Гоголева А. В. (1209086), страница 6
Текст из файла (страница 6)
е. активным Rкп1 и реактивным Lкп1 сопротивлениями,соединенными последовательно. В нашей модели для участка длиной 1,5 кмвеличина активного и реактивного сопротивлений зависит только от материала,из которого изготовлены рельсовые нити и подвеска. Иными словами величинарезультирующих сопротивлений обусловлена маркой контактной подвески имаркой рельса. Значения сопротивлений рельсовых нитей и контактнойподвески получены ранее по формулам (2.1) – (2.7).43Каждая рельсовая нить (первая – 1 или вторая – 2) соединена с контактнойподвеской через соответствующие резистор и конденсатор.
Их параметрыопределены сопротивлениями воздуха – Cвоз11, Rвоз11, Cвоз21, Rвоз21 [24].Рельсовые нити заземлены через переходное сопротивление рельс-земля –Rба л11, Rба л21, а также соединены между собой резистором и конденсатором,которые являются активным и реактивным сопротивлениями балластнойпризмы (рельс-рельс) – Cрр1, Rрр1, Cрр2, Rрр2.Перейдем к построению блока путевого приемника изображенного наК источникупитаниярисунке 2.7.Рельсовая нить 1ДроссельтрансформаторДТ13Рельсовая нить 2Rсп10.3ΩИзолирующийИТ1трансформатор 9(фильтр)RИР330ΩLИР8.214mHРисунок 2.7 – Блок путевого приёмникаКак видно из рисунка 2.7 путевой приемник состоит из дроссельтрансформатора – ДТ1, присоединенного началом первичной обмотки крельсовой нити 1, а концом к рельсовой нити 2, средняя точка дроссельтрансформатора будет подключена к блоку тяговой подстанции.
Начало иконец вторичной обмотки дроссель-трансформатора подключены к началу иконцупервичнойобмоткиизолирующеготрансформатора–ИТ1.Изолирующий трансформатор началом и концом своей вторичной обмотки44присоединен к последовательно соединенным сопротивлению и катушкеиндуктивности – RИР, LИР. Они в свою очередь заменяют аппаратурурельсового конца. Цифры на рисунке 2.7 около дроссель-трансформатора иизолирующего трансформатора показывают коэффициенты трансформации, 3 и9 соответственно.Следующим этапом построения модели является моделирование блокаопоры контактной сети с искровым промежутком, представленного нарисунке 2.8.Блок опорыконтактной сетиRоп100ΩRип Блок искрового10MΩ промежуткаЗаземлениеопорыРисунок 2.8 – Блок опоры контактнойсети с искровым промежуткомИскровой промежуток предназначен для предохранения подземной частиопор контактной сети от проникновения через них блуждающих токов, дляизоляции рельсовых цепей от земли, а также для пропускания тока в рельсовуюцепьприперекрытииилипробояизоляцииконтактнойсети,иливысоковольтной линии электропередач переменного тока, расположенной наопорах контактной сети.Искровой промежуток в разрабатываемой модели выполнен в видевысокоомного активного сопротивления величиной Rип 10 МОм, вместе ссопротивлением железобетонной опоры контактной сети они представляют45собойпоследовательнуюцепь[25].ПримемсопротивлениеопорыRоп 100 Ом [20].В результате из описанных выше блоков составляем имитационную модельцепи канализации обратного тягового тока.
На рисунке 2.9 изображенаитоговая имитационная модель релейного конца цепи канализации обратноготягового тока, а на рисунке 2.10 – питающего конца на участкеДормидонтовка-Аван ДВЖД в программной среде Multisim 12.0. Рельсовыецепи являются цепями с распределенными параметрами, для которыххарактерно множество состояний [20]. Таким образом, для того, чтобы учестьпараметры сопротивлений по всей длине рельсовой цепи, было приняторешение блок рельсовых нитей и контактной подвески продублировать 4 разамежду релейным концом и питающим. Тем самым данные блоки отражаютраспределенные параметры тяговой сети.В полном виде имитационная модель цепи канализации обратного тяговоготока представлена на плакате №3.Построеннаяимитационнаямодельпозволяетпроводитьизмерениявконтрольных точках цепи обратного тягового тока и производить анализфакторов, влияющих на асимметрию обратного тягового тока.В следующей главе рассмотрим факторы, влияющие на асимметриюобратного тягового тока, оценим степень их влияния, что в последствиепоможет на стадии выбора мероприятий по снижению асимметрии обратноготягового тока.46ТяговаяподстанцияXFG1Блок проводимостей воздухаCвоз21 Rвоз2112nF100kΩБлок контактной подвескиRкп1Lкп10.248Ω1.46mHCвоз11 Rвоз1112nF100kΩБлок рельсовых нитейДТ1Rрн11Lрн110.165Ω1.2mHCрр1Rрр10.21mF 7.5ΩCрр2Rрр20.21mF 7.5Ω347Rсп10.3ΩRрн21Lрн210.165Ω1.2mHRбал21 Rбал1160Ω60ΩБлоксопротивлениярельс-земляИТ19RИР330ΩLИР8.214mHБлок путевогоприёмникаРисунок 2.9 – Модель релейного конца цепи канализации обратного тягового тока на участкеДормидонтовка-Аван ЭЧ ДВЖД в программной среде Multisim 12.0Блок опоры контактной сетис искровым промежуткомRоп100ΩRип10MΩБлокэлектровозаCвоз26 Rвоз2612nF100kΩRкпLкп0.248Ω1.46mHRэпс15ΩCвоз16 Rвоз1612nF100kΩRрн16Lрн160.165Ω1.2mH48Cрр11 Rрр110.21mF 7.5ΩRбал2660ΩДТ2Cрр12 Rрр120.21mF 7.5ΩRрн26Lрн260.165Ω1.2mH3Rсп20.3ΩRбал1660ΩИсточниксигнального токаИТ29XFG2RФ200ΩРисунок 2.10 – Модель питающего конца цепи канализации обратного тягового тока на участкеДрмидонтовка-Аван ЭЧ ДВЖД в программной среде Multisim 12.03 АНАЛИЗОБРАТНОГОФАКТОРОВ,ТЯГОВОГОВЛИЯЮЩИХТОКА,СНААСИММЕТРИЮИСПОЛЬЗОВАНИЕМИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ УЧАСТКА ДОРМИДОНТОВКА-АВАН3.1 Анализ токораспределения для различных режимов работы цепиканализации обратного тягового токаС помощью анализа причин отказов цепи канализации обратного тяговоготока глава 1, подраздел 1.4 было определено, что значительная часть сбоев цепиканализации обратного тягового тока 78,57% вызвана утечкой обратноготягового тока через низкоомные опоры и неисправные и пробивающиесяискровые промежутки.
Проблема низкоомных опор решается установкой наних искровых промежутков, а решение проблемы пробоев искровыхпромежутков не найдено, следовательно, необходимо исследовать данныйэлемент в имитационной модели. Проблема пробоя искровых промежутковведет к тому, что сигнальный светофор показывает ложную занятостьследующего блок-участка, что ведет к остановке поездов. Таким образом,необходимо определить критерии, влияющие на отказ искровых промежутков,для чего необходимо сформулировать этапы решения данной проблемы.На первом этапе исследования необходимо создать схемы замещения цепиканализации обратного тягового тока при различных состояниях искровогопромежутка, то есть, в нормальном, аварийном и послеаварийном.Вторым этапом является установка приборов регистрации параметров токаи напряжения в контрольных точках исследуемой схемы.Третьим этапом является построение графиков зависимостей токов инапряжения для определения, наиболее влияющего фактора на пробойискрового промежутка в цепи канализации обратного тягового тока.Результат анализа описанных выше этапов позволит определить путирешения проблемы отказа цепи канализации обратного тягового тока, а также49выявить перспективы развития имитационной модели для дальнейшегоисследования вопроса цепи обратного тягового тока.На рисунке 3.1 показаны схемы замещения для трех режимов работы:нормальный, аварийный и послеаварийный.а) ТПIТIТIТОтсасывающийфидерZвозZКПRЭПСIТIТRопZвозRИПZРН1ZДТZр-рIТIТIТ/2IТ/2Zр-рZРН2IТ/2IТ/2Rбалб) ТПIТIТОтсасывающийфидерIТZКПRЭПСIТIТZвозRопZвозIТ частьZРН1ZДТZр-рIТIТ/2ZРН2RИПIТIТ/2Zр-рIТ/2IТ/2RбалРисунок 3.1 – Схемы замещения цепи канализации обратного тяговоготока для трех режимов работы: а) нормальный (послеаварийный) режим;б) аварийный режимНа рисунке 3.1 приняты обозначения основных элементов цепи канализацииобратного тягового тока, которые детально расписаны в таблице 3.1.50Таблица 3.1 – Принятые обозначения элементов на схеме рисунок 3.1Символьноеобозначение насхемеZ КПR ЭПСZ РН1, 2Z ДТR ИПIТZ возR опZ рр , R балРасшифровка обозначенийСопротивление контактной подвескиСопротивление электроподвижного составаСопротивление рельсовых нитейСопротивление дроссель-трансформаторовСопротивление искрового промежуткаТяговый токСопротивление воздухаСопротивление опорыСопротивления изоляции (балласта) рельсовых нитейПроизведем анализ токораспределения в цепи канализации обратноготягового тока для указанных режимов.1.
Нормальный режим (послеаварийный) рисунок 3.1 а).Как следует из рисунка 3.1 а) в нормальном режиме (послеаварийном)работы рельсовой цепи тяговый ток I Т от тяговой подстанции проходит черезпоследовательно соединенные сопротивления: контактной подвески Z КП ,электровоза R ЭПС .Далее тяговый ток I Т разделяется на две составляющие полутококов I Т / 2 ,которые протекают по каждой из рельсовых нитей Z РН1, 2 , после чего токи I Т / 2через дроссель-трансформатор генерируются в ток I Т и далее через обратныйпровод (отсасывающий фидер) возвращается на тяговую подстанцию.Сопротивление R ИП 10 МОм в нормальном режиме в схеме распределениятока не участвует [25].2. Аварийный режим рисунок 3.1 б).Аварийный режим – режим работы цепи канализации тягового тока припробое искрового промежутка, сопровождающийся асимметрией тягового токаи ложной занятостью пути.51В аварийном режиме работы тяговый ток I Т протекает по тому же пути,что и в нормальном режиме, однако пробивается искровой промежуток.
Припробое искрового промежутка, его сопротивление R ИП и напряжение резкоуменьшаются до 0, что ведет к утечке части тягового тока I Т через заземлениеопоры, вследствие чего, возникает асимметрия тягового тока I Т (больше 4% отобщего тягового тока I Т ) в рельсовых нитях. В результате анализа режимовработы рельсовой цепи, необходимо исследовать факторы, влияющие напробой искрового промежутка.Искровые промежутки, используемые на ДВЖД, имеют минимальныйдиапазон пробивного напряжения 800÷1200 В [25]. В настоящее времясуществуетнесколькоосновновныхтиповискровыхпромежутков,используемы в ОАО «РЖД», которые имеют соответствующее пробивноенапряжение [25], представленные в таблице 3.2.Таблица 3.2 – Пробивные напряжения искровых промежутков , используемых вОАО «РЖД»Наименование (марка) ИППробивное напряжение, U проб , ВИП-62800÷1200ИП-3800÷1200ИПМ1400÷1600ГРПЗ1400÷17003.2 Анализ факторов, влияющих на параметры элементов цепиканализации обратного тягового токаДля анализа факторов, влияющих на асимметрию обратного тягового тока,воспользуемся имитационной моделью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
