RU2339961C1 - Control device of short-circuit in overhead wiring - Google Patents
Control device of short-circuit in overhead wiring Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339961C1 RU2339961C1 RU2007111014/28A RU2007111014A RU2339961C1 RU 2339961 C1 RU2339961 C1 RU 2339961C1 RU 2007111014/28 A RU2007111014/28 A RU 2007111014/28A RU 2007111014 A RU2007111014 A RU 2007111014A RU 2339961 C1 RU2339961 C1 RU 2339961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- contact
- contact network
- terminal
- dpr
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системе автоматизации электроснабжения электрических железных дорог, а именно к устройствам контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока.The invention relates to a system for automating the power supply of electric railways, and in particular to short-circuit monitoring devices in a contact alternating current network.
Известно устройство контроля короткого замыкания (КЗ) по изобретению [1]. Его недостаток в том, что определение наличия КЗ можно осуществить только в течение не более 1...2 сек после аварийного отключения выключателя контактной сети. Однако при устойчивых КЗ в процессе поиска повреждений нужна информация о состоянии контактной сети длительное время (измеряемое часами).A device for monitoring a short circuit (SC) according to the invention [1]. Its disadvantage is that the determination of the presence of a short circuit can be carried out only within no more than 1 ... 2 seconds after an emergency shutdown of the contact network circuit breaker. However, in case of stable faults in the process of searching for damage, information on the state of the contact network for a long time (measured in hours) is needed.
Известна система электроснабжения контактной сети переменного тока [2, с.243, рис.16.21], содержащая шины 27,5 кВ тяговой подстанции с подключенным к ней первым включенным выключателем и вторым отключенным выключателем с нормально замкнутым блок-контактом, причем к первому включенному выключателю подключена линия ДПР 27,5 кВ (линия «Два провода - рельс» напряжением 27,5 кВ), а ко второму отключенному выключателю подключена контактная сеть однопутного участка электрической железной дороги, находящейся в зоне электрического влияния линии ДПР 27,5кВ за счет распределенной емкости «ДПР 27,5 кВ - контактная сеть» и «Контактная сеть - земля».A known power supply system of a contact alternating current network [2, p.243, Fig.16.21], containing 27.5 kV bus traction substation with the first switch on and the second switch off with a normally closed block contact, and to the first switch on a 27.5 kV DPR line is connected (a 27.5 kV “Two wires - rail” line), and a contact network of a single-track section of an electric railway located in the zone of electrical influence of the 27.5 kV DPR line is connected to the second disconnected switch by distributed capacitance "DPR 27.5 kV - contact network" and "Contact Network - land".
Контроль наличия или отсутствия КЗ в аварийно отключенной контактной сети определяется путем опробывания ее включением второго выключателя.Monitoring the presence or absence of a short circuit in an emergency-disconnected contact network is determined by testing it by turning on the second switch.
Недостаток указанного способа контроля КЗ состоит в том, что в связи с возможным включением второго выключателя на устойчивое КЗ повышается вероятность пережога контактной сети и увеличивается износ выключателя. В этом проявляется ненадежность работы указанного способа в системе электроснабжения.The disadvantage of this method of short-circuit monitoring is that in connection with the possible inclusion of a second circuit breaker on a stable short-circuit, the likelihood of burning the contact network increases and the wear of the circuit breaker increases. This manifests the unreliability of the specified method in the power supply system.
Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства за счет использования наведенного напряжения в контактной сети.The aim of the present invention is to increase the reliability of the device through the use of induced voltage in the contact network.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее шины 27,5 кВ тяговой подстанции с подключенным к ней первым включенным выключателем и вторым отключенным выключателем с нормально замкнутым блок-контактом, причем к первому включенному выключателю подключена линия ДПР 27,5 кВ, а ко второму отключенному выключателю подключена контактная сеть однопутного участка электрической железной дороги, находящейся в зоне электрического влияния линии ДПР 27,5 кВ за счет распределенной емкости «ДПР-27,5 кВ - контактная сеть» и «Контактная сеть - земля», введены трансформатор напряжения с первичной и вторичной обмотками, реле напряжения, у которого катушка с двумя выводами и нормально разомкнутый контакт, и сигнальное устройство контроля наличия напряжения в контактной сети, причем один вывод первичной обмотки трансформатора напряжения подключен к контактной сети, а другой вывод подключен к земле, при этом один вывод вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен к первому выводу катушки реле напряжения, а второй вывод вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен через нормально замкнутый блок-контакт второго отключенного выключателя ко второму выводу катушки реле напряжения, причем один вывод нормально разомкнутого контакта реле напряжения подключен к «+» источника питания, а другой вывод - к сигнальному устройству контроля наличия напряжения в контактной сети.This goal is achieved by the fact that in a device containing 27.5 kV buses of a traction substation with a first on and off switch connected to it and a second off switch with a normally closed block contact, and a 27.5 kV DPR line is connected to the first on switch and the second disconnected circuit breaker is connected to the contact network of a single-track section of an electric railway located in the zone of electrical influence of the 27.5 kV DPR line due to the distributed capacity "DPR-27.5 kV - contact network" and "Contact set - ground ”, a voltage transformer with primary and secondary windings, a voltage relay with a coil with two terminals and a normally open contact, and a signaling device for monitoring the presence of voltage in the contact network are introduced, with one terminal of the primary winding of the voltage transformer connected to the contact network, and the other terminal is connected to ground, while one terminal of the secondary winding of the voltage transformer is connected to the first terminal of the coil of the voltage relay, and the second terminal of the secondary winding of the voltage transformer is for prison through the normally closed auxiliary contact of the second circuit breaker trip coil to the second terminal voltage relays, with one terminal of a normally open relay contact connected to the voltage "+" power source and the other terminal - to the signal monitoring device of voltage in the catenary.
Такое выполнение устройства, в которое введены трансформатор напряжения с первичной и вторичной обмотками, реле напряжения, у которого катушка с двумя выводами и нормально разомкнутый контакт, и сигнальное устройство контроля наличия напряжения в контактной сети, причем один вывод первичной обмотки трансформатора напряжения подключен к контактной сети, а другой вывод подключен к земле, при этом один вывод вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен к первому выводу катушки реле напряжения, а второй вывод вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен через нормально замкнутый блок-контакт второго отключенного выключателя ко второму выводу катушки реле напряжения, причем один вывод нормально разомкнутого контакта реле напряжения подключен к «+» источника питания, а другой вывод - к сигнальному устройству контроля наличия напряжения в контактной сети, позволяет по наличию наведенного напряжения в контактной сети (от ДПР 27,5 кВ) определить отсутствие КЗ в контактной сети, а при отсутствии наведенного напряжения в контактной сети - наличие устойчивого КЗ.Such an embodiment of the device, into which a voltage transformer with primary and secondary windings, a voltage relay, in which a coil with two leads and a normally open contact, and a signal device for monitoring the presence of voltage in the contact network, is introduced, moreover, one terminal of the primary winding of the voltage transformer is connected to the contact network and the other terminal is connected to ground, while one terminal of the secondary winding of the voltage transformer is connected to the first terminal of the voltage relay coil, and the second terminal of the secondary winding t the voltage descriptor is connected through a normally closed block contact of the second disconnected switch to the second terminal of the voltage relay coil, and one terminal of the normally open voltage relay contact is connected to the “+” power source, and the other terminal to the signaling device for monitoring the presence of voltage in the contact network, by the presence of induced voltage in the contact network (from the DCF of 27.5 kV) determine the absence of short circuit in the contact network, and in the absence of induced voltage in the contact network - the presence of stable Short circuit.
На чертеже представлена схема устройства контроля короткого замыкания в контактной сети.The drawing shows a diagram of a device for monitoring a short circuit in a contact network.
К шинам 27,5 кВ (1) тяговой подстанции подключены первый включенный выключатель (2) для питания линии ДПР-27,5 кВ (4) и второй отключенный выключатель (3) с нормально замкнутым блок-контактом (9) для питания контактной сети (5). Контактная сеть (5) находится в зоне электрического влияния линии ДПР-27,5 кВ в связи с наличием распределенной емкости (6) «ДПР-27,5 кВ - контактная сеть» и (7) «Контактная сеть - земля». Один вывод высоковольтной обмотки трансформатора напряжения (8) подключен к контактной сети (5), а другой - к земле. Вторичная обмотка трансформатора напряжения (8) одним выводом подключена к одному выводу катушки реле напряжения (10), а другим выводом подключена через нормально замкнутый блок-контакт (9) к другому выводу катушки реле напряжения (10). Нормально разомкнутый контакт (11) реле напряжения (10) дает команду оповещения о наличии наведенного напряжения в отключенной контактной сети (5).The first on-off switch (2) is connected to the 27.5 kV buses (1) of the traction substation to power the DPR-27.5 kV line (4) and the second off switch (3) with a normally closed block contact (9) to power the contact network (5). The contact network (5) is located in the electric influence zone of the DPR-27.5 kV line due to the presence of distributed capacities (6) “DPR-27.5 kV - contact network” and (7) “Contact network - ground”. One terminal of the high voltage winding of the voltage transformer (8) is connected to the contact network (5), and the other to the ground. The secondary winding of the voltage transformer (8) is connected with one terminal to one terminal of the voltage relay coil (10), and the other terminal is connected through a normally closed block contact (9) to the other terminal of the voltage relay coil (10). A normally open contact (11) of the voltage relay (10) gives a warning command about the presence of induced voltage in the disconnected contact network (5).
На чертеже показан один из возможных вариантов КЗ (12) в конце участка контактной сети (5).The drawing shows one of the possible short circuit options (12) at the end of the contact network section (5).
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В исходном состоянии выключатель (3) включен для питания контактной сети (5) однопутного участка электрической железной дороги от шин 27,5 кВ (1). Шины 27,5 кВ (1) получают питание от обмотки силового трансформатора тяговой подстанции (не показано), один из выводов которой соединен с рельсами и землей (контуром заземления).In the initial state, the switch (3) is turned on to power the contact network (5) of the single-track section of the electric railway from 27.5 kV buses (1). 27.5 kV buses (1) receive power from the winding of the power transformer of the traction substation (not shown), one of the terminals of which is connected to rails and ground (ground loop).
При КЗ (12) выключатель (3) отключается от защиты. Контактная сеть (5) находится в зоне мощного электрического влияния от линии ДПР-27,5 кВ в связи с наличием распределенной емкости (6) и (7). Обычно линия ДПР-27,5 кВ (4) расположена с полевой стороны опор контактной сети (5), расстояние между проводами ДПР-27,5 кВ и контактной сети 4...6 м, а протекаемая мощность нагрузки в линии ДПР-27,5 кВ невелика и, как правило, не превышает 3-5% от мощности силового трансформатора тяговой подстанции. Поэтому в связи с малым магнитным влиянием далее рассматривается только электрическое влияние.In case of short circuit (12), the switch (3) is disconnected from the protection. The contact network (5) is located in the zone of powerful electric influence from the DPR-27.5 kV line due to the presence of distributed capacitance (6) and (7). Typically, the DPR-27.5 kV line (4) is located on the field side of the supports of the contact network (5), the distance between the wires of the DPR-27.5 kV and the contact network is 4 ... 6 m, and the leakage load power in the DPR-27 line , 5 kV is small and, as a rule, does not exceed 3-5% of the power of the power transformer of the traction substation. Therefore, in connection with a small magnetic influence, only electric influence is considered below.
После отключения выключателя (3) могут быть два варианта состояния контактной сети (5):After opening the switch (3), there can be two options for the state of the contact network (5):
1) КЗ устойчивое. Тогда трансформатор напряжения (8) покажет, что напряжение в контактной сети практически равно нулю, и поэтому реле напряжения (10) не сработает. В соответствии с «Инструкцией о порядке действия локомотивных бригад и работников дистанций электроснабжения при повреждениях токоприемников, контактной сети...» (МПС РФ№ЦТ-ЦЭ-860 от 09.10.2001) в течение двух минут опускаются токоприемники электроподвижного состава. Далее организуется поиск повреждения.1) KZ is sustainable. Then the voltage transformer (8) will show that the voltage in the contact network is almost zero, and therefore the voltage relay (10) will not work. In accordance with the “Instruction on the procedure for locomotive brigades and employees of power supply distances in case of damage to current collectors, the contact network ...” (Ministry of Railways of the Russian Federation No. ЦТ-ЦЭ-860 dated 09.10.2001), the current collectors of electric rolling stock are lowered. Next, a search for damage is organized.
2) КЗ проходящее (то есть после отключения выключателя (3) КЗ самоликвидируется, например, при перекрытии дугой гирлянды изоляторов). Опять в течение двух минут опускаются токоприемники, и тогда в контактной сети появится наведенное напряжение и реле напряжение (10), подключенное ко вторичной обмотке трансформатора напряжения через замкнутый блок-контакт (9) при отключенном выключателе (3), сработает и замкнется его контакт (11). Далее поступает команда на сигнальное устройство (13). В простейшем варианте - это сигнальная лампочка, загорающаяся при отсутствии КЗ в контактной сети и разрешающая включение выключателя (3). В более сложном варианте - это устройство передачи информации на диспетчерский пункт.2) Short circuit passing (that is, after the circuit breaker (3) is turned off, the short circuit is self-destructing, for example, when the arc of insulators is blocked by the arc). Again, within two minutes, the current collectors fall, and then the induced voltage appears in the contact network and the voltage relay (10) connected to the secondary winding of the voltage transformer through a closed block contact (9) with the circuit breaker (3) turned off, its contact trips and closes ( eleven). Next comes the command to the signaling device (13). In the simplest version, this is a signal light that lights up when there is no short circuit in the contact network and allows the circuit breaker to be turned on (3). In a more complex version, this is a device for transmitting information to a control room.
Таким образом, контроль наведенного напряжения в отключенной от питания (от шин 27,5 кВ) контактной сети (5) позволяет определить: КЗ ликвидировалось или КЗ устойчивое.Thus, the control of the induced voltage in the contact network (5) disconnected from the power supply (from 27.5 kV buses) allows you to determine whether the short circuit has been eliminated or the short circuit is stable.
В первом случае дается команда на запрет включения выключателя (3) и начинается поиск повреждения, например, путем поочередного отключения продольно включенных разъединителей контактной сети (не показаны). При этом после отключения очередного разъединителя не нужно включать выключатель (3) для опробывания состояния контактной сети, как это сейчас делается (и зачастую включение производят на КЗ с вытекающими последствиями).In the first case, a command is given to prohibit the circuit breaker (3) from being turned on and the search for damage begins, for example, by alternately disconnecting the longitudinally connected contact network disconnectors (not shown). In this case, after disconnecting the next disconnector, it is not necessary to turn on the switch (3) to test the state of the contact network, as is now done (and often switching on is carried out in the short circuit with the following consequences).
В рассматриваемом изобретении при поиске устойчивого КЗ срабатывание реле (10) и соответствующее замыкание его контакта (11) укажет на ликвидацию повреждения (КЗ).In the present invention, when searching for a stable short circuit, the operation of the relay (10) and the corresponding closure of its contact (11) will indicate the elimination of damage (short circuit).
Во втором случае дается команда на включение выключателя (3).In the second case, a command is given to turn on the switch (3).
При испытаниях на действующем однопутном участке электрической железной дороги системы 25 кВ Суроватиха - Окская (50 км) Горьковской железной дороги получены следующие результаты (питающая подстанция - Суроватиха, а у Окской - раздел по контактной сети).When testing the Surovatikha - Okskaya system (50 km) of the Gorky Railway on the existing single-track section of the electric railway, the following results were obtained (power substation - Surovatikha, and the section on the contact network at Okskaya).
При устойчивом КЗ на 25-м, а затем на 50-м километре от тяговой подстанции указанной зоны напряжение в контактной сети было практически ноль.With a stable short circuit at the 25th, and then at the 50th kilometer from the traction substation of the indicated zone, the voltage in the contact network was almost zero.
При отсутствии КЗ в отключенной контактной сети напряжение было около 2,5 кВ. Это соответствовало расчетным данным для этого участка, выполненным по формуле, приведенной в [2, с.237]. In the absence of a short circuit in a disconnected contact network, the voltage was about 2.5 kV. This corresponded to the calculated data for this section, performed according to the formula given in [2, p.237].
Технико-экономический эффект проявляется в следующем:The technical and economic effect is manifested in the following:
- не происходит излишних включений выключателя на устойчивое КЗ, поэтому уменьшается износ выключателя и силового трансформатора в связи с уменьшением электродинамического воздействия на обмотки,- unnecessary switching of the circuit breaker to a stable short circuit does not occur, therefore the wear of the circuit breaker and power transformer is reduced due to a decrease in the electrodynamic effect on the windings,
- сокращается время поиска повреждений,- reduced search time for damage,
- снижается вероятность пережога контактной сети.- the likelihood of burnout of the contact network is reduced.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. А.С. СССР №758015, G01R 31/02, Устройство испытания контактной сети на короткое замыкание. Герман Л.А., опубл. Бюл. №31, 1980.1. A.S. USSR No. 758015, G01R 31/02, Device for testing the contact network for short circuit. German L.A., publ. Bull. No. 31, 1980.
2. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т.1 / Под ред. К.Г.Марквардта. - М.: Транспорт, 1980. - 256 с.2. Directory of railroad power supply. T.1 / Ed. K.G. Marquardt. - M.: Transport, 1980 .-- 256 s.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007111014/28A RU2339961C1 (en) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Control device of short-circuit in overhead wiring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007111014/28A RU2339961C1 (en) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Control device of short-circuit in overhead wiring |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2339961C1 true RU2339961C1 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=40193295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007111014/28A RU2339961C1 (en) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Control device of short-circuit in overhead wiring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2339961C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531025C2 (en) * | 2012-09-07 | 2014-10-20 | Леонид Абрамович Герман | Short-circuit control device in alternating-current contact system of double-track railway line |
| RU2647108C1 (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (МИИТ) | Method of partly non-selective protection of a threshold ac network |
| RU2744492C1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-03-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ)) | Method for controlling automatic circuit reclosers of the alternating current circuit breaker of a double-track section |
| RU2793578C1 (en) * | 2022-07-23 | 2023-04-04 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учереждение Высшего Образования "Самарский Государственный Универститет Путей Сообщения" (Самгупс) | Method for automatic reclosing (ar) of switches of a double-track section of alternating current of traction power supply with a sectioning point on disconnectors |
-
2007
- 2007-03-27 RU RU2007111014/28A patent/RU2339961C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531025C2 (en) * | 2012-09-07 | 2014-10-20 | Леонид Абрамович Герман | Short-circuit control device in alternating-current contact system of double-track railway line |
| RU2647108C1 (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (МИИТ) | Method of partly non-selective protection of a threshold ac network |
| RU2744492C1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-03-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ)) | Method for controlling automatic circuit reclosers of the alternating current circuit breaker of a double-track section |
| RU2793578C1 (en) * | 2022-07-23 | 2023-04-04 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учереждение Высшего Образования "Самарский Государственный Универститет Путей Сообщения" (Самгупс) | Method for automatic reclosing (ar) of switches of a double-track section of alternating current of traction power supply with a sectioning point on disconnectors |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2664621C1 (en) | Distributed protection system for the segmented power network on the electrified railway | |
| CN102253308B (en) | Method for determining asymmetric short circuit fault of long stator according to negative sequence voltage | |
| RU160050U1 (en) | AC POSITION SECTION POST | |
| RU2339961C1 (en) | Control device of short-circuit in overhead wiring | |
| KR101332413B1 (en) | Power Line Communication System utilizing Arrester for Electric train system | |
| RU2397502C1 (en) | Control device of transient and sustained short circuit in alternating current contact network | |
| JP2017013547A (en) | Ground fault protection device and ground fault protection system | |
| RU77447U1 (en) | SHORT-CIRCUIT CONTROL DEVICE IN AC CONTACT NETWORK | |
| Morton | Circuit breaker and protection requirements for DC switchgear used in rapid transit systems | |
| RU2498328C1 (en) | Method for control of automatic reclosure of feeder switch with short-circuiting control in overhead system | |
| RU2647108C1 (en) | Method of partly non-selective protection of a threshold ac network | |
| RU2531025C2 (en) | Short-circuit control device in alternating-current contact system of double-track railway line | |
| RU85672U1 (en) | AC SHORT CONTROL DEVICE | |
| RU2316777C2 (en) | Device for inspecting short circuit in ac traction circuit | |
| CN103018631A (en) | System for 10kV fault line detection | |
| RU2724143C1 (en) | Device for prohibition of automatic repeated switching-on of double-track road ac catenary system circuit breaker | |
| Munteanu et al. | Aspects about Supply Systems in Railway Electric Traction | |
| RU127196U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF A SUSTAINABLE SHORT CIRCUIT AND PROHIBITION OF AUTOMATIC REPEATED SWITCHING OF THE AC CONTACT NETWORK SWITCH | |
| RU2316779C2 (en) | Device for inspecting short circuit in ac contact circuit | |
| RU2744492C1 (en) | Method for controlling automatic circuit reclosers of the alternating current circuit breaker of a double-track section | |
| RU2803041C1 (en) | Circuit breaker auto-reclosing control method | |
| RU2795540C1 (en) | METHOD OF AUTOMATIC RECLOSING (AR) OF THE SUPPLY LINES OF CONTACT NETWORK OF DOUBLE-TRACK SECTION OF 25 kV SYSTEM WITH SECTIONING POINT AT DISCONNECTORS | |
| JP7245127B2 (en) | earth fault protector | |
| Goh et al. | 1500 V DC traction system for the North East Line | |
| RU156426U1 (en) | AC SECTION POST WITH INSTALLATION OF LONGITUDINAL COMPENSATION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090328 |