CC BY
47
УДК 629.424.083
В.Н. Сидоренко
студент, ТИЖТ (филиал ОмГУПСа),
г. Тайга, РФ E-mail: al.vorotnik@gmail.com
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ С РЕЛЕ ДСШ-16
Аннотация
В работе изучены и выявлены основные причины недостаточной устойчивости работы фазочувствительных рельсовых цепей с реле ДСШ-16 на участках железных дорог, электрифицированных на переменном токе.
Ключевые слова:
Переменный ток, рельсовые цепи, подвижной состав, изолирующие стыки, путевые реле,
напряжение, кодирование.
Главной задачей железнодорожного транспорта является обеспечить стабильный перевозочный процесс, что зависит от надежной работы систем внешнего и тягового электроснабжения. Большой вклад в надежность, безопасность и эффективность работы обеих систем вносит релейная защита и противоаварийная автоматика.
Выполнением всех требований, предъявляемых к защитам в соответствии с правилами устройств электроустановок и другой нормативной документацией, обеспечивается надежная защита тяговой сети в аварийных режимах.
Эволюция рельсовых цепей привела к тому, что в устройствах автоматической блокировки большое распространение в послевоенные годы получили импульсные рельсовые цепи постоянного тока и кодовые рельсовые цепи переменного тока, а на станциях в устройствах электрической централизации — непрерывные рельсовые цепи переменного тока с фазочувстаительными приемниками в виде двухэлементных секторных реле типа ДСШ. Используемые в качестве путевых приемников в рельсовых цепях, фазочувствительные реле ДСШ, лучше защищены от ложного срабатывания в случае попадания в обмотку путевого элемента сигнального тока других рельсовых цепей или токов посторонних источников. Однако период их использования показал неустойчивую работу этих реле при повышенной асимметрии переменных обратных тяговых токов, которая возникает в зонах подключения к обратной тяговой сети отсасывающих линий тяговых подстанций и при движении тяжеловесных поездов, особенно на горных участках [1, с.79].
В фазочувствительных рельсовых цепях при электротяге переменного тока используются элементы с нелинейными характеристиками: дроссель-трансформаторы, защитные блок-фильтры, путевые изолирующие трансформаторы. Были проведены исследования на специальном лабораторном стенде. Он разработан на базе схемы рельсовой цепи в соответствии с нормалью "Станционные фазочувствительные рельсовые цепи переменного тока 25 Гц с реле ДСШ-16 участков электротяги переменного тока. Принято считать, что верхний допускаемый предел величины асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях 15 А или 4 % тягового тока в рельсовой линии 300 А. Для защиты путевого элемента реле ДСШ-16 используется блок-фильтр ЗБ-ДСШ, состоящий из последовательного LC-контура. Его настройка происходит на резонанс напряжений на частоте 50 Гц и подключается параллельно путевой обмотке реле ДСШ. В результате ток помехи промышленной частоты шунтируется этим фильтром. При изменении тока, проходящего через фильтр, меняется индуктивность его дросселей, являющихся нелинейными элементами. Одновременный рост сопротивления фильтра и тока через него приводит к тому, что напряжение помехи на нем растет нелинейно.
В схеме фазочувствительной рельсовой цепи аппаратура питающего и релейного концов защищена
от токовых перегрузок со стороны рельсовой линии автоматическими низковольтными выключателями многократного действия АВМ-2 с током 5 А. Защищаемая электрическая цепь отключается при нагреве размыканием контакта биметаллической пластины. Выключатель АВМ-2 не должен размыкать защищаемую цепь при токе нагрузки 7 А, если температура окружающей среды +50°С. При снижении температуры увеличивается ток его срабатывания. Время срабатывания выключателя 2 мин при температуре +25°С и нагрузке, равной двукратному номинальному значению тока. Экспериментальные исследования при наличии асимметрии тягового тока в дополнительных обмотках дроссель-трансформаторов показали, что ток помехи на питающем конце рельсовой цепи в среднем на 10-12 % выше, чем на релейном. Ток помехи на питающем конце достигает двукратного номинального значения тока срабатывания выключателя АВМ-2 при асимметрии тягового тока 50 А. Аппаратура питающего или релейного концов отключается от рельсовой линии при срабатывании приборов защиты. Это является одной из причин появления ложной занятости изолированных секций на станциях в зонах подключения к обратной тяговой рельсовой сети отсасывающих линий тяговых подстанций. Помеха от тягового тока попадает и во вторичную обмотку преобразователей частоты ПЧ-50/25 150. Величина тока помехи может превышать номинальное значение тока этой обмотки на 10 %. Токи помехи вызывают дополнительный нагрев вторичной обмотки и увеличивают потери мощности в преобразователях частоты.
Таким образом, благодаря проведенным исследованиям, анализу результатов измерений в эксплуатационных условиях и испытаниям в лабораторных условиях выявлены основные причины недостаточной устойчивости работы фазочувствительных рельсовых цепей с реле ДСШ-16 на участках железных дорог, электрифицированных на переменном токе. Можно повысить устойчивость их работы усовершенствованием устройств защиты путевого реле от помех частотой 50 Гц и более высоких частот. На участках с повышенными обратными тяговыми переменными токами нужно вместо фазочувствительных применять рельсовые цепи другого типа, меньше реагирующие на помехи от тягового тока. Следует также рассмотреть вопрос об ограничении применения фазочувствительных рельсовых цепей при дальнейшем проектировании систем электрической централизации на электрифицированных железнодорожных линиях.
Список использованной литературы:
1. Грицык, В. И. Электрификация железных дорог (организация работ по электрификации железных дорог) [Текст] : учебное иллюстрированное пособие / В. И. Грицык, В. В. Грицык. - М. : ФГБОУ "УМЦ ЖДТ", 2014. - 70 с. : рис., табл., цв.ил. - 400 экз. - ISBN 978-5-89035-712-0 (15)
2. Железнодорожный транспорт [Электронный ресурс]: ежемесячный научно-теоретический технико-экономический журнал, 1826 - М.: ОАО "Российские железные дороги", издается с 1826 г. - Выходит ежемесячно. - ISSN 0044-4448.- Режим доступа: http://www.zdt-magazine.ru
3. Железные дороги мира [Электронный ресурс]: ежемесячный научно-технический журнал. - М.: ОАО "Российские железные дороги", издается с 1961 года - (М.) . - Выходит ежемесячно. - ISSN 0321-1495. -Режим доступа: http://www.zdmira.com/arhiv/2016/zdm-2016-no-12
© Сидоренко В Н. , 2018
