Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць
В статье рассмотрены вопросы быстродействия аппаратов защиты электрических цепей подвижного состава железных дорог от токов короткого замыкания. Приведены рекомендации относительно желательных численных значений времени срабатывания аппаратов защиты. У статті розглянуті питання швидкодії апаратів за...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Електротехніка і електромеханіка |
|---|---|
| Дата: | 2007 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2007
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142888 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць / Л.В. Дубинець, А.В. Зорічев, О.О. Карзова, О.Л. Маренич, Д.В. Устименко // Електротехніка і електромеханіка. — 2007. — № 4. — С. 13-14. — Бібліогр.: 2 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-142888 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Дубинець, Л.В. Зорічев, А.В. Карзова, О.О. Маренич, О.Л. Устименко, Д.В. 2018-10-18T18:32:01Z 2018-10-18T18:32:01Z 2007 Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць / Л.В. Дубинець, А.В. Зорічев, О.О. Карзова, О.Л. Маренич, Д.В. Устименко // Електротехніка і електромеханіка. — 2007. — № 4. — С. 13-14. — Бібліогр.: 2 назв. — укр. 2074-272X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142888 629.4 В статье рассмотрены вопросы быстродействия аппаратов защиты электрических цепей подвижного состава железных дорог от токов короткого замыкания. Приведены рекомендации относительно желательных численных значений времени срабатывания аппаратов защиты. У статті розглянуті питання швидкодії апаратів захисту електричних кіл рухомого складу залізниць від струмів короткого замикання. Наведені рекомендації щодо бажаних чисельних значень часу спрацювання захисних апаратів. The article considers a problem of response speed of short-circuit current protection apparatus in rolling stock electric circuits. Recommendations on desired figures of protection apparatus actuation time are given. uk Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Електричні машини та апарати Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць Requirement for response speed of electric circuit protection apparatus in railroad rolling stock Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць |
| spellingShingle |
Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць Дубинець, Л.В. Зорічев, А.В. Карзова, О.О. Маренич, О.Л. Устименко, Д.В. Електричні машини та апарати |
| title_short |
Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць |
| title_full |
Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць |
| title_fullStr |
Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць |
| title_full_unstemmed |
Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць |
| title_sort |
вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць |
| author |
Дубинець, Л.В. Зорічев, А.В. Карзова, О.О. Маренич, О.Л. Устименко, Д.В. |
| author_facet |
Дубинець, Л.В. Зорічев, А.В. Карзова, О.О. Маренич, О.Л. Устименко, Д.В. |
| topic |
Електричні машини та апарати |
| topic_facet |
Електричні машини та апарати |
| publishDate |
2007 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Електротехніка і електромеханіка |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Requirement for response speed of electric circuit protection apparatus in railroad rolling stock |
| description |
В статье рассмотрены вопросы быстродействия аппаратов защиты электрических цепей подвижного состава железных дорог от токов короткого замыкания. Приведены рекомендации относительно желательных численных значений времени срабатывания аппаратов защиты.
У статті розглянуті питання швидкодії апаратів захисту електричних кіл рухомого складу залізниць від струмів короткого замикання. Наведені рекомендації щодо бажаних чисельних значень часу спрацювання захисних апаратів.
The article considers a problem of response speed of short-circuit current protection apparatus in rolling stock electric circuits. Recommendations on desired figures of protection apparatus actuation time are given.
|
| issn |
2074-272X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142888 |
| citation_txt |
Вимоги до швидкодії захисних апаратів в електричних колах рухомого складу залізниць / Л.В. Дубинець, А.В. Зорічев, О.О. Карзова, О.Л. Маренич, Д.В. Устименко // Електротехніка і електромеханіка. — 2007. — № 4. — С. 13-14. — Бібліогр.: 2 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT dubinecʹlv vimogidošvidkodíízahisnihaparatívvelektričnihkolahruhomogoskladuzalíznicʹ AT zoríčevav vimogidošvidkodíízahisnihaparatívvelektričnihkolahruhomogoskladuzalíznicʹ AT karzovaoo vimogidošvidkodíízahisnihaparatívvelektričnihkolahruhomogoskladuzalíznicʹ AT mareničol vimogidošvidkodíízahisnihaparatívvelektričnihkolahruhomogoskladuzalíznicʹ AT ustimenkodv vimogidošvidkodíízahisnihaparatívvelektričnihkolahruhomogoskladuzalíznicʹ AT dubinecʹlv requirementforresponsespeedofelectriccircuitprotectionapparatusinrailroadrollingstock AT zoríčevav requirementforresponsespeedofelectriccircuitprotectionapparatusinrailroadrollingstock AT karzovaoo requirementforresponsespeedofelectriccircuitprotectionapparatusinrailroadrollingstock AT mareničol requirementforresponsespeedofelectriccircuitprotectionapparatusinrailroadrollingstock AT ustimenkodv requirementforresponsespeedofelectriccircuitprotectionapparatusinrailroadrollingstock |
| first_indexed |
2025-11-25T20:31:23Z |
| last_indexed |
2025-11-25T20:31:23Z |
| _version_ |
1850521653190066176 |
| fulltext |
Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №4 13
УДК: 629.4
ВИМОГИ ДО ШВИДКОДІЇ ЗАХИСНИХ АПАРАТІВ В ЕЛЕКТРИЧНИХ КОЛАХ
РУХОМОГО СКЛАДУ ЗАЛІЗНИЦЬ
Дубинець Л.В., д.т.н., проф., Зорічев А.В., Карзова О.О., Маренич О.Л., к.т.н., доц., Устименко Д.В., к.т.н.
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. академіка В. Лазаряна,
Україна, 49010, Дніпропетровськ, вул. Ак. Лазаряна, 2, "ДІІТ", кафедра "Автоматизований електропривод"
тел. (056) 373-15-47, факс (056) 247-18-66, e-mail: dnuzt@diit.edu.ua
У статті розглянуті питання швидкодії апаратів захисту електричних кіл рухомого складу залізниць від струмів
короткого замикання. Наведені рекомендації щодо бажаних чисельних значень часу спрацювання захисних апаратів.
В статье рассмотрены вопросы быстродействия аппаратов защиты электрических цепей подвижного состава же-
лезных дорог от токов короткого замыкания. Приведены рекомендации относительно желательных численных зна-
чений времени срабатывания аппаратов защиты.
ВСТУП
На діючому рухомому складі залізниць питання
захисту обладнання від коротких замикань (КЗ) та
перевантажень в основному вирішено. На електрору-
хомому складі (ЕРС) постійного струму при повному
КЗ, наприклад у випадку перекидання дуги з найбли-
жчого струмоприймача до щіткотримача тягового
двигуна на землю, зростання струму визначається
тільки параметрами тягової мережі і живлячої підста-
нції. Швидкість його зростання у цьому випадку дося-
гає 20-30 кА. Захист у таких випадках забезпечується
швидкодіючим вимикачем, який безпосередньо реагує
на струм КЗ, як тільки останній досягає значення
уставки, і розриває коло, яке з’єднує струмоприймачі
з тяговими двигунами. Швидкодія цих вимикачів та-
ка, що коло розривається до того, як струм КЗ досягне
сталого значення.
На ЕРС змінного струму основним апаратом для
захисту від КЗ є головний вимикач, після відключен-
ня якого розривається з’єднання первинної обмотки
тягового трансформатора із струмоприймачами.
Швидкодіючі вимикачі, головні вимикачі та інші за-
хисні апарати, які передбачені заводами-виробниками
рухомого складу в основному виконують своє при-
значення при захисті кіл локомотивів.
Але в деяких випадках, наприклад при створенні
загальних електричних силових кіл електровоза і па-
сажирських вагонів, недостатньо уваги приділяється
питанню швидкодії апаратів, які захищають ці кола
від струмів КЗ.
В деяких випадках при вирішенні питань захисту
електричних кіл рухомого складу залізниць недостат-
ньо уваги приділяється питанню швидкодії апаратів,
які захищають ці кола від струмів короткого замикан-
ня. Наприклад, захист від струмів КЗ кіл опалення
пасажирських вагонів, які живляться від спеціальної
обмотки тягового трансформатора електровозів типу
ЧС8, здійснюється з допомогою головного вимикача
електровозу, номінальний час спрацювання якого
0,04 с. Сигнал на розмикання головного вимикача
(ГВ) електровоза подається через два проміжних які-
рних реле, номінальний час спрацювання кожного з
яких 0,02 с (рис. 1).
701 852
852 701
ГВ
Рис. 1. Котушки та контакти проміжних реле, що подають
сигнал на відключення ГВ:
701, 852 – проміжні реле, ГВ – головний вимикач
Отримання сигналу на спрацювання реле 701
(702) та 852 показано на рис. 2.
701 852
0153
Рис. 2. Схема живлення опалення пасажирських
вагонів від електровозу ЧС8
3015 – вторинна обмотка тягового трансформато-
ра, від якої живляться печі опалення пасажирських ваго-
нів. При перевантаженнях та КЗ у колах опалення сиг-
нал поступає на котушки проміжних реле (див. рис. 1),
які розривають свої контакти у колі котушки ГВ, голо-
вний вимикач розмикає коло живлення електровозу.
Таким чином, сумарний час ( сумt ) від моменту
виникнення КЗ до розмикання кола головним вими-
качем складає:
c08.0)02.0204.0(сум =⋅+=t .
Відомо, що перехідний процес при раптовому КЗ
на затискачах вторинної обмотки трансформатора се-
редньої потужності, до яких можна віднести розгляда-
ємий варіант, продовжується 3-4 періоду [1]. Зміна
струму при цьому показана на рис. 3. На цьому рисун-
ку величина к1i – це струм КЗ; у,к1i – усталена складо-
14 Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №4
ва струму КЗ; в,к1i – вільна складова струму КЗ; уд,1kI
– ударний струм КЗ; кϕ – кут, на який струм відстає по
фазі від напруги в усталеному режимі.
Рис. 3. Графік зміни струму раптового КЗ на затискачах
вторинної обмотки трансформатора
Схема заміщення трансформатора при раптовому
КЗ у колі обмотки опалення показана на рис. 4.
Рис. 4. Схема заміщення трансформатора при раптовому КЗ
Усталений струм КЗ змінюється по косинусоїді,
тому період зміни цього струму дорівнює 0,02 с (час-
тота струму 50 Гц). Тобто, при КЗ на затискачах об-
мотки опалення, наприклад, при пробої "на корпус" у
високовольтному міжвагонному з’єднанні, у колі жи-
влення опалення вагонів через чотири періода зміни
встановлюється усталений струм КЗ.
Значення усталеного струму КЗ у обмотці опа-
лення визначається із виразу:
,100
к
ном1у,к1 u
II ⋅= (2)
де ном1I – діюче значення номінального струму у
обмотці опалення, кu – напруга КЗ, %.
У нашому випадку %5к =u .
,
опал
опал
ном1 U
P
I = (3)
де опалP – потужність обмотки опалення тягового
трансформатора електровоза ЧС8, B3000опал =U -
напруга обмотки опалення.
В числах:
А500
В3000
ВА101500 3
ном1 =
⋅
=I ,
А10000
5
100500ук,1 =⋅=I .
Амплітуда усталеного струму:
А14000100002maxк1 =⋅I .
Ударний струм удк,1I (див. рис. 3) дорівнює:
maxк1удк,1 IkI ⋅= , (4)
де k – коефіцієнт, що показує, у скільки разів ударний
струм КЗ більше амплітуди усталеного стуму КЗ. У
нашому випадку значення k можна прийняти 1,5 [1].
Тоді:
А21000140005.1удк,1 =⋅=I .
Таким чином, до розмикання кола опалення голо-
вним вимикачем у колі протікає струм, значно більше
ніж А10000ук,1 =I .
При вмиканні на КЗ електропневматичного кон-
тактора 710, який призначений тільки для оператив-
них комутацій номінального навантаження 500 А,
відбувається не тільки різке збільшення струму через
його силові контакти, а й збільшення перехідного
опору перR контактів через послаблення контактного
тиску, яке викликається значними електродинамічни-
ми силами. Теплова енергія, яка при цьому виділяєть-
ся у місці контакту ( ∫ ⋅
ук,1
0
пер
2 ,
i
dtRi де i – миттєвий
струм КЗ), різко зростає. Це об’єктивно може привес-
ти до розплавлення та зварювання контактів контак-
тору 710, що й має місце на практиці.
ВИСНОВОК
Доцільно значно зменшити в порівнянні з 0,08 с
час спрацювання захисної апаратури. Бажано, щоб
цей час був менший часу, який відповідає півперіоду
зміни струму, тобто менший 0,01с.
ЛІТЕРАТУРА
[1] Б.Ф. Токарев. Электрические машины. М. Энергоатом-
издат, 1990 г.
[2] Б.Н. Тихменев, Л.М. Трахтман. Подвижной состав элек-
трифицированных железных дорог. М. Транспорт, 1980.
Надійшла 27.03.2007
|