ДП ПЗ (1226667), страница 7
Текст из файла (страница 7)
При протекании по токовым обмоткам трансформаторов Т1—ТЗ блока БФК переменного тока 0,8А за счет насыщения их магнитопроводов во вторичных обмотках появляется напряжение основной и третьей гармоник. Во вторичных обмотках трансформаторов возникает э.д.с. индукции основной и третьей гармоник. При последовательном соединении вторичных обмоток сумма основных (первых) гармоник э.д.с., сдвинутых относительно друг друга на 120°, равна нулю.
Напряжения третьих гармоник суммируются, и общее напряжение через выпрямительный мост подается на удерживающую высокоомную обмотку реле НПС. Это реле удерживает якорь притянутым на все время перевода стрелки. При обрыве одной из фаз вторичные обмотки работающих трансформаторов оказываются включенными встречно, и сумма напряжений на выходе блока БФК становится равной нулю. Реле НПС выключается, отпускает нейтральный якорь и размыкает рабочую цепь, предотвращая этим работу по двум фазам. После перевода стрелки контактами автопереключателя отключается питание электродвигателя по фазам С1Ф, С2Ф, фаза СЗФ отключается только контактом реле НПС.
Контрольная цепь пятипроводной схемы аналогична контрольной типовой двухпроводной схеме, но имеет более высокую степень защищенности от опасных отказов.
Для контроля положения стрелки использовано реле ОК, подключенное контактами реле ППС к линейным приводам Л1 и ЛЗ или Л2 и Л4.
При плюсовом положении стрелки реле ОК возбуждено током прямой полярности. Выпрямительный блок БДР подключен к проводам Л1и Л2 через контакты автопереключателя 33-34АП и 31-32АП. После перевода стрелки в минусовое положение реле ОК возбуждается током обратной полярности, выпрямительный блок БДР подключен к проводам ЛЗ и Л4 через контакты автопереключателя 21-22АП и 23-24АП.
Включение реле 1ПК и 1МК сделано по схеме совпадения через контакты реле ОК и ППС по типу двухпроводной схемы. В контрольной цепи исключен такой недостаток, как получение ложного контроля положения стрелки при ошибочном включении линейных проводов или контрольного блока БДР, а также случайного переключения поляризованного якоря реле ОК. Последовательно включенный резистор R (1 кОм) и конденсатор С (10 мкФ) надежно защищают реле ОК от ложных срабатываний при переходных процессах, возникающих в случае перемежающегося короткого замыкания линейных проводов стрелки, находящейся в промежуточном положении.
Трехфазные электродвигатели в сравнении с электродвигателями постоянного тока более надежны и проще в обслуживании из-за отсутствия коллектора и щеточного узла.
2.13 Устройства бесперебойного питания устройств ЖАТ
В соответствии с отраслевыми требованиями системы электропитания (СЭП) технических устройств железнодорожной автоматики и телемеханики строятся по принципу частичного или полного резервирования электропитания.
Максимальная надежность системы электропитания при высоких качественных показателях электроэнергии достигается в системах с полным резервированием за счет использования мощных устройств бесперебойного питания. При отсутствии входного напряжения или выходе его за нормативные пределы УБП обеспечивают электроснабжение потребителей от инвертора и собственных аккумуляторных батарей.
В составе таких широко известных устройствах ЖАТ, как панели электропитания разработки ОАО «НИИАС», МПЦ Ebilock 950 ООО «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)», ЕЦ, МПЦ ЭЦ-ЕМ и АБТЦ-ЕМ ОАО «Радиоавионика», используются УБП серии SitePro производства компании GE, поставляемые на российский рынок ООО «Абитех». За прошедшее десятилетие более семи сотен трехфазных устройств бесперебойного питания SitePro были установлены на объектах «РЖД» по всей России.
Объектами электропитания постовых СЭ являются:
- электрической централизации стрелок и светофоров;
- диспетчерской централизации и диспетчерского контроля за движением поездов;
- путевой блокировки;
- путевого оборудования АЛС и САУТ;
- контроля свободности пути на основе счёта осей;
- устройств механизации и автоматизации сортировочных горок; - переездной сигнализации, автоматических шлагбаумов и устройств заграждения;
- оповещения о приближении поезда;
- контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда;
- пожарно-охранной сигнализации;
- аварийного освещения.
СЭ должна предусматривать ввод и коммутацию напряжения не менее чем от двух внешних независимых источников переменного тока одного из следующих типов: трехфазного с глухозаземленной нейтралью и линейным напряжением 380 В; трехфазного с изолированной нейтралью и линейным напряжением 380 В; трехфазного с изолированной нейтралью и линейным напряжением 220 В; однофазного с изолированными выводами и напряжением 220 В.
В СЭ должна предусматриваться возможность подключения ДГА или дополнительного независимого источника питания переменного тока.
СЭ должны обеспечивать питание нагрузки от одного из подключенных источников, контроль напряжения, с возможностью автоматического и ручного режимов переключения и выбора основного и резервного источников, бесперебойность электропитания микропроцессорных устройств ЖАТ и гарантированное электропитание остальных устройств ЖАТ и устройств железнодорожной связи. В состав СЭ должен входить аппарат обеспечивающий отключение источников электропитания переменного тока с видимым разрывом цепи. СЭ должны обеспечивать защиту от сверхтоков и ослабление импульсов перенапряжений из внешних сетей. СЭ должны обеспечивать возможность подключения каждого УВК микропроцессорных систем ЖАТ через отдельные устройства токовой защиты.
В СЭ должен быть обеспечен автоматический переход на электропитание от другого источника при следующих повреждениях:
-понижение напряжения источника более, чем на 20% от номинального значения на время более 1,0 с;
-пропадание напряжения одной из фаз трехфазного источника. СЭ должны обеспечивать гальваническую развязку нагрузок, если данная развязка необходима по соображениям безопасности функционирования системы ЭЦ.
В СЭ должна быть предусмотрена световая сигнализация о режиме работы каждого внешнего источника питания, возможность контроля напряжения источников питания щитовыми или переносными измерительными приборами и передачи информации о режиме работы каждого внешнего источника питания в систему телеконтроля. Для исключения перерыва электропитания устройств ЖАТ, на работоспособность которых влияет время переключения фидеров и время запуска ДГА, а также для обеспечения параметров качества электроэнергии должна применяться система бесперебойного питания с необходимым временем автономной работы при расчетной максимальной нагрузке.
В СЭ ЖАТ с одним УБП должно предусматриваться питание УВК и приборов, обеспечивающих восстановление действия систем ЖАТ, от индивидуальных устройств бесперебойного питания или непосредственно от аккумуляторной батареи. В СЭ с резервируемым УБП устройств ЖАТ, индивидуальные УБП или дополнительная АКБ для питания УВК и приборов, обеспечивающих восстановление действия систем ЖАТ, не устанавливаются.
Нагрузки общего назначения: освещение, теплоснабжение, водоснабжение, вентиляция, кондиционирование, пожарная сигнализация и система автоматического пожаротушения, очистка стрелок от снега, как правило, должны обеспечиваться гарантированным питанием от отдельного распределительного устройства. Основное питание нагрузок общего назначения должно быть от КТП ВЛ продольного электроснабжения, а резервное питание - от КТП ВЛ СЦБ.
В УЭП должна быть предусмотрена система гальванического разделения цепей питания стрелок, сигналов, рельсовых цепей по паркам, горловинам или направлениям движения. Мощность УЭП для питания рабочих цепей стрелок должна быть рассчитана:
- при последовательном переводе на одновременный перевод двух стрелок;
-при параллельном переводе на одновременный перевод 6 или 12 стрелок (в зависимости от конфигурации станции).
При применении системы электропитания с частичным аккумуляторным резервом объекты для питания от аккумуляторной батареи могут выбираться как по маршрутам движения поездов по станции, так и по функциональным группам (стрелки, рельсовые цепи, светофоры и т.д.). Система электропитания с частичным аккумуляторным резервом по маршрутам движения поездов должна сохранять питание устройств, обеспечивающих действие ЭЦ по главным путям станции. При электропитании устройств механизации и автоматизации сортировочных горок от цепи гарантированного питания должны предусматриваться технические решения, обеспечивающие на время переключения фидеров довод остряков не менее 6 стрелок одновременно. Для служебно-технических зданий с оборудованием ЭЦ, ГАЦ, АБ должны применяться системы заземления: ТТ или TN-S для нагрузки общего применения и IT для бесперебойного электроснабжения устройств ЖАТ с подключением к общей системе через двухобмоточный разделительный трансформатор и контролем сопротивления изоляции.
Внедрение в эксплуатацию устройств бесперебойного питания (УБП), не гарантирующих отдельные нормируемые параметры выходного напряжения, которые оказывают опасное влияние на работу рельсовых цепей, требует применения технических решений, позволяющих исключить возникновение опасных ситуаций. Одним из возможных способов решения этой задачи является включение в параллель двух УБП, связанных между собой высокоскоростным интерфейсом, по которому они осуществляют взаимный контроль. При неисправности одного из УБП рельсовые цепи и цепи кодирования переключаются на резервное питание в обход УБП. Второй способ заключается в создании устройства, контролирующего качество выходного напряжения УБП и, в случае несоответствия его установленным нормам, переключающее рельсовые цепи на резервное питание. В соответствии с планом НИОКР ОАО «РЖД» предприятием «Стальэнерго» при участии автора разработано устройство безопасного контроля напряжения УБКН, которое принято 23.12.2005 г. в постоянную эксплуатацию на Московской ж.д. УБКН предназначено для непрерывного контроля действующего значения выходного напряжения УБП и уровня гармонических составляющих основной частоты контролируемого напряжения в полосе от 400 до 800 Гц. УБКН формирует сигнал управления внешним исполнительным реле СЦБ первого класса надежности, с помощью которого УБП отключается от нагрузки, если качество выходного напряжения не соответствует установленным нормам.
УБКН имеет два варианта исполнения:
- УБКН1 - обеспечивает защиту устройств автоблокировки от повышенного напряжения электропитания.
- УБКН2 - обеспечивает защиту устройств автоблокировки от повышенного значения уровней гармонических составляющих питающего напряжения. УБКН изготавливается в корпусе реле НШ и размещается в питающих установках и на релейных стативах.
УБКН имеет выходы для передачи информации о режиме аварийного отключения УБП и переходе на резервное питание в систему диспетчерского контроля и на пульт ДСП. Областью применения УБКН является аппаратура электропитания рельсовых цепей на станциях и на перегонах при автоблокировке с централизованным расположением аппаратуры. УБКН представляет собой микропроцессорное устройство. Требуемый уровень безопасности и надежности прибора обеспечивается за счет непрерывного диагностирования параметров каждого узла и перехода УБКН в защитное состояние в случае обнаружения одиночного отказа. УБКН является необслуживаемым устройством, работает до отказа и периодических осмотров и проверок в РТУ не требует. Диапазон рабочих температур — от минус 200С до плюс 600С.
При сохранении габаритных размеров устройства (что упрощает использование, делает легкой замену оборудования на ранее введенных в строй объектах) был заново скомпонован шкаф УБП. Отсек для внутренних АКБ теперь располагается в его нижней части, батареи доступны спереди. В варианте поставки без внутренних АКБ этот отсек может быть использован для размещения трансформатора гальванической развязки по входу УБП.
Электронная часть УБП тоже была практически полностью разработана заново, увеличена степень интеграции, существенно сокращено число межэлементных связей и соединений.
Существует два основных класса УБП: с «холодным» и с «горячим» аккумуляторным резервом. УБП с холодным резервом характеризуются тем, что преобразователь постоянного напряжения в переменное в нормальном режиме работы отключен от нагрузки и подключается к ней только при недопустимых отклонениях входного напряжения. Различают два основных типа УБП с холодным резервом: off-line и line-interactive. УБП с горячим резервом характеризуются тем, что преобразователь постоянного напряжения в переменное постоянно подключен к нагрузке, поэтому в них отсутствуют потери времени на переключение с основного питания на резервное. Среди УБП с горячим резервом различают два основных типа: on-line и с дельта преобразованием. Ниже приведен сравнительный анализ указанных УБП.
Off-line: Иногда его еще называют защитой «в режиме standby». Это недорогое решение предназначено для оборудования, которое требует минимальной защиты электропитания. УБП класса off-line обеспечивает резервирование питания в случае полного пропадания питания, однако не способен выдать чистый синусоидальный ток на выходе.
Line-interactive: УБП этого класса стоят дороже. Системы класса line-interactive не только обеспечивают базовую защиту питания в случае полного его пропадания, они также сглаживают всплески сигнала. УБП класса line-interactive лучше всего подходит для защиты нагрузки, для которой чистый синусоидальный ток на выходе не является критически важным условием успешной работы оборудования.
Другим негативным аспектом малого значения коэффициента использования УБП является завышение проектной мощности ДГА. Это влечет за собой сокращение времени безотказной работы ДГА, так как для него является крайне неблагоприятным работа на нагрузку, составляющую менее 30% от его номинальной мощности, что имеет место в 90% случаев. В тоже время ДГА в первые моменты времени после запуска не может взять на себя более 60% мощности от своего номинального значения. Следовательно, необходимо обеспечить, чтобы мощность, отбираемая от ДГА в первый момент после запуска, находилась в пределах от 30 до 60 % его номинальной мощности. Реализация данного требования напрямую зависит от выбора мощности УБП с обеспечением необходимой степени ее загруженности, то есть от оптимизации работы УБП.
Применение в УБП SG платы управления последнего поколения повысило надежность устройства благодаря расширенным возможностям самодиагностики. УБП теперь может не только следить за выработкой ресурса таких элементов с ограниченным сроком службы, как вентиляторы, аккумуляторные батареи, конденсаторы, но и контролировать емкость конденсаторов, величину пульсаций на шине постоянного тока, повышенный уровень ошибок на шине информационного обмена между УБП в составе параллельной группы, отказ одного из нескольких вентиляторов системы охлаждения. Модуль «черного ящика» при любой нештатной ситуации регистрирует состояние всех основных компонентов УБП, записывает осциллограммы сигналов при срабатывании защит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
