Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Рельсовые цепи. Конспект лекций
.pdf
В качестве путевого используется поляризованное импульс-
ное реле типа ИМВШ-110 или герконовое реле ИВГ. Внутри реле
установлен выпрямительный мостик. Реле имеет следующие характеристики, указанные в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Характеристики реле ИВГ
Сопротивление постоян-
ному току
110 ± 10 %,
Ом
Допустимая
перегрузка
не более, В
6,0 1,0 2,3
12,0 2,0 3,2
Отпадание
не менее, В
Притяжение
не более, В
Примечание
На постоянном токе
На переменном токе
Защита смежных рельсовых цепей от взаимного влияния при
сходе изолирующих стыков обеспечивается чередованием КПТ
разного типа (КПТШ-515 и КПТШ-715 в смежных цепях).
Рассмотрим выбор параметров аппаратуры кодовой рельсовой цепи частотой 50 Гц. Наибольшая шунтовая чувствительность может быть получена при равных входных сопротивлениях
на питающем и релейном концах рельсовой цепи, причем с точки
зрения шунтового режима это сопротивление должно быть возможно выше, а с точки зрения контрольного возможно ниже. Задаваясь нормативным значением сопротивления шунта 0,06 Ом,
можно построить график зависимости минимального значения
входного сопротивления, при котором обеспечивается выполнение шунтового режима, от длины рельсовой цепи (рис. 3.2). При
значениях входного сопротивления по концам рельсовой цепи
Z
, лежащих под кривой, не обеспечивается выполнение шун-
вх.о
тового режима.
Исходя из этого графика, для рельсовых цепей различной длины выбраны значения входных сопротивлений по концам 0,2 Ом.
При этом значении также обеспечивается выполнение контрольного режима.
31
|
Z
Z
1;
UZ
1
11
ZZ
|, Ом
вх.о
0,2
2,02,5 3,0 l, км1,0
1,5
Рис. 3.2. Зависимость минимального значения входного сопротивле-
ния по концам рельсовой цепи от ее длины по условиям выполнения
шунтового режима
Выбор аппаратуры питающего конца производится из усло-
вий минимального расхода мощности. Питающий конец можно
представить в виде следующей эквивалентной схемы (рис. 3.3).
Здесь Z
– сопротивление ограничителя, Zдп – сопротивление хо-
о
лостого хода основной обмотки дроссель-трансформатора питающего конца; Z
– входное сопротивление рельсовой линии.
вх
İ
т
т
İ
о
н
Z
дп
Z
вх
н
Рис. 3.3. Схема замещения питающего конца кодовой рельсовой цепи
32
Z
Z
об
вх.о
Мощность, потребляемая рельсовой цепью, равна
I
PU I IU I Z U Z
= ⋅= +⋅ = + ⋅
тт нн т о н о
()
Z
=
об
2
;
н
н об
+
дп вх
1
1.
=++ +
ZZ
ZZ
⋅
ZZ
⋅
1,
=+ ++
( ).
P fZ=
P, В·А
м
2
PU Z
но
1 1 11
Z Z ZZ
вх о дп вх дп
.
Принимая сопротивление путевого трансформатора равным
ну
лю, можно записать
Z
вх о
о дп
=
.
о дп
.
+
Отсюда
.
После подстановки в
значения Z
,
о
2
PU
н
Z
вх о дп
=
о
ZZ
дп вх о
−
уравнение для потребляемой мощности
ZZ
вх.о дп
ZZ Z Z ZZ
−
дп вх о вх о дп вх дп
⋅
1 1 11
..
.
.
т. е. получаем зависимость
дп
Остальные величины в обоих уравнениях известны. График
приведен на рис. 3.4.
0,8
800
0,4
0
0,8
Рис. 3.4. График зависимости мощности, потребляемой рельсовой
цепью от сопротивления ДТ питающего конца
1,6
400
Z
, О
дп
33
Исходя из этого графика выбрано значение Zдп = 0,6 Ом. Вы-
250
U
j
Ze
°
80
45 .
j
e
°
брать меньшее значение нельзя, так как резко увеличивается мощность, потребляемая рельсовой цепью. Для получения большего
значения сопротивления дроссель-трансформатора необходимо
увеличивать объем стали сердечника и количество меди, т. е. стоимость ДТ, а выигрыш по мощности незначителен.
Сопротивление ограничителя в этом случае получается рав-
ным примерно 0,30 Ом. С учетом сопротивления соединительных проводов оно принимается равным 0,2 Ом.
Напряжение на путевом трансформаторе выбирается макси-
мальным и равным 250 В, так как в этом случае, как будет показано дальше, требуется минимальная емкость компенсирующих
конденсаторов. С учетом колебаний напряжения в сети за расчетное принимается значение
Uk= = =
где k
– коэффициент нестабильности напряжения.
и
max
т
и
1, 2
208 ,
В
На основе расчетов установлено, что в длинных рельсовых
цепях напряжение на входе должно быть равным U
= 14,1 В, так
н
как только в этом случае ток АЛСН на релейном конце равен 2 А.
Отсюда коэффициент трансформации ДТ питающего конца
U
208
nU= = =
т
п
н
15.
14,1
Так как ограничитель включается во вторичную обмотку ДТ,
т
о его сопротивление
22
′
о по
15 0,2 45 .
ОмZ nZ=⋅= ⋅ =
Поэтому на питающем конце устанавливается дроссель-
т
рансформатор ДТ-0,6 с сопротивлением основной обмотки сиг-
нальному току
=
дп
ции 15 и ограничитель РОБС-3 сопротивлением
0,6
80
коэффициентом трансформа-
и
Ом
Ом
34
Емкость компенсирующих конденсаторов выбирается по
1
11
5400
C
′
2
2
U
условию компенсации реактивной составляющей сопротивления
дросселя
sin ,
ZC= ⋅j
′
к
дп дп
ω
где j
= 80° – аргумент сопротивления основной обмотки дрос-
дп
селя.
Отсюда
5400 .
= = =
′
к
ω⋅ ⋅ j ⋅ ⋅
sin 314 0,6 0,98
Z
дп дп
мкФ C
Так как компенсирующая емкость включается во вторичную
об
мотку ДТ, то с учетом коэффициента трансформации
C
к
= = =
к
22
n
п
15
24 .
мкФ
Для искрогашения на контакте реле Т эта емкость разбивается
на
две С1 = 20 мкФ и С2 = 4 мкФ, включаемые до и после контакта
реле Т.
Рассмотрим выбор аппаратуры релейного конца. Для получения тока 2 А в режиме АЛСН напряжение между рельсами на
релейном конце должно быть не менее 0,34 В, а для нормальной
работы реле ИМВШ-110 к нему необходимо подводить мощность
Рр = 0,0972 Вт. Поэтому эквивалентное входное сопротивление
релейного конца, отнесенное к основной обмотке ДТ, должно
быть равно
0,34
ZP= = =
вх р
к
.
р
0,0972
Ом
1,1 .
35
Z
др
Z
вх.о
Z
вх.р
Рис. 3.5. Схема замещения релейного конца
YYY
др
Y
80
0, 2 .
j
Ze
°
=
Сопротивление Z
и ДТ на релейном конце включены парал-
вх.р
лельно (рис. 3.5), а их общее сопротивление, как было выбрано
ранее, должно быть равно Z
= 0,2 Ом. Перейдя к проводимо-
вх.о
стям, найдем сопротивление дросселя. Очевидно, что
= +
..вх о вх р др
или, перейдя к модулям,
22
вх.р;
2 cos ,
где s = j
j
вх.р
2
Y Y Y YY= + + ⋅ ⋅s
.. .
вх о вх р др вх р др
= jдр;
вх.р
– аргумент Z
jдр – аргумент Zдр.
Так как реле имеет выпрямитель j
= 2, а jдр по аналогии
вх.р
с ДТ питающего конца принимается равным 80°. Решив это квадратное уравнение относительно
, получим 4,7 См, или пере-
ходя к сопротивлениям и учитывая сопротивление соединительных проводов,
др
Ом
Найдем коэффициент трансформации ДТ на релейном конце.
Общее сопротивление на релейном конце складывается из сопротивлений самого реле и фильтра и равно
А так как эквивалентное сопротивление, отнесенное к пер-
вичной обмотке, должно быть равно 1,1 Ом, то
36
Z
≈ 310 Ом.
кр
Z
78
,26 ,0je
°
73
0,19 .
j
e
°
2ДТ-1-150
2ДТ-1-150
ИВГ-М
nZ= = =
р
кр
вх р
310
1,1
.
17.
Поэтому на релейном конце устанавливается ДТ-0,2, и
фициент трансформации его должен быть равен 17.
В длинных рельсовых цепях действительные значения входного сопротивления по концам несколько отличаются от расчетного 0,2 Ом, и на питающем конце оно равно
ном –
Ом
а на релей-
Кодовые рельсовые цепи переменного тока частотой 25 Гц
(рис. 3.6) применяют на перегонах, оборудованных электротягой
переменного тока, кодовой автоблокировкой и АЛС частотой 25 Гц.
(n = 3)
l ≤2500м
РШ
QF
ИТ
R
и
Т
ТИ
НК
ПЧ
14
ПХ ОХ~220В
FV
II
25 Гц
(2-3)
50 Гц
ДТ
R
о
C
и
II
НК
25 Гц
ДПЧ
I
РШ
(2-3)
14
50 Гц
I
ПХ ОХ~220В
ДПТ
R
од
QF
ИТ
12
34
Рис. 3.6. Принципиальная схема кодовой рельсовой цепи
переменного тока частотой 25 Гц
(n = 3)
FV
ФП-25
И
коэф-
ДПТ
37
Рельсовые цепи питаются от преобразователей частоты (ПЧ)
типа ПЧ-50/25 мощностью 100 В ∙ А. Преобразователи частоты
располагаются в релейном шкафу и получают питание от высоковольтной линии автоблокировки переменного тока частотой 50 Гц
через линейные силовые трансформаторы, понижающие напряжение высоковольтной линии автоблокировки до 220/110 В. Преобразователь частоты типа ПЧ-50/25-100 имеет секционированную вторичную обмотку, позволяющую подключать к нему две
рельсовые цепи частотой 25 Гц и регулировать напряжения в каждой из них от 5 до 175 В с шагом в 5 В.
Нормальный режим работы рельсовой цепи – кодовый.
Источником кодов является кодовый путевой трансмиттер типа
КПТШ-515, КПТШ-715, или бесконтактный кодовый трансмиттер БКТ. Импульсное реле типа ИМВШ-110 или ИВГ находится в релейном шкафу на входном конце рельсовой цепи. Защита
смежных рельсовых цепей от взаимного влияния при сходе изолирующих стыков обеспечивается чередованием КПТ разного
типа (КПТШ-515 и КПТШ-715 в смежных цепях).
Для пропуска обратного тягового тока на стыках смежных рель-
совых цепей устанавливаются одиночные (ДТ-1-150, ДТ-1-300)
или спаренные (2ДТ-1-150, 2ДТ-1-300) дроссель-трансформаторы
без воздушного зазора с постоянным коэффициентом трансформации n = 3. При электротяге переменного тока к основной обмотке
дроссель-трансформатора приложена сумма двух переменных напряжений с различными частотами и фазами: напряжение тяговой
Uт и сигнальной U
частоты. Сумму данных напряжений можно
с
заменить одним напряжением средней частоты, модулированным
по амплитуде и фазе. Под действием этого напряжения сопротивление дросселя может измениться в широких пределах вследствие
насыщения железа магнитопровода. Причем при подключении
к дросселю, работающему при напряжении Uс, напряжении U
сопротивление его переменному току сигнальной частоты может
как увеличиться, так и уменьшиться. Изменение сопротивления
дросселя будет приводить к изменению общего входного сопротивления по концам цепи, которое оказывает большое влияние на
все режимы работы рельсовых цепей. Стабилизировать входное
,
т
38
сопротивление рельсовой цепи можно двумя способами: приме-
ZZ
⋅
Z
дт
Z
вх.о
Z
А
нением ДТ с воздушным зазором; повышением сопротивления
ДТ до такой величины, при которой колебание его сопротивления
практически не влияет на режим работы рельсовой цепи.
Применение воздушного зазора в магнитопроводе, как это
сделано при электротяге постоянного тока в дроссель-трансформаторах ДТ-0,6 и ДТ-0,2, при переменном тяговом токе приводит
к значительному расходу меди и стали, поэтому более выгоден
второй путь. Для стабилизации режимов работы рельсовой цепи
при нестабильном сопротивлении ДТ аппаратура, подключаемая
к его дополнительной обмотке, должна иметь возможно более
низкое сопротивление. Сопротивление ДТ на питающем конце
может изменяться в пределах от 1,1 до 1,3 Ом при напряжении
Uс = 1,5 – 6 В. На релейном конце при напряжении U
= 0,2 – 0,3 В
с
сопротивление ДТ снижается до 0,8–1 Ом. Общее входное сопротивление по концам цепи по условиям шунтового и контрольного
режимов выбирается равным 0,2 Ом. Это сопротивление образовано параллельным подключением двух сопротивлений: основной обмотки ДТ – Zдт и сопротивления аппаратуры, пересчитанной к основной обмотке ZA. (рис. 3.7). При Z
1 0, 2
Z
дт вх.о
= = =
А
ZZ
−−
дт вх.о
⋅
1 0,2
= 1.
дт
Ом
0, 25 .
Рис. 3.7. Схема замещения сопротивлений по концам рельсовой цепи
Импульсное путевое реле подключается к линии через фильтр
ФП-25. Путевой фильтр служит для защиты реле от тягового тока
и его гармонических составляющих. Электрическая схема фильтра и его характеристика приведены на рис. 3.8 и 3.9.
39
C
1
L
1
C
2
L
2
C
3
L
3
C
4
1
2
3
4
Вход Выход
Рис. 3.8. Принципиальная схема фильтра ФП-25
1
2
3
4
5
6
Затухание, Нп
15 3025 75 100 200 300
f, Гц
ние 3,7 В, на вход фильтра подается напряжение 6,1 В при токе
30 мА. Входное сопротивление фильтра Z
40
Рис. 3.9. Характеристика фильтра ФП-25
Для того чтобы на путевом реле было рабочее напряже-
составляет 200 Ом, но
ф
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]