Пристрій захисту рейкових кіл ділянок тяги змінного струму від впливу зворотного постійного тягового струму

1. Пристрій захисту рейкових кіл ділянок тяги змінного струму від впливу зворотного постійного тягового стр уму, який містить силові захисні комутуючі блоки, що встановлені на кінцях рейкової лінії, схему керування ними, колійні дросельтрансформатори, який відрізняється тим, що силові комутуючі блоки силовими виходами підключені до середніх точок двох дросельтрансформаторів двох дросельних пунктів, один з блоків встановлено на межі станції стикування та полігону електротяги змінного струму, а др угий на відстані від першого не менше довжини двох блок-ділянок, та оснащені граничними реле, одна котушка з яких, що зашунто вана конденсатором, через послідовно з'єднані змінний резистор та діод підключена до середньої точки дросельтрансформаторів, а друга - через послідовно включений змінний резистор підключена до виходу постійного струму перетворювача зміннопостійного струму, вхід змінного струму перетворювача через замикаючий контакт граничного реле підключено до джерела змінної напруги, до якого через розмикаючий контакт граничного реле підключено блок формування сигналу вимикання, вихід якого з'єднано з відповідним вимикаючим входом силового захисного комутуючого блока, вмикаючий вхід якого з'єднаний з входом блока формування сигналу вмикання, вхід якого з'єднано з виходом постійного струму перетворювача змінно-постійного струму, причому в ланцюг живлення змінного струму цього перетворювача послідовно 2 (19) 1 3 33376 Корисна модель відноситься до пристроїв залізничної автоматики, зокрема до захисту рейкових кіл і ділянок тяги змінного струму, що примикають до станції стикування, від заважаючого впливу тягових постійних стр умів Корисна модель направлена на забезпечення надійності роботи пристроїв автоматики та сигналізації ділянок тяги змінного струму в умовах ви току постійного тягового струму до зони електротяги змінного струму. Відомий аналог корисної моделі "Устройство для ограничения блуждающих токов в участке рельсовой сети" [А.С. СССР №163646]. В цьому пристрої з метою зниження значень позитивних потенціалів на рейках ділянки, яку виділено ізолюючими стиками, застосовано групи силових напівпровідникових вентилів, що включені паралельно цим стикам і пропускають струм у заданому напрямку. Недоліком цього пристрою є те, що він не забезпечує пропуск змінного тягового струм у. Найближчим аналогом корисної моделі є "Устройство вентильного секционирования рельсовой цепи". [А.В. Котельников, А.В.На умов, А.П.Слободянюк. «Рельсовые цепи в условиях влияния заземляющих устройств». М."Транспорт", 1989г., 207стр., рис.13-33], в якому застосовано некеровані вентилі, а також керовані вентилі зі схемами керування ними. Вентилі з'єднано з середніми точками дросель-трансформаторів (ДТ) з обох сторін станційної колії. Вказаний аналог має недоліки в тому, що некеровані вентилі пропускають тільки постійний зворотній тяговий струм, а керовані вентилі використовуються в режимі рекуперації. Цей пристрій при включені керованого вентиля на одному кінці колії постійний струм може як завгодно протікати тривалий час, в одному напрямку через некерований вентиль на другому кінці колії. Таким чином, аналог не забезпечує захист рейкових кіл (РК), що примикають до станції стикування зі сторони ділянок змінного тягового струм у від впливу зворотного тягового постійного струму. Технічною задачею, що вирішується цієї корисної моделлю, є забезпечення надійної роботи рейкових кіл систем автоматики полігона електротяги змінного струму, примикаючого до станції стикування двох систем електротяги, за рахунок виключення витоку убік полігона електротяги змінного струму зворотного тягового постійного струму, підмагнічуючого колійні дросельтрансформатори (ДТ) і живильні (релейні) трансформатори і порушуючого, тим самим, роботу рейкових кіл. Суть корисної моделі полягає в тому, що пристрій захисту рейкових кіл ділянок тяги змінного струму від впливу зворотного постійного тягового струму, який містить силові захисні комутуючі блоки, що встановлені по кінцях рейкової лінії, схему керування ними, шляхові дросельтрансформатори. Новим є те, що силові комутаційні блоки, які силовими виходами підключено до середніх точок двох дросель-трансформаторів двох дросельних пунктів, один з блоків встановлено на межі станції стикування та полігону електро 4 тяги змінного струму, а другий - на відстані від першого не менше довжини двох блок-ділянок, та оснащені граничними реле, одна котушка з яких, що зашунтована конденсатором, через послідовно з'єднані змінний резистор та діод підключена до середньої точки дросель-трансформаторів, а друга - через послідовно включений змінний резистор підключена до виходу постійного струму перетворювача змінно-постійного струму, вхід змінного струму перетворювача через замикаючий контакт граничного реле підключено до джерела змінної напруги, до якого через розмикаючий контакт граничного реле підключено блок формування сигналу вимикання, вихід якого з'єднано з відповідним вимикаючим входом силового захисного комутуючого блоку, вмикаючий вхід якого з'єднаний з входом блоку формування сигналу вмикання, вхід якого з'єднано з виходом постійного струму перетворювача змінно-постійного струму, причому в ланцюг живлення змінного струму цього перетворювача послідовно з контактом граничного реле включено на перегінному дросельному пункті кінця зони захисту розмикаючий (тиловий) контакт реле жовтого вогню світлофора, а на дросельному пункті межі станції стикування - розмикаючий (тиловий) контакт давальника зайняття другого по ходу руху потяга станційного рейкового ланцюга та розмикаючий (тиловий ) контакт релеповторювача, котушка якого підключена до джерела постійної напруги через замикаючий (фронтовий) контакт граничного реле перегінного дросельного пункту. Графічна частина заявки пояснює суть корисної моделі, де на Фіг.1 показано пристрій захисту рейкових кіл ділянок тяги змінного струму від впливу зворотного тягового струму; на Фіг.2, представлено діаграми зміни струму в обмотці граничного реле та потенціали «рейка-земля» UР-З між середніми точками ДТ другого дросельного пункту (захисні блоки у відключеному стані) при наближенні до нього потягу (зліва направо) та віддаленні від ординати пункту (х ³ 0). Там же знизу наведено стан граничного реле 5 та реле віддалення потягу. Пристрій захисту рейкових кіл ділянок тяги змінного струму від впливу зворотного постійного струму складається з робочої обмотки дросельтрансформатора 1 у середню точку якої включено зустрічно лавинні діоди 2 і відсмоктуючий дріт тягового змінного струму 3; паралельно лавинним діодам увімкнено захисний силовий комутуючий блок 4; перша обмотка граничного реле 5, через послідовно включені змінний резистор 6 і діод 7, підключена паралельно захисному комутуючому блоку; конденсатор 8 паралельно підключений першій обмотці граничного реле 5; перетворювач перемінно-постійного струму 9, через послідовно включений змінний резистор 10, паралельно підключений до другої обмотки граничного реле 5; блок формування сигналу вмикання 11 підключений до входу а захисного силового комутуючого блоку та виходу перетворювача переміннопостійного струму; блок формування сигналу вимикання 12 підключений до входу в захисного силового комутуючого блоку; до додаткової котушки 5 33376 6 13 дросель-трансформатора паралельно підклюву лінію блок - ділянки перед вхідним світлофором чений ланцюг: генератор тональної частоти 14 станції стикування. Далі шлях струм у утікання пепослідовно підключений до реле контролю видарегороджує закритий (виключений) другий силовий лення поїзда 15, розділовий конденсатор 16 позахисний комутуючий блок 4. Перший СЗКБ знаслідовно підключений до реле контролю видаленходиться у включеному стані до моменту вступу ня поїзда, змінний резистор 17 послідовно потягу на станційну (наприклад, другу або третю) підключений до розділового конденсатора 16; конрейкову колію (РК) за вхідним світлофором. При такти повторювача сигнального реле жовтого вогцьому вимикається реле 19 заняття цієї РК, переню 18 включені в ланцюг управління перетворютворювач 9 змінно-постійного струму не отримує вача перемінно-постійного струму та у ланцюг живлення, відключається граничне реле 5, відклюреле контролю видалення поїзда; контакт датчика чається сигнал на вхід а включення силового зазаняття другого станційного рейкового кола 19 хисного комутуючого блоку і включається сигнал послідовно підключений до перетворювача перена вхід в СЗКБ від блоку 17 формування сигналу мінно-постійного струму; повторювач граничного відключення. реле 20 своїм контактом включений у ланцюг кеСиловий захисний комутуючий блок 4 перехорування перетворювачем перемінно-постійного дить у виключений стан. Конденсатор 8 призначеструму. ний для уповільнення реле 5. Встановлено, що при відключенні тягової підРеле повторювач 20, забезпечує неможлистанції постійного струму станції стикування та вість переходу першого СЗКБ у робочий стан, якпереході на живленняконтактної мережі від лінійщо др угий СЗКБ біля прохідного світлофора знаних тягових підстанцій, у 2 - 3 рази зростають походиться у відкритому (робочому) стані. Цим тенціали «рейки-земля» та струму утікання зворозабезпечується неможливість проникнення постійтного постійного струму у напрямку колій ділянок ного струму утікання у глибину полігону електротятяги змінного струму, що примикають до станцій ги змінного струму. стикування. Ці обставини приводять до підмагнічуСхему керування другою СЗКБ додатково вання осердя колійних дросель-трансформаторів, оснащено генератором 14 тональної частоти повіщо викликає відмову пристроїв рейкових кіл, які льно діючим реле 15 контролю віддалення потягу, вшивають збої сигналів світлофорів. змінним резистором 17, розділяючим конденсатоЗ метою виключення цих явищ середні точки ром 16, контактами повторювача реле жовтого дросель-трансформаторів з'єднуються через сивогню 18 прохідного світлофора, додатковою коловий захисний комутуючий блок (СЗКБ), який тушкою 13 дросель-трансформатору, та ланцюгом містить, наприклад, два зустрічно-паралельно живлення через контакт реле 5 другого СЗКБ. з'єднані GTO - тиристори чи JGBT -транзистори, ці Лавині діоди 2 введено з метою захисту СЗКБ СЗКБ встановлюються: перший - на межі станції від підвищеної напруги при коротких замиканнях стикування зі сторони ділянок тяги змінного струна ділянках тяги змінного струму. му; другий - на відстані не більше двох блок - діХарактер зміни потенціалів "рейки-земля" та лянок від першого на ділянках тяги змінного струструмів в котушці 5 граничного реле при підході му. потяга до другого дросельного пункту (біля прохіЗ діаграми потенціалів "рейки-земля" (Фіг.2) дного світлофора) аналогічний розглянутому виміж середніми точками ДТ другого дросельного ще. пункту слідує, що потенціал досягає максимуму у Після включення реле 5 через фронтовий конмісці прослідування дросельного пункту (х=0). Котакт повторювача реле жовтого вогню 18 прохідноли струм в котушці граничного реле 5 першого ДП, го світлофора отримує живлення перетворювач 9 яку підключено паралельно захисному блоку 4, змінно-постійного струму, блокується реле 5 і подосягає рівня відповідного струму спрацювання дається сигнал на вхід а включення СЗКБ. Після (іспр), реле 5 блокується по другій котушці, яка прослідування потягом ординати дросельного пунотримує живлення від перетворювача 9 зміннокту перетворювач 9 підключається до джерела постійного струму, що підключається через конживлення змінного струму через фронтові контактакт реле 5, фронтові контакти датчика 19 заняття ти 15 реле контролю віддалення потягу, котушка другого по ходу р уху потягу станційного рейкового якого отримує живлення від генератора 14 через ланцюга станції стикування та тилові контакти 20 тиловий контакт реле 15, який зашунтовано змінповторювача граничного реле 5 другого силового ним резистором 17, конденсатор 16, тиловий конзахисного комутуючого блоку (СЗКБ) до джерела такт повторвача реле жовтого вогню 18 прохідного живлення змінної напруги (ПХ-ОХ). світлофора, додаткову котушку 13 дросельВ результаті цього отримає живлення блок 11 трансформатору та фронтовий контакт реле 5. формування сигналу вмикання. Цей сигнал постуВ момент вступу потяга на рейкове коло блок пає на вмикаючий вхід а силового захисного комуділянки прохідного світлофора струм в котушці туючого блоку 4 першого дросельного пункту, який реле 15 максимальний. Далі в процесі віддалення переходить у режим пропуску зворотного змінного хвоста потягу стр ум зменшується за рахунок зростягового стр уму. тання вхідного опору ланцюга: дросельСередню точку дросель-трансформаторів 1, трансформатор - хвостові вісі потягу, що віддалярозташованих справа від ізолюючих стиків рейкоється, - рейки. При рівні струму відпадання Івід ревого кола, з'єднано з відсмоктуючим дротом 3 тяле 15, який регулюється резистором 17, на відрізку гового змінного струму. Через включений захисний DХ віддалення потягу, реле 15 відключається і комутуючий блок постійний струм утікання зі сторозриває ланцюг живлення перетворювача 9. Грарони станції стикування має змогу пройти в рейконичне реле 5 відключається, знімається сигнал з 7 33376 8 входу а включення СЗКБ, включається блок 12 Випробування дослідних зразків СЗКБ в умоформування сигналу відключення, який подається вах експлуатації показали, що вони забезпечують на відповідній вхід в СЗКБ. Останній переходить у запобігання підмагнічування осердь колійних дровиключений стан і розриває ланцюг постійного сель-трансформаторів ділянок тяги змінного струструму утікання через рейкові кола. му постійними струмами утікання. Зміні резистори 6,10 регулюють струм притяжіння якоря реле 5. Діод 7 потрібен для випрямлення змінного струму. 9 Комп’ютерна в ерстка М. Мацело 33376 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601