ПЗ диплом (1220111), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Примем сопротивление рельсовых нитей одинаковы и сосредоточены в середине блок – участка. Объединим опоры в две группы: первая (номера с 1-20), вторая (номера 21-40). Так как фундамент опор достаточно углублены, сопротивление земли примем равным нулю.

Рисунок 2.2 - Схема замещения блок – участка с
распределенными сопротивлениями заземленных контактных опор

Заменим первую и вторую группы сопротивлений опор эквивалентными и покажем их на П – образной схеме замещения рисунок. (2.3)

Рисунок 2.3 - П – образная схема замещения рельсовой цепи с заземленными опорами контактной сети

Для полученной схемы выразим коэффициент поперечной асимметрии тягового тока из выражения коэффициента асимметрии:

где - тяговые токи в рельсовых нитях, А

Выразив токи через сопротивление параллельных ветвей, получим выражения для определения коэффициента поперечной асимметрии тягового тока:

(2.1)

где - сопротивления первого и второго одиночного звеньевого рельса марки Р65 с приварными стыковыми соединителями ; - эквивалентное сопротивление первой группы опор с 1 по 20, ; – эквивалентное сопротивление второй группы опор с 20 по 40, Ом

Определим значение и . Найденные значения подставляем в
формулу (2.1) и находим коэффициент поперечной асимметрии тягового тока.

Найденное относительное значение коэффициента поперечной асимметрии, вызванной проводимостями заземленных конструкций для блок – участка Св 6 – Св 8, в пределах нормы (0,89% < 4,6%). При таком состоянии заземляющих устройств не приводит к нарушению нормальной работы рельсовой цепи.

Аналогично рассчитаем значение коэффициента поперечной асимметрии тягового тока при пробитых искровых промежутках в цепи заземления контактных опор блок – участка Арга - Серышево. Примем сопротивление пробитых искровых промежутков опор равное 1 Ом, первой и второй групп опор , . Полученные значения подставим в выражение (2.1) и найдем коэффициент поперечной асимметрии при наличии пробитых искровых промежутков в цепи заземления. Полученные данные сведем в таблицу 2.1

Таблица 2.1 - Коэффициента поперечной асимметрии при пробитых ИП.

Рисунок 2.4 - Значение коэффициента поперечной асимметрии тягового тока при пробитых искровых промежутках в цепи заземления контактных опор блок – участка Арга – Серышево.

Найденное значение коэффициента поперечной асимметрии, вызванной пробоем искровых промежутков в цепи заземления контактной опоры превышает нормативное 4,6. На основании полученного результата можно предположить, что выход из строя одного искрового промежутка в каждой из групп опор приведет к нарушению нормальной работы рельсовой цепи.

Для снижения поперечной асимметрии тягового тока необходимо:

- привести заземление опор контактной сети к стандартному;

- перейти к использованию в цепях заземления защитных элементов, имеющих улучшенную характеристику;

- произвести замену дроссель – трансформаторов на более мощные, которые менее чувствительны к разнице токов в полуобмотках. (На участках переменного тока с равнинным профилем наиболее широко применяются путевые дроссель – трансформаторы ДТ – 1 – 150 обеспечивают пропуск поездов повышенной массы до 10 тыс.т с интервалом 8 – 10 мин и длинносоставных поездов до 16 тыс.т с интервалом 14 – 15 мин.)

3 МЕРОПРИЯТИЯ ПО УЛУЧШЕНИЮ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ НА ОСНОВЕ ПРИБОРА ЗАЩИТЫ ТИПА ИП - 3

3.1 Требования к заземленным на рельсы сооружениям и конструкциям на электрифицированных железных дорогах

На электрифицированных участках железной дороги все металлические сооружения и конструкции (опоры контактной сети, мачты светофоров, мосты, путепроводы и т.д.), расположенные на расстоянии менее 5 м. от токоведущих частей контактной сети, заземляют на рельсы. Необходимость такого подключения обусловлена многофункциональностью рельсовой сети, причем для выполнения каждой из функций предъявляются определенные требования и к параметрам самих устройств, сооружений и конструкций.

При этом достигаются определенные цели:

- обеспечение электробезопасности людей, обслуживающих устройства, сооружения и конструкции хозяйства железных дорог, а так же пользующихся железнодорожным транспортом;

- защита сооружений контактной сети от токов короткого замыкания и атмосферных перенапряжений;

- защита сооружений и устройств железнодорожной автоматики СЦБ и связи от повреждения тяговыми токами и от атмосферных перенапряжений;

- защита опорных и поддерживающих конструкций контактной сети, , подземных кабелей СЦБ, связи и энергетики и других сооружений от коррозии, вызываемой токами утечки с тяговых рельсов.

Кроме того, должно быть принято во внимание вопрос об устойчивой работе рельсовых цепей автоблокировки.

Присоединенные к рельсам конструкции и сооружения находящиеся в посредственном соприкосновении с землей и создающее электрическое соединение с ней, являются заземляющие устройства для рельсовых цепей. Такие заземляющие устройства характеризуются электрическим сопротивлением сигнальному и тяговому току, которое состоит из сопротивления, оказываемого току в земле (сопротивление растеканию тока), сопротивление проводов, соединяющих заземлитель с рельсами, переходного сопротивления в местах присоединения этих проводов к рельсам и заземлителю.

Заземление осуществляется на тяговый рельс и среднюю точку путевого или дополнительного дроссель – трансформатора следующим способами:

- непосредственно (наглухо);

- индивидуально или групповое через защитные элементы (искровой промежуток, диодный или тиристорный заземлитель, дроссели и фильтры)

Выбор способа заземления может быть определен рядом требований, исходящих из реальной величины сопротивления каждого из заземляемых устройств, а так же других их качественных характеристик.

Способы заземления приемлемы, если при коротком замыкании контактной сети на рельсы или при атмосферных перенапряжениях потенциал на заземляющих устройствах в месте короткого замыкания не превышает установленных норм (не более 1200В при длительности 0,06 – 0,1 с).

Поэтому для выполнения этих требований все сооружения и конструкции, к которым крепится контактная подвеска, независимо от удаления от оси пути из – за возможности пробоя или перекрытия изоляции требует надежного соединения с тяговыми рельсами. Для сооружений, на которых напряжение может оказаться в следствии обрыва и падения провода выше 1 кВ, определены зоной обязательного заземления (зона А) рисунок (3.1). Исключение составляет, которые даже в зоне А не заземляются:

- путевые ящики;

- карликовые светофоры;

- групповые кабельные муфты.

Рисунок 3.1 – а) Зона заземления одиночных объектов, несвязанных с
тяговым электроснабжением; б) График определения высоты
расположения незаземленных металлических частей и объектов

В зоне Б металлические конструкции, не являются элементом контактной сети, они не заземляются.

Присоединенные к рельсам конструкции и сооружения, находящиеся в непосредственном соприкосновении с почвой и создающие электрическое соединение с ней, являются заземляющими устройствами для рельсовых цепей. Такие заземляющие устройства характеризуются электрическим сопротивлением сигнальному току, которое состоит из сопротивления, оказываемого току в земле (сопротивление растекания), сопротивление проводов, соединяющих заземлитель с рельсами, и переходного сопротивления в местах присоединения этих проводов к заземлителю и рельсам.

Согласно действующей инструкции по заземлению устройств энергоснабжения не электрифицированных железных дорогах ЦЭ 191 [3], при при подключении заземляющего устройства к одному из рельсов при двухниточной рельсовой цепи его сопротивление должно быть не менее 100 Ом. А эквивалентное сопротивление цепи утечки сигнального тока через все подключенные к рельсу сооружения и конструкции, приведенное к 1 км пути, не менее 6 Ом. При подключении всех заземлений к средней точке путевых дроссель – трансформаторов сопротивление утечки сигнального тока через все присоединенные к данной точке сооружения и конструкции должно быть не менее 5 Ом. Если при глухом присоединении заземляющих устройств к тяговому рельсу данные требования не выполняются, в цепи заземления необходимо устанавливать специальные защитные элементы, которые должны удовлетворять следующие требования:

- надежно соединять в момент короткого замыкания заземляемую конструкцию с рельсами, тем самым обеспечивая оперативное отключение выключателей подстанции, следовательно, снятие напряжения с конструкции;

- в нормальном режиме работы иметь как можно большее сопротивление, обеспечивая значительное снижение или полное отсутствие утечки тяговых и сигнальных токов;

- иметь многократность срабатывания, восстанавливая большое сопротивление после пропуска токов короткого замыкания.

Анализ заземляющих устройств показывает, что в большинстве они присоединены к тяговому рельсу индивидуально и через искровые промежутки. Измерения показали, что сопротивление устройств находится в широких пределах. Величина сопротивления, как показывает практика, зависит от размеров и типа конструкции и ее фундамента, глубины залегания в грунте, степени влажности и химического состава грунта. Сопротивление железобетонных опор контактной сети зависит от проводимости бетона в слое между хомутами и арматурой, наличия электроизолирующих покрытий на фундаментах и закладных деталях, это сопротивление резко снижается в зависимости от срока службы и влажности. Это объясняется тем, что бетон является проводником второго рода, то есть материалом с ионной проводимостью, изменяющим свою электропроводимость в значительных переделах. Известно, что просушенный бетон практически неэлектропроводен. Именно под действием увлажнения и растворения некоторых солей, заполняющих поры бетонного монолита, создаются электропроводные цепочки для протекания тока.

В этой связи необходимо особое внимание уделять состоянию сопротивления конструкций, заземляемых на тяговый рельс, для этого в районах контактной сети ведут журнал учета состояния опор контактной сети. В дистанциях электроснабжения группам диагностики опор необходимо увеличить частоту проверки состояния сопротивления заземленных конструкций. При выявлении низкоомных опор принять меры для привидения сопротивления к требуемым значениям.

3.2 Анализ проблем, связанных с эксплуатацией защитных устройств в цепях заземления тяговой сети

На электрифицированных участках Забайкальской железной дороги самым распространенным защитным элементом в цепях заземления, является искровой промежуток ИП – 3 рисунок (3.2)

Характеристики

Список файлов ВКР