ee8

Ступенчатый завихритель для динамического управления

Завихряющее устройство для впрыска среды в турбину имеет центральную ось, центральный канал, проходящий в осевом направлении вдоль центральной оси, и наружный периметр. Также оно содержит базовую пластину с торцевой поверхностью, в которой сформированы первый проход и второй проход. Проходы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498161
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.8027

Электрическая машина с радиальными металлическими перегородками для направления охлаждающего воздуха

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам. Предлагается электрическая машина с радиально-щелевым охлаждением в листовом пакете (12) статора и листовом пакете (7) ротора, причем основной поток охлаждающего воздуха с двух сторон по оси направляется в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498480
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.8033

Дизель-электрическая система привода

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в дизель-электрической системе привода. Технический результат - исключение перегрузки мощных полупроводников автономных выпрямителей импульсного тока со стороны генератора при проведении теста self-load-test....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498492
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81d9

Способ эксплуатации санитарного бака для рельсового транспортного средства

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Способ эксплуатации бака для размещения жидкости в санитарной установке рельсового транспортного средства включает: а) измерение степени заполнения бака; b) в случае, когда измеренная на стадии а) степень заполнения равна или больше заданной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498917
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.81da

Колейное транспортное средство с сенсорным устройством

Изобретение относится к колейному транспортному средству с контролем зоны между сцепленными вагонами. Колейное транспортное средство содержит первый и второй сцепленные друг с другом вагоны, а также, по меньшей мере, одно сенсорное устройство для контролирования зоны между обоими сцепленными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498918
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.8232

Пропиточная смоляная система для изоляционных материалов в распределительных устройствах

Настоящее изобретение относится к изолирующей смоле на основе сложного глицидилового эфира для изоляционных материалов в распределительных устройствах. Указанная смола содержит метилнадик-ангидрид и/или гидрированный метилнадик-ангидрид и имидазол структуры где R, R, R и R указаны в п.1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499006
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82d3

Подшипниковое устройство (варианты) и подшипниковый кронштейн с магнитным радиальным и поддерживающим подшипниками для вращающейся машины (варианты)

Изобретение относится к двум подшипниковым устройствам из магнитного радиального и поддерживающего подшипников для бесконтактного опирания и поддержания вала ротора турбомашины мощностью 1000 кВт и более. Предложены подшипниковое устройство и подшипниковый кронштейн (1) из магнитного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499167
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.8382

Ротор и способ изготовления ротора электрической машины

Изобретение относится к области электротехники и касается изготовления роторов электрических машин. Предложен способ изготовления ротора (14) для электрической машины (13), включающий следующие стадии его осуществления: а) изготовление магнитного элемента (8) посредством склеивания друг с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499342
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.839f

Способ определения меры излучения для теплового излучения, электродуговая печь, устройство для обработки сигналов, а также программный код и носитель информации для выполнения способа

Изобретение относится к электродуговой печи, устройству для обработки сигналов и носителю информации для выполнения способа определения меры излучения для исходящего от горящей между электродом и расплавляемым материалом электрической дуги, попадающего на ограничение электродуговой печи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499371
Дата охранного документа: 20.11.2013
+ добавить свой РИД