Układ do pomiaru prądu i napięcia w trakcji elektrycznej, zwłaszcza
advertisement
RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11)185117 (21) Numer zgłoszenia: 325257 ( 51 ) IntCl7 G01R 19/00 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej ( 54) (22) Data zgłoszenia: 11.03.1998 Układ do pomiaru prądu i napięcia w trakcji elektrycznej, zwłaszcza kolejowej (73) Uprawniony z patentu: Przedsiębiorstwo Wdrożeniowo-Produkcyjne NEEL Sp. z o.o., Warszawa, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: 13.09.1999 BUP 19/99 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 28.02.2003 WUP 02/03 (72) Twórcy wynalazku: Marek Stolarski, Warszawa, PL Piotr Bieniaszewski, Warszawa, PL Jacek Czyszkowski, Warszawa, PL Andrzej Szubski, Warszawa, PL Wiesław Fałat, Warszawa, PL Wojciech Frajs, Warszawa, PL (74) Pełnomocnik: Chrzanowski Zygmunt PL 185117 B1 (57) 1. Układ do pomiaru prądu i napięcia w trakcji elektrycznej, zwłaszcza kolejowej, w którym zespół do cyfrowych pomiarów prądu i napięcia jest połączony z biegunem dodatnim źródła zasilania poprzez wyłącznik główny, zbocznikowany przez zespół do wstępnej kontroli prądu obciążenia odbiornika oraz jest połączony z biegunem ujemnym źródła zasilania, znamienny tym, że zespół (2) do cyfrowego pomiaru prądu i napięcia jest połączony bezpośrednio z odbiornikiem (4) i z zespołem (3) cyfrowego porównywania prądu, napięcia i czasu. Układ do pomiaru prądu i napięcia w trakcji elektrycznej, zwłaszcza kolejowej Zastrzeżenia patentowe 1. Układ do pomiaru prądu i napięcia w trakcji elektrycznej, zwłaszcza kolejowej, w którym zespół do cyfrowych pomiarów prądu i napięcia jest połączony z biegunem dodatnim źródła zasilania poprzez wyłącznik główny, zbocznikowany przez zespół do wstępnej kontroli prądu obciążenia odbiornika oraz jest połączony z biegunem ujemnym źródła zasilania, znamienny tym, że zespół (2) do cyfrowego pomiaru prądu i napięcia jest połączony bezpośrednio z odbiornikiem (4) i z zespołem (3) cyfrowego porównywania prądu, napięcia i czasu. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół (3) cyfrowego porównywania prądu, napięcia i czasu, jest połączony z wyłącznikiem głównym (11) i zespołem (5) do wstępnej kontroli prądu obciążenia odbiornika (4). * * * Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiaru prądu i napięcia w trakcji elektrycznej, zwłaszcza kolejowej. Znane są układy pomiarowe prądu i napięcia w wysokonapięciowych obwodach prądu stałego, służące do nadzorowania pracy wyłącznika głównego, składające się z bloku kontroli prądu obciążenia bocznikującego wyłącznik główny oraz z bloku kontroli spadku napięcia na odbiorniku, w którym członem wykonawczym jest przekaźnik przeciwpoślizgowy, którego pobudzenie cewki powoduje załączenie wyłącznika. W torze głównym wykonany jest też pomiar prądu. Z opisu patentowego PL 114788 znany jest układ do pomiaru prądu w wysokonapięciowych obwodach prądu stałego, stosowanych w automatyce przemysłowej, który składa się z obwodu wysokonapięciowego i obwodu niskonapięciowego, które są sprzężone ze sobą poprzez transformator separujący, mający trzy uzwojenia po stronie wysokonapięciowej i jedno uzwojenie po stronie niskonapięciowej. Obwód wysokonapięciowy składa się ze wzmacniacza pomiarowego utworzonego ze wzmacniacza napięciowego i wzmacniacza mocy. Do wyjścia wzmacniacza napięciowego jest przyłączony węzeł sumacyjny połączony równolegle ze źródłem napięcia pomiarowego, źródłem napięcia polaryzacji i z członem dynamicznym, połączonym poprzez prostownik z częścią uzwojenia transformatora separującego. Dzięki temu jest utworzona pętla sprzężenia zwrotnego. Polaryzacja napięcia członu dynamicznego jest przeciwna do polaryzacji napięcia pomiarowego. Znany jest również miernik elektroniczny do pomiarów prądów i napięć stałych oraz przemiennych, przedstawiony w opisie patentowym PL 138009, w którym wyjście toru prądowego zawierającego dzielniki rezystorowe oraz wyjście toru napięciowego zawierającego dzielniki rezystancyjne, sprzężone mechanicznie poprzez przełączniki wyboru rodzaju pomiaru, są połączone galwanicznie z wejściem nieodwracąjącym fazę wzmacniacza operacyjnego. Taki układ nie pozwala na jednoczesny pomiar prądu i napięcia stałego co przedłuża i utrudnia wykonywanie pomiaru. Znane są także układy do pomiaru prądu i napięcia, w trakcji elektrycznej w których zespół do cyfrowych pomiarów prądu i napięcia jest połączony z biegunem dodatnim źródła zasilania poprzez wyłącznik główny zbocznikowany przez zespół do wstępnej kontroli prądu obciążenia odbiornika oraz jest połączony z biegunem ujemnym. Układ według wynalazku charakteryzuje się tym, że zespół do cyfrowego pomiaru prądu i napięcia jest połączony bezpośrednio z odbiornikiem i z zespołem cyfrowego porów- 185117 3 nywania prądu, napięcia i czasu, przy czym zespół cyfrowego porównywania wielkości mierzonych dla prądu, napięcia i czasu, jest połączony z wyłącznikiem głównym i z zespołem do wstępnej kontroli prądu obciążenia odbiornika. Zaletą układu według wynalazku jest zastosowanie zespołu do cyfrowego pomiaru prądu i napięcia umożliwiającego rejestrację w czasie rzeczywistym zmian mierzonych parametrów w obwodzie zasilania odbiornika, na przykład pojazdu trakcyjnego. Przekazanie zmierzonych wielkości do zespołu do cyfrowego porównania wielkości zmierzonych, w którym porównuje się je z dopuszczalnymi wprowadzonymi przez użytkownika lub z zarejestrowanymi uprzednio czasowymi przebiegami zmierzonych parametrów, pozwala na uniknięcie wyłączenia wyłącznika głównego. Dzięki temu została uzyskana ochrona źródeł zasilania trakcji elektrycznej, w tym wyłącznika głównego, która jest nadzorowana przez zespół do cyfrowego porównywania prądu, napięcia i czasu, zwłaszcza w ekstremalnych warunkach poboru mocy podczas uszkodzeń, występujących na przykład w odbiornikach energii. Inną zaletą jest skrócenie czasu przestojów pojazdów trakcyjnych wynikających z braku zasilania sieci trakcyjnych. Rejestracja zmian wartości prądów i napięć zasilających odbiorniki, z możliwością wielokrotnego ich odtwarzania w celu przeprowadzenia pełnej analizy zjawisk zachodzących w nadzorowanych obwodach jest wielką zaletą wynalazku, co poprawia niezawodność działania obwodów zasilania trakcji elektrycznej. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, przedstawiającym schemat blokowy. Układ według wynalazku zawiera wyłącznik główny 1, który jest połączony z jednej strony z biegunem dodatnim źródła zasilania +u, a z drugiej strony z zespołem 2 do cyfrowych pomiarów prądu i napięcia, który jest połączony z linią zasilającą E trakcji elektrycznej oraz z biegunem ujemnym źródła zasilania -u oraz z zespołem 3 do cyfrowego porównywania wielkości zmierzonych dla prądu, napięcia i czasu. Zespół 3 jest połączony z wyłącznikiem głównym 1 oraz z zespołem 5 do wstępnej kontroli prądu obciążenia w odbiorniku 4 - pojazdu trakcyjnego, ponieważ zespół 5 jest przyłączony z jednej strony do wyłącznika głównego la z drugiej strony do zespołu 2. Działanie układu według wynalazku jest następujące: Po załączeniu zespołu 5 do wstępnej kontroli prądu odbiornika 4, zespół 2 do cyfrowych pomiarów prądu i napięcia wykonuje pomiar prądu płynącego w obwodzie ABCDEF. Jednocześnie zespół 2 ciągle wykonuje pomiar napięcia, występującego między punktami D i F, to jest na odbiorniku 4. Zespół 2 wyniki pomiarów przekazuje do zespołu 3, w którym porównuje się wyniki pomiarów i gdy zmierzony prąd jest większy od założonego lub zmierzone napięcie ma wartość mniejszą od wartości założonej, to zespół 3 powoduje wyłączenie zespołu 5 do wstępnej kontroli prądu obciążenia odbiornika 4 i nie dopuszcza do załączenia wyłącznika głównego 1. W przypadku gdy zmierzone wartości prądu i napięcia mieszczą się w dopuszczalnym zakresie, następuje załączenie wyłącznika głównego 1 i wyłączenie zespołu 5 do wstępnej kontroli prądu obciążenia. Przy przekroczeniu dopuszczalnych wartości prądu lub napięcia, zespół 3 do cyfrowego porównywania wielkości mierzonych dla prądu, napięcia i czasu, powoduje wyłączenie wyłącznika głównego 1, przy czym na podstawie wartości prądu zmierzonej przed wyłączeniem w zespole 2, zespół 3 do cyfrowego porównywania wielkości zmierzonych dla prądu napięcia i czasu określa czas, po którym może nastąpić ponowna próba załączenia wyłącznika głównego 1 poprzez uruchomienie zespołu 5 do wstępnej kontroli prądu obciążenia odbiornika 4. 185117 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.
