Проектирование и анализ режимов работы рельсовых цепей (участок железной дороги – однопутный, путевое реле – ИМВШ-110, частота – 25 Гц), страница 2

- защита от перегрузки при к.з. ИС

- защита от перегрузки по рабочему току при регулировке тока АЛС (резисторы).

11. Разрядник РВНШ-250 – защищает аппаратуру рц от грозовых и коммутационных перенапряжений.

4. Выбор схемы станционной рельсовой цепи.

Станционная рельсовая цепь представлена на рис.2

          Принцип действия и назначение аппаратуры аналогично перегонной р.ц.

5. Анализ режимов работы р.ц.

5.1 Анализ нормального режима.

Цель исследования. Первоначально определяют параметры источника питания u(x), при которых на вход путевого приемника поступает сигнал, обеспечивающий его рабочие параметр при наихудших условиях передачи сигналов(Z_max, R_{и min}). Затем проверяют режимы работы путевого приемника в наилучших условиях(U_max, Z_min, R_{и max}) и установленных параметрах источника питания.

Исходные данные. Рабочие значения напряжения U_пр и тока I_пр путевых приемников и значения первичных параметров и длины рельсовой линии.

Схемы замещения. Для анализа работы р.ц. в нормальном режиме можно использовать как общую, так и основную схему замещения:

Расчетные уравнения. Максимальное сопротивление передачи основной схемы замещения при наихудших условиях работы определяют по формуле:

          Z_{по max} = AZ_{вх. к}  + И + (CZ_{вх. к} + Д)Z^/_{вх. н}

Далее, пользуясь параметрами основной схемы замещения, находят минимальные значения напряжений и токов источника питания р.ц.(первый критерий):

U_min= Z_поK^/_тн K_тк I_пр, I_min=U_min/Z_вх .

          Номинальные значения напряжения тока источника питания должны быть приняты с учетом колебания напряжения в сети - К_ис:

U = К_ис U_min, I = К_ис I_min.

          Для расчета коэффициента перегрузки приемника К_п (второй критерий) определяют сопротивление передачи при наилучших условиях работы, т.е. при R_иmax=∞. Основная схема замещения принимает вид:

Сопротивление передачи Z_{по min} и I_пср определяют из выражений:

          Z_{по min}=Z^/._вх.н+Zl+Z_вх.к и I_пер=U/(К^/_тнК_тк Z_{по min}).

          Далее находят К_п= I_пер/ I_пр <=К_{п ном}.

 5.2 Анализ шунтового режима.

Цель исследования. Определение шунтовой чувствительности, т.е. коэффициента шунтовой чувствительности К_ш, в зависимости от места положения шунта производится при наихудших условиях(Z_min, R_ш=∞). Значение К_ш может быть получено непосредственно из выражения:

   К_ш=U_{н от}/U_{ш пр}= I_{н от}/I_{ш пр}>=1

при наложении нормативного шунта(прямым методом), а также косвенными методами:

- на основании сравнения фактического сопротивления шунта R_шх, при котором происходит надежное выключение приемника с R_шн

   К_ш= R_шх / R_шн>=1, где R_шн=0,06 Ом;

          - на основании сравнения сопротивлений передачи основной схемы замещения Z_{по ш} при наложении нормативного шунта и без него

   К_ш=Z_пош/Z_{по max} *К^/_вн>=1, где К^/_вн – приведенный коэффициент надежного возврата приемника;

          - на основании сравнения напряжений источника питания U_min, обеспечивающего надежную работу путевого приемника в нормальном режиме при наихудших условиях, с напряжением U_ш, гарантирующего при наложении нормативного шунта ток в путевом приемнике, равный току надежного выключения

   К_ш=U_ш/U_min>=1.

          Коэффициент шунтовой чувствительности оценивает уменьшение уровня сигнала в путевом приемнике от сигнала перегрузки в нормальном режиме до сигнала надежного выключения, который происходит за счет приращения сопротивления передачи при наложении шунта. Для расчета К_ш любым методом требуется определить сопротивление передачи основной схемы замещения в шунтовом режиме – Z_пош.

Схема замещения. В шунтовом режиме при наихудших условиях и наложении шунта  основная схема замещения меняется. При этом поездной шунт располагается в произвольной точке цепи x:

Расчетные уравнения. Исходя из схемы замещения, можно принять:

          Используя метод холостого хода и короткого замыкания, получим выражения для коэффициентов рельсового четырехполюсника А_ш, В_ш, С_ш и Д_ш:

         

         

         

          А_шД_ш - В_шС_ш=1.

          Решив полученную систему уравнений, найдем значения коэффициентов рельсового четырехполюсника:

          А_ш=1+Z(l-x)/R_шн, В_ш=Z²(l-x)x/R_ш+Zl,

          С_ш=1/R_ш, Д_ш=1+Z_x/R_шн.

          Подставим значения коэффициентов в выражения для Z_пош, получим:

          При наложении шунта на релейном конце (Х=0) и на питающем конце (Х=L) коэффициенты рельсового четырехполюсника несколько упрощается:

 , ,

, , ,