Volba nastavení ochrany pro vedení 600 V v trakčních měnírnách

Nastavení proudu spínačů vedení závisí na vypočteném zatěžovacím proudu vedení a také na hodnotě zkratového proudu na konci vedení.

V současné době, v souvislosti se zaváděním energeticky náročných kolejových vozidel a zvýšením frekvence pohybu, je nastavovací proud lineárních spínačů v závislosti na vypočteném zatěžovacím proudu zvolen takto:

1. pro tramvaj

kde Iras je jmenovitý zatěžovací proud, 1000 je konstantní hodnota pro jednotlivá G-auta, 2000 je stejná pro 2-automobily G,

2. pro trolejbus

Vypínací proud spínačů VAB-20, VAB-20M a VAB-36 z magnetického systému je volen v řádu 4500-5000 ampér.

V praxi existuje mnoho vedení, u kterých nastavení zvolené podle jmenovitého zatěžovacího proudu překročí zkratový proud na konci vedení, což může vést k nepřerušenému zkratu a vyžíhání troleje.V tomto ohledu snížení nastavovacího proudu spínačů způsobuje mnoho falešných vypínání spínačů od běžných zátěžových proudů, což má špatný vliv na spínače, urychluje jejich opotřebení a zvyšuje počet oprav, zhoršuje kvalitu napájení linky a zvyšující se energetické ztráty z nuceného rozběhu kolejových vozidel.

Aby bylo možné zvýšit nastavení spínačů a zároveň zajistit, aby vypínaly zkratové proudy nižší než je nastavovací proud, bylo vyvinuto několik typů zkratové ochrany vedení. V okamžiku trakční rozvodny Nejjednodušší proudová ochrana 600 elektrických vedení v tvz získala širokou distribuci.

Na Obr. 1 znázorňuje schéma ochrany podle aktuálního času. Je zapojen bočník umístěný v obvodu chráněného vedení relé RT-40… Protéká-li vedením proud stejný nebo větší než nastavovací proud relé, kontakt T sepne obvod časového relé, které s předem stanoveným časovým zpožděním sepne svůj kontakt ve vypínacím obvodu jističe. Pokud zatížení sítě klesne dříve, než časové relé uzavře vypínací obvod, rozpojený kontakt proudového relé T vypne časové relé a jistič se nerozepne.

Rýže. 1. Schéma proudové ochrany vedení 600 V

Časové relé. VL-17 lze zapnout dvěma způsoby:

• s předběžným napájením napájecího napětí (obr. 1, a)

• s připojeným napájecím napětím při sepnutém ovládacím kontaktu (obr. 1, b).

Na Obr. 2 ukazuje funkční schéma relé VL-17. Relé funguje následovně.Při zapnutí podle schématu s předpětím je na svorky 1 a 3 přivedeno napětí a obvod relé P1 je otevřený. Rozpínací kontakt P1 udržuje kondenzátor C ve vybitém stavu a triodu Tr v poloze 0. V tomto případě je výstupní relé P2 vyřazeno.

Rýže. 2. Obvody pro sepnutí relé VL-17: a — s předběžným napájením napájecího napětí, b — s napájením napájecího napětí při sepnutém ovládacím kontaktu U

Obr. 3. Funkční schéma relé VL-17.

Při sepnutí kontaktu y (viz obr. 2) se aktivuje relé P1, rozepne se kontakt P1 a kondenzátor C se začne nabíjet. Kondenzátor se nabíjí přes nastavitelný odpor R, jehož hodnota odporu určuje dobu zpoždění relé.

Hodnota odporu rezistoru R se nastavuje přepínači P. Když napětí v kondenzátoru C dosáhne určité hodnoty, otevře se dioda D a z generátoru GI přes kondenzátor C dioda D, kondenzátor C1 předá proudový impuls triodě Tr, která projde v poloze 1 a sepne výstupní relé P2, jehož kontakty jsou sepnuty v pracovním obvodu.

Při rozepnutí kontaktu na relé P1 se proud zastaví, kontakt P1 se sepne a časové relé se vrátí do původní polohy. Vypínací napětí diody D je nastaveno z výroby pomocí nastavitelného odporu R2.

Při sepnutí časového relé podle obvodu s napájením, při sepnutí ovládacího kontaktu dojde při přivedení napětí na reléový obvod k přechodu triody do polohy O.

Rýže. 4.Křivky tepelné stability trolejového drátu (křivky jsou brány při I = 800 A — dlouhodobé zatížení dvou drátů o průřezu S = 85 mm2 a maximální teplotě ohřevu drátu 100 °C) 1 — toc ° = 5 °C, 2 – toc ° = 20 °C, 3 – toc ° = 40 °C

Časová relé VL-17 jsou vyráběna pro napětí 127 nebo 220 V a pro rozsah časových zpoždění od 0,1 do 200 sec.

Chcete-li vytvořit časové zpoždění, můžete použít jiné typy časových relé, které vyhovují rozsahu časových zpoždění. Nastavení proudového ochranného relé v aktuálním čase je určeno výrazem:

kde Isc.min je minimální zkratový proud vedení, 1,3 je faktor spolehlivosti.

Časové zpoždění nadproudové ochrany je určeno křivkou ohřevu troleje v závislosti na proudu nastavení jističe (obr. 4).

Výhody popsané ochrany jsou snadná instalace a provoz a nízká cena.

Hlavní nevýhodou této ochrany je, že její časové zpoždění je nezávislé, to znamená, že se nemění v závislosti na změně teploty trolejového drátu a velikosti zatěžovacího proudu. Proto existují případy falešného spuštění ochrany. Tomu se lze vyhnout zvýšením doby odezvy ochrany, což může vést k žíhání trolejového drátu. Na některých vedeních je proto nutné instalovat několik sad ochran: jednu s delším časovým zpožděním při nižším provozním proudu, druhou s kratším časovým zpožděním při vyšším provozním proudu.

Při instalaci dvou sad TVZ se aktuální a časové nastavení volí následovně:

• aktuální nastavení první sady je zvoleno výrazem

a nastavení času první sady je podél topné křivky kontaktní sondy v závislosti na proudu nastavení spínače,

• aktuální nastavení druhé sady tvz se volí výrazem

časové nastavení druhé sady je převzato z topné křivky troleje v závislosti na nastavovacím proudu první sady.

Vzhledem k tomu, že vinutí PT-40 je připojeno přímo k bočníku a má potenciál 600 V, je izolace mezi vinutím a kontakty, mezi vinutím a kostrou (zem) testována napětím 5 kV při průmyslové frekvenci. Odpor propojovacích vodičů od bočníku k relé PT-40 musí být minimální.

Zaměstnanci Mosgortransproekt vyvinuli zařízení pro integrátor proudové ochrany — ITVZ. V této ochraně je místo relé k bočníku připojena cívka magnetického zesilovače. Výstupní cívka magnetického zesilovače je připojena k časovému relé VL-17.

Výhodou této ochrany je, že má závislou charakteristiku, to znamená, že doba odezvy závisí na velikosti proudu tekoucího v silovém obvodu. Tato ochrana nepřímo, prostřednictvím proudu v chráněném obvodu, sleduje teplotu ohřevu trolejového drátu.

Ochrana je nastavena tak, aby tvar křivky závislosti byl podobný tvaru topné křivky trolejového drátu a ve stejných pořadnicích by byla pod topnou křivkou.

Nevýhodou této ochrany je oproti tvz poměrně vysoká cena a složitost jak při instalaci, tak při uvádění do provozu a provozu.

Utility Academy vyvinula tepelnou ochranu pro vedení 600 V, která právě prochází provozním testováním.Tato ochrana se skládá z kusu trolejového drátu zapojeného do série k rozvodně s obvodem napájecího vedení. V drátu je vytvořen otvor, do kterého je vložen termistor, který má reléový efekt. Při určité teplotě odpor termistoru prudce poklesne a současně se sepne relé, které rozepne spínač.Když vodič vychladne na určitou teplotu, termistor obnoví svůj odpor a relé zmizí.

Rýže. 5. Schematické schéma zkratové zkoušečky IKZ

Kromě ochrany vedení před nízkými zkratovými proudy je pro snížení opotřebení spínačů a zvýšení spolehlivosti napájení vedení nutné vyloučit možnost zapnutí spínače vedení v případě zkratu obvod v řadě nezmizel . K tomuto účelu slouží speciální zařízení na testování vedení vyvinuté společností Moogortransproekt - vyhledávač zkratů (diskriminátor) IKZ.

Při vypnutí linkového spínače sepne jeho pomocný kontakt obvod primárního vinutí transformátoru TP — p (obr. 5) a z jeho sekundárního vinutí je přes ventily ZAPNUTO půlvlnný proud testovací proud. linie. Navíc je uzavřen napájecí obvod usměrňovacího můstku 1 (I-36 V).

Hodnota zkušebního proudu vyslaného zařízením IKZ do vedení závisí na hodnotě odporu vedení.Detektor zkratu je nastaven tak, že když odpor vedení překročí 1 — 1,2 ohmu, relé IKZ povolí automaticky sepnout spínač vedení, a pokud je odpor vedení menší než 0,8-0,6 ohmu, Relé IKZ přeruší spínač automatického zavírání.

Úbytek napětí na rezistorech P7 a P8, k nimž je paralelně připojen usměrňovací můstek 2, závisí na velikosti zkušebního proudu. Vzájemné působení magnetických toků v magnetickém zesilovači MU, vytvořené cívkami zesilovače připojenými k usměrňovacím můstkům 1 a 2, určuje činnost relé IKZ.