Глава 3. Электропитание устройств автоматики и телемеханики

Аппаратура электропитания

Электропитание устройств железнодорожной автоматики и телемеханики осуществляется от высоковольтно-сигнальной линии напряжением 6 или 10 кВ, а также от электрических сетей напряжением 220 или 380 В. Для питания устройств используют выпрямители, трансформаторы, преобразователи и аккумуляторы.

Выпрямители служат для преобразования однофазного переменного тока в постоянный. В устройствах СЦБ они предназначены для работы с аккумуляторными батареями по буферной системе и непосредственно для питания релейных цепей постоянным током. Широкое применение получили выпрямители типа ВАК.

Выпрямитель ВАК состоит из понижающего трансформатора и выпрямительного столбика (или выпрямительного моста). Первичную обмотку трансформатора включают в цепь переменного тока 110 или 220 В частотой 50—75 Гц. Вторичную обмотку подключают к выпрямительному мостику. С выхода выпрямителя получают выпрямленный постоянный ток.

Для зарядки аккумуляторных батарей напряжением 12 В используется зарядно-буферное устройство ЗБУ. Оно может работать в буферном режиме или в режиме форсированного заряда. Переход из одного режима в другой происходит автоматически. При снижении напряжения на аккумуляторе до 2, 1 В устройство начинает работать в режиме форсированного заряда, в случае повышения напряжения до 2, 5 В оно переключается на буферный режим.

На станциях для питания стрелочных электроприводов с электродвигателями постоянного тока 160 В применяется выпрямительное устройство типа ВУС-1, 3, которое выпрямляет однофазный переменный ток частотой 50—400 Гц. Это устройство представляет собой выпрямитель мостового типа с двумя диодами в каждом плече. Номинальная мощность на выходе ВУС-1, 3 кВт.

Трансформаторы служат для питания переменном током различных цепей автоблокировки и электрической централизации и подразделяются на линейные, путевые, сигнальные, релейные, изолирующие и вспомогательные. Все трансформаторы, кроме линейных типа ОМ, имеют естественное охлаждение и могут устанавливаться на полке или закрепляться на стене.

Линейный трансформатор типа ОМ (однофазный масляный) устанавливается на выносной силовой опоре высоковольтной трехфазной линии автоблокировки и служит для преобразования высокого напряжения 6 или 10 кВ в низкое 230 или 115 В. Мощность трансформатора может быть 0, 63 и 1, 25 кВА.

Путевые трансформаторы типа ПОБС (путевой однофазный с броневым сердечником сухой), ПТ и ПРТ служат для питания рельсовых цепей переменного тока. Трансформаторы типа ПОБС предназначены для работы от сети переменного тока 110 или 220 В частотой 50 или 75 Гц. Трансформаторы ПТ и ПРТ работают от

TUV 1 1 U11 «/V/ lljltl / X и,. Л

переменного тока 110/220 В частотой 25 Гц. Вторичная обмотка путевых трансформаторов секционированная, что позволяет получить различные напряжения. Трансформаторы типа ПОБС широко применяются в кодовых рельсовых цепях на участках с автономной и электрической тягой постоянного тока, их вторичные обмотки (рис. 3.1) состоят из двух секционированных обмоток II и III. Устанавливая перемычки между выводами II и III обмоток, можно получить различные напряжения. Например, для ПОБС-2 в пределах 0, 55... 17, 6 В, для ПОБС-3 — в пределах 5, 5...247 В. Трансформаторы типа ПТ и ПРТ применяются в качестве путевых и релейных трансформаторов в рельсовых цепях переменного тока 25 Гц на участках с электротягой переменного тока.

Сигнальные трансформаторы типа СОБС и СТ предназначены для питания светофорных ламп. В трансформаторе СОБС к первичной обмотке подключается напряжение 110 или 220 В, а на вторичной обмотке можно получить напряжение 20 В, 18 В и 38 В. Сигнальный трансформатор типа СТ предназначен для центрального питания светофорных ламп; его первичная обмотка включается в цепь 220 В последовательно с огневым реле.

К релейным трансформаторам относятся трансформаторы типа РТ и РТЭ, которые применяются в станционных рельсовых цепях переменного тока в качестве повышающих трансформаторов.

Трансформаторы типа ТС (трансформатор силовой) применяются в устройствах электрической централизации. Они имеют естественное воздушное охлаждение и выпускаются различной мощности. В устройствах СЦБ применяются трансформаторы мощностью 25 кВА.

Для аварийного питания цепей постоянного тока используются кислотные аккумуляторы в стеклянных сосудах: при автоблокировке — аккумулятор типа АБН-80 (автоблокировочный с намазными пластинами). Напряжение на аккумуляторе 2, 2 В; номинальная емкость 80 А-ч. На станциях применяют аккумуляторы типа С соответствующей емкости.

Преобразователи электромагнитные статические ПЧ 50/25 (рис. 3.2) предназначены для преобразования переменного тока частотой 50 Гц в переменный ток частотой 25 Гц и используются для питания рельсовых цепей при электротяге переменного тока. Преобразователи изготавливают в виде двух блоков: в одном размещаются магнитопровод с обмотками и диодами, в другом — конденсаторы. Действие преобразователя основано на использовании явления возбуждения параметрических колебаний в контуре с индуктивностью и емкостью. Первичная обмотка I подключается к сети переменного тока 50 Гц напряжением С/ =220 В. Выходная об-

мотка II вместе с конденсатором С образует контур, настроенный на частоту 25 Гц, охватывает одновременно оба сердечника и поэтому находится под действием их магнитных потоков, которые не наводят в ней ЭДС, так как направлены навстречу друг другу. Последовательно с первичной обмоткой включают диод, преобразующий переменный ток частотой 50 Гц в пульсирующий. Магнитный поток в сердечниках будет изменяться 50 раз в 1 с. Точно так же будет изменяться и индуктивность выходной обмотки II. При условии настройки выходного контура на частоту 25 Гц на выходе преобразователя получается переменный ток частотой 25 Гц напряжением U.

Полупроводниковые преобразователи позволяют получить из постоянного тока низкого напряжения постоянный ток более высокого напряжения. Преобразователь ППШ-3 преобразует постоянный ток напряжением 12 В в постоянный ток напряжением 22, 55 или 77 В. Он допускает небольшой ток нагрузки 77 мА и используется для питания контрольных и линейных цепей.

Системы электропитания

Устройства СЦБ относятся к электроприемникам, в которых нарушение электроснабжения может повлечь за собой: опасность для жизни людей, ущерб экономике, перебои в движении поездов, повреждение оборудования. Поэтому электропитание устройств СЦБ

обеспечивается электроэнергией от двух независимых источников питания: основного и резервного. Для этого применяют две системы питания: смешанную (батарейную) и переменного тока (безбатарейную).

Основное электропитание устройств в обеих системах осуществляется от высоковольтной линии ВЛ напряжением 10 кВ, сооружаемой вдоль железнодорожного пути и станций.

Резервное питание устройств по смешанной системе осуществ- ляяется от аккумуляторных батарей, при системе переменного тока — от линии электропередачи (ЛЭП), которая подвешивается на опорах контактной сети на участках с электротягой постоянного тока, или от проводов системы ДПР на участках с электротягой переменного тока.

Смешанная система питания применяется в устройствах автоблокировки на участках с автономной тягой. На рис. 3.3, а показана схема электропитания сигнальной установки автоблокировки по смешанной (батарейной) системе. С помощью линейного трансформатора типа ОМ напряжение с высоковольтной линии ВЛ снижается до 220 В и от кабельного ящика КЯ, установленного на силовой опоре ВЛ, кабелем подается в релейный шкаф светофора. В релейном шкафу напряжение 220 В поступает на сигнальный трансформа-

тор СТ, а также в батарейный шкаф на путевой ПВ и сигнальный С В выпрямители. Сигнальный трансформатор СТ понижает напряжение переменного тока 220 В до переменного напряжения переменного тока 12 В, которое используется для питания светофорных ламп (С, МС). От выпрямителя ПВ питаются рельсовые цепи, а выпрямитель СВ питает линейную цепь и реле сигнальной установки (ПБ, МБ). В буферном режиме с выпрямителями работают аккумуляторные батареи: путевая ПБ и сигнальная СБ.

Наличие основного питания от линии BJI контролирует аварийное реле А. При прекращении подачи переменного тока выключается реле А, которое, замыкая тыловые контакты, переключает питание ламп светофора от резервной сигнальной батареи СБ, от которой в этом случае получают питание линейная цепь и все реле сигнальной установки. Резервное питание рельсовой цепи в аварийном режиме осуществляется от путевой батареи ПБ. На рис. 3.3, б приведена схема электропитания сигнальной установки по безбатарейной системе, которая применяется на участках с электротягой постоянного тока. Для питания приборов сигнальной установки используют две высоковольтные линии: основную BJI 10 кВ и резервную ЛЭП, которая располагается на опорах контактной сети. От линейного трансформатора ЛТ основной высоковольтной линии ВЛ 10 кВ напряжение 220 В подается в релейный шкаф на аварийное реле А. Далее через фронтовые контакты реле А напряжение 220 В (провода ПХ и ОХ) поступает на сигнальный трансформатор СТ, понижающий его до напряжения 12 В, которым питаются лампы светофора (С, МС) и дешифратор ДА. Напряжение 220 В также подается на двигатель кодового путевого трансмиттера КПТ и на путевой трансформатор ПТ, питающий переменным током рельсовую цепь.

В случае прекращения подачи переменного тока от основной высоковольтной линии ВЛ обесточивается реле А, которое, замыкая тыловые контакты, переключает питание приборов сигнальной установки на резервную высоковольтную линию ЛЭП. Достоинство системы питания переменным током состоит в том, что не требуются местные источники питания — аккумуляторы.

Устройства электрической централизации крупных станций относятся к потребителям особой группы. В современных релейных схемах нельзя допускать даже кратковременные (менее 1 с) перерывы в электропитании, так как размыкаются, например, цепи самоблокировки. Кроме того, при случайном перерыве электроснабжения по всем питающим фидерам должна остаться возможность управления с пульта хотя бы пригласительными сигналами и получения минимальной информации на табло о движении поездов по прилегающим перегонам.

Электроснабжение ЭЦ крупных станций осуществляется по безбатарейной системе. Устройства ЭЦ получают электропитание от двух независимых источников (фидеров) питания от внешних сетей. Для аварийного питания аппаратуры ЭЦ предусматривается местное резервирование в виде автоматизированного дизель-генераторного агрегата ДГА и контрольной батареи 24 В. Назначение контрольной батареи состоит в поддержании питания реле, имеющих цепи самоблокировки, на время, необходимое для запуска дизель-генератора, и осуществлении резервного питания красных и пригласительных ламп входных светофоров. Включение ДГА на нагрузку контролируется лампочками зеленого цвета на табло. При пуске ДГА лампочки загораются мигающим светом. С момента появления питания на одном из фидеров электростанция ДГА выключается.

Для ввода на пост ЭЦ электроэнергии от внешних источников переменного тока и преобразования ее в переменный и постоянный ток различных напряжений, необходимых для питания устройств ЭЦ, подзарядки аккумуляторной батареи и включения ДГА, применяется щитовая питающая установка. Одним из основных элементов питающей установки является силовой трансформатор типа ТС, с помощью которого напряжение питающего фидера снижается до напряжения 220 В.

Глава 4. Рельсовые цепи

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒