УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ПУНКТАХ ГРУППИРОВКИ И ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫХ СЕКЦИЯХ КОНТАКТНОЙ СЕТИ СТАНЦИИ СТЫКОВАНИЯ

Полезная модель относится к устройствам электроснабжения, расположенным вдоль железнодорожного полотна для транспортных средств с электротягой, а именно к контактным проводным линиям и вспомогательным средствам для них, и может быть использована для определения места короткого замыкания в пунктах группировки и переключаемых секциях контактной сети станций стыкования электрифицированных железных дорог.
Известны устройства для определения места короткого замыкания в тяговой сети переменного тока напряжением 27,5 кВ (Фигурнов Е.П. Релейная защита. Учебник для студентов вузов ж.-д. транспорта. В 2 ч. 4.2. Релейная защита устройств тягового электроснабжения железных дорог. - М.: УМЦ по образованию на ж.-д. транспорте, 2009, раздел 13.1), содержащие датчики тока и напряжения, установленные на фидерных линиях тяговых подстанций переменного тока.
Данные устройства имеют сложную конструкцию и довольно большую погрешность измерения расстояния от тяговой подстанции до места короткого замыкания в контактной сети.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство (Бондарев Н.А., Чекулаев В.Е. Контактная сеть. Учебник для студентов техникумов и колледжей ж.-д. транспорта. - М.: Маршрут, 2006, раздел 5.5), содержащее N трансформаторов тока (по количеству пунктов группировки), установленных на вводах переменного тока напряжением 27,5 кВ пунктов группировки, вторичные обмотки которых подключены через соответствующие токовые реле к сигнальным реле поста электрической сигнализации.
Данное устройство обеспечивает сигнализацию о наличии короткого замыкания в пунктах группировки (определение места короткого замыкания - номера пункта группировки и соответствующих переключаемых секций контактной сети станции стыкования) только в случае питания переключаемых секций контактной сети по фидерным линиям переменного тока напряжением 27,5 кВ тяговой подстанции.
Недостатком указанного устройства является невозможность определить место короткого замыкания (номера пункта группировки и соответствующих секций контактной сети станции стыкования) при питании переключаемых секций контактной сети по фидерным линиям постоянного тока напряжением 3,3 кВ тяговой подстанции, так как от одной фидерной линии тяговой подстанции получают питание N пунктов группировки станции стыкования. При наличии короткого замыкания на одном из пунктов группировки срабатывает токовая защита на данной фидерной линии постоянного тока напряжением 3,3 кВ тяговой подстанции и происходит снятие напряжения со всех питаемых по данной фидерной линии пунктов группировки и соответствующих переключаемых секций контактной сети. Это приводит к увеличению времени поиска места короткого замыкания (в N пунктах группировки и переключаемых секциях контактной сети) и, соответственно, к более длительным задержкам движения электроподвижного состава.
Целью изобретения является определение места короткого замыкания в пунктах группировки и переключаемых секциях контактной сети станции стыкования железных дорог, а именно определение номера пункта группировки и соответствующих переключаемых секций контактной сети.
Указанная цель достигается тем, что на вводах постоянного тока напряжением 3,3 кВ пунктов группировки станции стыкования установлены высоковольтные неполяризованные реле постоянного тока.
Сущность изобретения заключается в том, что в блок сигнализации на вводе постоянного тока напряжением 3,3 кВ пункта группировки установлено высоковольтное неполяризованное реле постоянного тока с нормально замкнутым контактом, реагирующее на скорость нарастания тока короткого замыкания, а выходом через промежуточное реле с нормально замкнутым контактом подключено к сигнальному реле поста электрической сигнализации, при этом на станции стыкования может быть N пунктов группировки.
На фиг. 1 приведена схема устройства для определения места короткого замыкания в контактной сети станции стыкования, включающая фидерные линии 1 и 2 соответственно постоянного тока напряжением 3,3 кВ и переменного тока напряжением 27,5 кВ тяговой подстанции, врезные изоляторы 3, разъединители 4, вводы 5 и 6 соответственно постоянного тока напряжением 3,3 кВ и переменного тока напряжением 27,5 кВ пунктов группировки 7 (ПГ-1… ПГ-N).
Каждый из пунктов группировки 7 содержит блок сигнализации 8, переключатели 9, шины 10 и 11 соответственно постоянного тока напряжением 3,3 кВ и переменного тока напряжением 27,5 кВ, питающие линии 12 переключаемых секций контактной сети станции стыкования.
Блок сигнализации 8 содержит трансформатор тока 13, токовое реле 15 с нормально разомкнутым контактом, высоковольтное неполяризованное реле постоянного тока 14 с нормально замкнутым контактом, реагирующее на скорость нарастания тока короткого замыкания, промежуточное реле 16 с нормально замкнутым контактом и сигнальное реле 17 с нормально разомкнутым контактом поста электрической сигнализации 18 станции стыкования.
Устройство для определения места короткого замыкания в пунктах группировки и переключаемых секциях контактной сети станции стыкования железных дорог работает следующим образом.
Питание пунктов группировки 7 станции стыкования осуществляется двумя фидерами постоянного тока 3,3 кВ и двумя фидерами переменного тока 27,5 кВ по кольцевой схеме (при этом все разъединители 4 включены) или отпайками при консольном питании (один из разъединителей 4 отключен). Переключатели 9 пунктов группировки 7 обеспечивают питание по линиям 12 переключаемых секций контактной сети станции стыкования от шин 10 постоянного тока напряжением 3,3 кВ или от шин 11 переменного тока напряжением 27,5 кВ (фиг. 1).
При подаче переменного тока напряжением 27,5 кВ с помощью переключателя 9 пункта группировки 7, например ПГ-1, на переключаемые секции контактной сети и появлении короткого замыкания в контактной сети ток короткого замыкания протекает по фидерной линии 2 переменного тока напряжением 27,5 кВ через разъединитель 4, ввод 6 пункта группировки ПГ-1, первичную обмотку трансформатора тока 13 блока сигнализации 8, шины 11 переменного тока напряжением 27,5 кВ пункта группировки ПГ-1, переключатель 9 (при этом неподвижный контакт 20 замкнут с подвижным контактом 21), по питающей линии 12, контактной сети и через рельсовую сеть на тяговую подстанцию (на фиг. 1 контактная сеть, рельсовая сеть и тяговая подстанция не показаны). При этом во вторичной обмотке трансформатора тока 13 наводится вторичный ток короткого замыкания, который протекает по катушке токового реле 15, что приводит к срабатыванию токового реле 15 и замыканию его нормально разомкнутых контактов. При этом на катушку сигнального реле 17 подается напряжение источника оперативного тока и сигнальное реле 17 срабатывает. На посту электрической сигнализации 18 станции стыкования фиксируется номер пункта группировки, в нашем случае ПГ-1, и соответствующие номера переключаемых секций контактной сети. Отключение тока короткого замыкания происходит от токовой защиты выключателем на фидерной линии переменного тока напряжением 27,5 кВ тяговой подстанции, при этом происходит снятие напряжения со всех пунктов группировки, подключенных к данной фидерной линии.
Чтобы обеспечить сигнализацию места короткого замыкания при питании переключаемых секций контактной сети станции стыкования по фидерным линиям постоянного тока напряжением 3,3 кВ, на вводах 5 пунктов группировки 7 устанавливают высоковольтные неполяризованные реле постоянного тока 14, выходы которых через соответствующие промежуточные реле 16 подключены к сигнальным реле 17 поста электрической сигнализации 18 (фиг. 1).
При подаче постоянного тока напряжением 3,3 кВ с помощью переключателя 9 пункта группировки 7, например ПГ-1, на переключаемые секции контактной сети и при появлении короткого замыкания в контактной сети ток короткого замыкания протекает по фидерной линии 1 постоянного тока напряжением 3,3 кВ, через разъединитель 4, ввод 5 пункта группировки ПГ-1, катушку высоковольтного неполяризованного реле постоянного тока 14 блока сигнализации 8, шины 10 постоянного тока напряжением 3,3 кВ пункта группировки ПГ-1, переключатель 9 (при этом неподвижный контакт 19 замкнут с подвижным контактом 21), по питающей линии 12, контактной сети и через рельсовую сеть на тяговую подстанцию. При этом высоковольтное неполяризованное реле постоянного тока 14, реагирующее на скорость нарастания тока короткого замыкания, срабатывает и размыкает свои нормально замкнутые контакты, что приводит к снятию напряжения источника оперативного тока с промежуточного реле 16 и замыканию его контактов (при отсутствии короткого замыкания в контактной сети промежуточного реле 16 находится под напряжением, что приводит к размыканию его нормально замкнутых контактов). При этом на катушку сигнального реле 17 подается напряжение источника оперативного тока и сигнальное реле 17 срабатывает. На посту электрической сигнализации 18 станции стыкования фиксируется номер пункта группировки, в нашем случае ПГ-1, и соответствующие номера переключаемых секций контактной сети. Отключение тока короткого замыкания происходит от токовой защиты автоматическим быстродействующим выключателем на фидерной линии постоянного тока напряжением 3,3 кВ тяговой подстанции, при этом происходит снятие напряжения со всех пунктов группировки, подключенных к данной фидерной линии тяговой подстанции.
Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет определить место короткого замыкания, а именно номер пункта группировки и номера переключаемых секций контактной сети станции стыкования, и, соответственно, уменьшить время поиска места короткого замыкания, что приводит к сокращению возможных задержек движения электроподвижного состава на станции стыкования при возникновении короткого замыкания.