Claims (1)
К недостаткам известного устройства относитс недостаточна надежность работы при- возникновении в сети недопустимых токов перегрузки и коротких замыканий. Это объ сн етс тем, что с целью уменьшени потерь в двигател х электровоза и наименьше го снижени КПД преобразовател длительность паузы в силовом питании сети дл осуществлени контрол сопротивлени утечки необходимо установить наименьшей, с учетом обеспечени надежности работы устройства при допустимых перегрузках т гового преобразовател . Однако при возникновении в сети недопустимого сопротивлени утечки при минимальной пауз силового питани в случае наличи (недопустимых токовых перегрузок или удаленных от подстанции токов короткого замыкани (когда токова отсечка м.т.з не срабатывает) устройство не может произвести защитного отключени , отключение же сети максимально токовой защиты не обеспечивает, требуемой по услови м электробезопас ности быстродействи , поскольку она имеет токовременную зависимость. Отказ в работе защиты от утечек происходит потому, что при работе преобра зовател в режиме т говой нагрузки сети при большом соотношении индуктивности и активного ее сопротивлени импульсы силового тока заход т в область отрицательного напр жени . Ток при отрицательном напр жении сети поддерживаетс за счет действи ЭДС, ее индуктивности. Врем «лротекани пр мого тока в области отрицательног напр жени сети (т,е. приращени уг .ла проводимости вентилей преобразовател или длительность его инвертор ного режима при выключении силового тока) зависит как от соотношени индуктивности и активного сопротивлени сети, так и от величины ее т гового тока. Если длительность протекани пр мого тока в области отрицательного напр жени сети превысит длительность паузы силового напр жени , предназначенной дл осущест влени контрол сопротивлени утечки то вследствие наличи напр жени обратной пол рности в сети, которое превышает значение напр жени источника оперативного тока, имеющего такую же пол рность, обуславливает протекание обратного тока в его цепи во врем контрол сопротивлени утеч ки (во врем протекани селекторного импульса в логической схеме чувстви тельного органа защиты), что вызовет 4 отказ в работе защитного устройства, поскольку чувствительный орган срабатывает только при превышении порога пр мого тока оперативной цепи. Целью изобретени вл етс повышение надежности работы устройства при по влении в сети недопустимых перегрузок и коротких замыканий. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл защитного отключени контактной сети посто нного тока с цикличным прерыванием цепи нагрузки снабжено датчиком состо ни вентилей силового преобразовател и логическим элементом ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом чувствительного органа, а входы его соединены соответственно с датчиком сопротивлени утечки и датчиком состо ни вентилей, вход которого подключают к силовому преобразователю. На чертеже изображена блок-схема устройства. Управл ющие электроды вентилей силового выпр мител 1 подключены к системе 2 управлени . Нагрузка 3 подключена к сети через вентильный заградитель , в качестве которого использован обычиь1Й неуправл емый вентиль . Источник 5 оперативного тока подключен к сети через датчик 6 сопротивлени утечки (датчик оперативного тока)и фильтр 7 присоединени , в состав которого входит диод 8,шунтирующий датчик сопротивлени утечки, а также цепь, состо щую из последовательно соединенных токоограничивающего резистора 9, зашунтированного диодом 10, и разр дного резистора 11, включенную последовательно с источником оперативного тока, и диод 12, шунтируюа1ий цепь, состо щую из последовательно соединенных датчика 6 сопротивлени утечки и источника 5 оперативного тока,причем диод 12 включен в провод щем направлении дл тока силового источника, а диоды 8 и 10 включены дл него встречно. Фильтр присоединени служит дл исключени вли ни тока силового источника на надежность работы датчика сопротивлени утечки и источника оперативного тока. Первый вход чувствительного органа 13 соединен с датчиком наличи паузы в силовом питании сети, в качестве которого используетс система 2 управлени силового преобразовател . Второй вход чувствительного органа соединен с логическим элементом ИЛИ It, первый вход которого соединен с датчиком 6 сопротивлени утечки, а второй - с датчиком 15 состо ни вен тилей i/вход которого подключен к силовому преобразователю 1. Чувствител ный орган 13 защитного устройства состоит из последовательно соединенных формировател 16 селекторных импульсов , селектора 17 оперативного тока и релейного органа 18, выход которого вл етс выходом чувствител ного органа и соединен с системой 2 управлени . Сопротивление утечки сети показано в виде резистора 19,емкость сети - в виде конденсатора 2 Устройство работает следующим образом. Система 2 управлени осуществл ет прерывистое питание управл ющих элек тродов вентилей силового преобразовател 1, в моменты отсутстви тока в цеп х управлени этих вентилей они запираютс и, следовательно, источни силового посто нного тока сети также оказываетс запертым. При этом, с цельЪ получени высокой стабильности параметров цикличного питани сети, частота этого прерывистого питани жестко синхронизирована с частотой напр жени питающей сети переменного тока (это достигаетс , например, путем применени в системе управлени коммутирующего блока, выполненного и последовательно соединенных ключа и делител частоты, вход которого св зан с одной из фаз напр жени питающей сети переменного тока). Во врем паузы силового питани сети ток от оперативного источника 5 протекает через сопротивление 19 утечки и параллельно ему через емкость 20 сети (во врем ее зар да), а также через датчик 6 сопротивлени утечки и через резисторы 9 и 11. .В случае, когда преобразователь работает в инверторном режиме (при нагрузке с большим соотношением индуктивности и активного сопротивлени ), при котором импульсы силового тока заход т в область отрицательного напр жени сети, емкость сети зар жаетс до этого значени напр жени , а после запирани преобразовател разр жаетс через сопротивление 13 утечки и через цепь, состо щую из разр дного резистора 11, диода 10, источника 5 оперативного тока и диода 8. В конце паузы силового питани , когда пере86 ходный процесс зар да (разр да) емкости заканчиваетс , оперативный ток имеет только принужденную составл ющую и протекает только через сопротивление 19 утечки. Через нагрузку 3 оперативный ток не протекает, так как в ее цепи находитс вентильный заградитель , также он не протекает через диоды 8, 10 и 12, поскольку они включены дл него встречно . Измерение сопротивлени утечки производитс чувствительным органом 13, один из входов которого соединен с датчиком 6 сопротивлени утечки через логический элемент ИЛИ 14. В процессе выделени сигнала этого датчика селектор 17, выполненный на логическом элементе И, подает на вход релейного элемента 18 сигнал управлени только при наличии открывающих сигналов на обоих его входах. При этом на один его вход подаетс открывающий сигнал с формировател 16 селекторных импульсов, выполненного из последовательно соединенных нуль-органа и логического элемента° И, только лишь в момент окончани паузы силового питани сети. На второй вход селектора 16 поступают сигналы с датчика 6 сопротивлени утечки через логический элемент ИЛИ 1, причем этот сигнал поступает на прот жении длительности импульса силового питани сети, а во врем его прерывани этот сигнал отсутствует при условии, что в сети нет утечки. При по влении же недопустимого сопротивлени утечки на этот вход поступает открывающий сигнал и в момент прерывани силового питани сети (так как через датчик 6 сопротивлени утечки протекает оперативный ток). Следовательно, при отсутствии утечки на оба входа селектора 16 открывающие сигналы поступают поочередно (не совпада во времени) и на выходе его сигнал отсутствует, при по влении же утечки на оба его входа (в момент прерывани силового питани ) открывающие сигналы поступают одновременно и селектор подает сигнал управлени на релейный элемент 18, который срабатывает и воздействует на цепь отключени выключател кон- тактной сети. В случае по влени в сети недопустимогб тока перегрузки или короткого замыкани при.большом соотношении ее индуктивности и активного сопротивлени , когда длительность протекани пр мого тока в области отрицательного напр жени сети превышает длительность паузы силового напр жени , предназначенной дл осуществлени контрол сопротивлени утечки, датчик 15 состо ни вентилей силового преобразовател 1 фиксирует открытое состо ние вентилей преобразовател и подает через логической элемент ИЛИ Н открывающий сигнал на селектор 17, который подает сигнал управлени на релейный элемент 18 в момент поступлени сигнала с формировател 16 селекторных импульсов и воздействует на цепь отключени выкл чател контактной сети. При этом следует отметить, что на р ду с использованием датчика состо ни вентилей преобразовател можно использовать датчик обратного тока оперативной цепи или датчик силового тока нагрузки, или датчик обратного напр жени сети (порог срабатывани которого выше величины напр жени ис точника оперативного тока). Предпочтение отдано использованию датчика состо ни вентилей потому, что отдельные виды таких датчиков примен ютс в серийных тиристорных преобразовател х (например, преобразовател х объединени Преобразователь) и по сравнению с датчиком тока дают более правильную информацию о состо нии вентилей. Дл исключени снижени уставки срабатывани устройства под вли нием разр да емкости сети при граничном режиме работы преобразовател в инверторном режиме при прерывании тока нагрузки сети, когда момент запирани преобразовател происходит непосредственно перед моментом контрол сопротивлени утечки сети (перед момен том формировани селекторного сигнала ) необходимо выполнение услови 8 олного разр да емкости сети через азр дную цепь (резистор 11, диод 10, сточник 5 оперативного тока и диод 8) на прот жении времени непосредственного контрол сопротивлени утечки , т.е. устанавливаютдлительность селекторного импульса не менее, чем длительность переходного процесса разр да емкости сети дл того, чтобы оперативный ток во врем контрол сопротивлени утечки .мог достичь уста-т новившегос значени . Технико-экономические преимущества изобретени заключаютс в повышеНИИ надежности работы за счет использовани минимально необходимой длительности паузы в силовом питании и устранени отказов в его работе при по влении недопустимых перегрузок и коротких замыканий в услови х повышенного соотношени йндyкfивнocти и активного сопротивлени сети. Формула изобретени Устройство дл защитного отключени контактной сети посто нного тока с цикличным прерыванием цепи нагрузки по авт.св. № 845218, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности, оно снабжено датчиком состо ни вентилей силового преобразовател и логическим элементом ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом чувствительного органа, а входы его соединены соответственно с датчиком сопротивлени утечки и датчиком состо ни вентилей, вход которого подключают к силовому преобразователю . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авто|3ское свидетельство СССР по за вке N 279 009/24-07,кл.Н 02 Н 3/16, 1979.The disadvantages of the known device are the insufficient reliability of operation in the case of occurrence of unacceptable overload currents and short circuits in the network. This is due to the fact that in order to reduce losses in engines of an electric locomotive and to reduce the efficiency of the converter as little as possible, the duration of the pause in the power supply of the network to control leakage resistance must be set to the shortest, taking into account ensuring the reliability of the device at permissible overloads of the converter. However, if an unacceptable leakage resistance occurs in the network with minimal power supply pauses in the event of (unacceptable current overloads or short-circuit currents removed from the substation (when the cut-off current is not triggered), the device cannot produce a protective disconnect does not provide the current protection required by the electrical safety conditions of speed, since it has a current time dependence.The failure of the protection against leakage occurs because Operating the converter in the mode of traction load of the network with a large ratio of inductance and active resistance of the power current pulses go to the negative voltage region. The current at the negative voltage of the network is maintained due to the action of EMF, its inductance. the area of negative mains voltage (t, e. increments of conductivity of the converter valves or the duration of its inverter mode when the current is turned off) depends both on the ratio of inductance and active The resistance of the network and the magnitude of its current flow. If the duration of the flow of a direct current in the area of a negative network voltage exceeds the duration of a pause of a power voltage intended for monitoring leakage resistance, then due to the presence of a voltage of reverse polarity in the network that exceeds the value of the source of the operating current having the same voltage rity, causes the flow of reverse current in its circuit during the control of leakage resistance (during the flow of the selector pulse in the logic circuit of the sensing organ protection), which will cause a 4 failure in the operation of the protective device, since the sensitive organ triggers only when the forward current threshold of the operational circuit is exceeded. The aim of the invention is to improve the reliability of the device during the occurrence of unacceptable overloads and short circuits in the network. The goal is achieved by the fact that the device for protective disconnection of the contact network of direct current with cyclic interruption of the load circuit is equipped with a valve state sensor of the power converter and an OR logic element, the output of which is connected to the second input of the sensing organ, and its inputs are connected respectively to the leak resistance sensor and a valve state sensor, the input of which is connected to the power converter. The drawing shows a block diagram of the device. The control electrodes of the valves of the power rectifier 1 are connected to the control system 2. Load 3 is connected to the network through a valve barber, which is used as a customary uncontrolled valve. The operating current source 5 is connected to the network via a leakage resistance sensor 6 (operational current sensor) and an attachment filter 7, which includes a diode 8, a bypass leakage resistance sensor, and a circuit consisting of series-connected current-limiting resistor 9, bridged by a diode 10 and a discharge resistor 11 connected in series with a source of operating current, and a diode 12, shunt circuit, consisting of a series-connected leakage resistance sensor 6 and a source of operating current 5, A diode 12 is connected in the conductive direction for the current of the power source, and the diodes 8 and 10 are switched in opposite to it. The attachment filter serves to eliminate the influence of the current of the power source on the reliability of the leakage resistance sensor and the source of the operational current. The first input of the sensing organ 13 is connected to the sensor of the presence of a pause in the power supply network, which is used as the control system 2 of the power converter. The second input of the sensing organ is connected to the logical element OR It, the first input of which is connected to the leakage resistance sensor 6, and the second to the sensor 15 of the fan condition i / whose input is connected to the power converter 1. The security device 13 of the protective device consists of connected by a generator 16 selector pulses, the selector 17 operating current and a relay body 18, the output of which is the output of the sensing organ and is connected to the system 2 controls. The leakage resistance of the network is shown in the form of a resistor 19, the network capacity is in the form of a capacitor 2 The device operates as follows. The control system 2 provides intermittent power to the control electrodes of the gates of the power converter 1, at the moments when there is no current in the control circuits of these gates they are locked and, consequently, the sources of power direct current are also locked. At the same time, in order to obtain high stability of the cyclic power parameters of the network, the frequency of this intermittent power is rigidly synchronized with the frequency of the AC mains supply voltage (this is achieved, for example, by using a switch and a frequency divider in the control system, the input of which is connected to one of the phases of the AC supply voltage). During the pause of the mains power supply, the current from the operational source 5 flows through the leakage resistor 19 and parallel to it through the network capacitance 20 (during its charging), as well as through the leakage resistance sensor 6 and through resistors 9 and 11.. the converter operates in the inverter mode (with a load with a large ratio of inductance and active resistance), in which the power current pulses go to the negative voltage area of the network, the network capacity is charged to this voltage value, and after locking the voltage The battery is discharged through a leakage resistor 13 and through a circuit consisting of a discharge resistor 11, a diode 10, an operating current source 5 and a diode 8. At the end of the power supply pause, when a transient charge (discharge) capacitance process ends, the current has only a forced component and flows only through the leakage resistance 19. Through the load 3, the operational current does not flow, since a valve barber is in its circuit, it also does not flow through diodes 8, 10 and 12, since they are switched on for it is counter to it. The leakage resistance is measured by the sensing body 13, one of the inputs of which is connected to the leakage resistance sensor 6 via the logic element OR 14. In the process of extracting the signal of this sensor, the selector 17, performed on the logic element AND, supplies the control element 18 to the input of the control signal only if there is opening signals at both of its inputs. In this case, an opening signal from the driver of 16 selector pulses, made of serially connected zero-organ and logic element, is supplied to one of its inputs, only at the moment of termination of the power supply network pause. The second input of the selector 16 receives signals from the leakage resistance sensor 6 through the logic element OR 1, and this signal arrives over the duration of the mains power supply pulse, and during its interruption this signal is absent provided that there is no leakage in the network. When an unacceptable leakage resistance appears, this input also receives an opening signal at the moment when the mains power supply is interrupted (as the operating current flows through the leakage resistance sensor 6). Therefore, in the absence of leakage, both inputs of the selector 16 open signals alternately (not coincident in time) and there is no signal at the output, when a leak occurs, both of its inputs (at the moment of interruption of the power supply) open signals simultaneously and the selector delivers a control signal to the relay element 18, which operates and acts on the trip circuit of the switch of the contact network. In the event of an inadmissible current overload or short circuit in the network, a large ratio of its inductance and resistance when the duration of the flow of direct current in the negative network voltage exceeds the duration of the pause of the power voltage for monitoring leakage resistance, sensor 15 the state of the valves of the power converter 1 fixes the open state of the valves of the converter and supplies through the logic element OR N an opening signal to the selector 17, which The second sends a control signal to the relay element 18 at the time the signal arrives from the driver 16 selector pulses and acts on the trip circuit of the switch of the contact network. It should be noted that on the row using the converter valve state sensor, it is possible to use an operating circuit reverse current sensor or a load power current sensor, or a network reverse voltage sensor (the response threshold of which is higher than the magnitude of the operating current source). Preference is given to using a valve state sensor because certain types of such sensors are used in serial thyristor converters (for example, converters combining the Converter) and, in comparison with the current sensor, give more correct information about the status of the valves. To avoid lowering the setpoint of device operation under the influence of network capacity discharge in the inverter mode when the converter is in boundary mode when the load current of the network is interrupted, when the converter locking moment occurs just before the leakage resistance of the network (before the generation of the selector signal), the condition 8 total capacity of the network through the arrester circuit (resistor 11, diode 10, source 5 operating current and diode 8) over time directly to leakage resistance control, i.e. The selector pulse duration is set to no less than the transient discharge time of the network capacity in order for the operating current during leakage monitoring to be able to reach the set value. The technical and economic advantages of the invention consist in increasing the reliability of operation by using the minimum necessary pause in the power supply and eliminating failures in its operation when inadmissible overloads and short circuits occur in conditions of an increased ratio of indicactivity and active resistance of the network. The invention is a device for the protective disconnection of the contact network of direct current with cyclic interruption of the load circuit according to the author. No. 845218, characterized in that, in order to increase reliability, it is equipped with a valve state sensor of a power converter and an OR logic element, the output of which is connected to the second input of the sensing organ, and its inputs are connected respectively to a leak resistance sensor and a valve state sensor, the input of which is connected to a power converter. Sources of information taken into account in the examination 1. Auto | 3th USSR certificate for application N 279 009 / 24-07, cl. N 02 H 3/16, 1979.