Короткие замыкания (КЗ) в контактной цепи электрических железных дорог сопровождаются существенными аварийными токами, что может привести к разрушению контактной подвески. Применение автоматики повторного включения (АПВ) улучшает качество электроснабжения подвижного состава, но и ведет к опасности пережогов проводов контактной цепи при устойчивом повреждении. Проведение испытания контактной цепи на наличие устойчивого повреждения перед разрешением действия АПВ устранит этот недостаток.
Возникновение повреждений на фидерах контактной сети в основном вызывается нарушением изоляции проводов. По данным, например на 1999 год, из 612 аварийных отключений контактной сети на переменном токе 130 были вызваны повреждением изоляторов. Из-за нарушения работы коммутационной аппаратуры, сверхнормативного расходования ресурса отключения токов К3 выводились в послеаварийный ремонт 23 фидеров контактной сети, зафиксировано 3 случая разрушения фидерных выключателей. Ущерб от отсутствия информации о работоспособности повторно подключаемой цепи складываются не только из стоимости повреждений контактной цепи и аппаратуры и работ по их восстановлению, но и простоев поездов. При повторном включении поврежденного участка контактной сети с нарушенной изоляцией может возникнуть пережог контактного провода, устранение аварии занимает 3…6 часов.
Опыт эксплуатации подтверждает, что повторные включения приводят к разрастанию аварии. Например, на Юго-Восточной железной дороге неоднократное включение выключателя на короткое замыкание в 2005 году привело к пережогу контактной сети в 3 местах и задержке поездов на 7,5 часов. Поэтому решение данной проблемы остается актуальным. На Горьковской железной дороге в 2006 году повторные включения выключателей на короткое замыкание привели к пережогу контактной сети в 4 местах и задержке поездов на 11,5 часов.
Зарубежные разработки, применявшиеся в Австрии, Германии, Испании и других странах, основаны на применении различных предвключаемых токоограничивающих элементов ИКЗ. Конструкции, принятые для сетей 15 кВ с частотой 16 2/3Гц, оказывается неприемлемы для тяговой сети 25 кВ; использование реакторов ведет к трудностям коммутации, а применение резисторов величиной 5…6 кОм делает невозможным отстройку от емкостных токов контактной сети. В СССР и России ранее не проводились исследования и разработки испытателей для контактной сети переменного тока с подачей номинального напряжения.
Целью данной работы является на выделенном участке фидерной зоны контактной сети дистанционно из диспетчерского пункта зафиксировать наличие устойчивого короткого замыкания или его отсутствие для принятия решения о подаче напряжения на указанную фидерную зону.
1 Существующие методы поиска коротких замыканий
1.1 Метод Z полного сопротивления
В контактной сети переменного тока еще до отключения аппарата защиты ток короткого замыкания достигает установившегося значения. В то же время магнитный поток, а, следовательно, и противо–ЭДС тяговых двигателей не могут исчезнуть мгновенно. Вследствие того, что противо-ЭДС. в течение некоторого времени оказывается выше напряжения контактной сети, выпрямители электровоза оказываются запертыми. Поэтому нагрузка контактной сети на величину тока КЗ в течение этого времени практически не влияет. Это позволяет измерять полное сопротивление Zкз поврежденного участка контактной сети в момент короткого замыкания, а по его величине судить о расстоянии l КЗ до места повреждения (метод Z):
, (1.1)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.