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

Текст из файла (страница 5)

б) по цепи «провод-земля» – не более 400 В;

- ЗФ-220М на выходе обеспечивает остаточное напряжение по цепи «провод-провод» при воздействии наносекундных импульсных помех (НИП) в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.4-99 с уровнем испытательного напряжения 4 кВ по цепи «провод-земля» – не более 200 В;

- ЗФ-220М предназначен для работы в цепях питания с диапазоном рабочих напряжений от 200 до 242 В;

- падение напряжения на ЗФ-220М составляет не более 2,5 В при номинальном токе нагрузки;

- ЗФ-220М формирует на выходе контактами реле сигнал для подключения диспетчерского контроля (ДК) срабатывания защиты от перенапряжений и сигнал выработки ресурса защитных элементов:

а) замкнутым состоянием контактов «6», «7» и разомкнутым состоянием контактов «7», «8» при отсутствии перенапряжений на входе ЗФ-220М, приводящих к выработке ресурса защитных элементов;

б) разомкнутым контактом «6», «7» и замкнутым контактом «7», «8» на время (3 мин ± 30 с) с последующим возвратом в предыдущее состояние в случае срабатывания защиты при перенапряжениях на входе ЗФ-220М, приводящих к выработке ресурса защитных элементов;

в) разомкнутым состоянием контактов «6», «7» и замкнутым состоянием контактов «7», «8» при выработке более 80% ресурса элементов защиты;

г) замкнутым состоянием контактов «6», «7» и разомкнутым состоянием контактов «7», «8» при возобновлении контроля ресурса вновь установленных элементов защиты.

Контакты реле для подключения ДК рассчитаны на коммутацию постоянного напряжения не более 28 В (максимальный ток 1,5 А) и переменного напряжения не более 240 В (максимальный ток 3 А).

Мощность, потребляемая ЗФ-220М от источника питания с номинальным напряжением 220 В при отключенном подогреве, составляет не более 10 Вт, при включенном подогреве составляет не более 25 Вт.

Электрическая прочность изоляции ЗФ-220М между корпусом и входными контактами «1», «2», между корпусом и выходными контактами «3», «4», а также между корпусом и выходом для подключения ДК (контакты «6», «7», «8») выдерживает в течение 1 минуты действие напряжения переменного тока 2,5 кВ частотой 50 Гц в нормальных климатических условиях (при отключенном разряднике FV3 и перемычке ХТ13).

Сопротивление изоляции ЗФ- 220М между корпусом и входными контактами «1», «2», между корпусом и выходными контактами «3», «4», а также между корпусом и выходом для подключения ДК (контакты «6», «7», «8») в нормальных климатических условиях – не менее 1000 МОм. Нормы электрического сопротивления изоляции при воздействии верхнего значения рабочей температуры – 200 МОм, при воздействии верхнего значения относительной влажности воздуха – 50 МОм.

ЗФ-220М обеспечивает визуальную индикацию:

- наличия выходного напряжения питания свечением светодиода зеленого цвета «Питание»;

- выработки до 80% ресурса элементов защиты мерцанием светодиода красного цвета «Ресурс» с частотой (0,5±0,1) Гц, и более 80% ресурса – непрерывным свечением светодиода «Ресурс».

Защитный фильтр предусматривает возможность сброса счетчика ресурса вновь установленных элементов защиты миганием светодиода красного цвета «Ресурс» с частотой 2 Гц.

Средняя наработка до отказа ЗФ-220М составляет Тср>40000 ч, средний срок службы до списания (полный) – Тсл≥20 лет.

2.3.3.3.2 Устройство и работа защитного фильтра ЗФ-220М

Принципиальные схемы защитного фильтра ЗФ-220М приведены на плакате №5. ЗФ-220М представляет собой законченное изделие, состоящее из корпуса и крышки, с установленными внутри платой защитных элементов, платой фильтра, платой регистратора и узлом подогрева.

На крышку корпуса выведены два светодиода, индицирующие наличие напряжения питания и выработку ресурса защитных элементов.

Подключение входных и выходных цепей фильтра осуществляется при помощи проводов с кабельными наконечниками с отверстием под контактный стержень диаметром 6 мм.

Структурная схема ЗФ-220М приведена на рисунке 2.6. Входное напряжение поступает на фильтр подавления импульсных помех, который предназначен для ограничения импульсных перенапряжений «провод-провод», «провод-земля» микросекундной и наносекундной длительности.

Рисунок 2.6 - Структурная схема ЗФ-220М

С датчиков перенапряжения, установленных в фильтре подавления импульсных помех, сигнал поступает на регистратор помех и далее передается на внешние устройства регистрации автоматизированного диспетчерского контроля. Выходным сигналом для регистрации является переключение контактов «6», «7», «8» на время 180 с ± 30 с в случае срабатывания защиты при перенапряжениях на входе ЗФ-220М, приводящих к выработке ресурса защитных элементов, разомкнутым состоянием контактов «6», «7» и замкнутым состоянием контактов «7», «8» при выработке более 80% ресурса элементов защиты.

Узел подогрева предназначен для обеспечения работоспособности ЗФ-220М при отрицательных температурах.

Наличие сетевого напряжения питания на выходе ЗФ-220М индицируется свечением светодиода «Питание» на крышке корпуса.

Фильтр подавления импульсных помех состоит из следующих узлов:

- узел подавления помех «провод-провод» включает в себя три ступени. Первая ступень – разрядники FV1, FV2. Вторая ступень – варисторы RU1, RU2. Третья ступень – энергоемкие электролитические конденсаторы С1, С2, включенные в диагональ диодного моста VD1…VD8. Элементы разделения между ступенями защиты выполнены на индуктивностях L1, L2 и L3, L4;

- узел подавления помех «провод-земля» состоит из трех ступеней. Первая ступень – разрядники FV1, FV2. Вторая ступень – разрядник FV3. Третья ступень – фильтр, выполненный на дросселе L5 и конденсаторах С4…С7.

Регистратор помех состоит из датчиков тока ТА1, ТА2, TA3 и платы регистратора А2, на которой установлен микроконтроллер DD1, вычисляющий ресурс защитных элементов.

Узел подогрева выполнен на нагревательном резисторе R10, реле подогрева К1 и датчике температуры RK1 и установлен на плате регистратора со схемой управления реле на транзисторах VT1, VT2, VT4.

2.3.3.3.3 Описание работы ЗФ-220М

Входное напряжение 220 В частотой 50 Гц поступает на контакты «1» и «2» фильтра и далее через дроссели L1…L5 поступает на выход (контакты «3» и «4», плакат №5).

Перечисленные выше индуктивные элементы имеют незначительное сопротивление переменному току частотой 50 Гц, обеспечивая требуемое падение напряжения. Энергоемкие конденсаторы С1 и С2 заряжаются в первый полупериод при подаче питающего напряжения до его амплитудного значения через диоды VD1 – VD8, препятствующие протеканию переменного тока через конденсаторы при отсутствии входных перенапряжений.

При поступлении перенапряжения «провод – провод» (между контактами «1» и «2»), срабатывают разрядники FV1, FV2 (при перенапряжениях свыше 10 кВ). Варисторы RU1, RU2 ограничивают перенапряжение до амплитуды 1200 В. Остаточный импульс перенапряжения поглощается энергоемкими конденсаторами С1 и С2. Параллельная работа разрядников и варисторов обеспечивается индуктивным сопротивлением дросселей L1 и L2, а варисторов и энергоемких конденсаторов – индуктивным сопротивлением дросселей L3 и L4. Далее остаточное напряжение, сформированное конденсаторами С1 и С2 поступает на выходные контакты «3» и «4» фильтра через дроссель L5. Резисторы R1…R6 разряжают конденсаторы С1 и С2 до амплитудного значения напряжения питания, преобразовывая накопленную энергию в тепло. Часть тока варисторов RU1, RU2 через трансформаторы ТА2, ТА3, установленные на плате А1, и диодные мосты VD1, VD3 на плате А2 заряжают конденсаторы С1, С3 на плате регистратора. Далее микроконтроллер DD1 измеряет напряжение на конденсаторах и вычисляет выработку ресурса каждого из варисторов RU1, RU2.

При поступлении перенапряжения «провод – земля» (между контактами «1» и «земля» или «2» и «земля») срабатывает разрядник FV1 или FV2 (при перенапряжениях свыше 5 кВ) и разрядник FV3 (при перенапряжениях свыше 1800 В). Параллельная работа разрядников обеспечивается индуктивным сопротивлением дросселей L1 и L2. Остаточный импульс перенапряжения поглощается фильтром L5, C4 – С7, и далее поступает на выходные контакты фильтра «3» и «4». Часть тока разрядника FV3 через трансформатор ТА1, установленный на плате А1, и диодный мост VD2 на плате А2 заряжает конденсатор С2 платы регистратора. Далее микроконтроллер DD1 измеряет напряжение на конденсаторе и вычисляет выработку ресурса разрядника FV3.

Схема управления подогревом выполнена на плате А2. На транзисторах VT1 и VT2 выполнен триггер с гистерезисом, определяющим разные пороги включения и выключения подогрева. При понижении температуры ниже минус 25ºС сопротивление терморезистора RK1 увеличивается до 12 кОм, снижая напряжение на затворе транзистора VT1 до порога переключения. Транзистор VT1 закрывается, открывая транзисторы VT2, VT4 и включается реле подогрева К1, установленное на плате А3. При повышении температуры выше минус 5ºС сопротивление терморезистора RK1 уменьшается до 4 кОм, снижая напряжение на затворе транзистора VT1 до порога переключения. Транзистор VT1 открывается, закрывая транзисторы VT2, VT4 и выключается реле подогрева К1. Через резистор R15 микроконтроллер DD1 принудительно включает подогрев для проведения проверки работоспособности по включению питания.

ЗФ-220М так же предусматривает выходы для подключения к системе диспетчерского контроля для своевременного информирования о срабатывании аппаратуры защиты и выхода ее из действия. Схема подключения к диспетчерскому контролю показана на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Схема подключения защитного фильтра к аппаратуре диспетчерского контроля

Опыт эксплуатации защитных фильтров ЗФ-220 на Дальневосточной железной дороге показал, что они обладают недостаточной надёжностью и ремонтопригодностью. Поэтому, при выходе из строя этих приборов, защиту сигнальных точек в целом или отдельных её устройств, можно организовать путём использования рекомендаций ЦШ-18/06-8 от 20.02.12. Эти рекомендации успешно внедряются на Западно-Сибирской железной дороге.

2.3.3.4 Применение выравнивателей УЗП1-500-0,26, УЗП1-500-0,13 и разрядников УЗП1-1000 для защиты рельсовых цепей и других приборов АБЧК

Для защиты устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (согласно рекомендациям ЦШ-18/06-8 от 20.02.12.) на дорогах ОАО «РЖД» разработаны программы и графики внедрения новых элементов защиты. Рассмотрим способ применения устройств защиты типа УЗП1 на Западно-Сибирской дороге, где они показали хорошие результаты.

Для защиты систем ЖАТ от грозовых и коммутационных перенапряжений специалисты Западно-Сибирской дирекции инфраструктуры, на основании рекомендаций ЦШ, внедрили устройства, которые повышают безопасность работы рельсовых цепей и аппаратуры кодовой АБ. Схема подключения приборов защиты приведена на плакате №5.

Для защиты приборов релейного шкафа и рельсовых цепей применены пожаробезопасные устройства УЗП1-500-0,26, которые обладают высокой импульсной стойкостью повышенным энергопоглощением (>20 кДж) при сохранении защитных характеристик. По высокой температурной стабильности они превосходят известные отечественные и зарубежные аналоги. Максимальный импульсный ток устройств защиты от перенапряжений 60 кА, быстродействие 20 нс. Они устанавливаются взамен применяемых выравнивателей В0ЦШ-220, ВОЦН-220.

Угольный разрядник УЗП1РУ-1000 эффективно защищает цепь «провод-земля» в линиях электропитания и рельсовых цепей. Разрядник, обеспечивающий электро- и пожарную безопасность, применяют взамен РВНШ-250 и РКН-600. Устройство снабжено клапаном, позволяющим выбрасывать продукты электроэрозии из межэлектродного пространства. В результате исключается закорачивание электродов и обеспечивается многократное срабатывание угольного разрядника. Его максимальный импульсный ток 60 кА.

В качестве третьего каскада защиты применяются блоки защиты БЗ ДА, состоящие из двух катушек индуктивностей, совместно с выравнивателем УЗП1-500-0,13. За счет индуктивности катушек блока БЗ-ДА растягивается передний фронт грозового импульса по времени, достаточного для срабатывания выравнивателя. Третий каскад применяется для штепсельных блоков питания БПШ, камертонных штепсельных генераторов, дешифраторных ячеек БС-ДА и цепей управления светодиодными головками сигнала (светофора).

Ограничитель напряжения типа ОПН обеспечивает защиту устройств автоматики и телемеханики нового поколения, резко повышает надежность работы в процессе эксплуатации, обладает очень высокой пропускной способностью (энергопоглащением) и быстродействием, превосходит по эксплуатационно-техническим параметрам зарубежные и отечественные аналоги конструкция полностью адаптирована для использования в соответствующей аппаратуре ЖАТ.

Устройством УЗП1-500 (ОПН 0,4/0,26/10/500) заменяются применяющиеся в настоящее время выравниватели ВОЦШ-220 (ВОЦН-220) и разрядники РВНШ-250 (РКВН-250), обеспечивая более эффективную защиту от грозовых и коммутационных перенапряжений, повышенную надежность и безопасность.

Принцип работы УЗП1-500 (ОПН 0,4/0,26/10/500) основан на ограничении уровня перенапряжений и защищаемой цепи, благодаря высокой нелинейности вольтамперной характеристики варистора, входящего в УЗП1-500. Аналогичный принцип действия у выравнивателей ВОЦШ-220 (ВОЦН-220).

Для защиты аппаратуры рель­совых цепей автоблокировки от различных импульсных перена­пряжений при электротяге надо предусмотреть установку приборов УЗП1-500, стоимость которых невысока. Их размещают на питающих и ре­лейных концах РЦ (рисунок 2.8).

Рисунок 2.8 - Схема установки устройств защиты в рельсовых цепях с ДТ при электротяге переменного тока

2.4 Разработка тренажера для изучения бесконтактного датчика кодов

В настоящее время на дорогах ОАО «РЖД» широко применяются электромеханические датчики кодов типа КПТШ (5,7) или КПТШ (515,715), которые требуют проведение регулярного технического осмотра и профилактики. Кроме того, кодовые сигналы электромеханических датчиков обладают низкой стабильностью временных параметров импульсов и пауз.

Электронные датчики кодов типа БКПТ обладают более стабильными параметрами, но они более сложны по своей конструкции [10].

С целью повышения качества подготовки эксплуатационно-технического штата работников, обслуживающих эти приборы, разработан учебный стенд, позволяющий с помощью осциллографа или прибора МПИ СЦБ снять осциллограммы в характерных точках. Стенд изготовлен совместно с дипломником 255 группы, Круглицким К.Ю. Внешний вид стенда представлен на рисунке 2.9.

Характеристики

Список файлов ВКР