×
20.10.2014
216.012.fe91

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДВУХПУТНОГО УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к устройствам автоматизации фидера контактной сети переменного тока железных дорог. Технический результат: повышение надежности определения устойчивого короткого замыкания на двухпутных участках при аварийном отключении контактной сети переменного тока Сущность: устройство содержит сигнальное устройство, три выключателя с блок-контактами, трансформатор напряжения, два реле напряжения. Первичная обмотка трансформатора одним концом подключена к контактной сети, а вторым концом - к рельсу. К вторичной обмотке трансформатора через размыкающий блок-контакт первого выключателя подключена катушка первого реле напряжения. Сигнальное устройство одним концом подключено к -110 В оперативного напряжения, а другим концом - к первому выводу замыкающего контакта первого реле напряжения. Второе реле напряжения имеет повышенную уставку срабатывания. Его катушка подключена параллельно катушке первого реле напряжения, а замыкающий контакт первым выводом соединен с первым выводом замыкающего контакта первого реле напряжения, а вторым выводом соединен с +110 В оперативного напряжения через замыкающий блок-контакт третьего выключателя. Размыкающий блок-контакт третьего выключателя одним концом соединен со вторым выводом замыкающего контакта первого реле напряжения, а вторым концом соединен с +110 В оперативного напряжения. 2 ил.
Основные результаты: Устройство контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока двухпутного участка железной дороги, содержащее сигнальное устройство, шины 27,5 кВ тяговой подстанции с подключенными к ней первым выключателем с размыкающим блок-контактом, питающим контактную сеть первого пути железной дороги, и вторым выключателем, питающим линию «два провода - рельс» (ДПР), к первому выключателю со стороны контактной сети подключена первичная обмотка трансформатора напряжения одним концом к контактной сети, а вторым концом - к рельсу, а к его вторичной обмотке через размыкающий блок-контакт первого выключателя подключена катушка первого реле напряжения, причем сигнальное устройство одним концом подключено к -110 В оперативного напряжения, а другим концом к первому выводу замыкающего контакта первого реле напряжения, отличающееся тем, что введены третий выключатель с размыкающим и замыкающим блок-контактами, подключенный к шинам 27,5 кВ и питающий контактную сеть второго пути, и второе реле напряжения с повышенной уставкой срабатывания, катушка которого подключена параллельно катушке первого реле напряжения, а замыкающий контакт второго реле напряжения первым выводом соединен с первым выводом замыкающего контакта первого реле напряжения, а вторым выводом соединен к +110 В оперативного напряжения через замыкающий блок-контакт третьего выключателя, причем размыкающий блок-контакт третьего выключателя одним концом соединен со вторым выводом замыкающего контакта первого реле напряжения, а вторым концом соединен с +110 В оперативного напряжения.

Изобретение относится к системе автоматизации электроснабжения электрических железных дорог переменного тока, а именно к устройствам автоматизации фидера контактной сети переменного тока железных дорог.

Известно устройство контроля короткого замыкания (КЗ) в контактной сети переменного тока [1], содержащее контактную сеть и линию продольного электроснабжения 27,5 кВ «Два провода-рельс (ДПР)», подключенными через выключатели к шинам тяговых подстанций. Проблема контроля короткого замыкания в отключенной контактной сети рассмотрена в работах [2-4].

В соответствии с прототипом [1] рассматривается устройство контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока двухпутного участка электрической железной дороги, содержащее сигнальное устройство, шины 27,5 кВ тяговой подстанции с подключенным к ней первым выключателем с размыкающим блок-контактом, питающими контактную сеть первого пути железной дороги, и вторым выключателем, питающим линию «два провода - рельс» (ДПР), к первому выключателю со стороны контактной сети подключена первичная обмотка трансформатора напряжения, одним концом к контактной сети, а вторым концом - к рельсу, а к его вторичной обмотке через размыкающий блок-контакт первого выключателя подключена катушка первого реле напряжения, причем сигнальное устройство одним концом подключено к «-110 В» оперативного напряжения, а другим концом к первому выводу замыкающего контакта первого реле напряжении.

Это устройство контролирует электрическую составляющую наведенного напряжения от ДПР (так как нагрузка ДПР небольшая, то практически отсутствует магнитная составляющая наведенного напряжения) и предназначено для однопутных участков. При пониженном значении наведенного напряжения определяется факт наличия устойчивого КЗ. Однако для двухпутных участков появляется магнитная составляющая, и даже при наличии устойчивого короткого замыкания наведенное напряжение может возрасти до 1000-1500 В от магнитной составляющей тяговой нагрузки на соседнем пути. Поэтому устройство определения состояния контактной сети двухпутного участка после аварийного отключения выключателя питающего фидера должно быть другим.

Цель изобретения - повысить надежность определения устойчивого КЗ на двухпутном участке.

Для реализации цели изобретения в устройство введены третий выключатель с размыкающим и замыкающим блок-контактами, подключенный к шинам 27,5 кВ и питающий контактную сеть второго пути, и второе реле напряжения с повышенной уставкой срабатывания, катушка которого подключена параллельно катушке первого реле напряжения, а замыкающий контакт второго реле напряжения первым выводом соединен с первым выводом замыкающего контакта первого реле напряжения, а вторым выводом соединен к +110 В оперативного напряжения через замыкающий блок-контакт третьего выключателя, причем размыкающий блок-контакт третьего выключателя одним концом соединен со вторым выводом замыкающего контакта первого реле напряжения, а вторым концом соединен с +110 В оперативного напряжения.

Поясним причину введения второго реле напряжения с повышенной уставкой срабатывания.

При аварийном отключении от КЗ фидеров контактной сети обоих путей наведенное напряжение от ДПР составляет 1…3,5 кВ при отсутствии КЗ, а при наличии КЗ в соответствии с измерениями - до 100…300 В.

При аварийном отключении от КЗ фидера контактной сети одного пути наведенное напряжение от ДПР и смежного (соседнего) пути 3…9 кВ при отсутствии КЗ (если линия ДПР отключена, то наведенное 2.5…8 кВ), а при наличии КЗ - до 1,0-1,5 кВ в связи с возможным магнитным влиянием от реальных в эксплуатации токов нагрузки смежного пути (при токе фидера 400…600 А).

Сравнение указанных значений наведенного напряжения при отключенном напряжении контактной сети на одном или на двух путях свидетельствует о возможном алгоритме определения устойчивого КЗ по наведенному напряжению.

Другими словами, устройство определения устойчивого КЗ формируется следующим способом:

1) Если аварийно от КЗ отключены оба фидера контактной сети (о чем свидетельствует положение блок-контактов выключателей фидеров контактной сети), то действует первое реле напряжения с уставкой срабатывания, например, 500 В.

2) Если аварийно от КЗ отключился только первый выключатель контактной сети, то действует второе реле напряжения с повышенной уставкой срабатывания, например, 2000 В.

В обоих случаях (при напряжении менее 500 В и 2000 В) будет фиксироваться устойчивое КЗ.

Схема изобретения представлена на фиг.1 и фиг.2 (принято, что наведенное напряжение контролируется на контактной сети первого пути), на которых введены следующие обозначения:

1 - Шины 27,5 кВ тяговой подстанции;

2 и 3 - выключатели фидеров контактной сети;

4 - выключатель фидера ДПР;

5 и 6 - контактная сеть первого и второго путей железной дороги;

7 - линия ДПР;

8 - трансформатор напряжения контроля наведенного напряжения с первичной и вторичной обмотками;

9 - размыкающий блок-контакт первого выключателя (при отключенном выключателе блок-контакт замкнут);

10 - катушка первого реле напряжения с замыкающим контактом 12;

11 - катушка второго реле напряжения с повышенной уставкой срабатывания с замыкающим контактом 13;

14 - сигнальное устройство, указывающее на отсутствие КЗ в контактной сети;

15 и 16 - размыкающий и замыкающий блок-контакты третьего выключателя (при отключенном выключателе размыкающий блок-контакт замкнут);

17 - рельсы:

18 - электромагнитное влияние контактной сети второго пути на контактную сеть первого пути;

19 - электромагнитное влияние ДПР на контактную сеть первого пути.

Схема работает следующим образом.

Рассмотрим два случая при проходящем КЗ на контактной сети 5 первого пути (т.е. после отключения выключателей фидеров контактной сети КЗ самоликвидируется).

1 случай. При КЗ отключаются выключатели 2 и 3 (выключатель 3 тоже может отключиться, так как оба пути соединены через пост секционирования, который на схеме не указан). Тогда электромагнитное влияние будет определяться только линией ДПР 7, т.е. электрическим влиянием, которое будет не меньше 1000 В при отсутствии КЗ. При отключении выключателя 2 размыкающий блок-контакт 9 будет замкнут и наведенное напряжение будет подано на катушку первого реле напряжения 10. Уставка первого реле напряжения 500 В, а наведенное напряжение более 1000 В. Поэтому при отсутствии КЗ первое реле напряжение с катушкой 10 сработает и при замкнутом размыкающем блок-контакте 15 третьего выключателя 3 (так как выключатель 3 отключен) сработает сигнальное устройство 14 и укажет, что КЗ отсутствует на контактной сети.

2 случай. При КЗ отключается только выключатель 2. Электромагнитное влияние определяется линией 7 ДПР и контактной сетью 6 второго пути, т.е. присутствует электрическое и магнитное влияние, и в этом случае наведенное напряжение при отсутствии КЗ превышает 3 кВ (а при отключенном ДПР - превышает 2,5 кВ). При отключении выключателя 2 размыкающий блок-контакт 9 будет замкнут и наведенное напряжение будет подано на катушку второго реле напряжения 11, уставка которого 2000 В. Второе реле напряжения сработает, замкнет замыкающий контакт 13 и при замкнутом замыкающим блок-контакте 16 третьего включенного выключателя 3 сработает сигнальное устройство 14, и укажет, что КЗ отсутствует на контактной сети.

Теперь разберем аналогичные случаи с устойчивым КЗ.

Если в первом случае КЗ устойчивое, то первое реле напряжения с катушкой 10 не сработает, его контакт 12 будет в отключенном состоянии и сигнальное устройство 14 не сработает, что указывается на устойчивое КЗ в контактной сети.

Если во втором случае КЗ устойчивое, то сигнальное устройство 14 также не сработает, так как в одной цепи блок-контакт 15 разомкнут, а во второй цепи контакт 13 разомкнут.

Уставки 500 В и 2000 В должны корректироваться на реальных участках путем измерений наведенного напряжения при наличии и отсутствии КЗ.

Эффективность устройства определяется снижением числа пережогов и объема повреждений контактной подвески в аварийных ситуациях, а также снижением повышенного износа коммутационной аппаратуры и силовых трансформаторов.

Источники информации

1. Патент на изобретение №2339961 от 27.03.2007. Устройство контроля короткого замыкания в контактной сети. (Герман Л.А., Авилов В.Ю и др.). Опубл. 27.11.2008.

2. Герман Л.А., Попов А.Ю. Оперативно определить зону повреждения в отключенной контактной сети. Локомотив №12 - 2011.

3. Патент на изобретение №2397502 от 29.04.2009. Устройство контроля проходящего и устойчивого короткого замыкания в контактной сети переменного тока (Герман Л.А., Герман В.Л.).

4. Герман Л.А., Демидов С.В., Попов Д.С., Якунин Д.В. Простой способ поиска повреждения на контактной сети переменного тока. Локомотив, 2008. - №4, с.45-46.

Устройство контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока двухпутного участка железной дороги, содержащее сигнальное устройство, шины 27,5 кВ тяговой подстанции с подключенными к ней первым выключателем с размыкающим блок-контактом, питающим контактную сеть первого пути железной дороги, и вторым выключателем, питающим линию «два провода - рельс» (ДПР), к первому выключателю со стороны контактной сети подключена первичная обмотка трансформатора напряжения одним концом к контактной сети, а вторым концом - к рельсу, а к его вторичной обмотке через размыкающий блок-контакт первого выключателя подключена катушка первого реле напряжения, причем сигнальное устройство одним концом подключено к -110 В оперативного напряжения, а другим концом к первому выводу замыкающего контакта первого реле напряжения, отличающееся тем, что введены третий выключатель с размыкающим и замыкающим блок-контактами, подключенный к шинам 27,5 кВ и питающий контактную сеть второго пути, и второе реле напряжения с повышенной уставкой срабатывания, катушка которого подключена параллельно катушке первого реле напряжения, а замыкающий контакт второго реле напряжения первым выводом соединен с первым выводом замыкающего контакта первого реле напряжения, а вторым выводом соединен к +110 В оперативного напряжения через замыкающий блок-контакт третьего выключателя, причем размыкающий блок-контакт третьего выключателя одним концом соединен со вторым выводом замыкающего контакта первого реле напряжения, а вторым концом соединен с +110 В оперативного напряжения.
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДВУХПУТНОГО УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДВУХПУТНОГО УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-19 из 19.
10.11.2015
№216.013.8e23

Способ регулирования мощности фильтрокомпенсирующей установки системы тягового электроснабжения железных дорог

Изобретение относится к линиям электроснабжения для транспортных средств. Способ регулирования заключается в том, что фильтрокомпенсирующую установку (ФКУ) включают или отключают в зависимости от значения измеряемого фактического коэффициента реактивной мощности в часы больших суточных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567996
Дата охранного документа: 10.11.2015
13.01.2017
№217.015.6b64

Способ регулирования напряжения на тяговой подстанции переменного тока

Способ относится к системе электроснабжения переменного тока электрических железных дорог, а именно к регулированию напряжения с помощью трансформатора с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (УРПН) и с установкой продольной емкостной компенсации (УПК) с нерегулируемой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592862
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.8fad

Устройство для моделирования электровоза переменного тока

Изобретение относится к моделированию промышленных процессов. Устройство для моделирования электровоза переменного тока, подключенного между контактной сетью и рельсом, содержит первый линейный резистор и параллельно ему включенную цепь с последовательно соединенными индуктивной катушкой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605225
Дата охранного документа: 20.12.2016
25.08.2017
№217.015.9b1d

Способ регулирования напряжения тяговой сети переменного тока

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности регулирования мощности установки поперечной емкостной компенсации (КУ), и, следовательно, повышение надежности и экономичности электроснабжения тяговой сети. Согласно способу параллельно установкам поперечной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610303
Дата охранного документа: 09.02.2017
25.08.2017
№217.015.ab82

Способ окислительной конверсии этана в этилен

Изобретение относится к способу окислительной конверсии этана в этилен. Способ включает подачу этана в реактор дегидрирования, где он контактирует с катализатором дегидрирования на основе оксидов металлов, каталитическое дегидрирование этана при повышенной температуре, отделение продуктов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612305
Дата охранного документа: 06.03.2017
13.02.2018
№218.016.268a

Способ снижения потерь мощности в тяговой сети переменного тока

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение потерь мощности путем эффективного регулирования мощности тиристорных фильтрокомпенсирующих установок (ФКУт) с резонансными фильтрами на посту секционирования и тяговых подстанциях межподстанционной зоны. Согласно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644150
Дата охранного документа: 08.02.2018
04.04.2018
№218.016.350b

Устройство для моделирования электровоза переменного тока

Устройство относится к моделированию системы электроснабжения переменного тока электрических железных дорог, а именно к модели электровоза переменного тока. Технический результат - повышение точности воспроизведения кривой тока электровоза в модели системы тягового электроснабжения. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645852
Дата охранного документа: 28.02.2018
11.10.2018
№218.016.9060

Способ определения повышенных значений уравнительного тока в тяговой сети переменного тока

Изобретение относится к электроснабжению электрифицированных железных дорог и может быть использовано для обнаружения повышенных значений уравнительного тока и его снижения. Для реализации цели с помощью АСКУЭ формируется массив напряжений за заданный период измерений напряжений на шинах 27,5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669245
Дата охранного документа: 09.10.2018
12.12.2018
№218.016.a58a

Автоматизация электроснабжения тяговой сети переменного тока

Изобретение относится к электроснабжению контактной сети. Устройство автоматизации электроснабжения тяговой сети переменного тока межподстанционной зоны содержит выключатели питающих линий контактной сети тяговых подстанций и поста секционирования, оборудованные устройствами АПВ. Устройства АПВ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674399
Дата охранного документа: 07.12.2018
Показаны записи 21-30 из 47.
09.06.2018
№218.016.5d31

Способ гидравлического разрыва пласта

Изобретение относится к способам управления, контроля и оптимизации параметров трещин гидроразрыва пласта (ГРП) при проведении ГРП в целевых пластах, отделенных от внешних пластов с высокой активностью содержащихся в них флюидов, тонкими экранами, а также в низкопродуктивных пластах малой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656054
Дата охранного документа: 30.05.2018
09.06.2018
№218.016.5df2

Установка ступенчатая поперечной емкостной компенсации

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение эффективности ступенчатого регулирования мощности установки ступенчатой поперечной емкостной компенсации (КУ) с включением пускового резистора параллельно реактору и обеспечение возможности форсировать режим КУ с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656368
Дата охранного документа: 05.06.2018
11.10.2018
№218.016.9060

Способ определения повышенных значений уравнительного тока в тяговой сети переменного тока

Изобретение относится к электроснабжению электрифицированных железных дорог и может быть использовано для обнаружения повышенных значений уравнительного тока и его снижения. Для реализации цели с помощью АСКУЭ формируется массив напряжений за заданный период измерений напряжений на шинах 27,5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669245
Дата охранного документа: 09.10.2018
12.12.2018
№218.016.a58a

Автоматизация электроснабжения тяговой сети переменного тока

Изобретение относится к электроснабжению контактной сети. Устройство автоматизации электроснабжения тяговой сети переменного тока межподстанционной зоны содержит выключатели питающих линий контактной сети тяговых подстанций и поста секционирования, оборудованные устройствами АПВ. Устройства АПВ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674399
Дата охранного документа: 07.12.2018
15.12.2018
№218.016.a7f3

Механизм компенсации продольных смещений ведущего моста

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссиям колесных транспортных средств. Механизм компенсации продольных смещений ведущего моста содержит двигательную установку, связанную карданной передачей с ведущим мостом. Мост прикреплен к рессорам с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674966
Дата охранного документа: 13.12.2018
10.02.2019
№219.016.b936

Способ регулируемой закачки жидкости по пластам и устройство для его реализации

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к оборудованию для эксплуатации нагнетательных скважин, вскрывших два пласта. В скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) спускают компоновку подземного оборудования, включающую нижний пакер, разъединитель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679406
Дата охранного документа: 08.02.2019
01.03.2019
№219.016.cd32

Устройство для нанесения этикеток

Изобретение относится к устройствам для накатывания этикеток на цилиндрические сосуды, установленные в горизонтальное положение. Устройство для нанесения этикеток содержит установленные параллельно на вертикальной панели вал подачи с рулона ленты, несущей самоклеящиеся этикетки, приводной вал,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002306244
Дата охранного документа: 20.09.2007
29.03.2019
№219.016.f3f1

Устройство контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока

Изобретение относится к системе автоматизации электроснабжения электрических железных дорог. Сущность: устройство содержит трансформатор остаточного напряжения, первичная обмотка которого подключена к одному из выключателей контактной сети, а вторичная обмотка через замыкающий с задержкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002365929
Дата охранного документа: 27.08.2009
09.05.2019
№219.017.4df5

Устройство поперечной емкостной компенсации

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам поперечной емкостной компенсации в тяговой сети переменного тока 25 кВ. Технический результат - снижение бросков тока и напряжения при включении КУ, что повышает надежность устройства. Для достижения данного результата...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002367077
Дата охранного документа: 10.09.2009
04.06.2019
№219.017.73a4

Устройство автоматизации поста секционирования контактной сети переменного тока на разъединителях

Изобретение относится к устройствам электроснабжения железнодорожного транспорта, и в частности, к электроснабжению постов секционирования контактной сети переменного тока. Технический результат: снижение времени отключенного состояния поста секционирования в аварийной ситуации. Сущность: в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690225
Дата охранного документа: 31.05.2019
+ добавить свой РИД