Текст
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
"ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПИТАЮШИХ УСТРОЙСТВ
МАРШРУТНО-РЕЛЕЙНОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ"
Для заданной станции, оборудуемой маршрутно-релейной
централизацией (МИО, требуется разработать электропитающую
установку (ЭПУ) и рассчитать ее основные элементы, включая
полупроводниковый преобразователь-выпрямитель.
Исходные данные для проектирования следует выбрать из
табл. 1+4 в соответствии с двумя последними цифрами учебного
шифра. Если шифр заканчивается одной цифрой, то предпослед-
ней цифрой считается 0.
Содержание курсовой работы
Содержание курсовой работы составляют чертежи и расчет-
но-пояснительная записка.
В записке необходимо привести:
наименование курсовой работы, содержание задания и ис-
ходные данные;
характеристику выбранной системы электропитания МГЦ;
комплектацию щитовой установки МИ1 панелями питания;
расчет преобразователя-выпрямителя типа ППВ-1;
расчет аккумуляторной батареи 24 В;
раочет и распределение нагрузок по выходам распредели-
тельной панели;
расчет нагрузок преобразовательно-выпрямительной пане-
ли;
расчет стрелочной панели;
расчет мощности рельсовых цепей и преобразовательных
панелей 50/25 Гц.
Чертежи ЭПУ должны содержать структурную схему питаю-
щей установки, а также упрощенные схемы панелей питания,
включая схему распределения нагрузок на силовые трансформа-
торы распределительной панели.
В целях сокращения чертежных работ рекомендуется схемы
питающих панелей совместить со структурной схемой ЭПУ (рис.
I), показав на ней панели питания в развернутом виде. Схему
распределения нагрузок на трансформаторы распределительной
7
панели (рис.2) целесообразно привести на отдельном чертеже,
на котором неиспользуемые выходы панели показать свободными.
Исходные данные
I. Рэд тяги поездов на участке железной дороги - см.
табл.1.
Таблица I
Род тяги
Номер варианта (предпоследняя цифра шифра) 1,3,0 Род тяти Автономная (тепловозная)
2,4,9 ЭлекгрМ' мескоя постоянного тока
5,6,7,6 " переменного тока
2. Условия внешнего электроснабжения поста МВД - два
фидера, запитанные от двух независимых источников электро-
энергии.
Характеристика источников внешнего электроснабжения при-
ведена в табл. 2.
Номинальное напряжение основного и резервного 'Лидеров
питания - 380 В, его колебания находятся в пределах (342+
399) В.
Отклонения частоты переменного тока не превышают ±1 Гц.
Таблица 2
Характеристика источников внешнего электроснабжения
Вари- ант (пред- послед- няя цифра шифра) Осно И сточник электро- снабжения Питающие Фи вной Категория народнохо- зяйственно- го потреби- теля элект- роэнергии деры Резерв! Источник электро- снабжения ЗЫЙ Категория народнохо- зяйственно- го потреби- теля элект- роэнергии
1,3 ТПП I ППП 2
2,5 ТП I ТЭЦ I
4,6 ТП I ИШ 3
7,9 ТП I ППП 2
8 , ТП I ТЭС I
0 ППП 2 РПП 3
Примечание. ТПП - транс-
форматорная понизительная подстан-
ция государственных электросетей;
ППП - подстанция промышленного
предприятия; ИШ - распределитель-
ный пункт питания низкого напряже-
ния государственных электросетей;
'ТЭЦ - тепловая электроцентрали;
ТЭС - тепловая электростанция;
ТП - тяговая подстацния электрифи-
цированной иелеэной дороги.
3. Данные, характеризующие станцию, - см. табл.З и 4.
Подходы (перегоны) к заданной станции - двухпутные, обо-
рудованные числовой кодовой автоблокировкой 25 Гц - при
электротяге переменного тока и 50 Гц - при автономной и
электрической тяге постоянного тока.
Устанавливаемые на стрелках электроприводы - постоянно-
го тока типа СП-3 с электродвигателями МСП-0,25.
5
Тип проектируемых на станции рельсовых цепей - фазочувст-
вительные 25 Гл с путевыми реле ДС1П, кодируемые по главным
и безостановочного пропуска путям токами АЛС частотой 50 Гп -
при автономной и электрической тяге постоянного тока и 25 Гц
- при электротяге переменного тока.
Таблица 3
Характеристика станции
Наименование позиций I _ _ — — Вариант (последняя цифра шифра)
2 3 4 5 6 7 8 9 0
Число централизован- ных стрелок 50 55 70 80 85 90 95 100 105 но
Число стрелок, пере- даваемых на местное управление 4 — 4 4 5 6 7 7 8 8
Маршрут- ные ука- затели направ- ления Неудален- ные - + + — 4- — — + +
Удален- ные - - - - + - + ♦ +
Маршрут- ные ука- Неудален- ные - - - - — — —
пути от- правления поезда Удален- ные - + - + * - - + - -
Число подходов к станции 2 3 3 2 3 2 3 3 3 3
Подверженность снеж- ным заносам + + — + — ♦ — — —
Климатическая зона влажная сухая
Примечание. Обозначениями "+" и показано нали-
чие или отсутствие на станции маршрутных указателей опреде-
ленного типа, а такие подвержена станция снехным заносам
Таблица 4
Количество стрелок в маршрутах наибольшей длины
Тип стре- лок Тип рель- сов [Ларка крес- товины I Номер варианта (последняя цифра
2 3 шифре/ 0
4 5 6 7 8 9
Оди- Р50 1/9 - 4 5 - 6 •* 6 - 10 7
ноч- Р65 1/П 2 — — 6 — 8 — 10 — —
ные I/I8 I I - 2 - I - 2 - -
Пере- Р50 1/9 - 2 2 - 2 — 6 2 6
к ре с- Р65 1/9 2 - - - - 4 - 4 - -
тные W !
При м*е ч а н и е. Одна перекрестная стрелка эквива-
лентна двум одиночным, на ней устанавливается два электро-
привода.
Оформление курсовой работы
Расчетно-пояснительная записка по работе оформляется в
виде брошюры, снабженной обложкой из плотной бумаги.
Объем записки не должен превышать 13-15 листов формата
203 х 288 мм. Текст рекомендуется писать на одной стороне
листов, оставляя поля 4 см для возможных замечаний рецен-
зента. Исправления по замечаниям следует приводить рядом с
замечаниями на чистой стороне листов.
Листы записки должны быть пронумерованы. Пронумерованы
должны быть также расчетные формулы и таблицы.
Приводимые в записке пояснения не следует сопровождать
переписыванием основных положений учебника или настоящих
методических указаний. Пояснения следует ограничивать объе-
мом, рекомендуемым в конце каждого из пунктов данных мето-
дических указаний.
В конце записки следует привести список использованной
при выполнении работы литературы, ссылаясь на нее в тексте
при применении взятых из нее данных справочного характере.
Если значения величин взяты из настоящих указаний, то на
них в тексте следует сослаться как на литературный источник.
Чертежи ЭЛУ рекомендуется выполнять карандашом на белой
или миллиметровой бумаге. Чертежи должны иметь рамку, штамп,
быть подписаны студентом и вшиты или вклеены в конце поясни-
тельной записки.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
I. ВЫБОР И ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕ’ДЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ МГЦ
В соответствии с ОСТ 32.14-80 [д! , определяющим деле-
ние электроприемников железнодорожного транспорта в отноше-
нии надежности снабжения их электроэнергией на три категории,
устройства электрической централизации (ЭЦ) крупных станций
(свыше 30 стрелок) отнесены к особой группе приемников 1-Й
категории. Приемники этой группы должны обеспечиваться двой-
ным резервированием электропитания, т.е. их электроснабжение
должно осуществляться о>т трех независимых источников электро-
энергии.
Характер удовлетворения этого требования зависит от усло-
вий внешнего электроснабжения на данной станции. На станциях
с числом стрелок более 30, как правило, имеется возможность
обеспечить электроснабжение устройств МРЦ по двум раздельным
линиям от двух независимых источников внешних сетей перемен-
ного тока. В этом случае в качестве третьего независимого
источника питания предусматривается установка автоматизиро-
ванного дизель-генератора ДГА и электропитание устройств
ИРЦ осуществляется по безбатарейной системе Г I, § 40; 2,
§ 1.2 J.
Если используемые для устройств ЭЦ источники внешнего
электроснабжения питают народнохозяйственные потребители
1-й или 2-й категорий, то дизель-генератор на посту ЭЦ дол-
жен автоматически включаться в работу лишь при исчезнове-
нии напряжения на обоих внешних источниках. Если же элект-
роснабжение ЭЦ осуществляется от двух внешних источников,
один из которых (основной) питает приемники не ниже 2-й ка-
тегории, а второй (резервный) питает приемники 3-й катего-
£
запускаться
рии, то установленный на посту ЭЦ ДГА должен*сразу же при от-
ключении основного источника питания и работать до его восста-
новления.
Безбатарейная система питания характеризуется питанием
основных объектов централизации - светофоров, рельсовых цепей,
стрелок - только переменным током 220 В непосредственно от <?е-
ти или через выпрямители (преобразователи частоты). Релейные
схемы, осуществляющие зависимость при установке и размыкании
маршрутов, также питаются через выпрямители. Однако поскольку
некоторые реле этих схем чувствительны к кратковременным пере-
рывам питания, то для их работы предусматривается контрольная
батарея 24 В. Аккумуляторы этой батареи выполняют также роль
высококачественного сглаживающего фильтра по подавлению пуль-
саций выпрямленного напряжения. В настоящее время батарея
24 В используется также для резервирования питания красных
ламп и пригласительных огней входных светофоров через стати-
ческие преобразователи постоянного тока.
В ряде случаев электроснабжение поста МГЦ, исходя из
местных условий, может быть организовано только от одного
внешнего источника питания. В качестве второго источника в
этом случае служит устанавливаемый на посту ЭЦ ДГА. А в ка-
честве третьего источника предусматривается использование
аккумуляторной батареи 24 В, емкость которой увеличивается
и рассчитывается на резервное питание стрелочных электропри-
водов, контрольных цепей стрелок, ламп пригласительных огней
станционных светофоров через статические тиристорные преоб-
разователи (батарейная сиотема электропитания).
В пояснительной записке по данному разделу необходимо
отразить анализ заданных исходными данными условий внешнего
электроснабжения поста ЭЦ и на его основе выбор оиотемы
электропитания МГЦ с краткой ее характеристикой.
2. КОМПЛЕКТАЦИЯ ЩИТОВОЙ УСТАНОВКИ МЩ ПАНЕЛЯМИ
ПИТАНИЯ
Сооружаемая на пооту МИ! щитовая установка комплекту-
ется типовыми панелями питания в зависимости от количества
централизованных стрелок, рода тяги и системы питания МИ!.
При безбатарейной системе питания на крупных станциях
7
в настоящее время находят применение панели питания серии
ЭЦК следующих типов P,6j ; ПВ-ЭЦК - вводная, ПР-ЭЦК - распреде-
лительная, ПВП-ЭЦК - выпрямительно-преобразовательная, ПСП-ЭЦК,
ПСТ-ЭЦК - стрелочная, ПП25-ЭЦК - преобразовательная рельсовых
цепей.
Вводная панель ГГВ—ЭЦК предназначена для ввода, контроля
и начального распределения питания 380/220 В по основным ви-
дам нагрузок: устройствам СЦБ, связи, маневровым постам, гаран-
тированному и негарантированному освещению и силовой нагрузке.
Панель обеспечивает: подключение двух Лидеров трехг'азно-
го тока от внешних источников и одного Фидера от резервной
электростанции ДГА{автоматическое переключение нагрузки с од-
ного фидера на другой при исчезновении напряжения или сниже-
нии его ниже допустимого; автоматический запуск резервного
дизель-генератора при нарушении питания фядеров{ подключение
основных видов нагрузок; оптическую и акустическую сигнализа-
ции отсутствия напряжения на фидерах и перегорания предохра-
нителей; счет числа отключений фидеров.
Напряжение переменного тока каждого фидера контролирует-
ся фидерными реле 1Ф и 2ф (рио.1). При снижении напряжения в
фазе основного фидера до 183 В реле 1Ф переключает нагрузку
на резервный фидер.
Ручная коммутация фидеров производится с помощью тумбле-
ров 1ФВ и 2ФВ, контакты которых заведены в пепи магнитных
пускателей (контакторов) включения фидеров 1ВФ, 2ВФ, подключа-
ющих напряжение к нагрузкам.
Для снятия напряжения с магнитных пускателей при профи-
лактических осмотрах и ремонтах установлены рубильники IB,
2В.
Подключение нагрузок производится через автоматический
выключатель IAB. При недостаточности мощности ЛГА предусмот-
рена возможность отключения контактором ОН негарантированно-
го освещения и силовой нагрузки во время включения ДГА.
Распределительная панель ПР-ЭЦК служит для распределе-
ния питания переменного тока по отдельным нагрузкам ЭЦ, изо-
лирования нагрузок от заземленной оети переменного тока, а
также переключения светофоров, маршрутных указателей и таб-
ло на различные режимы питания.
Основу панели ПР-ЭЦК (рис.2) составляют два мощных
g
трех фазных трансформаторе TpCI и ТрС2 по 4,5 КВ*А каждый,
вторичные обмотки которых разделены, используются индивидуаль-
но и рассчитаны на максимальную фазовую нагрузку 1,5 кВ*А.
Для защиты и включения TpCI и ТрС2 используются автомати-
ческие выключатели IAB и 2АВ.
Вторичные обмотки TpCI и ТрС2 используются для включения
следующих нагрузок ЭЦ по переменному току: светофоров (об-
мотки "с" TpCI и "а”, "в", "с", ТрС2), маршрутных указателей
(обмотки "в" TpCI и ТрС2), контрольных цепей стрелок (цепь
ПХКС 220 В от "в" TpCI), лампочек табло и питающих панелей
(обмотка "a" TpCI напряжением 24 В), аппаратуры передачи
стрелок на местное управление (цепь ПХМУ НО В от обмотки
"в" TpCI через трансформатор Тр5), дешифрирующих устройств
кодовых сигналов автоблокировки (цепи ПХ16, TDCI2 напряжени-
ем 16 В, 12 В через трансформатор Тр7 (С0БС-2А) от обмотки
"а" ТрС2), лампочек пультов ограждения путей осмотра и ре-
монта подвижного состава (цепи ОПХ, ОПХМ напряжением(24*36) Ь,
получаемым от "а" ТрС2 через Тр8), кодовых трансмиттеров
и трансмиттерных реле схем кодирования рельсовых попей (цепь
ПХТР НО В от "в" ТрС2 через Трб), кодирующих трансформато-
ров 50 Гц на участках с автономной и электрической тягой
постоянного тока, а также рельсовых цепей 50 Гц, если по ка-
ким-либо причинам они проектируются на станции (цепи ПХ1,
ПХ2 обмоток "а" и "в" ТрС2), а также внепостовых цепей цент-
рализации и электропневматических клапанов (ЭПК) пневмоо-
чистки стрелок, получающих питание по цепи ПХ220 от "а"
ТрС2 через панель ПВП-ЭЦК.
При выключении источников переменного тока, контролиру-
емых аварийными реле СА, панелью обеспечивается резервиро-
вание по переменному току от преобразователя панели ПВП-ЭЦК
цепей гарантированного непрерывного (ПХР, ПХР1) и импульс-
ного (ПХСМ) питания ламп входных светофоров, реле местного
управления (ПХМУ), дешифраторных ячеек (ПХ12, ПХ16) и им-
пульсного питания ламп табло (СМ). Цепь гарантированного
непрерывного питания ламп табло (С) резервируется по посто-
янному току от аккумуляторной батареи через панель ПВП-ЭЦК.
Остальные цепи непрерывного (СХ) и импульсного (РСХМ, СХМ)
питания ламп табло, в том числе подсветки стрелочных участ-
ков (IHKCX, 2НКСХ, ГЧКСХ, 2ЧКСХ) и контрольных лампочек
стрелочных коммутаторов (KMC) резервированным питанием не
обеспечиваются.
Плавная регулировка напряжения на лампах табло осуществ-
ляется с помощью регулятора ШТ.
Дня обеспечения мигающего режима ламп светофоров, табло
и пультов ограждения составов в панели установлен бесконтакт-
ный датчик импульсов ДИ и четыре блока силового кодирования
(БСК1тБСК4), коммутирующие цепи переменного тока. Питание бло-
ков БСК2+БСК4 по переменному току производится от цепи, кото-
рую они коммутируют, в блока БСК1- от обмотки "с" TpCI напря-
жением 40 В через трансформатор Тр1. Мигающий режим ламп вход-
ных светофоров (цепь ГК СМ) резервируется от преобразователя
панели ПВП-ЭЦК по цепям ПХГКС180 и ПХР1.
Импульсное питание лампочек табло осуществляется в двух
режимах: с частотой мигания 60 и 40 проблесков в мин. Поэтому
для их формирования используются два блока: БСК2 и БСКЗ (пе-
ни РСХМ, СХМ, СМ).
Для исключения возможности непрерывного питапия в пепях
мигания ламп светофоров и пультов ограждения при повреждении
приборов коммутация в панели установлены реле контроля им-
пульсных шин питания КМГ1 и КМГ2.
Схемой панели предусмотрена возможность питания светофо-
ров в трех режимах: дневном - 220 В, ночном - 180 В и двой-
ного снижения напряжения - НО В. Для переключения этих ре-
жимов используются реле ДН, СН.
Маршрутные указатели на станциях могут быть двух типов:
направления (белого цвета) и пути отправления (зеленого цве-
та).
При двойном снижении напряжения маршрутные указатели на-
правления отключаются полностью (цепи ПХУ1, ПХУ2, ПХУЗ), а
указатели путей отправления при групповых светофорах перево-
дятся через трансформатор ТрЗ на напряжение 50 В (цепи
ПХУС1, ПХУС2).
Ряд маршрутных указателей может находиться на значитель-
ном удалении от поста ЭЦ. Чтобы уменьшить в этом случае
жильность кабеля» питание их предусматривается повышенным
напряжением 232 В, получаемым через автотрансформатор Тр2
(ПХУ2, ПХУС2).
Выпрямительно-преобразовательная панель ПВП-ЭЦК служит
/о
для выпрямления трехфезного 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 при отключении внешних
сетей для гарантированного питания определенных нагрузок 1ЮТ
по переменному току, а также питания аппаратуры постоянного
тока 24 В и 220 В.
На панели ПВП-ЭЦК (рис.1) установлено следующее основное
оборудование:
I) трехфазный выпрямитель ВП1 типа УЗАТ-24—30, рассчитан-
ный на ток нагрузки до 30 А при номинальном напряжении по-
стоянного тока 24 В;
2) преобразователь-выпрямитель ПП типа ППВ-1 мощностью
I кВт, рассчитанный на ток нагрузки в режиме выпрямления до
20 А, 24 В и в режиме преобразования - до 5 А, 220 В;
3) трансформатор Tpl (С0БС-2А) и выпрямитель В для пита-
ния внепостовых схем ЭЦ напряжением (28+30) В при токе на-
грузки до 2,8 А;
4) трансформатор Тр2 (ПОБС-ЗА) и выпрямитель ЪП2 (ВУС-1,3)
для питания ЭПК пневмообдувки стрелок напряжением 220 В по-
стоянного тока при нагрузке, не превышающей I А;
5) приборы автоматики, состоящие из полупроводниковых
реле напряжения IHi, 2Ш типа НШ, электромагнитных реле
ФЗ (форсированного заряда батареи). О, ОП (отключения преоб-
разователя), ДН (режима "день-ночь"), ОН (двойного снижения
напряжения), СА (аварии сети переменного тока), ВВ (включе-
ния вентиляции аккумуляторного помещения), ВПК (контроля
блока питания внепостовых схем).
Кроме того, на панели установлены сигнализаторы зазем-
лений, измерительные приборы, защитное оборудование от пере-
грузок, а также лампочки индикации по контролю режима рабо-
ты зарядных устройств, преобразователя, перегорания предох-
ранителей и др.
В зависимости от фактического напряжения аккумуляторной
батареи панель ПВП-ЭЦК обеспечивает содержание ее в режиме
непрерывного подзаряда или фор ированного заряда. Переклю-
чение батареи из одного режима в другой производится авто-
матически посредством реле IPH и ФЗ.
В нормальных условиях, когда батарея заряжена, она на-
ходится в режиме непрерывного подзаряди и на ней поддержи-
вается напряжение (26,4 +0,6) В. При снижении напряжения ба-
тареи до (24 +0,3) В обесточивается реле ФЗ, которое перево-
дит выпрямители на режим Форсированного заряда батареи при
одновременном питании нагрузок. Во время перевода батареи на
форсированный режим включается вентиляция аккумуляторного по-
мещения. Контроль ее включения осуществляет реле ВВ, контакты
которого введены в цепь включения зарядных агрегатов ВП1 и
ПП, В процессе заряда батареи напряжение на ней возрастает.
При достижении напряжения (31±0,3) В срабатывает реле ФЗ, в
результате чего заряд батареи прекращается, и она переводит-
ся в режим непрерывного подзаряда.
Преобразователь-выпрямитель ПП переводится в режим пре-
образования постоянного тока батареи в переменный ток 220 В
посредством реле СА при выключении источников переменного
тока.
Напряжение батареи в процессе ее разряда контролируется
реле 2 PH. При снижении его до (21,6 + 0,3) В реле напряже-
ния 2FH выключает реле 0, которое, в свою очередь, обрывает
цепь питания реле 0П, а последнее отключает преобразователь
от батареи во избежание выхода ее из строя. Отключение ПП
от батареи может быть осуществлено также вручную с пульта
управления.
Стрелочные панели ПСП-ЭЦК, ПСТ-ЭЦК предназначены для
питания рабочих цепей стрелочных электроприводов постоянно-
го тока (ПСП-ЭЦК) и приводов трехфазного переменного тока
(ПСТ-ЭЦК), а также злектрообогрева контактов их автопере-
ключателей.
Стрелочные панели выпускаются в четырех исполнениях. Из
них панели ПСПН-ЭЦК1 (ПСТН-ЭЦК1) не рассчитаны на электро-
обогрев стрелочных приводов и применяются в районах с сухим
климатом. Панели ПСПН-ЭЦК2 (ПСТН-ЭЦК2), ПСПН-ЭЦКЗ (ПСТН-
ЭЦКЗ) обеспечивают обогрев приводов и рассчитаны на мощность
цепей обогрева соответственно 4,5 и 9 кВ-А. Панели ПСПР-ЭЦК
(ПСТР-ЭЦК) выполнены с учетом резервирования электропитания
цепей перевода стрелок от аккумуляторной батареи через пре-
образователь и применяются в основном при батарейной систе-
ме питания. j ; av
Во всех стрелочных панелях электропитание рабочих цепей
стрелок разделено на две группы. Каждая группа в целях изо-
ляции ее цепей от заземленной сети переменного тока питается
через отдельный трехфазный трансформатор TpCI (ТрС2) мощнос-
тью 4,5 кВ*А, работающий в панелях типа ПСПН-ЭЦК (рис.1) на
мощный выпрямитель IB (2В) напряжением 220 В.
Силовое оборудование каждой группы рассчитано на всю
нагрузку рабочих цепей стрелок. Благодаря этому достигается
сохранение питания обеих групп стрелок при неисправности од-
ного из выпрямителей путем их автоматического взаимного ре-
зервирования. Требуемая в этих случаях коммутация выходных
цепей выпрямителей осуществляется посредством реле IBB.2BB.
В панелях предусмотрена возможность отключения питания
рабочих цепей стрелок при работе электродвигателя привода
на фрикцию. Такое отключение производится реле ВОТ, связан-
ным с пультом управления.
В панелях ПСПН-ЭЦК2, ПСПН-ЭЦКЗ дополнительно к трансфор-
маторам TpCf, ТрС2 установлены один или два трансфер!®тора
мощностью 4,5 кВ* А каждый (ТрСЗ, ТрС4), предназначенные для
изоляции от земли источников питания электрообогрева стре-
лочных приводов.
Для снятия напряжения с оборудования и защиты силовых
трансформаторов панели установлены автоматические выключа-
тели ABI + АВ4.
Преобразовательная панель ПП25-ЭЦК предназначена для
питания фазочувствительных рельсовых цепей с путевыми реле
ДСШ переменным током 25 Гц.
Панель работает от сети однофазного переменного тока
220 В и обеспечивает: преобразование переменного тока 50 Гц
в переменный ток 25 Гц, фазировку преобразователей частоты
50/25 Гц, распределение питания 25 Гц по цепям местных эле-
ментов путевых реле ДСП и лучам путевых трансформаторов рель-
совых цепей, контроль исправной работы Фазирующих устройств,
автоматическое или ручное отключение лучей питания рельсовых
цепей, измерение и контроль перегорания предохранителей.
В панели ПП25-ЭЦК (рис.1) установлено 8 преобразователей
ПЧ50/25-300, из них 1П, 2П общей мощностью 600 В-А для пита-
нжя местных элементов реле ДСЕ, а 1Ш ♦ 13П, 21П ♦ 23П об-
щей мощностью 1740 В*А для питания путевых трансформаторов
рельсовых цепей.
/3
Выхода каждого путевого преобразователя разделены на два
луча питания. Напряжение в каждом луче при максимальной на-
грузке 0,75 А составляет (200 ♦ 230) В. Аналогичнс разделены
выхода каждого из местных преобразователей на две группы пи-
тания местных элементов. В каждой группе допускается ток на-
грузки 1,4 А, при котором напряжение составляет (100 ♦ 115) Ь
Лучи питания рельсовых цепей могут отключаться индивиду-
альными выключателями IIBI ♦ 23В2.
кит выключения питания 11.ВП устанавливается на посту ЭЦ в
целях противопожарной безопасности и предназначен для быст-
рого и надежного одновременного отключения всех источников
питания МГЦ.
В пояснительной записке по данному пункту задания доста-
точно привести на основе анализа исходных данных обоснова-
ние выбора типов панелей питания с учетом их модификаций и
одновременно указать их назначение.
Число панелей питания определяется расчетами и ориенти-
ровочно может быть принято на станциях с числом стрелок до
120-130 по одной вводной, распределительной, выпрямительно-
преобразовательной и стрелочной панели. Число преобразова-
тельных панелей рельсовых цепей ориентировочно принимается
из расчета одна панель на 60 стрелок.
3. РАСЧЕТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ППВ-1
При безбатарейной системе питания от полупроводни-
кового преобразователя типа ППВ-1, установленного на пане-
ли ПВП-ЭЦК, получают питание в случае отключения всех ис-
точников переменного тока следующие нагрузки гарантирован-
ного переменного тока:
I) красные лампы входных светофоров (дополнительные
входные светофоры карликового типа на двухпутных участках,
как известно, Включаются только во время капремонта пере-
гонного пути и поэтому в расчетах ППВ-1 не учитываются);
2) внепостовые схемы ЭЦ;
3) станционные блоки дешифраторов числовой кодовой ав-
тоблокировки;
4) лампы пригласительных огней входных светофоров в
/У
совокупности с блоком их импульсного питания;
5) блок импульсного питания группы ламп табло и питающих
панелей.
Номинальные (максимальные) мощности этих нагрузок приве-
дены в расчетной табл.5. В этой же таблице указаны их сред-
несуточные коэффициенты включения К, характеризующие, какую
часть времени суток включена нагрузка. Для постоянно вклю-
ченных нагрузок К = I. Для нагрузок, носящих кратковременный
характер (пригласительные сигналы), их среднесуточные коэффи-
циенты равны 0.
Известно, что КПД преобразователя ППВ-lf 6? зависит от
степени его загрузки. Поэтому в целях повышения КПД предус-
мотрена возможность настройки преобразователя на номиналь-
ные мощности 0,3; 0,6 и 1,0 кВт. Такая настройка производит-
ся по результатам расчета максимальной (пиковой) мощности
нагрузок $ „ , В«А,
Следует иметь в виду, что нагрузочная способность пре-
образователя существенно зависит от коэффициента мощности
нагрузки COS if , который для пиковой мощности определя-
ется как
cos
Преобразователь рассчитан на номинальную нагрузку
(0,3; 0,6; 1,0 кВт) при значении COS if , равном 0,9.
Поэтому, если реальный COS if нагрузки окажется мень-
ше 0,9, то нагрузка на преобразователь должна быть уменьше-
на. Допустимая в этом случае нагрузка /7^^ • Вт, может
быть определена по следующей формуле:
’’’яб.тапа 5
Расчет нагрузок преобразователя ППВ-1
Наименование нагрузок Измери- тель Мощность нагру- зок на измери- Коли- чество единиц измере- ния Максимальная мощность нагрузок Средне- суточ- но.! • коэффи- циент К Осенняя мощ- ность нагрузок
тель Р, Вт Q, вар
Рм. Вт >?лВт ^,.вар
Цепи красннх ламп входных светоч?-
ров Подход 3? 13 >7 tb I 4 /
Внепостовые цепи Пост
ЭЦ ЭЦ 60 9 ( J Гр
Станционные дешиф- *• 4
раторы автоблоки-
о. ровки Подход 36 2 /7 7 I // f f
Цепи пригласитель- Свсто- 1 р
ных огней свето- форов Jop- 37 13 / Д ,Ц 0 р*--- i '
Елок импульсного
питания ламп табло Пост
и питающих пане- лей ЭЦ 9,6 1.2 г 1 G И I 4 Г
- — '^О„ - «я! i z /7
Р ± (3
§оп cos2
cos
При COS If > 0,9 допустимая мощность преобразователя
Рдол может даже несколько превышать номинальную. Эту
мощность, Вт, можно рассчитать по следующему соотношению
И COS
Q НО/Ч"
foff ~ 0,9
(4)
Расчет средней мощности преобразователя производится
для определения тока, потребляемого преобразователем от
аккумуляторной батареи.
С учетом коэффициента нагрузки К требуемая от преобра-
зователя средняя мощность может быть определена на основе
следующих выражений:
Средний коэффициент мощности нагрузок COS преоб-
разователя
COS У»
(?)
Коэффициент загрузки преобразователя
(8 )
НОМ
где ~ номинальная мощность преобразователя с уче-
том его настройки на пиковую мощность нагрузки.
Коэффициент мощности оказывает влияние не только на ис-
пользование установленной мощности преобразователя, но также
и на его'КПД. Поэтому КПД преобразователя определяется с уче-
том СОЯ Cfy и м . Для этого сначала по графику (см.
прил.1) определяются частные значения КЦД 2 cf 2 Я в за“
висимости от СОЯ и , а затем рассчитывается об-
щий ЮШ уп преобразователя по Формуле
(9)
С учетом величин и £ Л ток J п
ляемый преобразователем от батареи, составляет
А, потреб-
(ЯО)
где L>- номинальное напряжение аккумуляторной бата-
реи, В.
В пояснительной записке по данному пункту задания следу-
ет привести расчет нагрузок преобразователя (табл.5), а так-
же тока, потребляемого им от аккумуляторной батареи. Кроме
того, необходимо указать значение номинальной мощности, на
которое требуется настроить рассчитываемый преобразователь
ППВ-1.
4. РАСЧЕТ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ 24 В
Насчет батареи заключается в определении ее емкости и
выборе типа аккумуляторов СК по индексу.
Аккумуляторная батарея 24 В при безбатарейной системе
питания обеспечивает в аварийных условиях (отключение на-
пряжения всех источников переменного тока) питание следую-
щих гарантированных нагрузок ЭЦ:
И
о
I) релейных устройств централизации (расход тока Tq
в расчете на одну стрелку составляет 0,23 а[ 2 J );
2) лампочек табло объектов, которые сами питаются посто-
янным током или имеют источники, независимые от ЭЦ: лампочки
контроля примыкающих к станции блок-участков, повторители
красных и пригласительных огней входных светофоров и др. (по-.
требляемый лампочками ток в расчете на один двухпут-
ный подход к станции можно принять равным 0,20 А);
3) лампочек контроля фидеров питания и работы преобразова-
теля питающей установки (потребляемый лампочками ток
не зависит от числа стрелок и в расчете на пост ЭЦ может быть
принят равным 1,0 А);
4) устройств гарантированного питания переменным током
через преобразователь ППВ-1 (потребляемый преобразователем
от батареи ток определяется расчетом в соответствии
с п.З данных методуказаний).
Разрядный ток батареи .Z$ , А,
г">
где п „ - число стрелок ЭЦ,
£
П- число подходов к станции.
Фактическая разрядная емкооть батареи, ,
°?
где £р - продолжительность резервного питания на-
грузок ЭЦ от батареи, ч.
Расчетное время ip при безбатарейной системе питания
устанавливается исходя из времени устранения возможной неисп-
равности ДГА и принимается равным 2 ч (основной режим резер-
вирования). Однако в условиях применения центрального питания
ламп входных светофоров и ликвидации аккумуляторных батарей у
них требуется, чтобы по истечении основного времени резервиро-
вания было обеспечено питание красных огней входных светофоров
19
еще в течение 4 ч (дополнительный режим резервирования). С
целью упрощения устройств электропитания в этом случае продол-
жительность основного и дополнительного резервир® ания устано-
влена одинаковой и равной 6 ч [ 2 ] .
Емкость аккумуляторов, гарантируема^ заводом, характеризу-
ется номинальным значением Q. Однако с повышением
интенсивности разряда и понижением температуры электролита ем-
кость, отдаваемая аккумуляторами, уменьшается. Поэтому факти-
ческая емкость & & . требуемая от аккумуляторов, пересчи-
тывается к номинальным условиям. Такой пересчет, А • 1 , ве-
дется по формуле
где Up - расчетная номинальная емкость батареи;
К? - коэффициент снижения емкости аккумуляторов
от старения (для устройств СЦБ принимается
равным 0,85 [ 2J);
Р - коэффициент интенсивности разряда (опреде-
ляется в зависимости от режима разряда
[ I, § 8?);
Л'. - температурный коэффициент емкости (для
£ аккумуляторов СК составляет 0,008 £ IJ);
/ - температура электролита во время разряда
батареи (принимается равной температуре
аккумуляторного помещения, которая на пос-
тах ЭЦ составляет +15 °cf2j).
По номинальной расчетной емкости Z?р определяется
тип аккумуляторов СК - их индексный номер и паспортная номи-
нальная емкость Qр табл.2; 2, табл.1У.2бТ)-
При выборе (окончательном) типа аккумуляторов необходимо
учесть, что в целях сокращения разнотипности аккумуляторных
сосудов на постах ЭЦ рекомендуется применение следующих акку-
муляторов: СК2, СК4, СК6, СК8, CKIO и CKI2 [2] .
В пояснительной записке требуется привести расчет емкости
батареи и указать выбранный индексный номер аккумуляторов СК,
а также их паспортную номинальную емкость.
2.0
5. РАСЧЕТ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ПАНЕЛИ
ПР-ЭЦК
Расчетом распределительной панели ПР-ЭЦК преследуется
цель недопущения перегрузок вторичных обмоток силовых транс-
форматор в TpCI и ТрС2, а также обеспечение примерно одинако-
вой их загрузки.
Лампочки табло и питающих панелей. Этой нагрузкой опреде-
ляется мощность вторичной обмотки "a" TpCI.
Установлено, что на табло в нормальных условиях работы
станции в среднем на одну стрелку включено 3,5 лампочки [2].
Однако наибольшую нагрузку на питающие устройства создают
лампочки табло при подсветке стрелочных участков, когда ДСП
проверяет положение стрелок. В этом случае мощность
лампочек в среднем на одну стрелку с учетом устанавливаемых
маршрутов достигает 14 Вт [21 , а создаваемая на обмотку "а"
TpCI нагрузка от всей светосхемы станции Р Вт • со~
ставляет
Рлт = Рм пс * А» '
где P/)/i ~ м01чн0СТЬ лампочек индикации на панелях
питающей установки (в расчете на пост ЭЦ
можно принять равной 25 Вт).
Если нагрузка Р/)т превышает допустимую мощность Фа-
зовой обмотки (1,5 кВ-Л), то в проекте питающей установки пре-
дусматривается ограничение подсветки табло. Для этого лампы
табло делятся на ряд групп, которые включаются посредством ре-
ле IHKC, 2НКС, 1ЧКС, 2ЧКС. Как правило, достаточно ограничения
подсветки делением станции на две горловины. В этом случае на-
грузка Рлт • » на фазовую обмотку "a" TpCI может быть
определена по формуле
- Ряс * Рл ' Р^п
где рд - мощность одной индикационной лампочки (состав-
ляет 2,5 Вт [ 2J );
21
fljj - число ламп табло в среднем на одну стрелку при
нормальных условиях работы станции.
Светофоры. Для управления входными светофорами в настоя-
щее время применяется схема с центральным питанием их ламп.
Для включения входных светофоров используется фазовая об-
мотка "с" TpCI (пепи ПХР, ПХР1, ПХСМ). Нагрузка на нее зависит
от числа входных светофоров П (подходов к станции).
Дополнительные входные светофоры по неправильному пути нормаль-
но отключены (изъяты предохранители) и поэтому в расчет не
принимаются. ~
- Нагрузка > В* А, от входных светофоров составляет
^zzz ” Лх
где S- кажущаяся мощность одного входного светофора
(с учетом одновременного горения двух ламп
мощность одного входного светофора достигает
Pfa = 68 Вт, = 19 вар).
Для питания выходных (маршрутных, маневровых) светофоров
используются обмотки "а", "в" и "с" ТрС2 (цепи ПХС2, ПХСЗ,
IKC4), а также обмотка "с" TpCI (цепь HXCI), если мощности
трансформатора ТрС2 оказывается недостаточно.
Мощность нагрузки Spfi п , В*А, от выходных светофоров
можно определить как
где - полная мощность светофоров (выходных, маршрут-
ных, маневровых), отнесенная на одну стрелку
(по усредненным данным составляет Р?& =28 Вт,
Qc6 = 9 вар [г] ).
Маппрутные указатели. Для питания маршрутных указателей
используются'фазовые обмотки "в"ТрС1 и ТрС2, при этом для
питания маршрутных указателей положения используются цепи
ПХУ1, ГОСУ2 и ПХУЗ, из них ПХУ2 - для питания маршрутных ука-
зателей удаленных объектов; для питания маршрутных указате-
Z2.
лей путей отправления - цепи ПХУС1 и ПХУС2, из них цепь ПХУС2
- для указателей удаленных объектов.
Мощность маршрутных указателей '/и у , если они имеют-
ся на станции, определяется по усредненным данным в целом на
пост ЭЦ и составляет на станциях до 140 стрелок 700 Вт^2 J.
При наличии на станции разнотипных маршрутных указателей
усредненная мощность 700 Вт может быть распределена между ни-
ми по усмотрению самого студента.
Контрольные цепи стрелок. Для питания контрольных цепей
стрелок используется напряжение 220 В, получаемое от обмотки
"в" TpCI.
Полная мощность цепей контроля стрелок ,6-й,
4- = S*ce пс
где $ктС ~ М°ЩНОСТЬ иепей контроля в расчете на одну
стрелку (составляет - 5.4 Вт,
Z? = 4 вар [ 2 ] ).
АС 4
Стрелки местного управления. Цепи передачи стрелок на
местное управление питаются от обмотки "в" TpCI через транс-
форматор Тр5 (ПТ-25А) при напряжении НО В.
Кажущаяся мощность устройств передачи стрелок на местное
управлепие,В-Л,
^МС ~ $МСС П мс ’ (29)
где ~ мощность устройств передачи на местное управ-
ление одной стрелки (составляет 10 В*Д при
COS = 0,8):
flмс ~ число стрелок двойного управления.
Дешифрирующие устройства автоблокировки. Мощность дешиф-
раторов автоблокировки $ дд,питаемых через трансфор-
матор Тр7 (С0БС-2А) от обмотки "а” ТрС2, зависит от числа
подходов fl к станции и может быть определена по сле-
дующей формуле, В-А:
П , . (20)
где $ппп ~ мощность дешифрирующих устройств в расчете на
* один подход ( . ~ 15 Эг’
^/7 = 2вар [2^’
Лампочки пультов ограждения составов. Питание ламп пуль-
тов ограждения составов на путях их осмотра и ремонта осущест-
вляется напряжением (24 * 36) В, получаемым через трансформа-
тор Тр8 (С0БС-2А) от обмотки "а" ТрС2. На станциях до 130 стре-
лок мощность ламп пультов ограждения Р дл (непрерывного
и импульсного питания) в целом на пост ЭЦ может быть принята
равной D = 90 Вт, /2 =20 вар.
ОЛ ОЛ р
Трансмиттерные реле и трансмиттеры. Нагрузка /Этр > со~
здаваемая трансмиттерными реле и кодовыми трансмиттерами на
обмотку "в" ТрС2, определяется в расчете на пост ЭЦ и состав-
ляет = 50 Вт, 5 вар.
Внепостовые цепи. Мощность внепостовых цепей по переменно-
му току 220 В, питаемых от обмотки "а" ТрС2 через панель ПВП-
ЭЦК, при числе стрелок до 130 может быть принята на пост ЭЦ
= 80 Эг, /7^ = 9 вар.
ЭЛК пневмоочистки стрелок. Питание ЭПК пневмообдувки стре-
лок от снега производится напряжением 220 В от обмотки "а"
ТрС2 черев панель ПВП-ЭЦК. Мощность ЭПК на пост ЭЦ можно при-
нять = 150 Вт, Р =46 вар.
Кодирующие трансформаторы 50 Гц. Мощность кодирующих транс-
форматоров 50 Гц SK определяется по формуле, В*А,
крц
г®
- мощность одной рельсовой цепи при кодирова-
ла ее частотой 50 Гц Св среднем
Prfia{ П.0 ». - 38
~ количество кодируемых рельсовых цепей (со-
* ** ставхяет 2 рельсовых цепи на каждый жз
vgxnsixnk х станции).
Нагрузка от кодируема трансформаторов 50 Гц может вклю-
чаться на обмотку ’а* или "в" ТрС2.
Результаты ютолненных расчетов рекомендуется представить
ч форме сводной табл.6, в которой, кроме того, следует рас-
Zf
'а блица 6
Расчет нагрузок распределительной панели ПР-ЭЦК
Xi
Наименова- ние нагрузок ИзмС' ри- тель - Мо ед из Р, ЦНОС' ЛНИЦ] мере /2. гь ГИЯ £ Коли- ч ест- во еди- ниц изме- рения
Вт вар ел
Лампочки табло
Входные светофоры
Выходные светофоры
Маршрутные указатели
Цепи конт- роля стре- лок С ' f I !b i
• 4 1 1 «
Итого:
Распределение нагрузок по вторичным обмоткам
трансформаторов
пределить нагрузки светофоров и маршрутных указателей, так
чтобы вторичные обмотки трансформаторов TpCI и ТрС2 были
как можно более равномерно загруженны.
В пояснительной записке следует привести расчет нагрузок
и заполненную табл.6. Кроме того, на основании полученных дан-
ных настоящего параграфа следует составить схему распределения
нагрузок панели ПР-ЭЦК (см.рис.2).
6. РАСЧЕТ НАГРУЗКИ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ ПАНЕЛИ ПВП-ЭЦК
На основании расчета нагрузки выпрямителей устанавливает-
ся режим эксплуатации зарядного устройства ВП1 типа УЗАТ-24-ЗО
и преобразователя-выпрямителя ПП типа ППВ-1.
При наличии напряжения переменного тока выпрямительное ус-
тройство ВП1 и преобразователь-выпрямитель ПП, работающий в
этом случае в режиме выпрямления, используются для питания
нагрузок постоянного тока 24 В.
Такими нагрузками являются: а) релейные схемы поста МГЦ,
б) реле панелей питания, в) аккумуляторная батарея 24 В.
Максимальный ток, отдаваемый выпрямителями панели, состав-
ляет 50 А, в том числе ВП1 - 30АИПП-20А.
Ток , потребляемый релейными схемами ЭЦ, составля-
ет, А, '
( 22 )
йп
- среднесуточный ток, потребляемый реле
поста ЭЦ в нормальном режиме в расчете на
одну стрелку (составляет при безбатарей-
ной системе питания 0,35 А [2 ] ).
Т ок ./^потребляемый реле питающих панелей, определяется
в целом на ЭПУ и составляет I А.
Аккумуляторная батарея потребляет от выпрямительных ус-
тройств ток различных значений в зависимости от режима ее
работы.
В режиме постоянного подзаряда (батарея находится в за-
ряженном состоянии) потребляемый ею ток подзаряда со -
ставляет, А,
Т = , (23)
где
' - номинальная емкость аккумуляторов батареи,
А«ч.
В режиме форсированного заряда (батарея находится в раз-
ряженном состоянии) зарядный ток 2 2 батареи, А,
( 24)
где - индексный номер аккумуляторов батареи.
Ток выпрямителей в Реяшле постоянного подзаряда
батареи можно определить по следующей Формуле, А:
В режиме форсированного заряда батареи ток выпрямителей
Т равен, А,
( 2ff)
Регулировка токов выпрямителей осуществляется в режиме
постоянного подзаряда батареи резисторами Р2. U (ВП1) и
Ц7 (ПП), а в режиме форсированного заряда - резисторами
z7/. Z* (ВП1) и (ПП), при этом, если ток нагрузки
в режиме постоянного подзаряда не превышает 25 А, то исполь-
зуется лишь одно зарядное устройство ВП1. При токе 2 ,
превышающем 25 А, дополнительно к ВП1 используется также
преобразователь-выпрямитель Ш. В случае же превышения то-
ком 2 значения 42 А устанавливаются две панели
ПВП-ЭЦК.
В режиме форсированного заряда, как правило, использу-
ются оба выпрямительных устройства. При этом, если ток
2оказывается больше 50 А, то ток заряда 2
батареи ограничивается таким значением, чтобы ток J~
стал равным 50 А.
В пояснительной записке необходимо привести расчет на-
грузок в режиме постоянного подзаряда батареи и в режиме ее
форсированного заряда. По результатам расчетов сделать вы-
Z7
вод о характере использования выпрямительных устройств ВП
и ПП в процессе эксплуатации.
7. РАСЧЕТ СТРЕЛОЧНОЙ ПАНЕЛИ
Стрелочные панели рассчитаны на максимальный суммарный
ток обеих групп рабочих цепей стрелок 30 А. Расчет стрелочной
панели заключается в проверке соответствия тока, потребляемо-
го стрелками при их переводе, с допустимым током панели.
В случае, когда на станции проектируется электрообогрев
автопереключателей стрелочных приводов, дополнительным расче-
том проверяется также мощность цепей обогрева. По этой мощ-
ности выбирается соответствующее исполнение панели.
Максимальный (пусковой) ток J, потребляемый
от выпрямителей панели ПСПН-ЭЦК, зависит от типа рельсов, ма-
рок крестовин стрелочных переводов, числа одновременно пере-
водимых стрелок и может быть определен по формуле. А,
max ~ эл со • (27)
где С эл - ток, потребляемый одним электроприводом стре-
лочного перевода данного типа;
СО ~ количеств° одновременно переводимых стрелок
данного типа (принимается из расчета 50? стре-
лок, входящих в маршрут наибольшей длины).
Значения расчетных токов двигателей стрелочных приводов
типа СП-3 приведены для руководства в прил.2.
Мощность цепей электрообогрева стрелочных приводов
рассчитывается по следующему выражению, В*А:
Э ~ 9С П С (28)
где S' - мощность цепи электрообогрева, отнесенная на
одну стрелку ( Р = 45 Вт, Р = 22 вар
[2J ). 9С
В пояснительной записке следует привести расчетные Фор-
мулы, выводы по результатам расчетов и выбранную модификацию
стрелочной панели.
29
8. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ
И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПАНЕЛЕЙ Ш25-ЭЦК
Расчет панелей ПП25-ЭЦК заключается в определении их ко-
личества, исходя из нагрузки, создаваемой рельсовыми цепями.
Учитывая особенности фазочувствительных рельсовых цепей,
связанные с двумя цепями их питания, в панелях установлены
местные и путевые преобразователи. Расчет панелей поэтому про-
изводится как по нагрузке, создаваемой путевыми трансформато-
рами, так и по нагрузке местных элементов путевых реле.
Мощность путевых трансформаторов рельсовых цепей *5^^
В’А,и местных элементов путевых реле S, В*А, можно
определить по следующим соотношениям:
С 29)
(Зв)
где 8 -___8полная мощность соответственно путевых
л тс' мэс
трансформаторов и местных элементов в
расчете на одну стрелку (составляет: при
электротяге переменного тока -
= 23,4 Вт, /2 ~ = 17,5 вар, /Э
'гптс мэс
= 2,8 Вт, - 8,6 вар; при электро-
тяге постоянного тока - ^г)гпс ~ Вт’
^птс— “Р* ^эс = 4’1Вт’
/7 = 4,4 вар; при автономной тяге -
п /7 п
^лтс ~ 15 £*г7гпс ~ 14 ^'^>эс ~
= 4,1 Эг, = 4,4 вар f2j).
На основании полученных данных мощности рельсовых цепей
рассчитывается требуемое число местных /2 и путевых
мл
лл преобразователей:
zz = S / S' ; (ы>
мл А1Э / ЛА1Э ’
Z9
гг = £ / $ С 32)
7177/7 ^77/71 / ЛЛ9 '
где J1' >$пм$ расчетные мощности соответственно путе-
вого и местного преобразователей (состав-
- а» в-л.
В* А [ 2] ; некоторый запас мощности ре-
зервируется для увеличения нагрузки при
понижении сопротивления балласта сверх
нормы).
В соответствии с числом преобразователей опреде-
ляется число панелей. Следует при этом иметь в виду, что на
участках с автономной и электротягой переменного тока число
панелей рассчитывается с учетом использования всех преобра-
зователей, устанавливаемых на панели. На участках с электро-
тягой постоянного тока одна панель устанавливается лишь в
том случае, когда требуемое число путевых преобразователей
не превышает четырех. В противном случае устанавливаются
две панели, причем нагрузка их в этом случае определяется
с учетом использования всех преобразователей обеих панелей.
В пояснительной записке по данному пункту задания доста-
точно привести расчет мощности рельсовых цепей, требуемого
числа преобразователей и количества панелей 1Ш25-ЭЦК.
9. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЭПУ
Структурная схема установки электропитания ИРЦ выполня-
ется на основе произведенных расчетов и комплектации ее пи-
тающими панелями выбранного типа.
Структурная схема показнвается в однониточном изображе-
нии за исключением папей включения преобразователей частоты
на панели ПП25-ЭЦК. Проводность цепей межпанельных соедине-
ний и нагрузок обозначается на схеме числом штрихов на них.
При разработке структурной схемы следует учесть, что на
участках с электротягой постоянного тока во избежание под-
магничивания блуждающими токами преобразователей частоты
30
50/25 Гц панели ПП25-ЭЦК изолируются от земли (сети пере-
менного тока) трансформатором типа ТСЗ. Трансформатор ТСЗ
(рис.1) подключается к вводной панели взамен нагрузки уст-
ройств связи, которые в этом случае включаются на трансфор-
матор ТСЗ через отдельный автоматический выключатель АВ.
На панелях ГШ25-ЭЦК показывается схема включения путевых
и местных преобразователей с учетом их Фазировки, соответст-
вующей условиям задания.
Известно, что для нормальной работы фазочувствителъных
рельсовых цепей необходимо, чтобы путевые и местные преоб-
разователи частоты были жестко сфазированы между собой.
Поскольку частота 25 Гц в два раза меньше частоты 50 Гц,
то при синфазном включении параметрических делителей часто-
ты в сеть переменного тока фаза возбуждаемых в них колеба-
ний относительно частоты 50 Гц может с одинаковой вероятно-
стью принять значения 0° или 180°, т.е. 25 Гц в путевых и
местных преобразователях относительно друг друга могут ока-
заться либо в фазе, либо в противофазе. Чтобы обеспечить
жесткую фазировку путевых и местных ПЧ 50/25, на панелях
ПП25-ЭЦК все преобразователи снабжены фазирующими устройст-
вами 6У с соответствующими фазирующими реле.
На выходах преобразователей фазирующие устройства обес-
печивают получение напряжений 25 Гц, совпадающих по Фазе,
если в сеть переменного тока преобразователи включаются
синфазно, и напряжений, сдвинутых друг относительно друга
на 90°, если они включаются в сеть противофазно.
На участках с электротягой постоянного тока Фазочувст-
вительные рельсовые цепи рассчитаны на синфазное питание
их путевых трансформаторов и местных элементов реле. Поэ-
тому путевые и местные преобразователи в этих случаях
должны быть включены в сеть переменного тока синфазно.
На участках с автономной и электротягой переменного
тока используются фазочувствительные рельсовые цепи, рас-
считанные на питание их от сдвинутых друг относительно
друга напряжений по фазе на 90°. Поэтому путевые и местные
преобразователи на таких участках должны быть включены в
сеть переменного тока противофазно.
Напряжения местных элементов путевых реле являются
спорными по отношению к напряжениям путевых элементов.
3/
Поэтому выходные напряжения местных преобразователей должны
совпадать между собой по фазе, для чего на каждой панели они
всегда включаются синфазно.
Первый местный преобразователь на панели принимается в
качестве ведущего преобразователя, по отношению к которому
фазируются все остальные местные и путевые преобразователи.
Поэтому на преобразователе Ш фазирующее устройство ФУ может
не устанавливаться.
Преобразователи частоты ПЧ 50/25, как известно, работают
с использованием лишь одного полупериода переменного тока
50 Гц, второй полупериод запирается вентилем. Поэтому по
вторичной обмотке силового трансформатора, от которого пи-
таются преобразователи, протекает постоянная составляющая
тока, которая подмагничивает сердечник, снижает использова-
ние трансформатора и вызывает дополнительные потери энергии.
Подмагничивающий ток не превышает допустимого значения
(12 А) на панели, где местные и все путевые преобразователи
включены противофазно. При синфазном же включении преобразо-
вателей панели для непревышения допустимого тока подмагни-
чивания местные преобразователи настраиваются на работу лишь
с четырьмя путевыми преобразователями. Остальные два путе-
вых преобразователя, если отсутствуют на станции рельсовые
цепи, требующие сдвига напряжений по фазе на 90°, работают
в холостом режиме и, включенные в сеть противофазно с мест-
ными преобразователями, используются лишь для уменьшёния
тока подмагничивания.
В случае установки на станции двух или более панелей
последние включаются противофазно друг относительно друга
для уменьшения подмагничивания сердечника.
Однако при противофазном включении панелей рельсовые
цепи, питаемые от них, не защищаются от опасного влияния
друг на друга на границе раздела при сходе изолирующих
отыков. В связи с этим предусматривается стыкование рель-
совых цепей на границе районов питания только питающими
трансформаторами. Синфазное же включение панелей не тре-
бует такого размещения трансформаторов. Поэтому в тех
случаях, когда необходима установка двух панелей, но
общее число преобразователей, создающих подмагничивание,
не превышает четырех, разрешается синфазное включение этих
панелей. Неиспользуемые преобразователи в этих случаях дол-
жны быть отключены от сети.
При трех панелях третья панель подключается синфазно к
любой из первых двух, включенных противофазно.
При синфазном включении панелей фазировка преобразовате-
лей второй (дополнительной) панели осуществляется от первого
местного преобразователя основной панели. Местный преобразо-
ватель 1П дополнительной панели в таком случае фазируется
npi помощи своего фазирующего устройства Г5У.
При противофазном включении двух панелей их Фазирующие
устройства питаются от своих местных преобразователей Ш,
2П.
В качестве примера на рис.1 показаны противофазное и син-
фазное включения местных и путевых преобразователей на панелях.
Включение панелей между собой показано противофазным. Их синфаз-
ное включение на рис. I отражено пунктиром.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Расчетные токи двигателей стрелочных электроприводов
СП-3
Тип стрелок Тип рельсов Марка крестовины Расчетный тск двигателя электропривода _
Одиночная Р50 1/9, 1/П 2,0
Одиночная Р65 1/9 2,4
Одиночная Р50 l/l8 2-,8
Перекрестная Р50 1/9 2,8
Одиночная Р65 1?П 2,8
Перекрестная Р65 1/9 3,6
Одиночная Р65 I/I8 3,6
Значения токов указаны для электродвигателей типа
МСП-0,25 (160 В).
Щ8П-73 П3-эи^
ПР- эцк
ПР- ЭЦ*
1БСК21