Высоковольтно – сигнальные линии автоблокировки
Назначение линий и способы повышения надежности электроснабжения устройств автоблокировки
Высоковольтно–сигнальные линии автоблокировки (ВСЛ СЦБ) служат для подводки высоковольтных и сигнальных проводов.
Высоковольтная цепь предназначена для электроснабжения устройств автоблокировок и устройств автоматики на перегонах и устройств автоматики и телемеханики на других станциях, которые не имеют источников энергии.
Сигнальные провода обеспечивают взаимодействие устройств автоматики и телемеханики, расположенных в различных пунктах вдоль железной дороги.
Автоблокировки и другие устройства автоматики и телемеханики значительно повышают пропускную способность железной дороги, повышают безопасность движения. Это первая группа потребителей, нарушение электроснабжения которых может повлечь опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству. Такие потребители могут иметь перерыв в электроснабжении только на время автоматического включения резерва.
Резервирование осуществляется на всех уровнях системы электроснабжения. Необходимая надежность действия высоковольтной цепи достигается ее хорошими механическими и электрическими свойствами, а также возможностью быстрого отключения любого поврежденного или ремонтируемого участка. Для этого ВВ цепь делится на отдельные участки, имеющие на одном или обоих концах источники энергии – плечи питания.
На каждом плече с односторонним питанием – консольная схема (рис. 3.17, а), один пункт питания ОПП является основным, постоянно подключенным к ВВ цепи, а другой РПП – резервным и автоматически подключается к ней в случаях выхода из строя ОПП или для питания части плеча при повреждениях или ремонтах.
Рис. 3.17 Пункты электроснабжения
В случаях, когда на участке мало надежных пунктов электроснабжения, целесообразна встречно-консольная схема (рис. 3.17, б), позволяющая в случае выхода из строя пункта питания одного плеча подсоединить его к соседнему плечу.
Гораздо реже применяется двухстороннее или параллельное питание (рис. 3.17, в), при котором оба пункта все время подсоединены к линии. При обрыве питание совершенно не прерывается. Пункты питания должны быть сфазированы на параллельную работу.
Надежность действия ВВ линии тем выше, чем короче плечи питания. Однако укорочение плеч ведет за собой увеличение расходов на строительство пунктов питания. Длина плеч ограничивается также допустимой потерей напряжения. Протяженность плеч питания не должна превышать при смешанной системе питания 60 – 65 км, а при питании переменным током ( напряжение 6 – 10 кВ) – 40 – 45 км.
Возможность отключения поврежденных или ремонтируемых коротких участков ВВ цепи в пределах плеча достигается с помощью секционирования, то есть разделения плеча на участки, соединяемые между собой разъединителями ( ри. 3.17, г).
Разновидности высоковольтно – сигнальных линий . Системы питания автоблокировки. Резервирование
Высоковольтные линии (ВСЛ), как правило, строятся воздушными. Они несут трехфазную ВВ цепь 1 напряжением 6 или 10 кВ, с изолированной нейтралью и частотой 50 Гц. Ниже подвешиваются сигнальные провода 2 (рис. 3.18). ВСЛ делятся на типы, различающиеся длиной пролета, диаметром опор и другими данными, определяющими прочность линии. Существуют три основных типа линий: нормальные линии (Н), усиленные (У) и особо усиленные (ОУ).
Рис. 3.18 Схема подвешивания сигнальных проводов на ВЛС
Рассмотрим расчетные метеорологические условия и конструктивные характеристики для различных типов линий.
Характеристики линии
|
Тип линии |
||
Н |
У |
ОУ |
|
Наибольшая эквивалентная толщина стенки льда при гололеде, мм |
10 |
15 |
20 |
Длина нормально пролета, м |
50 |
40 |
35 |
Различают две системы питания устройств автоблокировки: смешанную и переменного тока. При смешанной системе питания основные устройства автоблокировки нормально питаются от ВВ линии через выпрямители постоянным током, а в случае прекращения подачи переменного тока получаю питание от аккумуляторов, которые имеются у каждой сигнальной точки и работают в буферном режиме. Смешанная система питания применяется на участках с тепловозной тягой, на которых в ближайшие годы не предполагается переход к электрической тяге.
При питании по системе переменного тока все цепи и устройства автоблокировки питаются переменным током от высоковольтной линии и никакого местного резервного источника не имеют. Такая система питания применяется на участках с электрической тягой или участках, подлежащих электрификации в ближайшем будущем.
При больших потребностях в электроэнергии строят так называемую двухцепную линию, несущую две одинаковые высоковольтные цепи (рис. 3.19). Одна высоковольтная цепь (1), расположенная со стороны железнодорожного пути, предназначена для электроснабжения автоблокировки, другая, так называемая цепь продольного электроснабжения (3), расположенная с полевой стороны, предназначена для питания всех других линейных потребителей и является одновременно резервом на случай выхода из строя первой цепи.
Рис. 3.19
На участках с электротягой постоянного тока цепь продольного электроснабжения обычно подвешивается на опорах тяговой сети (рис. 3.20)и также используется для резервирования питания автоблокировки.
Рис. 3.20
Для уменьшения стоимости строительства высоковольтную цепь подвешивают на опорах тяговой сети, а сигнальные провода - нижней траверсе линии связи или заключая их в кабель. Цепь продольного электроснабжения в этом случае отсутствует, а если участок двухпутный, то может быть размещена на опорах тяговой сети второго пути.
На электрических железных дорогах переменного тока в проводах ВЛ индуктируются очень высокие опасные напряжения. Для защиты от них сигнальные провода вместе с линиями связи заключаются в кабель, а на линии автоблокировки остаются только высоковольтные провода.
Электроснабжение линейных потребителей на дорогах с электротягой переменного тока осуществляется по трехфазной несимметричной цепи «два провода – рельсы», расположенной на опорах тяговой сети. В качестве высоковольтной цепи автоблокировки в этом случае используется однофазная цепь частотой 50 Гц и напряжением 27,5 кВ, состоящая из подвешенного на опорах тяговой сети провода и рельсов в качестве обратного провода.
С позиций надежности лучшим вариантом является наличие двух высоковольтных цепей, подвешенных на разных опорах.
В случае отсутствия второй ВВ цепи на железнодорожном участке применяется резервирование линейных трансформаторов по схеме, представленной на рис. 3.21.
Рис. 3.21
Иногда выполняют резервное питание по цепи низкого (220В) напряжения, подвешенной на сигнальной траверсе от соседней сигнальной точки (рис. 3.22).
Рис. 3.22