Výber ochranných nastavení pre 600 V vedenia v trakčných napájacích staniciach

Nastavovací prúd spínačov vedenia závisí od vypočítaného zaťažovacieho prúdu vedenia ako aj od hodnoty skratového prúdu na konci vedenia.

V súčasnosti, v súvislosti so zavedením energeticky náročných koľajových vozidiel a zvýšením frekvencie pohybu, sa nastavovací prúd lineárnych spínačov v závislosti od vypočítaného zaťažovacieho prúdu volí takto:

1. pre električku

kde Iras je menovitý zaťažovací prúd, 1 000 je konštantná hodnota pre jednotlivé vozidlá G, 2 000 je rovnaká pre 2 autá G,

2. pre trolejbus

Vypínací prúd spínačov VAB-20, VAB-20M a VAB-36 z magnetického systému sa volí rádovo 4500-5000 ampérov.

V praxi existuje veľa vedení, pri ktorých nastavenie zvolené podľa menovitého zaťažovacieho prúdu prekračuje skratový prúd na konci vedenia, čo môže viesť k neprerušenému skratu a vyžíhaniu trolejového drôtu.V tomto ohľade zníženie nastavovacieho prúdu spínačov spôsobuje veľa falošných vypínaní spínačov od bežných zaťažovacích prúdov, čo má zlý vplyv na spínače, urýchľuje ich opotrebovanie a zvyšuje počet opráv, zhoršuje kvalitu napájania linky a zvyšujúce sa straty energie z núteného rozbehu železničných koľajových vozidiel.

Aby bolo možné zvýšiť nastavenie spínačov a zároveň zabezpečiť, aby vypínali skratové prúdy nižšie ako je nastavený prúd, bolo vyvinutých niekoľko typov skratových ochrán vedenia. V momente trakčné rozvodne Najjednoduchšia prúdová ochrana 600 elektrických vedení v tvz dostala širokú distribúciu.

Na obr. 1 je znázornená schéma ochrany podľa aktuálneho času. Je zapojený bočník umiestnený v obvode chráneného vedenia relé RT-40… Keď linkou preteká prúd rovný alebo väčší ako je nastavovací prúd relé, kontakt T zopne obvod časového relé, ktoré s vopred stanoveným časovým oneskorením zopne svoj kontakt vo vypínacom obvode ističa. Ak zaťaženie linky klesne skôr, ako časové relé uzavrie vypínací obvod, otvorený kontakt prúdového relé T vypne časové relé a istič sa nerozopne.

Ryža. 1. Schéma prúdovej ochrany elektrických vedení 600 V

Časové relé. VL-17 je možné zapnúť dvoma spôsobmi:

• s predbežným prívodom napájacieho napätia (obr. 1, a)

• s privedeným napájacím napätím, keď je ovládací kontakt zopnutý (obr. 1, b).

Na obr. 2 je znázornená funkčná schéma relé VL-17. Relé funguje nasledovne.Pri zapnutí podľa schémy s prednapájaním sa na svorky 1 a 3 privedie napätie a obvod relé P1 je otvorený. Rozpínací kontakt P1 udržuje kondenzátor C vo vybitom stave a triódu Tr v polohe 0. V tomto prípade je výstupné relé P2 vypnuté.

Ryža. 2. Obvody na zopnutie relé VL-17: a — s predbežným prívodom napájacieho napätia, b — s prívodom napájacieho napätia pri zopnutom riadiacom kontakte U

Obr. 3. Funkčná schéma relé VL-17.

Keď sa kontakt y zopne (pozri obr. 2), relé P1 sa aktivuje, kontakt P1 sa otvorí a kondenzátor C sa začne nabíjať. Kondenzátor sa nabíja cez nastaviteľný odpor R, ktorého hodnota odporu určuje dobu oneskorenia relé.

Hodnota odporu rezistora R sa nastavuje prepínačmi P. Keď napätie v kondenzátore C dosiahne určitú hodnotu, otvorí sa dióda D a z generátora GI cez kondenzátor C dióda D, kondenzátor C1 odovzdá prúdový impulz trióde Tr, ktorá prejde v polohe 1 a zopne výstupné relé P2, ktorého kontakty sú zopnuté v pracovnom obvode.

Keď sa kontakt na relé P1 rozopne, prúd sa zastaví, kontakt P1 sa zopne a časové relé sa vráti do pôvodnej polohy. Otváracie napätie diódy D je nastavené z výroby pomocou nastaviteľného odporu R2.

Pri zopnutí časového relé podľa obvodu s napätím, pri zopnutom riadiacom kontakte dôjde pri privedení napätia na reléový obvod k prechodu triódy do polohy O.

Ryža. 4.Krivky tepelnej stability trolejového drôtu (krivky sú merané pri I = 800 A — dlhodobé zaťaženie dvoch drôtov s prierezom S = 85 mm2 a maximálnou teplotou ohrevu drôtu 100 ° C) 1 — toc ° = 5 °C, 2 – toc ° = 20 °C, 3 – toc ° = 40 °C

Časové relé VL-17 sa vyrábajú pre napätie 127 alebo 220 V a pre rozsah časových oneskorení od 0,1 do 200 sekúnd.

Na vytvorenie časového oneskorenia môžete použiť iné typy časových relé, ktoré vyhovujú rozsahu časových oneskorení. Nastavenie prúdového ochranného relé v aktuálnom čase je určené výrazom:

kde Isc.min je minimálny skratový prúd vedenia, 1,3 je faktor spoľahlivosti.

Časové oneskorenie nadprúdovej ochrany je určené krivkou ohrevu trolejového drôtu v závislosti od nastavovacieho prúdu ističa (obr. 4).

Výhody opísanej ochrany sú jednoduchosť inštalácie a prevádzky a nízke náklady.

Hlavnou nevýhodou tejto ochrany je, že jej časové oneskorenie je nezávislé, to znamená, že sa nemení v závislosti od zmeny teploty trolejového drôtu a veľkosti záťažového prúdu. Preto existujú prípady falošného spustenia ochrany. Tomu sa dá predísť zvýšením doby odozvy ochrany, čo môže viesť k žíhaniu trolejového drôtu. Preto je na niektorých vedeniach potrebné inštalovať niekoľko sád ochrán: jednu s väčším časovým oneskorením pri nižšom prevádzkovom prúde, druhú s kratším časovým oneskorením pri vyššom prevádzkovom prúde.

Pri inštalácii dvoch súprav TVZ sa aktuálne a časové nastavenia vyberajú nasledovne:

• aktuálne nastavenie prvej sady je zvolené výrazom

a nastavenie času prvej sady je pozdĺž vykurovacej krivky kontaktnej sondy v závislosti od prúdu nastavenia spínača,

• aktuálne nastavenie druhého súboru tvz sa volí výrazom

nastavenie času druhej sady je prevzaté z krivky ohrevu trolejového drôtu v závislosti od nastavovacieho prúdu prvej sady.

Keďže vinutie PT-40 je pripojené priamo k bočníku a má potenciál 600 V, izolácia medzi vinutím a kontaktmi, medzi vinutím a rámom (zem) sa testuje napätím 5 kV pri priemyselnej frekvencii. Odpor spojovacích vodičov od bočníka k relé PT-40 musí byť minimálny.

Zamestnanci Mosgortransproekt vyvinuli zariadenie pre integrátora prúdovej ochrany — ITVZ. V tejto ochrane je namiesto relé k bočníku pripojená cievka magnetického zosilňovača. Výstupná cievka magnetického zosilňovača je pripojená k časovému relé VL-17.

Výhodou tejto ochrany je, že má závislú charakteristiku, to znamená, že doba odozvy závisí od veľkosti prúdu tečúceho v silovom obvode. Táto ochrana nepriamo, cez prúd v chránenom obvode, monitoruje teplotu ohrevu trolejového drôtu.

Ochrana je nastavená tak, aby tvar krivky závislosti bol podobný tvaru krivky ohrevu trolejového drôtu av rovnakých ordinátoch by bol pod krivkou ohrevu.

Nevýhodou tejto ochrany je pomerne vysoká cena a náročnosť, ako pri inštalácii, tak pri uvádzaní do prevádzky a prevádzke oproti tvZ.

Utility Academy vyvinula tepelnú ochranu pre 600 V vedenie, ktorá momentálne prechádza prevádzkovým testom.Táto ochrana pozostáva z kusu trolejového drôtu zapojeného do série s rozvodňou s obvodom napájacieho vedenia. V drôte je vytvorený otvor, do ktorého je vložený termistor, ktorý má reléový efekt. Pri určitej teplote odpor termistora prudko klesne a súčasne sa spustí relé, ktoré rozopne spínač.Keď vodič vychladne na určitú teplotu, termistor obnoví svoj odpor a relé zmizne.

Ryža. 5. Schéma skratovej skúšačky IKZ

Okrem ochrany vedení pred nízkymi skratovými prúdmi, aby sa znížilo opotrebovanie spínačov a zvýšila spoľahlivosť napájania vedení, je potrebné vylúčiť možnosť zapnutia spínača vedenia v prípade skratu. okruh v rade nezmizol . Na tento účel sa používa špeciálne zariadenie na testovanie liniek vyvinuté spoločnosťou Moogortransproekt - vyhľadávač skratov (diskriminátor) IKZ.

Pri vypnutom linkovom spínači jeho pomocný kontakt uzatvorí obvod primárneho vinutia transformátora TP — p (obr. 5) a z jeho sekundárneho vinutia sa cez ventily ON vyšle polvlnový prúdový skúšobný prúd do čiara. Okrem toho je uzavretý napájací obvod usmerňovacieho mostíka 1 (I-36 V).

Hodnota skúšobného prúdu vysielaného zariadením IKZ do vedenia závisí od hodnoty odporu vedenia.Detektor skratu je nastavený tak, že keď odpor vedenia prekročí 1 — 1,2 ohmu, relé IKZ povolí automaticky zapnúť spínač vedenia, a ak je odpor vedenia menší ako 0,8-0,6 ohmu, Relé IKZ preruší spínač automatického zatvárania.

Pokles napätia na rezistoroch P7 a P8, s ktorými je paralelne zapojený usmerňovací mostík 2, závisí od veľkosti skúšobného prúdu. Interakcia magnetických tokov v magnetickom zosilňovači MU, vytvorená cievkami zosilňovača pripojenými k usmerňovacím mostíkom 1 a 2, určuje činnosť relé IKZ.