Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

Обычно Др1 и Др2 размещены на общем магнитопроводе, но на разных его стержнях. Др1 имеет большое сечение и работает в режиме слабого насыщения, Др2 имеет меньшее сечение и находится в области сильного насыщения. Подключение конденсатора улучшает стабилизационные свойства схемы. Конденсатор с обмоткой Др2 образуют резонансный контур, кот настраив на 50Гц

К достоинствам можно отнести простоту устройства, механическую и электрическую прочность, надежность в работе, большой срок службы. К недостаткам – выходное напряжение зависит от изменения частоты питающей сети и характера нагрузки, имеет большие габариты и массу, точность стабилизации невелика, низкий КПД.

kст=(∆Uвх/Uвх)/(∆Uвых/Uвых)

U’вых=Uвых-Uк


28. Инверторы, схемы, назначение и принцип действия.

Инвертор – устройство для преобразования постоянного тока или переменного в переменный ток с изменением величины напряжения (без измененяя U) и частоты.

В момент появления напряжения на входе один из транзисторов, в силу отличия параметров, открывается быстрее.

Если первым открылся VT1, в момент насыщения меняется полярность и открывается VT2. Сердечник нельзя делать из магнитомягкого материала. Коллекторные обмотки выполнены с более толстого провода.

Двухполупериодный однофазный выпрямитель (может работать как инвертер)

СУ генерирует импульсы управления и управляет работой тиристоров. При поочередном открытии/закрытии тиристором меняется контур протекания тока, а значит в трансформаторе образуется ~ напряжение, которое можно преобразовать.

Конденсатор служит для коммутации тиристоров, при его разряде (токи на тиристорах малы), напряжение конденсатора 2U0, следовательно VS1 закрывается.


29. Конверторы, назначение и принцип действия.

Конвертор — устройство для понижения или увеличения постоянного напряжения с промежуточным высокочастотным звеном.


30. Классификация систем электропитания устройств АТ и С.

Напряжения питания устройств АТиС: 24, 48, 60, 220В и др. Источники 24В используются для питания аппаратуры на транзисторах, цепей сигнализации, реле и др. 24, 48, 60В для питания аппаратуры передачи информации, 60 – для автоматических телефонных станций, телеграфа. 220 – для питания аппаратуры связи, двигателей стрелочных приводов. Источники тока, имеющие определенное номинальное напряжение, обычно выполняют в виде самостоятельного оборудования, входящего в общий комплекс ЭПУ, где размещены централизованные источники питания.



К основным системам ЭП относятся автономная, буферная, безаккумуляторная и комбинированная системы питания.

Автономная – питание от гальванических элементов или аккумуляторов, используется для переносной аппаратуры иногда для стационарной.

Буферная – питание от выпрямителей с наличием резервного источника питания (аккумулятора) в цепи, источник питания при наличии напряжения на выпрямителях находится в режиме содержания.

Безаккумуляторная – необходимость наличя двух фидеров и ДГА.

Комбинированная – наличие ДГА (второго фидера), инвертеров и преобразователей тока.

Автономная, безаккумуляторная, комбинированная системы питания используются для стационарной аппаратуры.


31. Автономная система электропитания.

Систему питания от первичных элементов используют в основном для обеспечения работы переносной аппаратуры. Для питания стационарной аппаратуры автономную систему питания применяют в местах, где отсутствуют сети переменного тока. Система питания от аккумуляторов по способу «заряд-разряд». Предназначена для случаев, когда энергия от сетей переменного тока подается нерегулярно. Сущность этого способа питания заключается в том, что для каждой градации напряжении имеется отдельный выпрямитель и две (или более) аккумуляторные батареи. От одной батареи питается аппаратура, а другая заряжается от выпрямителя или находится в резерве заряженной. Как только батарея разрядится до определенного состояния, ее отключают и подсоединяют к выпрямителю для заряда, а для питания аппаратуры подключают заряженную батарею. При работе по этому способу аккуму­ляторы чаще всего заряжаются в режиме неизменяющегося тока. Емкость аккумуляторов определяется исходя из продолжительности питания аппаратуры в течение 12–24 ч. Поэтому аккумуляторные батареи очень громоздки и для их установки требуются специально оборудованные поме­щения больших размеров. Срок службы аккумуляторов 6–7 лет, так как глубокие и частые циклы заряда и разряда приводят к быстрому разрушению пластин. Необходимость постоянного наблюдении за процессами заряда и разряда приводит к большим эксплуатационным расходам. Данная система имеет низкий КПД.



К достоинствам стоит отнести отсутствие пульсации напряжения и возможность использования для заряда различных источников тока


32. Буферная система электропитания.

При такой системе питания параллельно выпрямителю и нагрузке включена АКБ. В случае аварии в сети переменного тока дальнейшее питание нагрузки производится от АКБ. АКБ гарантирует надежное резервирование источников электроэнергии и обеспечивает сглаживание пульсаций. При буфернй системе питания различают три режимаработы: среднего тока, импульсного подзаряда, непрерывного подзаряда.

При режиме среднего тока выпрямитель обеспечивает постоянный ток, независимо от тока нагрузки. Когда ток нагрузки мал, АКБ заряжается.

При импульсном подзаряде ток выпрямителя изменяется скачкообразно, в зависимости от напряжения на АКБ. Соответственно выпрямитель осуществляет питание нагрузки и подзаряд батареи.

В режиме непрерывного подзаряда выпрямитель питает нагрузку и дает небольшой ток для компенсации саморазряда (ток содержания), для такого метода необходмы выпрямители, обеспечивающие точную и надежную стабилизацию напряжения.


33. Организация ДП устройств дальней связи.

Система ДП «провод-провод» характери­зуется тем, что питающие и питаемые устройства включаются между проводами цепи питания. Для того чтобы эти устройства не мешали работе каналов связи, батарея подключается через реакторы, а питаемый усилитель — через фильтр, образованный реакторами и конденсатором.

Достоинством системы ДП «провод-провод» является то, что симметричная двухпроводная цепь питания хорошо защищена от помех соседних ЛЭП.

Система ДП «провод-земля» имеет малое сопротивление линейной цепи. Дальность передачи ДП при системе «провод-земля» значительно увеличи­вается. Существенным недостатком ДП «провод-земля» является ма­лая защищенность от помех со стороны соседних ЛЭП и, особенно, со стороны контактных сетей переменного тока. Для умень­шения индуктированного мешающего напряжения, используют дроссели и фильтры, свободно пропускающие посто­янный ток, но ограничивающие переменный.


34. Резервирование цепей ДП.

Резервирование дистанционного питания может быть постро­ено по трем схемам.

По первой схеме дистанционное питание первой группы проме­жуточных усилителей осуществляется от ОУП1, а питание второй группы промежуточных усилителей — от ОУП2. Резервирова­ние производится по жилам кабеля, передающего основное питание.

По второй схеме дистанционное питание первой группы проме­жуточных усилителей производится также с одной стороны от ОУП1, а питание второй группы усилителей— с другой от ОУП2. Резервирование устраивается по второму кабелю с того же ОУП, с которого подается основное питание.

По третьей схемевсе промежуточные усилители питаются от одного ОУП1, а резервирование осуществляется по второму кабелю с ОУП2. Этот способ резервирования называется сквозным резервированием.

Преимущество второй и третьей схем резервирования заключается в том, что имеется возможность при ремонтных работах снять высокое нап­ряжение на одном из кабелей полностью или на определенном участке. В некоторых случаях по технико-экономическим соображениям отказываются от резервных цепей ДП, используя все жилы кабеляпод рабочие цепи. Тогда резервирование осуществляется либо от стационарных резервных питающих пунктов (РПП), размещаемых обычно в середине между двумя ОУП, либо от передвижных РПП, представляющих собой передвижные усили­тельные станции на автомашинах и имеющие в своем составе небольшие электростанции и устройства ДП.


35. Способы питания и резервирования BЛ СЦБ.

Основное питание устройств СЦБ осуществляется от линий 6-10 кВ (ВЛ СЦБ). В отдельных случаях производится резервирование от пунктов питания СЦБ с ДГА. Допускается также применять резервное питание от линий 6,10,35 кВ промышленного назначения. ВЛ СЦБ предназначены только для питания сигнальных точек на перегонах и постов ЭЦ. ВЛ ПЭ и ДПР кроме резервирования СЦБ обеспечивают питанием железнодорожные служебные и жилые здания и другие нагрузки. Все эти линии обеспечиваются двусторонним складированным питанием от смежных подстанций. ВЛ СЦБ оборудуются устройствами автоматического включения резерва с противоположного конца. Все питающие линии секционируются разъединителями.

Две схемы питания устройств СЦБ: консольную и встречно-консольную. При схеме консольного питания напряжение в линию автоблокировки подается от одной тяговой подстанции. В случае исчезновения напряжения, питание автоматически восстанавливается подачей напряжения с противоположного конца линии.

Схема встречно-консольного питания применяется на расстояниях 40–50км. При этой схеме в середине зоны между подстанциями делается раздел питания на посту секционирования и напряжение на каждый участок ВЛ СЦБ подается от своей подстанции. На месте раздела линии на посту секционирования устанавливается выключатель, оборудованный устройством АВР. Возможно применение схемы параллельного питания ВЛ СЦБ от двух смежных подстанций

Линии СЦБ оснащаются устройствами автоматики повторного включения (АПВ) и автоматики включения резервного (АВР) источника.

Способы подключения ВЛ СЦБ

Недостатки: исп повышение U


36. Электромагнитные преобразователи частоты. Принцип действия.

Основное назначение преобразователя частоты – питание рельсовых цепей с устранением помех, которые могут создаваться переменным током 50 Гц.

Принцип действия электромагнитного преобразователя частоты основан на возникновении параметрических ко­лебаний в резонансном контуре, состоящем из индуктивности и емкости. В преобразователе использовано свойство дросселя насыщения, в котором изменение индуктивности обмотки происходит за счет изменения магнитной проницаемости стали магнитопровода, резко уменьшающейся при подмагничивании сердечника постоянным то­ком. Таким образом, если с помощью диодов через после­довательно соединенные обмотки W1 и W2 пропустить только один из полупериодов переменного тока 50 Гц, то сталь магнито­провода будет 50 раз в секунду подмагничиваться и изменять свою магнитную проницаемость. С той же частотой будет изме­няться и величина индуктивности обмотки W. Так как контур настроен на резонансную частоту 25 Гц, в нем возникнут незату­хающие колебания с частотой 25 Гц.

Обмотки W1 и W2, подключенные к сети, предназначены толь­ко для намагничивания магнитопровода. Они включены встречно для того, чтобы в обмотке W не индуктировался переменный ток частотой 50 Гц. Если обмотки включены правильно, то при отключенном конденсаторе С на зажимах обмотки W напряжение переменного тока должно равняться нулю.

Преобразователь имеет стабилизационные свойства. Для него не страшно короткое замыкание, т.к. потребление тока в этот момент не превышает тока нормальной работы.


37. Требования к ЭПУ устройств AT и С.

Электропитающие установки автоматики, телемеханики и связи на же­лезнодорожном транспорте должны удовлетворять следующим основным тре­бованиям:

а) обеспечивать бесперебойное питание аппаратуры;

б) соответствовать нормам ГОСТа в отношении номинального напряже­ния и допустимых отклонений от него, а также пульсаций напряжения для соответствующего типа аппаратуры;

в) быть максимально автоматизированными, необслуживаемыми или требующими минимального ухода;

г) обладать достаточно высокими к. п. д. и cos ф при сравнительно не­больших удельных затратах цветных металлов.


38. Типы и характеристики выпрямителей, применяемых для питания устройств связи.

Все выпрямительные устройства можно разбить на две груп­пы — неавтоматизированные и автоматизированные. Неавтоматизирован­ные выпрямители используются для заряда отдельных аккуму­ляторов. Они имеют небольшую мощность и простейшие регуляторы. Автоматизированные выпрямители используют для буферной системы питания совместно с кислотно-свинцовыми аккумуляторами. Автоматизированные выпрямители рассчитанным на различные мощности.

ВАК (автобло­кировочный купроксный) применяют для питания устройств авто­блокировки, при работе в буферном режиме. Выпрямитель типа ВАК содержит однофазный трансформатор с магнитным шунтом. На выходе трансформатора включена схема мостового выпрямителя. Эти выпрямители не содержат устройств стабилизации, рассчитаны на небольшие мощности.

ВУСиспользуют для питания электроприводов с электродвигателями. Выпрямители выпускают на номинальную мощность 1,3кВт. Номинальное напряжение на выходе выпрямителя 160В, максимальное – 190В

ВБ(для безаккумуляторного питания) служит для питания АТС небольшой емкости. Они могут работать в буферном режиме. Содержит феррорезонансный стабилизатор. Погрешность стабилизации напряжения 4%.

ВСП предназначены для автостабилизации напряжения и тока. Точность стабилизации напряжения +2,5 %. Рассчитаны на мощности от 0,2 до 4 кВт и на напряжения от 24 до 400В.

ВУК предназначен для питания устройств связи. Бывают буферные и зарядно-буферные. В режиме стабилизации обеспечивает стабилизацию напряжения 2%.

ВУТ – работают в режиме автостабилизации напряжения и ограничения тока. Рассчитаны на напряжения 24, 60В, м-ю до 40 кВт. В нем используется управляемая мостовая схема.

ВУЛС – для безаккумуляторного питания аппаратуры связи. Состоят из двух ВУЛ и шкафа фильтров. Каждый ВУЛ получает питание от отдельного источника. Автоматическая коммутация в цепи переменного тока осуществляется специальными контактами. Ручное отключение выполняется с помощью разъединителей


39. Коммутационная аппаратура ЭПУ связи АКАБ, КУ.

Функциональная схема ЭПУ-24 с АКАБ24/500-2 и ВУК

(буферных) выпрямителей БВ типа ВУК включенных параллельно, резервно - зарядного выпрямителя РЗВ, зарядного выпрямителя ЗВ типа ВУК-8/300, устройства автоматической коммутации аккумуляторных батарей типа АКАБ-24/500-2 с выпрямителем содержания ВС, а также одногруппной или двухгруппной секциони­рованной аккумуляторной батареи из 13 элементов. В нормальном режиме аппаратура получает питание от выпрямителей БВ, одновременно осуществляется подзаряд основных элементов ОЭ при напряжении 24,2 В (2,2 В ± 7 В на элемент). Дополнительные элементы ДЭ в это время подзаряжаютоя от выпрямителя содержания ВС типа ВС-6/8. В случае пропадания напряжения в сети аппаратура начинает получать питание от батареи ОВ. Когда напряжение в точке подключения устройства контроля напря­жения УКН-А2 (на последней стойке последнего ряда аппаратуры) уменьшится до 21,6±0,1 В, отпускает якорь реле К4, которое включает реле К2, а последнее - контактор K1. Контактор подключает дополнительные элементы ДЭ к нагрузке. Напряжение скачком увеличивается, но не превышает 26,4 В безопасность пи­тания обеспечивается диодом Д2.

При восстановлении напряжения в сети БВ и РЗВ включаются в режим стабилизации тока, обеспечивая питание нагрузки и заряд всей батареи (ОЭ и ДЭ). Когда напря­жение в точке подключения устройства контроля напряжения УКН-АЗ (на первой стойке первого ряда аппаратуры) достигнет 26,4±0,1 В, сработает реле К5, которое разрывает цепь питания реле К2, а последнее – цепь контактора KI, который отключает ДЭ от нагрузки. Безобрывность цепи заряда обеспечивает диод Д1, предотвращая уве­личение напряжения на выходе БВ и РЗВ. Одновременно реле S2 включают напряжение сети к ЗВ, который обеспечивает окончательный за­ряд ДЭ до напряжения 4,6 В. Затем контактами своего вольтметрового реле ЗВ.отключается от оети и включаетоя ВС, обеспечивая даль­нейший подзаряд ДЭ. Основные элементы батареи ОЭ продолжают заряжатьоя от ВБ и РЗВ до напряжения, 2,3x11= 25,3 В. При достижении этого напряжения реле контроля напряжения Рпп переводит БВ в режим стабилиза­ции напряжения и выключает РЭВ. Схема приходит в исходное соотояние.

Устройства сигнализации. Реле сигнали­зации КЗ включается при невключении контактора К1 (при наличии -команды от К4), невыключении контактора KI (при наличии команды от К5), а также при сгораний предохранителя Пр1. При длительном отклонении напряжения на нагрузке от нормы (21,6-26,4 В) по сигналу УКН-А2 или УКН-АЗ включается реле К6 и выдает сигнал об отклонений напряжения. Замедление сигнала на время около 5 с осуществляется о помощью конденсатора С, кото­рый при замыкании контактов реле К4 заряжается через резистор Р2. В момент, когда напряжение на конденсаторе превысит напряже­ние на стабилитроне Д6, открывается транзистор Т и срабатывает реле Кб. В АКАБ имеются четыре сигнальных лампы HI - "разряд" (т.е. включение контактора KI), H2 - "авария", НЗ - "отклонение напряжения", Н5 - "выключение звонка".


40. Методика расчета ЭПУ устройств связи.

При расчете основных элементов ЭПУ связи в первую очередь определяются: средняя величина тока, потребляемого аппарату­рой в час наибольшей нагрузки IЧН и величина аварийной нагруз­ки Iап (аварийное освещение, устройства гарантированного питания, преобразователя тока, вызывные агрегаты и т. д.). При­нимается во внимание, что основным способом эксплуатации аккумуляторных батарей (независимо от условий внешнего электро­снабжения) является буферная работа в режиме непрерывного подзаряда. Это возможно при использовании полностью автома­тизированных резервных дизель-электрических станций.

Определяем по очереди:

– выбор системы электропитания дома связи по способу ре­зервирования, построения и эксплуатации ЭПУ;

– выбор вида выпрямительных устройств и способа регули­рования напряжения на питаемой аппаратуре;

– расчет основного электрооборудования: аккумуляторных батарей, элементов схемы поддержания напряжения на вхо­де питаемой аппаратуры в заданных пределах, мощности вы­прямительных устройств;

– расчет мощности и выбор типа резервного дизель-генера­торного агрегата (ДГА);

– расчет нагрузки дома связи на внешние сети переменного тока и определение cos j;

– пояснение схем ЭПУ.


41. Типы и характеристики выпрямителей, применяемых для питания устройств А и Т.

Все выпрямительные устройства можно разбить на две груп­пы — неавтоматизированные и автоматизированные. Неавтоматизирован­ные выпрямители используются для заряда отдельных аккуму­ляторов. Они имеют небольшую мощность и простейшие регуляторы. Автоматизированные выпрямители используют для буферной системы питания совместно с кислотно-свинцовыми аккумуляторами. Автоматизированные выпрямители рассчитанным на различные мощности.

ВАК (автобло­кировочный купроксный) применяют для питания устройств авто­блокировки, при работе в буферном режиме. Выпрямитель типа ВАК содержит однофазный трансформатор с магнитным шунтом. На выходе трансформатора включена схема мостового выпрямителя. Эти выпрямители не содержат устройств стабилизации, рассчитаны на небольшие мощности.

ВУСиспользуют для питания электроприводов с электродвигателями. Выпрямители выпускают на номинальную мощность 1,3кВт. Номинальное напряжение на выходе выпрямителя 160В, максимальное – 190В

ВБ(для безаккумуляторного питания) служит для питания АТС небольшой емкости. Они могут работать в буферном режиме. Содержит феррорезонансный стабилизатор. Погрешность стабилизации напряжения 4%.

ВСП предназначены для автостабилизации напряжения и тока. Точность стабилизации напряжения +2.5 %. Рассчитаны на мощности от 0.2 до 4 кВт и на напряжения от 24 до 400В.

ВУК предназначен для питания устройств связи. Бывают буферные и зарядно-буферные. В режиме стабилизации обеспечивает стабилизацию напряжения 2%.

ВУТ – работают в режиме автостабилизации напряжения и ограничения тока. Рассчитаны на напряжения 24, 60В, м-ю до 40 кВт. В нем используется управляемая мостовая схема.

ВУЛС – для безаккумуляторного питания аппаратуры связи. Состоят из двух ВУЛ и шкафа фильтров. Каждый ВУЛ получает питание от отдельного источника. Автоматическая коммутация в цепи переменного тока осуществляется специальными контактами. Ручное отключение выполняется с помощью разъеденителей


42. Организация питания сигнальных точек СЦБ на перегоне.

К основным перегонным устройствам относятся сигнальные точки автоблокировки. Для их питания вдоль железнодорожного полотна сооружаются трехфазные трехпроводные высоковольт­ные линии, с изолированной нейтралью, напряжением 6 или 10 кВ. Высоковольтные линии автоблокировки получают энерго­снабжение от тяговых подстанций (на участках с электрической тягой) или от любых других подстанций, электростанций, высо­ковольтных линий электропередачи (на неэлектрифицированных участках). Присоединение высоковольтных линий автоблокировки к распределительным устройствам названных источников энергоснабжения высокого или низкого напряжения выполняется на специально оборудованных пунктах питания. Фидеры высоко­вольтных линий автоблокировки могут обеспечиваться электро­энергией от пунктов питания одним из следующих способов: напряжение 220В, подведенное к питающему пункту, повышается до 6 или 10кВ; используется подведенное к питающему пункту напряжение 6 кВ повышается до 10 кВ или напряжение 10 кВ по­нижается до 6 кВ.

Питающие пункты, в которых напряжение для питания высоковольтной линии автоблокировки не изменяется, называются распределительными. Пункты, где это напряжение повышается или понижается, называются трансформаторными. Питающие пункты автоблокировки располагаются на определенном друг от друга расстоянии и оборудованы: высоковольтными выключате­лями, приводами для дистанционного управления этими выклю­чателями, высоковольтными распределительными устройствами (силовыми трансформаторами; приборами максимально-токовой защиты, защиты от однофазных замыканий на землю, защиты ми­нимального напряжения; устройствами автоматического повторно­го включения — АПВ, устройствами автоматического включения резерва — АВР, а также основными и резервными преобразовате­лями частоты). При выборе напряжения высоковольтной линии автоблокировки 6 или 10 кВ руководствуются значением мощно­сти, которую необходимо передать по линии, напряжением высо­ковольтных линий автоблокировки на смежных участках дороги, расстоянием между пунктами питания, напряжением на шинах распределительных устройств подстанций.

Электроэнергия от высоковольтных линий автоблокировки пе­редается к сигнальным точкам через понижающие линейные трансформаторы типа ОМ (однофазные масляные), устанавли­ваемые на силовых опорах. Трансформаторы ОМ включаются в высоковольтную линию таким образом, чтобы все фазы были загружены равномерно. От­сутствие фазовой асимметрии уменьшает влияние на идущие вдоль железнодорожного полотна линии связи. Для надежности питания вся высоковольтная линия автоблокировки делится на отдельные участки — плечи питания, каждый из которых обеспе­чивается электроэнергией с обоих концов. Длина плеч питания, как правило, не должна превышать 50–60 км. Кроме того, ли­ния секционируется на перегонах, что обеспечивает возможность производства ремонтных работ, оперативного устранения повреж­дений, производства ряда профилактических мероприятий. Схемы секционирования выполняются в зависимости от системы элек­тропитания автоблокировки, которая в свою очередь зависит от рода тяги и типа самой автоблокировки. Для секционирования в шкафах сигнальных точек имеются трехполюсные разъедини­тели.

В настоящее время применяются две системы электропитания перегонных устройств: смешанная и система переменного тока.


43. Резервирование питания сигнальных точек СЦБ.

Для питания каждой сигнальной точки на опорах линий основного и резервного питания 6(10) кВ устанавливаются понижающие линейные трансформаторы типа ОМ-0.63 (1.25) или ОМ-4(10) для питания устройств СЦБ на малых станциях. Подключение трансформаторов к линии производиться через комбинированные предохранители-разъединители типа ПКН с номинальным током плавкой вставки 0,5-1 А. От грозовых и коммутационных перенапряжений на высокой стороне трансформаторы защищены разрядниками соответствующего типа РВП-6(10).

Линейные трансформаторы основного и резервного питания должны устанавливаться, на раздельных опорах, а кабели, подающие напряжение 220 В в релейный шкаф сигнальной точки, должны укладываться в раздельные траншеи.

Каждая силовая опора с трансформатором ОМ имеет два заземляющих устройства: в сети высокого 6(10) кВ и низкого 0,22 кВ напряжения. В цепях высокого напряжения заземляют корпус силового трансформатора, разрядники и приводы разъединителей; в цепях низкого напряжения - кабельный ящик, пробивные предохранители, АВМ и низковольтные разрядники РКН-600. Соединительные провода от средств защиты и корпусов электрооборудования до заземляющего устройства в сети высокого напряжения выполняется из трех скрученных в жгут стальных оцинкованных проводов диаметром 5 мм, а в сети низкого напряжения – из двух. Сопротивление высоковольтного заземления сигнальной точки до 10 Ом, низковольтного до 30 Ом. Объединение заземлений не допускается.

В релейном шкафу сигнальной точки кабели основного и резервного питания подключаются к схеме через предохранители штепсельного типа на 20А, используемые в качестве выключателей для создания видимого разрыва цепей 220 В при производстве ремонтно-профилактических работ. Далее провода основного источника питания подключены к обмотке аварийного реле контроля напряжения и к его нормально-разомкнутым (фронтовым) контактам. Провода резервного источника подключены к обмотке контрольного реле и к нормально замкнутым (тыловым) контактам аварийного реле. От общих переключающихся контактов реле питание поступает к нагрузкам релейного шкафа.

При отключении питания сигнальной точки по основному фидеру реле обесточивается и переключит свои контакты, тем самым переведет питание нагрузки на резервный фидер. На участках, оборудованных системой контроля основного и резервного питания сигнальных точек (ЧДК), реле другим контактом сформирует и передаст сигнал по сигнальным проводам на примыкающую к перегону станцию, где на пульте дежурного будет мигать сигнальная лампочка. При исчезновении резервного питания обесточится реле и у дежурного по станции контрольная лампочка будет мигать с другой частотой.


44. Организация питания напольного оборудования на станциях.

К устройствам АТиС предъявляются требования надежности действия. Поэтому снабжение станционных устройств электрической энергией должно осуществляться по двум самостоятельным фидерам от разных независимых друг от друга источников электроснабжения. Независимые источники – выход из строя одного из них не влечет перерыва действия другого. Фидеры оборудуются устройствами автоматического переключения питания с одного фидера на дру­гой (без выдержки времени) при исчезновении напряжения в од­ном из фидеров. Если электроснабжение постов не может быть обеспечено от двух независимых источников электрической энер­гии, то в качестве второго источника энергии используется ДГА. ДГА устанавливается и в тех случаях, когда два фидера не являются первой кате­гории.

При электрической тяге переменного тока для питания рель­совых цепей 75 Гц должны подаваться два фидера тока частотой 75 Гц от независи­мых источников и два фидера тока частотой 50 Гц от двух независимых источников. При невозможности осуществления используют ПЧ. Резервные преобразователи часто­ты должны иметь устройства автоматического пуска. Для питания устройств, требующих напряжения 220, устанавливаются два трансформатора ТС для цепей при частоте тока 50 и 75 Гц. При электротяге переменного и постоянного тока применяются рельсовые цепи с двухэлементными фазочувствительными реле. Питание таких рельсовых цепей осуществляет­ся переменным током частотой 25 Гц. Две системы электропитания электричес­кой централизации: безбатарейная и батарейная. 1) Эта система питания приме­няется с рельсовы­ми цепями 50 или 25 Гц при наличии двух внешних независимых источников. Контрольная батарея устройства резервирует питание релейных схем, ламп табло и аварийного ос­вещения поста при прекращении подачи электрической энергии пе­ременного тока, а при нормальной буферной работе является ос­новным элементом фильтра, сглаживающего пульсации выпрям­ленного напряжения. Емкость батареи рассчитывается на два часа.

Батарейная система питания от­личается от безбатарейной наличием аккумуляторной батареи 220В, работающей в режиме импульсного подзаряда с соответ­ствующим выпрямительным устройством. Аккумуляторная батарея резервирует питание в случае выклю­чения внешнего электроснабжения. Одновременно к этой же ба­тарее автоматически подключается преобразова­тель, от которого получают питание контрольные цепи стрелок. Контрольная батарея устанавливается при батарейной и при без­батарейной системах питания и имеет в обоих случаях одинако­вое назначение. Батарейная система применяется в случаях, когда электроснабжение устройств электрической централизации не может быть обеспечено от двух независимых источников энергии и когда в качестве второго источника используется ДГА. Емкость аккумулятор­ной батареи 220 В рассчитывается на 6 ч. Применя­ется батарейная система питания также для постов электричес­кой централизации с мощностью более 20 кВА, если каждый из двух источников внешнего электроснабжения не может обеспе­чить электропитание устройств как приемников первой катего­рии. В этом случае емкость батареи 220 В рассчитывается на 12 ч.

Если примыкающие к станции перегоны оборудованы автоблокировкой, то резерв для красных и пригласительных огней светофоров пре­дусматривается от аккумуляторов, рассчитанных на 24 ч.


45. Типовая комплектация ЭПУ поста ЭЦ крупной станции (ЭЦК).

При безбатарейной системе питания на крупных станциях в настоящее время находят применение панели питания серии ЭЦК следующих типов: ПВ-ЭЦК – вводная; ПР-ЭЦК – распределительная; ПВП-ЭЦК – выпрямительно-преобразовательная; ПСП-ЭЦК, ПСТ-ЭЦК – стрелочные; ПП25-ЭЦК – преобразовательная для питания рельсовых цепей.

Вводная панель ПВ-ЭЦК предназначена для ввода электрической энергии от независимых источников электроэнергии (фидер 1, фидер 2, ДГА), контроля за наличием напряжения на этих источниках, начального распределения питания по основным видам нагрузок: устройствам СЦБ, связи, маневровым постам, гарантированному и негарантированному освещению и силовой нагрузке.

Распределительная панель ПР-ЭЦК служит для распределения питания переменного тока по отдельным нагрузкам ЭЦ, изолирования нагрузок от заземленной сети переменного тока, а также переключения светофоров, маршрутных указателей и табло на различные режимы питания.

Выпрямительно-преобразовательная панель ПВП-ЭЦК служит для выпрямления трехфазного переменного тока в постоянный ток, автоматического заряда и содержания в буферном режиме аккумуляторной батареи 24 В, преобразования постоянного тока батареи в переменный ток 50 Гц, 220 В в случае отключения внешних сетей для гарантированного питания определенных нагрузок МРЦ по переменному току, а также питания аппаратуры постоянного тока 24 В и 220 В.

Стрелочные панели ПСП-ЭЦК, ПСТ-ЭЦК предназначены для питания рабочих цепей стрелочных электроприводов постоянного тока (тип панелей ПСПН-ЭЦК) и приводов трехфазного переменного тока (тип панелей ПСТН-ЭЦК), а также электрообогрева контактов их автопереключателей.

Преобразовательная панель ПП25-ЭЦК предназначена для питания фазочувствительных рельсовых цепей с путевым реле ДСШ переменным током 25 Гц.

Щит выключения питания ЩВП устанавливается на посту ЭЦ в целях противопожарной безопасности и предназначен для быстрого и надежного одновременного отключения всех источников питания МРЦ.

Намечаем предварительно количество панелей для ЭПУ:

ПВ-ЭЦК –– 1 панель;

ПВП-ЭЦК –– 1 панель;

ПР-ЭЦК –– 1 панель;

ПП25-ЭЦК –– 2 панели.


2 вариант 45 вопроса

Устройства электрической централизации крупных станций с чис­лом стрелок более 30 относятся к потребителям особой группы I кате­гории, поэтому они должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания переменного тока, предназначенных для электроснабжения потребителей I и II категорий, и от местной ди­зель-генераторной установки (ДГА) с автозапуском при выключении внешних источников. Если энергоснабжение устройств ЭЦ может быть выполнено от одного источника электроэнергии, предназначенного для электроприемников II категории, и другого — III категории, то ДГА должен включаться при отключении первого источника и работать до его восстановления.

Емкость аккумуляторных батарей должна обеспечивать питание реле и аварийного освещения 2 ч и резервное питание огней входных светофоров 12 ч. В необходимых случаях от аккумуляторной батареи может предусматриваться гарантированное питание контрольных и ра­бочих цепей стрелочных электроприводов, ламп табло, внепостовых схем, а также на время запуска ДГА электропневматических клапанов горочных замедлителей.

Для электропитания постов ЭЦ крупных станций разработаны но­вые панели: вводная ПВ-ЭЦК, распределительная ПР-ЭЦК, выпрями-тельно-преобразовательная ПВП-ЭЦК, преобразовательная ПП25-ЭЦК и несколько вариантов стрелочных панелей. В зависимости от рода тока стрелочных электродвигателей, а также наличия резервиро­вания питания от батареи рабочих цепей стрелочных электроприводов применяются следующие типы стрелочных панелей: ПСПН-ЭЦК — для электродвигателей постоянного тока при отсутствии резервирова­ния питания рабочих цепей стрелок (РСТ) от батареи; ПСПР-ЭЦК — то же, но с резервированием питания РСТ от батареи; ПСТН-ЭЦК — для электродвигателей переменного тока при отсутствии резервирова­ния питания РСТ; ПСТР-ЭЦК — то же, но с резервированием питания РСТ от батареи.

В отличие от выпускаемых панелей ПВ-60, ПР-ББ, ПВ-24, ПВ-24/220 и т. д. новые панели имеют ряд достоинств: обеспечивают выходную мощность из расчета питания ЭЦ с наибольшим числом стре­лок — 200; (число панелей ПП25-ЭЦК определяется необходимой мощностью нагрузки); мощность панели ПВ-ЭЦК соответствует мощности дизель-генераторной установки ДГА-72. Панель ПВП-ЭЦК обе­спечивает питание реле со средним током расхода — 45 А.

При применении новых панелей, как правило, не требуется установ­ка отдельных трехфазных силовых трансформаторов. Для сокращения расхода материалов нагрузки от сети изолируют трехфазными транс­форматорами мощностью 4,5 кВА, вторичные фазные обмотки кото­рых изолированы друг от друга и используются для питания однофаз­ных нагрузок. Трансформаторы размещены внутри панелей.

В новых панелях силовые импульсно работающие коммутацион­ные приборы (реле), в том числе для переключения напряжения пита­ния ламп табло, заменены бесконтактными; имеются статические пре­образователи для резервирования питания ряда нагрузок гарантиро­ванного питания и зарядное устройство, обеспечивающее питание реле ЭЦ при отключенной батарее.


46. Устройства токовой защиты и защиты от перенапряжений.

Щиты защиты от перенапряжений предназначены для защиты силовых цепей электропитания и от импульсных перенапряжений большой мощности.

Устройства защиты линий связи предназначены для комплексной защиты оборудования линейных трактов цифровых и аналоговых систем передачи, абонентских пунктов телефонных сетей, телефонов и др оборудования от непрямых молниевых разрядов, контакта с сетью 220 В 50 Гц, наводок ЛЭП, опасных импульсных перенапряжений и токов, возникающих в жилах кабелей при грозовых разрядах и переходных процессах в близко пролегающих сетях промышленного энергоснабжения.

Устройства УЗА-АТ предназначены для использования в схемах защиты электрических машин, трансформаторов и линий электропередач при коротких замыканиях и перегрузках. Устройства представляют собой микроэлектронные реле без дополнительного источника питания.

Устройства УЗА-АН. Микроэлектронные устройства напряжения УЗА-АН предназначены для использования в схемах релейной защиты и электроавтоматики понижающих подстанций для защиты и автоматики секций 6-35кВ. Устройство является многоцелевым и может выполнять одновременно все функции реле напряжения, необходимые на указанных шинах: АВР, блокировку по напряжению МТЗ, защиту минимального и максимального напряжения, сигнализацию замыканий на землю, контроль исправности цепей напряжения. Устройства УЗА-АН - это статические реле без дополнительного источника питания. Питание элементов схемы осуществляется от входного напряжения.

Устройство резервной токовой защиты трансформаторов типа РЗТ. Устройство резервной токовой защиты трансформаторов типа РЗТ служит для обеспечения ближнего резервирования защит трансформаторов и схем управления их коммутационных аппаратов. Их применение позволяет избежать повреждений и значительных затрат в случае отказа защит трансформаторов, установленных на ответвлениях от ВЛ, их выключателей или короткозамыкателей.


47. Методика расчета ЭПУ поста ЭЦ.

Рассмотрим метод расчета ЭПУ для маршрутно-релейной централизации блочного типа при электро­тяге постоянного тока. Применяется безбатарейная система элек­тропитания, при которой двигатели стрелочных электроприво­дов питаются от выпрямителя с напряжением 220 В. Рабочая ба­тарея не устанавливается.

Для расчета ЭПУ необходимо выполнить:

– Расчет емкости контрольной батареи.

– Выбор выпрямителя контрольной батареи.

– Выбор выпрямителя напр 220В для питания двигателей стрелочных электроприводов.

– Определение мощности переменного тока, потребляемой устройством ЭЦ

– Выбор резервного ДГА


48. Источники бесперебойного питания.

Одним из основных средств повышения надежности работы инфор­мационных систем является использование источников бесперебойного электропитания (ИБП). По зарубежной терминологии. Uninterruptible Power Supply (UPS).

Функциональным назначением ИБП является обеспечение вычислительной аппаратуры переменным напряжением, которое должно удовлетворять заданным нормам при всех возможных эксплуатационных изменениях напряжения первичных сетей.

ИБП характеризуются рядом основных входных и выходных параметров.

Входные параметры. Основной входной параметр — это первичное переменное напряжение сети. Для серийно выпускаемых ИБП диапазон допустимых значений первичного напряжения лежит в пределах от 0 до 280 В (для номинального значения 220 В). Два режима работы ИБП: 1) функционирование ИБП осуществляется от первичного источника, 2) (автономный) характеризуется отключением ИБП от источника и переходом на электропитание от внутренних аккумуляторов. Переход из основного режима в автономный, и наоборот, производится при помощи контроллеров, осуществляющих мониторинг внешних и внутренних параметров ИБП.

В реальных условиях эксплуатации входным для ИБП является напряжение промышленных, специализированных или бытовых сетей 220/380 В частотой f=50 Гц.

При выборе типа ИБП необходимо, чтобы показатели всех значений реальной нестабильности (статические, импульсные и высокочастотные изменения) входили в допуски, устанавливаемые в паспортных данных на ИБП.

Выходные параметры. Выходным для ИБП является переменное напряжение UH = 220 или 380 В частоты 50 Гц. Для типовых, серийно выпускаемых ИБП допускаемая нестабильность напряжения в пределах от ±3 до ±7 % при 100 % изменения мощности нагрузки от 0 до максимальной. Форма напряжения обычно синусоидальная с КНИ не более 5%, однако некоторые маломощные модели ИБП имеют прямоугольную форму напряжения, действующее значение которого равно 220 В.

Выходная мощность ИБП находится в пределах от 100...200 Вт до сотен киловатт, причем при мощности свыше 1 кВт в качестве входного напря­жения используется, как правило, трехфазное напряжение. При этом выходное напряжение также трехфазное. В некоторых ИБП имеется трансформаторная гальваническая развязка между напряжениями входным и выходным.

Для большинства типов ИБП нормируется перегрузочная способность со следующими типичными параметрами: длительность 120% мощности нагрузки допускается в течение 30 мин, 150% – в течение 30с.

Аккумуляторы могут быть встроенными в ИБП или выполненными в виде отдельных конструктивно законченных модулей. Последние предназначены для работы при больших интервалах времени отключения напряжения. Напряжение аккумуляторов, применяемых в ИБП соответствует следующему стандартному ряду: 12, 24, 36, 48, 120В с емкостью 5 А/ч и более. Для ИБП с большой выходной мощностью (1 кВт и более) используются модульные аккумуляторы с единичной емкостью модуля до 150 А/ч. При изменении числа модулей от 1 до 11 время автономной работы ИБП лежит в пределах 7-470 мин. Наиболее распространенный тип аккумуляторов свинцово-кислотные, герме­тичные, необслуживаемые. Время их заряда до 90% полной емкости изменяется от 3 до 6 часов.


49. Организация электропитания микропроцессорных систем АТ и С.

Питание микропроцессорных систем осуществляется с помощью стойки САРН-4. Режимы поддержания напряжения осуществляются с помощью угольных регуляторов, использования устройства бесперебойного питания (ИБП).

Существует два режима offline и online. В offline режиме батарея отдает энергию при отсутствии напряжения на входе. В online режиме батарея может использоваться для подпитки мощности.

Структура организации питания МП включает комплекс устройств СЦБ и связи.

Для обеспечения питания МП систем необходимо:

1) обязательное резервирование по входным цепям питания

2) наличие ДГА


50. Резервирование ЭПУ по стороне переменного тока.

Бесперебойное питание узлов связи переменным током обеспе­чивается от двух независимых трансформаторных подстанций по двум фидерам напряжения 380/220 В. Местным резервом слу­жат автоматизированные дизель-электрические агрегаты (ДГА).

Схема электроснабжения должна обеспечивать автоматическое переключение нагрузки на резервный фидер при прекращении по­дачи электроэнергии по основному фидеру и на собственную ди­зель-электрическую станцию при отсутствии напряжения в основ­ном и резервном фидерах, а также переключение нагрузки на один из фидеров при появлении в нем напряжения. Основной и резерв­ный фидеры и фидер собственной дизель-электрической станции подаются на панель ПРПТ-65, которая дает возможность комму­тировать питающие фидеры и распределять переменный ток по отдельным нагрузкам. Панель рассчитана на потребление тока до 50 А.

Если потребление тока превышает указанную величину, то до­пускается установка двух панелей, включаемых параллельно. При значительном потреблении переменного тока применяются щиты типа ЩПТА или ЩПТ (щит переменного тока). ЩПТА предназна­чен для коммутации питающих фидеров переменного тока автома­тизированных установок, а ЩПТ — для коммутации неавтоматизи­рованных установок. Щиты рассчитаны на подключение источни­ков напряжением 380/220 В. Главные шины, к которым можно подключить стоящие рядом ЭПУ, располо­жены в верхней части щитов. Возможно параллельное включение двух щитов.

Мощность резервной дизельной электростанции для неавтома­тизированных ЭПУ рассчитывается на обеспечение суммы Рр-потр при всех напряжениях и Ррез.потр лишь одной группы аккумулятор­ной батареи, имеющей самую большую емкость, так как считает­ся, что заряд других групп аккумуляторных батарей может быть произведен в иное время. При расчете мощности ДГА для автома­тизированных ЭПУ принимается во внимание необходимость обеспечения послеаварийного заряда всех аккумуляторных батарей.

На ж.д. транспорте предъявляются высокие тре­бования к надежности и достоверности передаваемой инфор­мации, даже кратковременные перерывы в электропитании устройств связи крайне нежелательны и, по возможности, должны быть исключены. Однако при наличии двух вводов от независимых источников внешнего электроснаб­жения и применении АВР, перерывы в электропитании устройств связи составляют 0,6—0,7 с, а при переходе от источников внеш­него электроснабжения на ДГА — 20—30 с.

Для исключения (или уменьшения длительности) такого рода перерывов необходимо иметь постоянно готовый к действию источник электрической энергии. В качестве такого источника при­меняют аккумуляторные батареи, гарантирующие непрерывное питание аппаратуры связи постоянным током. Однако часть аппаратуры потребляет энергию в виде переменного тока. Кроме того, переменный ток используется для питания различных вспо­могательных устройств (цепей управления, автоматики, сигнали­зации, блокировки и т.д.). Поэтому, в целях обеспечения бесперебойности электроснабжения аппаратуры связи энергией переменного тока, устраива­ются специальные, полностью автоматизированные устройства гарантированного питания УГП. В УГП переменным током могут быть использованы как электромашинные, так и полупро­водниковые преобразователи.


8622499840650767.html
8622544552894082.html
    PR.RU™