Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Рельсовые цепи. Конспект лекций
.pdf
сопротивление, подключаемое к основной обмотке ДТ, должно
28
n
быть равно 0,25 Ом, т. е. есть должно подключаться через трансформатор с коэффициентом трансформации
Z
nZ= = ≈
ф
дт
200
0, 25
28.
Установить такой коэффициент трансформации на ДТ нельзя,
ак как при обрыве одной из рельсовых нитей на его дополни-
т
тельной обмотке от тягового тока будет наводиться напряжение,
опасное для обслуживающего персонала. Поэтому по условиям
техники безопасности коэффициент трансформации принят равным n
= 3, а для согласования входного сопротивления фильтра
дт
с низким выходным сопротивлением рельсовой линии устанавливается еще один согласующий трансформатор с коэффициентом
трансформации n
Аналогично выбрана аппаратура питающего конца. В
с
nn= = ≈
с
9,15.
3
дт
качест-
ве ограничителя использовано активное сопротивление, так как
оно более выгодно с точки зрения стабилизации входного сопротивления рельсовой цепи при колебаниях индуктивного сопротивления основной обмотки ДТ, и при активном сопротивлении
нагрузки облегчается запуск преобразователя частоты. Величина R
= 200 выбрана из расчета получения на выходе рельсовой
о
цепи сопротивления 0,2 Ом при коэффициенте трансформации
n
= 9,15.
c
В качестве согласовывающих в рельсовой цепи принимаются
трансформаторы ПТР-25 мощностью 60 В ∙ А. Этот тип трансформатора, рассчитанный на напряжение 12 В на низкой стороне, может быть как питающим, так и релейным.
Для защиты аппаратуры рельсовой цепи от перегрузок при
обрыве одного из рельсов, когда резко возрастает ток в дополнительной обмотке ДТ, устанавливаются автоматические выключатели многократного действия типа АВМ.
41
Для нормальной работы устройств АЛС частотой 25 Гц при
ДТ-0,2-500
ДТ-0,2-500
Пост ЭЦ
шунтировании входного конца рельсовой цепи нормативным
шунтом при r
и минимальном напряжении источника питания
и min
ток частотой 25 Гц в рельсах должен быть не менее 1,4 А независимо от вида тяги.
На перегонах двухпутных линий для движения по неправиль-
ному пути по локомотивным сигналам АЛС применяется кодирование с релейного конца.
Двухниточные неразветвленные РЦ частотой 50 Гц с наложе-
нием числового кодирования и путевым реле типа ДСШ-12 применяют на станциях, оборудованных электротягой постоянного
тока и кодовыми числовыми системами АБ и АЛСН. Эти рельсовые цепи могут кодироваться как с питающего, так и с релейного
конца. Схема рельсовой цепи приведена на рис. 3.10.
ПХ
(n = 40)
Т
П
~220В
l ≤ 1500м
КТ
ОХ
Т1
ПХ
RU
R
ПХ
C
к
П1
к
~220В
R
о
C
о
ПТ
C
и
R
и
ОХ
R
д
П
~220В
(n = 40)
RU
C
р1
C
р2
ДСШ-12
ОХ
Рис. 3.10. Принципиальная схема двухдроссельной рельсовой цепи
частотой 50 Гц с реле ДСШ-12
42
Кодовые сигналы АЛСН накладываются как с питающего, так
sin ,
kI I=⋅⋅⋅ j
и с релейного конца с момента занятия РЦ. При наложении АЛСН
с питающего конца РЦ применяют предварительное включение
трансмиттерных реле, при этом кодирующий фронтовой контакт
в цепи питающего конца РЦ должен быть зашунтирован фронтовым контактом основного путевого реле. Если кодовые сигналы
АЛСН накладывают с обоих концов РЦ приемо-отправочных путей, то на релейном и питающих концах используют трансмиттеры различных типов (КПТШ-515 и КПТШ-715). Минимальный
ток АЛСН на входном конце РЦ должен быть 2 А.
Минимальный ток АЛСН 2 А на входном конце РЦ при кодировании ее с питающего конца обеспечивается установкой необходимого напряжения на вторичной обмотке ПТ. При кодировании РЦ с релейного конца ток АЛСН регулируют изменением
напряжения на вторичной обмотке КТ. Для того чтобы путевое
реле не сработало от своего КТ, последний должен быть включен
через тыловой контакт повторителя путевого реле.
Особенностью рельсовых цепей данного типа является использование фазочувствительного реле, тяговое усилие которого
зависит не только от амплитуды, но и от фазы сигнала на его входе. Реле имеет две обмотки: местную и путевую. Токи, протекающие по этим обмоткам, создают потоки соответственно Фм и Фп,
которые пересекают подвижной алюминиевый сектор реле, наводя в нем вихревые токи iм и iп. Взаимодействие токов i
Ф
и i
с потоком Фм создает вращающий момент сектора М
п
п
с потоком
м
где I
– ток местного элемента;
м
I
– ток путевого элемента;
п
М
мп
k – коэффициент пропорциональности;
j – угол между токами местного и путевого элемента.
При j = 90° вращающий момент будет наибольшим. Если
обозначить через b угол расстройки, т. е. угол, дополняющий фактический до идеального
b = j – 90°,
43
тогда j = b + 90° и
°
=⋅⋅⋅ b+ =⋅⋅⋅ b
I
п
М kI I kI I
sin( 90 ) cos .
мп мп
Для компенсации угла расстройки необходимо увеличивать
ток путевого элемента в 1/cos b раз.
У реле ДСШ-12 угол между напряжением и током путево-
го элемента αп = 65°, а между током и напряжением местного
элемента αм = 72°. Идеальные фазовые соотношения между напряжением и токами для реле ДСШ-12 показаны на рис. 3.11.
Обычно угол измеряют не между токами, а между током путевой
и напряжением местной обмотки или током местной и напряжением путевой обмотки, если используются приборы электродинамической системы, или между напряжениями путевой и местной обмоток при использовании электронных фазометров. При
использовании электронного фазометра, если принять за опорное
напряжение на местной обмотке, идеальные соотношения наблюдаются, когда напряжение на путевом элементе опережает местное на 83° (так как в этом случае угол между токами равен 90°,
а реле работает с отрицательным фазовым сдвигом).
м
U
п
U
м
αп = 97°
αм = 72°
Рис. 3.11. Векторная диаграмма токов и напряжений для реле ДСШ-12
Требуемый угол между напряжениями создается за счет
рельсовой линии и приборов, включенных между питающими
44
= 83°
α
α
п
= 65°
п
I
α
= –18°
п
ПХ
φ
ОХ
и релейными концами, так как напряжение на местную обмотку
подается непосредственно от линии. Таким образом, рельсовая
цепь представляет собой фазовращательную схему (рис. 3.12).
Рис. 3.12. Подключение реле ДСШ к рельсовой цепи
Достоинством рельсовой цепи подобного типа является надежная защита от короткого замыкания изолирующих стыков.
В соседнюю рельсовую цепь питание подается в противофазе,
поэтому при коротком замыкании стыков, когда путевое реле будет получать ток обратной полярности, вращающий момент сектора реле меняет знак, сектор опускается.
В рельсовой цепи использованы следующие приборы: ПТ –
путевой трансформатор типа ПОБС-3А, R
сопротивления 4 × 27 Ом; C
– конденсаторный блок КБ4 × 4;
o
– ограничивающие
о
ДТ-0,2 – дроссель-трансформатор; КТ – кодирующий трансформатор релейного конца ПОБС-3А; R
ток сопротивления 2 × 27 Ом; C
– ограничивающие кодовый
к
– конденсаторный блок КБ4 × 4;
к
Rд – дополнительное сопротивление 47 Ом; Ср1, Ср2 – конденса-
торные блоки КБ4 × 1, П – путевое реле ДСШ-12.
Трансформатор ПОБС-3А служит для подачи на вход рельсовой цепи определенного напряжения, зависящего от длины рельсовой цепи. Мощность трансформатора 300 В ∙ А. Его вторичная
обмотка секционирована, что позволяет получить от него напряжение от 5,5 до 250 В.
Особенностью рельсовых цепей с реле ДСШ является применение емкостного ограничителя, использование которого позволяет, во-первых, получить на релейном конце требуемые фазовые
соотношения, во-вторых, уменьшить мощность, потребляемую
рельсовой цепью в режиме короткого замыкания. Величина емкости Со определяется расчетом по условию получения требуемых
45
фазовых соотношений, a Rо выбирается по допустимому току короткого замыкания при пробое конденсатора С
.
о
В качестве дроссель-трансформатора при электротяге постоянного тока используется дроссель-трансформатор ДТ-0,2. Секционирование вторичной обмотки позволяет устанавливать коэффициент трансформации от 7 до 40. В данной рельсовой цепи
коэффициент трансформации устанавливается равным 40, так
как это позволяет уменьшить емкость конденсатора С
и потери
о
в соединительных проводах.
На релейном конце сопротивление R
служит для ограничения
д
тягового тока, ответвляющегося в аппаратуру рельсовой цепи.
В качестве кодирующего используется трансформатор ПОБС3А. Мощность трансформатора 300 В ∙ А.
Емкость С
и сопротивление R
к
выполняют роль ограничителя
к
кодового тока при кодировании с релейного конца.
Конденсаторы С
, Ср2 в рельсовых цепях с наложением ре-
р1
жима АЛС служат для получения на релейном конце требуемого
тока АЛС. Их суммарная емкость выбирается такой, чтобы они
настраивали релейный конец в режим, близкий к резонансу токов.
При этом входное сопротивление реле с подключенным конденсатором повышается до 1330e
j 20°
Ом, а напряжение на релейном
конце такое, что обеспечивается требуемый ток АЛС. В рельсовой цепи без наложения режима АЛС конденсаторы Ср1, Ср2 служат для получения требуемых фазовых соотношений на реле.
Защита аппаратуры двухниточных РЦ с ДТ от коммутационных перенапряжений, возникающих при коротких замыканиях в контактной сети или при ударе молнии в контактную сеть,
осуществляется оксидноцинковыми выравнивателями RU типа
ВОЦ-220 или ВОЦШ-220.
Рельсовая цепь с фазочувствительным приемником в нормальном режиме регулируется так, чтобы при минимальном
сопротивлении изоляции угол расстройки был минимальным
и не более 25°. При увеличении сопротивления изоляции угол
расстройки увеличивается, но одновременное увеличение тока
путевого элемента не вызывает уменьшения вращающего момента.
46
В шунтовом и контрольном режимах изменяется не только
U
U
ток, проходящий через путевую обмотку, но и фазовые соотношения на реле, поэтому коэффициенты шунтового и контрольного
режимов определяются по формулам
где U
U
= 6,3 А);
но
U
kU=
ш
рфш
kU=
к
рфк
– напряжение надежного отпадания реле (для реле ДСШ-12
но
, U
рфш
– фактическое напряжение на реле в шунтовом или
рфк
но
cos( )
⋅ j −α
пш п
но
cos( )
⋅ j −α
пк п
;
;
контрольном режимах;
jпш, jпк – аргумент сопротивления передачи в шунтовом или
контрольном режимах;
αп = –18° – идеальный угол.
Кодовые путевые трансмиттеры типа КПТ (КПТШ) генериру-
ют комбинации импульсов и интервалов, различающихся числом
импульсов в кодовом цикле (длительность одной комбинации).
Эти комбинации называются числовым кодом и используются
для передачи информации о свободности участков пути на сигнальные точки и на локомотив движущегося поезда. Информация
передается по рельсовым цепям.
Путевые трансмиттеры КПТ и КПТШ вырабатывают три ко-
довых комбинации числового кода (рис. 3.13 и 3.14). Продолжительность импульсов и коротких интервалов может отклоняться
от указанных номинальных значений на ±0,01 секунды, а длинного интервала – на ±0,02 секунды. Кодовый путевой трансмиттер КПТ отличается от КПТШ только тем, что последний имеет
штепсельный разъем для включения его в схему.
47
З 0,35 0,12 0,22 0,12 0,22 0,57
t
t
КЖ
t
1,6 с
0,8 с 0,8 с
З 0, 35 0,12 0,24 0, 12 0,24 0,79
t
Ж 0, 35 0, 12 0,60 0,79
КЖ 0, 30,63
1,86 с
0,93 с 0,93 с
t
t
0,30,63
Ж 0,38 0,12 0,38 0,72
0,23
0,57 0, 23 0,57
Рис. 3.13. Кодовые комбинации числового кода КПТШ-515
Рис. 3.14. Кодовые комбинации числового кода КПТШ-715
Устройство кодового путевого трансмиттера приведено на
рис. 3.15.
Основные части трансмиттера:
1) однофазный асинхронный двигатель (Д) с короткоза-
мкнутым ротором. При холостом ходе число оборотов в минуту
на частоте 50 Гц питающего тока не менее 980 и на частоте
75 Гц – 1470, мощность двигателя – 16 В∙А. Конденсатор, подключенный к одной из обмоток статора, обеспечивает сдвиг по
фазе (около 90°) между токами обмоток и создает вращающееся
магнитное поле;
2) червячный редуктор, состоит из текстолитового червячного
колеса и стального червяка, вращается двигателем и служит для
снижения числа оборотов последнего;
3) барабан кодовых шайб, насаженных на наружный конец
оси червячного колеса;
4) контактная система;
48
5) автотрансформатор, понижает напряжение, подаваемое на
ПХ ОХ
~110 ~2 20
0Д
аб
вход КПТ, до величины 100 В.
Контактная система имеет три группы контактов на замыка-
ние. Каждая группа управляется своей вращаемой электродвигателем кодовой шайбой с выступами, по окружности которой
катится наружное кольцо шарикоподшипника. Обойма с осью
подшипника прикреплена к подвижной контактной пружине,
и когда подшипник набегает на выступ шайбы, пружина отжимается и замыкает контакт. Число замыканий на один оборот шайбы
зависит от числа ее выступов. Шайба зеленого огня имеет три
выступа, поэтому за один оборот создается кодовая комбинация
кода З с тремя импульсами. У шайбы желтого огня Ж и желтого
с красным КЖ два выступа, и за один оборот создается одна комбинация кода Ж с двумя импульсами и две комбинации кода КЖ
с одним импульсом в кодовом цикле (рис. 3.13 и 3.14).
з2
Оз2
з1
110220
Тр
4
2
Ж
з
КЖ
3
5
в
з
Ж
КЖ
Н1
К1
Д
1
R=170 Ом
R=360 Ом
C=6 мкФ
Н2
1 2
з
Ж
К2
КЖ
Оз1
Ж2
ОЖ2
Ж1
ОЖ2
КЖ2
ОКЖ2
КЖ1
ОКЖ1
Рис. 3.15. Кодовый путевой трансмиттер: а – функциональная схема;
б – контактные группы; в – условное обозначение
49
Электрические схемы трансформаторов предусматривают пи-
з
Ж
КЖ
КПТ
ОХПХ
Схема
выбора
кода
П
Т
Т
М
в РЦ
тание их от источников тока напряжением 110 В и 220 В. При
включении трансмиттеров в сеть напряжением 110 В (клеммы
0-110) или в сеть с напряжением 220 В (0-220) устанавливается
перемычка между клеммами 0–Д. В случае завышенного напряжения в сети 220 В для защиты от перегрузки электродвигателя
КПТ перемычка устанавливается между клеммами 220-Д.
Контакты трансмиттеров КПТ, КПТШ должны выдерживать
один год непрерывной работы при нагрузке 150 мА и напряжении
12 В постоянного тока при температуре 20 ± 5 °C без подрегулировки и зачистки контактов. Переходное сопротивление контактов не должно превышать 0,05 Ом. При коммутации рельсовых
цепей переменного тока большой мощности вместо контактов
КПТ используются усиленные контакты специальных трансмиттерных реле Т, которые запитываются через контакты КПТ и повторяют их работу (рис. 3.16).
Рис. 3.16. Схема включения трансмиттерного реле Т
Коммутация в кодируемых и импульсных рельсовых цепях
осуществляется трансмиттерными реле с усиленными контактами, обладающими большой износостойкостью и способностью
без опасности сваривания размыкать и замыкать рельсовые цепи
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]