ПЗ ДП Ющенко (1230275), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Таблица 2.1 – Сравнительные характеристики РВНШ-250 и УЗП1-500
Параметр | Значение параметра | |
РВНШ-250 | УЗП1-500 | |
Максимальное рабочее напряжение защищаемой цепи, В | 250 для цепей переменного тока | 250 для цепей переменного тока и 350 для цепей постоянного |
Напряжение пробоя при переменном токе, В | 700-900 | Отсутствует |
Импульсное предразрядное время, мкс | 1,5 | 0,005 |
Остающееся напряжение при импульсном токе с периодом 8/20 мкс и амплитудой 5000 А, В | 1400 | 900 |
Максимальный выдерживаемый импульсный ток при воздействии 18-ти импульсов с периодом 8/20 мкс, А | 5000 | 40000 |
Сопровождающий ток (протекающий через защитное устройство после прекращения импульсного воздействия) | Присутствует | Отсутствует |
Срок между проверками в РТУ дистанции, лет | 1 | 3 |
На рисунке 2.8 приведены рекомендованные схемы включения для различных типов приборов защиты.
Рисунок 2.8 – Схемы включения аппаратуры защиты от перенапряжения: а) УЗП1-500, б) УЗТ, в) РВНШ-250
2.1.2.4 Питающие и изолирующие трансформаторы
Питание кодовой рельсовой цепи осуществляется от преобразователя частоты ПЧ-50/25 через питающий трансформатор (ПТ), который совместно с изолирующим трансформатором (ИТ) согласует высокое сопротивление аппаратуры питающего и релейного концов рельсовой цепи с низким сопротивлением рельсовой линии. В кодовых рельсовых цепях в качестве ИТ применяют трансформаторы типа ПРТ-А с коэффициентом трансформации n = 9,15 для электрифицированных участков с частотой сигнального тока 25 Гц.
Рисунок 2.9 – Схема включения обмоток трансформатора ПРТ-А
Расшифровка обозначения типа трансформатора: П – путевой; О – однофазный; Б – броневой; С – сухой; Р – релейный; Т – трансформатор; И – для импульсных рельсовых цепей; 2, 3, 5 – порядковый номер; 25 – частота; А – видоизменение трансформатора; У – климатическое исполнение; 3 – категория размещения (закрытая).
2.1.2.5 Путевой фильтр
Путевой фильтр типа ФП-25М применяется в рельсовых цепях переменного тока частотой 25 Гц для защиты импульсных путевых реле от влияния обратного тягового тока частотой 50 Гц и его гармоник. На рисунке 2.10 изображена электрическая схема фильтра [9].
Рисунок 2.10 – Электрическая схема путевого фильтра ФП-25М
2.1.2.6 Преобразователь частоты ПЧ-50/25
Статические однофазные электромагнитные преобразователи частоты ПЧ50/25 предназначены для преобразования переменного тока частотой 50 Гц в переменный ток частотой 25 Гц и применяются для питания рельсовых цепей. Выходное напряжение преобразователей имеет синусоидальную форму.
Выпускаются следующие типы преобразователей частоты: ПЧ-50/25-40, ПЧ-50/25-100, ПЧ-50/25-150, ПЧ-50/25-300 (40,100,150,300 - соответствующие мощности преобразователей в ВА). Они состоят из двух конструктивно не связанных блоков: преобразовательного БП и конденсаторного БК.
Вторичная обмотка ПЧ секционирована, что позволяет регулировать напряжение частотой 25 Гц в пределах от 0 до 175 В, с градацией через 5 В на выводах н и к.
Электромагнитный блок (БП) содержит сердечник с тремя катушками и образует с конденсаторами из блока конденсаторов (БК) параллельный колебательный контур, имеющий резонансную частоту 25 Гц.
Рисунок 2.11 – Принципиальная схема ПЧ-50/25
Как видно на рисунке 2.11 обмотки WН включены последовательно и питаются переменным током 50 Гц через диод, то есть на самом деле на эти обмотки подаются однополярные импульсы. Принцип действия схемы основан на свойстве колебательного контура: если в колебательном контуре, состоящего из обмотки WК и конденсатора CК, с резонансной частотой F изменять один из параметров L или С с частотой 2F, то в колебательном контуре возникают незатухающие колебания тока с частотой F.
Обмотки WН включены так, что их магнитные поля компенсируются (вычитаются), и поэтому не создают в обмотке WК ЭДС. Однако от каждого импульса тока частотой 50 Гц эти обмотки создают магнитный поток в сердечнике, что приводит к изменению индуктивности катушки WК, при этом в колебательном контуре создается переменный ток с частотой 25 Гц.
2.1.2.7 Трансмиттерное реле
Трансмиттерные реле разработаны на основе кодовых реле типа КДРТ, они имеют усиленные контакты и используются для кодирования рельсовых цепей (передачи импульсов тока в рельсовые цепи). Трансмиттерные реле работают в наиболее тяжелых условиях эксплуатации. В системе числовой кодовой автоблокировки они, как правило, размещены в релейных шкафах, где происходит перепад температуры и влажности воздуха в широких пределах, и переключают значительные мощности при реактивной нагрузке.
Для кодирования рельсовых цепей заводами изготовителями было выпущено несколько типов трансмиттерных реле, отличающихся конструкцией, рабочим напряжением, исполнением контактов и схемным включением. Наиболее распространенным в настоящее время является реле (ячейка) типа ТШ-65В2. Схема включения реле ТШ-65В2 для кодирования кодовой рельсовой цепи представлена на рисунке 2.12. Режим работы ячейки выбирается контактами кодового трансмиттера КПТШ.
Рисунок 2.12 - Схема включения трансмиттерного реле ТШ-65В2
2.1.2.8 Путевые приемники
В качестве путевого приемника в кодовых рельсовых цепях используются импульсные путевые реле типа ИМВШ-110 и различные модификации реле ИВГ. Реле ИМВШ-110 имеет недостаточный коммутационный ресурс вследствие подгорания контактов, излома контактных пластин, что требует ежегодной его проверки в РТУ. Поэтому в настоящее время вместо ИМВШ-110 в кодовых рельсовых цепях устанавливают импульсные герконовые реле типа ИВГ-М, в которых в качестве коммутирующего элемента применен жидкометаллический (ртутный) магнитоуправляемый геркон, что позволяет увеличить срок службы путевых реле до 10 лет.
Устройство геркона представлено на рисунке 2.13. Он состоит из стеклянной оболочки 5, в торцы которой впаяны подвижный 1 и неподвижные 4 и 3 плоские контакты из магнитомягкого материала. Под воздействием внешнего магнитного поля подвижный контакт 1 перемещается, размыкая тыловой и замыкая фронтовой контакты.
Для обеспечения стабильности переходного сопротивления и износостойкости контактов в зону контактирования 2 по капиллярам подвижного контакта поступает ртуть из резервуара. При температуре окружающей среды ниже -38°С происходит замерзание ртути, поэтому в корпусе реле устанавливается для обогрева резистор.
Рисунок 2.13 – Устройство геркона
В таблице 2.2 приведены параметры некоторых типов импульсных путевых приемников, необходимых при использовании в программе расчета, а именно рабочее напряжение реле UР, коэффициент возврата КВН и коэффициент надежного возврата реле К'ВН.
Таблица 2.2 – Параметры импульсных путевых приемников
Тип реле | Параметр | ||
UР, В | КВН | К'ВН | |
ИМВШ-110 | 3,84 | 0,75 | 0,625 |
ИВГ | 3,84 | 0,82 | 0,687 |
ИВГ-М | 4,32 | 0,75 | 0,64 |
Продолжение таблицы 2.2
Тип реле | Параметр | ||
UР, В | КВН | К'ВН | |
ИВГ-В | 3,84 | 0,82 | 0,687 |
ИВГ-КР | |||
ИВГ-КРМ | |||
ИВГ-КРМ1 | |||
ИВГ-Ц | 3,84 | 0,76 | 0,687 |
2.1.2.9 Остальные элементы кодовой рельсовой цепи
В качестве ограничителя тока источника питания, в режиме короткого замыкания рельсовой линии, последовательно с преобразователем частоты устанавливается сопротивление R0, равное 200 Ом.
Рисунок 2.14 – Диаграмма характера нагрузки преобразователя частоты ПЧ-50/25
Из рисунка 2.14 видно, что при отсутствии сопротивления R0 в цепи питания рельсовой цепи нагрузка преобразователя частоты носит индуктивный характер за счет низкой активной составляющей входного сопротивления путевого приемника. В таком случае может происходить срыв генерации в контуре преобразователя на частоте 25 Гц вследствие подключения к обмотке контура ПЧ дополнительной индуктивной нагрузки (входного сопротивления рельсовой цепи, имеющего индуктивную составляющую). Наличие сопротивления R0 = 200 Ом изменяет характер нагрузки на активный, что стабилизирует работу преобразователя частоты ПЧ и предотвращает возможность срыва генерации.
Стабилитроны D1 и D2 типа Д815Б с порогом срабатывания 6,1...7,5 В включены встречно для повышения надежности работы путевого приемника.
Сопротивление RК и емкости C1 и С2 используются в схеме для снижения искрения между контактами трансмиттерного реле Т при коммутации цепи питания рельсовой цепи. Отсутствие этих элементов может привести к деструкции контактов реле Т, следствием чего станет их залипание (замыкание) и прекращение кодирования рельсовой цепи.
2.1.3 Алгоритм расчета и анализа основных режимов работы
кодовой рельсовой цепи
Расчет и анализ основных режимов кодовой рельсовой цепи выполняется в программе, разработанной в среде Borland Delphi 7 c использованием языка программирования Object Pascal.
2.1.3.1 Нормативные исходные данные для расчета основных режимов работы кодовой рельсовой цепи
LРЦ = 2500 м - длина рельсовой цепи;
Z = 0,5ej52° Ом/км – удельное сопротивление рельсов;
rИ = 1 Ом∙км – удельное сопротивление изоляции;
rОП = 6 Ом∙км – минимальное удельное сопротивление изоляции заземленных контактных опор;
Zвх ф = 200 Ом – входное сопротивление фильтра ФП-25;
Uф = 6,6 В, IФ = 0,033 А – напряжение и ток на входе фильтра при рабочем напряжении реле UР = 3,84 В;
КВН = 0,75 – коэффициент надежного возврата приемника;
К’ВН = 0,625 – приведенный коэффициент надежного возврата приемника;
R0 = 200 Ом – сопротивление ограничивающего резистора;
rСП = rСР = 0,3 Ом – сопротивление соединительных проводов между ДТ и ИТ соответственно на питающем и релейном концах рельсовой цепи;
m = 0 – коэффициент распределения тока утечки;