Фазочувствительные рельсовые цепи, страница 18

Наиболее благоприятные условия фазирования колебаний 25 Гц внешним импульсом создаются при оптимальной фазе тока этого импульса. Такими фазами являются 0 и 180°, отсчитываемые относительно фазы стационарных колебаний в кон­туре. В момент включения делителя в контуре усиливаются ко­лебания той оптимальной фазой, которая была у колебаний до включения напряжения сети. В контуре до включения делителя могут существовать колебания с различными фазами и уровнем, близким к уровню собственных шумов системы. При этом усиливаются колебания, имеющие наивыгоднейшие с энергети­ческой точки зрения фазы. Колебания с опти­мальными фазами имеют максимумы, совпадающие с момен­тами изменения параметра, при которых происходит увеличе­ние энергии системы. Нетрудно показать, что при неблагоприятных фазах сигнала 45°, 225° и т. д. колебания в системе по­давляются и энергия системы за половину периода колебании уменьшается.

Как показали опыты, колебания одной фазы в контуре мо­гут возникать при изменении фазы синхронизирующего им­пульса в широких пределах. Однако при отклонении этой фазы от оптимальной для четкого фазирования делителей требуется увеличение амплитуды импульса. Иначе говоря, фазовую плос­кость полярных координат можно разбить на две области. По­падание в одну из них вектора тока синхронизирующего им­пульса может привести к установлению колебаний в контуре строго определенной фазы. Эта особенность позволила упрос­тить схему связи для фазирования колебаний делителей, использовав для этой цели конденсатор 8 мкФ.

Амплитуда тока синхронизирующего импульса в схеме (см. рис. 3.2.1) составляет 0,085 А, или 3,5% амплитуды стационарных колебаний в контуре. Длительность этого импульса находится в пределах 0,3 — 0,5 сек и определяется главным образом временем срабатывания реле ВКР, 1P; отклонение фазы импульса от оптимальной составляет 80°. Стабильность угла между вы­ходными напряжениями двухфазной системы остается неизмен­ной, практически идеальной, т. е. не зависит от величины и характера нагрузки, подключенной к делителям П1 иП2.

При втором варианте схемы блока питания (рис. 3.2.2) под­ключение делителей частоты к питающей сети осуществляется одновременно и фазовый сдвиг между векторами выходных напряжений устанавливается произвольным (90 или 270°). Вы­бор требуемого сдвига фаз на выходе системы питания осуще­ствляется с помощью двух фазочувствительных реле 1ПК и 1МК типа ДСШ-13. Местные обмотки этих реле подключаются к делителю П1 противофазно, а их путевые обмотки к делите­лю П2 — согласованно. Если выходные напряжения делителей П1 и П2 после подключения окажутся согласованными по фазе, то возбуждается реле 1ПК и через свои фронтовые кон­такты подключает напряжение в лучи питающих трансформа­торов рельсовых цепей, отстающее по фазе на 90° от напряже­ния делителя П1, питающего местные обмотки путевых реле.

В случае несогласованного по фазе возбуждения делителей частоты срабатывает реле 1МК и через свои фронтовые кон­такты осуществляет реверсирование фазы напряжения питаю­щих трансформаторов, которое также будет отстающим на 90° от напряжения делителя П1. Таким образом, при первом же подключении делителей частоты к источнику накачки устанав­ливается необходимое фазовое соотношение между напряже­ниями на выходе двухфазной системы питания. Время появ­ления напряжений на выходе системы не превышает 0,25 — 0,3 сек.

Рис. 3.2.2 Схема блока питания  (вариант 2)

Рассмотренная схема блока питания позволяет наиболее просто осуществить включение дополнительных делителей частоты для питания путевых трансформаторов на крупных стан­циях, обеспечивая при этом контроль фазы в рельсовых цепях смежных питающих лучей, подключенных к разным делителям частоты.

3.3  Параллельная работа делителей частоты. Секционирование  питающих лучей  рельсовых  цепей  25 Гц

В случае использования нескольких делителем частоты для питания автономной нагрузки включение их в сеть 50 Гц целесообразно осуществлять таким образом, чтобы преобразователь каждой пары работал от смежного полупериода напря­жения сети, т. е. чтобы сдвиг фаз между входными напряже­ниями составлял 180°. Такое включение позволяет в значи­тельной мере исключить подмагничивающее влияние постоян­ной составляющей тока накачки на питающие трансформаторы источника накачки. Кроме того, такое подключение позволяет повысить коэффициент мощности питающей сети с 0,6 до 0,9.

При подключении двух преобразователей частоты на парал­лельную работу (рис. 3.3.1) входные клеммы каждого делителя устанавливают на напряжение 110 В, т. е. между клеммами 1 — 2 и 3 — 4 устанавливают перемычки. Затем клеммы 3 — 4 од­ного преобразователя соединяют с клеммами 1 — 2 другого пре­образователя, а к клеммам 1 — 2 первого прибора и 3 — 4 дру­гого подключается напряжение 50 Гц, 220 В. Выходные клеммы, соответствующие одинаковому напряжению требуемой величи­ны, соединяют между собой параллельно.

Рис. 3.3.1 Схема параллельного включения делителей частоты

Важным с эксплуатационной точки зрения является сек­ционирование питающих лучей рельсовых цепей 25 Гц, под­ключенных к одному источнику питания сигнальной частоты. Действительно, при отсутствии такого секционирования в слу­чае короткого замыкания в одном из питающих лучей срывает­ся генерация колебаний 25 Гц в делителе частоты и прекра­щается питание рельсовых цепей исправных лучей. Следует за­метить, что защита питающего луча плавкими предохранителя­ми исключается, поскольку срыв генерации 25 Гц при коротком замыкании происходит за время менее четверти периода час­тоты 25 Гц, которого явно недостаточно для плавления встав­ки ввиду значительной тепловой инерции последней.

Релейная схема защиты питающих лучей рельсовых цепей 25 Гц от короткого замыкания в схеме луча (см. рис. 3.3.1) ра­ботает следующим образом. Лучевые аварийные реле ЛАР включаются параллельно нагрузке луча через дополнительные резисторы. При импульсном питании рельсовых цепей в качестве реле ЛАР могут быть использованы медленнодействую­щие реле типа НМШМ1-2000, а в схеме блока питания фазо­чувствительных рельсовых цепей — реле типа ДСШ-13. Вели­чина резисторов, включаемых последовательно с лучевыми ре­ле, в обоих случаях составляет 5 кОм.

При включении делителей частоты сигнальный ток 25 Гц сначала возбуждает лучевые реле по цепи: выход схемы фази­рования напряжений (точка А), резисторы 400 Ом и 5 кОм, об­мотки реле, выход схемы фазирования (точка Б). Лучевое ре­ле, возбудившись, фронтовыми контактами шунтирует резистор 400 Ом, подключая сигнальное напряжение к питающему лучу.