Научная статья на тему 'Помехоустойчивость каналов телеконтроля при их организации по силовым электрическим сетям'

Помехоустойчивость каналов телеконтроля при их организации по силовым электрическим сетям Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
50
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шаманов В. И., Суров В. П., Дубицкий Г. Л.

На основании разработанных математических моделей рассматриваются условия, необходимые для устойчивой работы каналов телеконтроля с частотно-импульсной модуляцией при уплотнении обратных тяговых рельсовых сетей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Помехоустойчивость каналов телеконтроля при их организации по силовым электрическим сетям»

с указанием степени их заполненности), затем можно детализировать сведения до еще более мелкого масштаба, вплоть до получения конкретных сведений по каждой самой мелкой вершине,

Следовательно, нужна программная реализация для связи представления сети Петри с запросной системой баз данных для получения указанного визуального представления в нужном масштабе. Такая работа должна вестись хорошо организованным коллективом специалистов разных уровней - пользователей, системных аналитиков, программистов.

В данной работе не поднимается вопрос о программной реализации баз данных - это могут быть распределенные данные на различных серверах с возможностью конвертирования из одного представления в другое. Клиентские приложения могут быть также реализованы с применением различных технологий - и клиент-серверной, и технологии Интернет-приложений.

Главное, чтобы постоянно выполнялась основная идея -единства логической и объектной структуры в рамках всего университета. Именно это позволит в конечном итоге получить эффективную, минимально избыточную систему управления, открытую для пользователей разных уровней в той мере, которая диктуется потребностями защиты и сохранности информации,

Библиографический список

1. Котов В.Е. Сети Петри. - М.: Наука, 1984. - 160 с,

2. Фаулер М„ Скоп К, UML. Основы. - СПб,: «Символ-Плюс», 2002. - 192 с.

3. Кватрани Т, Rational Rose 2000 и UML, Визуальное моделирование, - М,: ДМК Пресс, 2001. - 176 с.

4. Сосинская С.С., Егорова Л.А. Учебные планы как основа информационного обеспечения университета II Системный анализ в проектировании и управлении, Труды 6-й международной научно-практической конференции: Тезисы доклада, - Санкт-Петербург, 2002, - С. 56-57,

В.И.Шаманов, В.П.Суров, Г.А.Дубицкий

Помехоустойчивость каналов телеконтроля при их организации по силовым электрическим сетям

Использование силовых электрических сетей для передачи сигналов телеконтроля исключает необходимость строительства линий связи и обеспечивает большую надежность канала связи вследствие большей механической прочности силовых электросетей и более тщательного контроля их состояния по сравнению с линиями связи. Но при этом возникает проблема электромагнитной совместимости каналов связи с энергосетью.

Рельсовые линии на магистральных железных дорогах используются как для пропуска обратного тягового тока, так и для передачи сигналов телеконтроля, несущих информацию в путевые и локомотивные приемники о наличии препятствий на пути для движения поезда и расстоянии до них, о состоянии рельсовой линии и т.п. Отрезки рельсовой линии, ограниченные изолирующими стыками, вместе с передающей и приемной аппаратурой по концам этого отрезка называются рельсовыми цепями (РЦ) [1],

Рельсовая обратная тяговая сеть имеет большое индуктивное сопротивление, поэтому частоту несущего сигнала в каналах телеконтроля на участках с электрической тягой переменного тока выбирают в диапазоне ниже промышленной частоты 50 Гц. Путевые и локомотивные приемники снабжаются полосовыми фильтрами, настроенными на несущую частоту сигналов телеконтроля. Однако использование современных тиристорных преобразователей для регулирования скорости вращения тяговых электродвигателей вызывает появление в силовых цепях помех в очень широком диапазоне частот, что усложняет работу устройств телеконтроля.

Вторая проблема - взаимное влияние информационных каналов в смежных РЦ. С уменьшением сопротивления изолирующих стыков ниже величины 30 - 50 Ом растет уровень помех на путевом и локомотивном приемниках от сигналов смежной РЦ. При этом уровень мешающего сигнала от смежного информационного канала зависит не только от абсолютных значений сопротивления этих изолирующих стыков, но и от асимметрии этих сопротивлений, Под асимметрией сопротивлений здесь понимается случай, когда величины сопротивлений изолирующих стыков, разделяющих рельсовые нити одной рельсовой линии, не равны друг другу,

Для устройств автоматического контроля и мониторинга необходимо нормировать уровни предотказного состояния и отказа изолирующего стыка [2]. Решить эту задачу можно на базе теории электрических цепей [3].

Цепи обхода изолирующих стыков для тягового тока обеспечиваются дроссель-трансформаторами (ДТ), Схема замещения смежных РЦ с дроссель-трансформаторами, установленными в начале ДТН и конце ДТК рельсовых цепей, когда изолирующие стыки с сопротивлениями RCn и RCt2 разделяют питающий конец влияющей РЦ, пронумерованной цифрой 1, и релейный конец подверженной влиянию РЦ, пронумерованной цифрой 2, показана на рис. 1. Путевые ДТ представлены в виде Т-образной схемы замещения, учитывающей потери в меди и потери в стали ДТ, а также идеального трансформатора. _

В схеме замещения на рис. 1:1Н1 и иН1 - сигнальные ток и напряжение на питающем конце влияющей РЦ, Ь ик2 -ток и напряжение помехи на релейном конце подверженной влиянию РЦ, 1т - входное сопротивление между средней точкой ДТ и землей. Сопротивления и ДТ нумеруются в соответствии с их принадлежностью определенной РЦ.

В общем случае рельсовые линии асимметричны, поэтому представлены Т-образными четырехполюсниками отдельных однопроводных линий рельс - земля с соответствующими двойными индексами, в которых / - сопротивление рельсовых нитей, IIй - сопротивление переходов рельс-земля, /?п - сопротивление поверхностной утечки. Первая цифра индекса - номер РЦ, а вторая - условный номер рельсовой линии соответствующей РЦ.

^сп

Анализ схемы, представленной на рис. 1, показал, что связями РЦ с землей через сопротивления 2т1 и 1тг можно пренебречь, С учетом этого схему четырехполюсника изолирующих стыков можно представить в виде параллельного соединения двух четырехполюсников (рис. 2),

Г 2К-ст1 3'

Рис. 2

Параметры сопротивлений верхнего на схеме четырехполюсника определяются по формулам

Z, =

7 /? 'Л11

¿2 =

+ ^11 + ^12 7

^ 31 ' iVll + + ^12

zy я 2

+

Z

12

z,

ZA

z<

7

Э2 ' 21

^32 "^21 + ^22 7

32 ' 22___

ptf ^11 22

Z31 + < + ^22

__, "^21

я + 2

+

Z

22

+

ПИ рИ Л21 ' 22

Z.J2 + + R

22

где

Z

32

_ Rri\ \ZBXK\ +(Z/l +Z12)/2]. -^/71 + ^BXKl + (Z11 + "^12 ) ^ ^

Rill ' \?BXI<2 + (Z21 +

+ (Z,1+z£)/ 2'

+ ZßA7<f2

В схеме второго, нижнего, четырехполюсника используются сопротивления холостого хода основных обмоток ДТ Z/, и ZÄ21 подключаемых по обе стороны изолирующих стыков. По матрицам этих двух четырехполюсников легко

находится матрица сложного четырехполюсника с использованием известных правил для регулярных соединений четырехполюсников.

При рассмотрении четырехполюсника как промежуточного звена в системе передачи электрической энергии с питающего конца влияющей РЦ в релейный конец подверженной влиянию РЦ удобны коэффициенты А-формы. Использование их позволяет получить формулы для вычисления сопротивления передачи четырехполюсника изолирующих стыков для сигнала помехи.

Нормативное значение сопротивления изолирующих стыков для настройки датчиков или пороговых элементов в измерительных цепях систем автоматического контроля и мониторинга на границу поля допуска, например, для симметричных РЦ без ДТ находится решением следующего уравнения:

К Ren + - z / 2) • (1 + ka) ■ Rcn + Z, (Z£ - Z) - Z5 (Z5 + Z) = 0 где промежуточные переменные

Z = Z, + Z3 • (ZnH + 2 • Z3) ¡(Zрлкг + 2 • Z3);

г, ,

kа ~ K-CT2 I R-CT]'

Для общего случая несимметричных РЦ с ДТ это решение становится более громоздким, однако использование персональных компьютеров позволяет быстро находить численные значения сопротивления 2ИПН и для таких наиболее сложных случаев.

Разработанные схемы замещения и полученные по результатам преобразования и анализа этих схем расчетные формулы позволяют нормировать для РЦ любого типа величину сопротивления изолирующих стыков как для границы допустимой области его изменения, так и для границы предотказной области.

/ ^ — £ j ""Ь ^ ^ ч

Библиографический список

1, Аркатов B.C., Кравцов Ю.А., Степенский Б.М. Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание. - М.: Транспорт, 1990. - 242 с.

2, Шаманов В.И, Измерение параметров рельсовых цепей II Автоматика, телемеханика и связь. - 1993, - № 8. - С. 33-34.

3, Основы теории цепей / Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов, - М.: Электроатомиздат, 1989, - 527 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.