Фазочувствительные рельсовые цепи, страница 11

Расчет  РЦ переменного тока 25 Гц с реле ДСШ-13

Исходные данные.

Рис 5.1 Двухниточная РЦ 25 Гц с двумя дроссель-трансформаторами и наложением кодовых сигналов АЛСН с обоих концов

Схема РЦ приведена на рис.5.1. Длина РЦ ; удельное сопротивление рельсов ; удельное сопротивление изоляции рельсовой линии ; напряжение полного подъема сектора реле ; ток срабатывания реле ; сопротивление реле ; коэффициент надежного возврата путевого реле ; приведенный коэффициент возврата путевого реле ; приведенный идеальный угол реле ДСШ-13 (с учетом поворота фазы на ) ; сопротивление активного ограничителя ; сопротивление соединительных проводов между дроссель-трансформатором и релейным изолирующим трансформатором ; сопротивление кабеля между изолирующими трансформаторами и реле . Коэффициенты четырехполюсника дроссель-трансформатора ДТ-1-150 на релейном конце: ; ; ; . На питающем конце: ; ; ; .

            Коэффициенты четырехполюсника изолирующего трансформатора ПРТ-А на релейном конце при коэффициенте трансформации : ; ; ; .

            Сопротивление защитного блока ЗБ-ДСШ ; коэффициент распределения тока утечки ; коэффициент взаимоиндукции рельсов ; критическое значение комплекса  для , при котором удельное сопротивление изоляции рельсовой линии принимает критическое значение ; коэффициенты схемы РЦ при наличии двух дроссель-трансформаторов  .

            Для сокращения объема расчета четырехполюсник дроссель-трансформатора на питающем конце объединяют с сопротивлением  в четырехполюсник , а четырехполюсник дроссель-трансформатора  на релейном конце вместе с элементами ,  и  в четырехполюсник .

            Коэффициенты четырехполюсника  определяют из уравнения

.

Откуда

;

;

; .

            Коэффициенты четырехполюсника  определяют из уравнения

.

Откуда

; ; ; .

Расчет нормального режима. Схема замещения РЦ представлена на рис. 5.2.

            Рис. 5.2 Схемы замещения РЦ переменного тока 25 Гц с реле ДСШ-13 для нормального (а) и шунтового (б) режимов.

Коэффициент распространения

.

Волновое сопротивление

.

Коэффициенты рельсового четырехполюсника:

;

;

.

Напряжение и ток в конце рельсовой линии:

;

.

Напряжение и ток в начале рельсовой линии:

;

.

Минимальные значения напряжения и тока питающего трансформатора:

;.

Угол расстройки реле

,

где  – аргумент комплекса ; .

            Минимальное приведенное напряжение путевого трансформатора

.

            Для трансформатора типа ПРТ-А можно принять , поэтому

.

            Фактический минимальный приведенный ток путевого трансформатора

.

            Мощность, потребляемая рельсовой цепью в нормальном режиме:

.

Коэффициент перегрузки реле

.

;

;

.

            Расчет режима короткого замыкания. Входное сопротивление короткого замыкания

;

            Максимальный ток источника

.

            Максимальная мощность источника

.

Расчет шунтового режима. Схема замещения РЦ представлена на рис. 5.2 (б). Коэффициент шунтовой чувствительности на релейном конце

,

где

;

 – аргумент комплекса сопротивления передачи .

Обратное входное сопротивление четырехполюсника

.

Прямое входное сопротивление четырехполюсника

Коэффициент затухания тока релейного конца

.

Обратный коэффициент затухания тока четырехполюсника

.

Коэффициенты четырехполюсника рельсовой линии при наложении нормативного шунта на релейном конце:

;

;

; .

;

.

Коэффициент шунтовой чувствительности на питающем конце

,

где

;

 – аргумент комплекса сопротивления передачи .

Коэффициенты четырехполюсника рельсовой линии при наложении шунта на питающем конце согласно:

; ;

; .

;

;

.

Расчет контрольного режима. Коэффициент шунтовой чувствительности к поврежденному рельсу

,

где

;

 – аргумент комплекса сопротивления передачи .

Для вычисления  предварительно определяют ряд промежуточных величин:

коэффициент, учитывающий взаимоиндукцию рельсов:

;

коэффициенты четырехполюсника рельсовой линии при повреждении рельса:

 ;

 

;

 

;

;

; .

Расчет режима АЛС. Фактический ток АЛС

.

Сопротивление передачи цепи для режима АЛС

            Коэффициент режима АЛС

.

ДОПОЛНЕНИЕ

4 Путевые реле типов ДСР и ДСШ

4.1 Индукционные двухэлементные реле

Индукционные двухэлементные реле переменного тока применяют в качестве путевых реле в рельсовых цепях переменного тока на элек­трифицированных участках железных дорог, в метрополитенах и на дорогах с автономной тягой.

Принцип действия двухэлементных индукционных реле основан на взаимодействии переменного магнитного потока Ф₁ одной магнит­ной цепи с током, индуктированным в проводнике переменным потоком Ф₂ другой цепи.

Проводник, в котором индуктируется ток, может иметь форму рам­ки, диска, сектора или цилиндра.

На транспорте применяют реле типов ДСШ и ДСР (двухэлементные секторы реле) с двумя электромагнитами. Обмотки, создающие потоки Ф₁ и Ф₂, питаются переменным током от двух напряжений, сдвину­тых по фазе на угол φ. В соответствии с этим

; .

Рис. 4.1.1 Принцип действия индукционных реле типа ДСШ, ДСР

Каждый поток создает в секторе э. д. с. и вихревые токи:

; ,

где  — полное   сопротивление   сектора.

Принцип действия индукционных реле и счетчика электроэнер­гии одинаков. Имеется только конструктивная разница в том, что дви­жение сектора реле ограничено и используется для перемещения кон­тактных пружин.

Взаимодействие вихревого тока с возбуждающим его магнитным потоком Ф₁ (рис. 4.1.1, а)не создает вращающего момента, так как силы под каждым краем полюса равны и направлены в противоположные стороны и поэтому уравновешиваются.

Вращающий момент создается только в результате взаимодействия  с Ф₂ и  с Ф₁ (вихревого тока одного элемента с магнитным потоком другого элемента) и пропорционален мгновенным значениям тока и магнитного потока.

Если оба потока находятся в фазе (рис. 4.1.1, б), то вращающий мо­мент равен нулю, так как среднее значение силы взаимодействия тока и потока за период