ПЗ ДП Ющенко (1230275), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

Рисунок 2.25 – Схемы обмоток путевых трансформаторов

2.1.5.3 Реле типа ДСШ-16

Реле ДСШ-16 двухэлементное: местный элемент подключается на посту ЭЦ к полюсам ПХМ и ОХМ, тогда как путевой элемент получает питание непосредственно с рельсовой линии. Для срабатывания реле необходимо выполнить следующее условие: фазовый сдвиг между напряжениями U_Р и U_М должен быть равен 90 градусов, причем напряжение местного элемента опережает напряжение путевого.

На рисунке 2.26 представлена векторная диаграмма токов и напряжений местного и путевого элементов реле ДСШ для идеальных условий.

Фазовый угол между током и напряжением местного элемента называется идеальным углом фазовых соотношений реле и равен 72 градуса. Видно, что выполняется условие срабатывания путевого приемника - U_М опережает U_П (U_Р) на 90 градусов.

Достоинством реле ДСШ является их надежная защита от влияния помех тягового тока и других источников переменного тока, отличающихся по частоте от тока сигнальной частоты всего на несколько герц. Сектор реле ДСШ получает требуемый вращающий момент только от тока той частоты, что и частота тока в обмотке местного элемента, при определенных фазовых соотношениях между ними.

Рисунок 2.26 - Векторная диаграмма токов и напряжений местного и путевого элементов реле ДСШ

Достоинством реле ДСШ является их надежная защита от влияния помех тягового тока и других источников переменного тока, отличающихся по частоте от тока сигнальной частоты всего на несколько герц. Сектор реле ДСШ получает требуемый вращающий момент только от тока той частоты, что и частота тока в обмотке местного элемента, при определенных фазовых соотношениях между ними.

2.1.5.4 Защитный блок ЗБ-ДСШ

Защитный блок ЗБ-ДСШ представляет собой последовательный колебательный контур, настроенный в резонанс напряжений на частоту тягового тока 50 Гц и имеет минимальное сопротивление 24 Ом для тока этой частоты. Путевой элемент реле ДСШ на частоте 50 Гц оказывается зашунтированным низким сопротивлением фильтра. Так как при автономной тяге отсутствует обратный тяговый ток, ток блок ЗБ-ДСШ выступает в качестве дополнительной меры по стабилизации работы реле ДСШ [9].

2.1.5.5 Остальные элементы фазочувствительной рельсовой цепи

Для согласования низкого сопротивления рельсовой линии и высокого сопротивления аппаратуры рельсовой цепи используются подстроечные сопротивления R_П и R_Р. Аппаратура защиты рельсовой цепи включает в себя плавкие предохранители ПР, рассчитанные на ток срабатывания равный 2 А.

Сопротивление R_К - сопротивление кабельной линии, соединяющего напольное и постовое оборудование релейного конца. Сопротивление равно 150 Ом при длине кабеля 3 км и без использования дублирования жил.

2.1.6 Расчет и анализ фазочувствительной рельсовой цепи для участков с автономной тягой с реле типа ДСШ-16

Необходимость составления алгоритма программы расчета фазочувствительной рельсовой цепи при автономной тяге вызвана отсутствием ее в технической литературе. Средой разработки так же является Borland Delphi 7 с использованием языка Object Pascal.

2.1.6.1 Исходные данные для расчета

L_РЦ = 1500 м - длина рельсовой цепи;

z = 0,5e^j52° Ом/км – удельное сопротивление рельсов;

r_И = 1 Ом∙км – удельное сопротивление изоляции;

Z_ЗБ = 407e^j-88,35° Ом – входное сопротивление ЗБ-ДСШ;

Z_Р = 400e^j68° Ом – входное сопротивление реле типа ДСШ-16;

U_Р = 20,3e^j68° В, I_Р = 0,0508 А – напряжение и ток срабатывания реле типа ДСШ-16;

’_И = 68° - идеальный угол ДСШ-16;

К’_ВН = 0,377 – приведенный коэффициент надежного возврата приемника;

R_К = 150 Ом – сопротивление кабельной линии на релейном конце при длине кабеля 3 км без дублирования;

R_П = 1 Ом – ограничивающее сопротивление на питающем конце, совместно с сопротивлением соединительных проводов составляет 1 Ом;

R_Р = 0,5 Ом – ограничивающее сопротивление на релейном конце, совместно с сопротивлением соединительных проводов составляет 0,5 Ом;

m = 1,8 – коэффициент распределения тока утечки;

M₁₂ = 0,00128e^-j7 – коэффициент взаимоиндукции рельсов;

(γl)_КР = 1,13e^j26 – критическое значение комплексного числа на частоте f = 25 Гц, при котором удельное сопротивление изоляции рельсовой линии в контрольном режиме принимает критическое значение.

Коэффициенты четырехполюсника ИТ типа ПРТ-А на релейном конце взяты из справочника [11] для коэффициента трансформации n = 40.

2.1.6.2 Схема замещения рельсовой цепи и параметры четырехполюсников Н и К

Схема замещения фазочувствительной рельсовой цепи приведена на рисунке 2.27. На рисунке также представлены параметры четырехполюсников Н и К.

Рисунок 2.27 – Окно программы расчета со схемой замещения рельсовой цепи и параметрами четырехполюсников Н и К

Сопротивление R_П и R_Р на схеме замещения представляют собой сумму сопротивлений ограничивающих резисторов и соединительных проводов. Как и для кодовой рельсовой цепи расчет параметров четырехполюсников Н и К сводится к перемножению матриц, составленных из параметров входящих в их состав четырехполюсников. Далее будет приведена методика расчета основных режимов фазочувствительной бездроссельной рельсовой цепи с реле типа ДСШ-16.

2.1.6.3 Расчет и анализ нормального режима

Для схемы замещения рельсовой цепи (рисунок 2.26) коэффициент распространения

(2.1)

волновое сопротивление рельсовой линии

(2.2)

Коэффициенты рельсового четырехполюсника (РЛ)

_{. (2.3)}

Напряжение и ток в конце рельсовой линии

_(2.4)

_(2.5)

Напряжение и ток в начале рельсовой линии

_(2.6)

_(2.7)

Минимальные напряжения и ток путевого трансформатора

_(2.8)

_(2.9)

Угол расстройки реле

_(2.10)

_{где φU – аргумент комплексного напряжения U.}

_{Минимальное приведенное напряжение путевого трансформатора}

(2.11)

Поскольку питающий трансформатор ПРТ-А имеет градации напряжения через каждые 0,5 В, то напряжения UФМИН принимается ближайшее большее от минимального приведенного. Тогда коэффициент трансформации

(2.12)

Фактический минимальный приведенный ток путевого трансформатора

(2.12)

Мощность, потребляемая рельсовой цепью в нормальном режиме

_(2.13)

Коэффициент перегрузки реле

(2.14)

где КЗСР – коэффициент запаса на срабатывание путевого приемника;

КИ – коэффициент нестабильности напряжения источника питания;

zПМАК, zПМИН – соответственно максимальное и минимальное комплексное сопротивления передачи общей схемы замещения рельсовой цепи в нормальном режиме, и рассчитываются по следующим формулам:

_(2.15)

_(2.16)

_{где K’ТН = АН – обратный коэффициент снижения тока в четырехполюснике Н;}

_{КТК = СК∙z + DК - прямой коэффициент снижения тока в четырехполюснике К;}

_{zВХК – прямое входное сопротивление четырехполюсника К, рассчитываемое по формуле:}

(2.17)

_{z’ВХн = BН / АН – обратное входное сопротивление четырехполюсника Н.}

_{Результаты расчета нормального режима приведены на рисунках 2.28 и 2.29.}

_{Анализ результатов расчета напряжения на путевом приемнике при изменении сопротивления изоляции приведен на рисунках 2.30 и 2.31. На них показаны зависимость напряжения на путевом элементе и разности фаз тока на путевом и напряжения на местном элементах реле ДСШ-16 от сопротивления изоляции.}

Рисунок 2.28 – Окно результатов расчета коэффициента перегрузки

реле ДСШ-16

_{Рисунок 2.29 – Окно результатов расчета нормального режима фазочувствительной рельсовой цепи}

Из рисунков 2.29 и 2.30 видно, что с увеличением сопротивления изоляции напряжение на путевом элементе реле ДСШ-16 заметно возрастает, а разность фаз тока путевого и напряжения местного элементов практически неизменна.

Рисунок 2.30 – Окно с графиком зависимости напряжения путевого элемента реле ДСШ-16 от удельного сопротивления изоляции рельсовой линии

Рисунок 2.31 – Окно с графиком зависимости угла сдвига фаз тока путевого и напряжения местного элементов реле ДСШ-16 от удельного сопротивления изоляции рельсовой линии

2.1.6.4 Расчет шунтового режима

Для схемы замещения рельсовой цепи (рисунок 2.26), коэффициент шунтовой чувствительности на релейном конце

(2.18)

где φ_ПШР – аргумент комплексного сопротивления Z_ПШР.

Для вычисления Z_ПШР необходимо рассчитать коэффициенты рельсового четырехполюсника при наложении нормативного шунта на релейном конце

. (2.19)

Тогда полное сопротивление передачи при наложении шунта на релейном конце

_(2.20)

_{Напряжение UДШР}

_(2.21)

_{По аналогии коэффициент шунтовой чувствительности на питающем конце}

(2.22)

Коэффициенты рельсового четырехполюсника при наложении нормативного шунта на питающем конце

(2.23)

Полное сопротивление передачи при наложении шунта на питающем конце

_(2.24)

_{Напряжение UДШП}

_(2.25)

_{Результаты расчета шунтового режима представлены на рисунке 2.32.}

_{Как видно из результатов расчета коэффициенты шунтовой чувствительности на релейном и питающем концах принимают значения – 2,16 и 2,10 соответственно. Большие значения коэффициентов можно объяснить большим обратным входным сопротивлением четырехполюсника Н и прямым входным сопротивлением четырехполюсника К. Такие значения являются следствием отсутствия дроссель-трансформаторов, одной из главных задач которых является согласования большого входного сопротивления аппаратуры рельсовой цепи и малого сопротивления рельсовой линии.}

_{Рисунок 2.32 – Окно результатов расчета шунтового режима фазочувствительной рельсовой цепи}

2.1.6.5 Расчет контрольного режима

Коэффициент, учитывающий взаимоиндукцию рельс

(2.26)

Коэффициенты рельсового четырехполюсника при повреждении рельса

_(2.27)

(2.28)

(2.29)

где S₁ и S₂ – коэффициенты схем, учитывающие параметры дроссель-трансформаторов соответственно на релейном и питающем концах.

Для бездроссельной рельсовой цепи коэффициенты S₁ и S₂ равны и рассчитываются по формуле

(2.30)

_{Напряжение UДК}

Характеристики

Список файлов ВКР