Двухфазная система питания рельсовых цепей переменного тока 25 Гц с реле ДСШ

Как было отмечено ранее (подраздел 3.2), для работы фазочувствитель-ного реле ДСШ необходимо обеспечить фазовый сдвиг между напряжения-ми U_М и U_П, равный 90⁰ , при этом напряжение U_М должно опережать напря-жение U_П. Эти условия обеспечиваются применением специальной двухфазной схемы питания рельсовой цепи (рис. 3.7).

^Uпм

Напряжение питания местных элементов путевых реле (ДСШ)

^Uпт

Напряжение питания путевых трансформаторов РЦ

Рис. 3.7. Двухфазная система питания рельсовых цепей 25 Гц с фазочувствительными путевыми приемниками типа ДСШ

Двухфазная система питания предназначена для предварительного сдви-га фаз между напряжением U_ПМ, питающим местные обмотки путевых реле, и напряжением U_ПТ, питающим путевые трансформаторы рельсовых цепей. Напряжение U_ПМ должно опережать напряжение U_ПТ на 90⁰ (см. рис. 3.5).

Двухфазная система питания фазочувствительных рельсовых цепей 25 Гц включает:

– два преобразователя частоты ПЧ 50/25 (ПМ – для питания местных элементов реле ДСШ; ПП – для питания путевых трансформаторов ПТ рель-совых цепей);

– блок конденсаторов БК;

– реле прямой фазы ПФ и обратной фазы ОФ типа ДСШ.

Питание местных элементов путевых реле и путевых трансформаторов осуществляется от двух преобразователей частоты. Это обусловлено тем, что помехи тягового тока могут воздействовать не только на путевую обмотку реле, но и на местную, если обе обмотки питаются от одного и того же источ-ника. В этом случае токи помех через путевой трансформатор могут попасть в общий источник питания , а следовательно, и на местную обмотку реле. По-этому при питании РЦ от одного преобразователя частоты путевой и мест-ный элементы должны быть защищены от влияния тягового тока и его гармо-ник достаточно надежным фильтром, что требует дополнительных затрат и повышенного расхода электроэнергии. Кроме того , при повреждении элемен-тов фильтра возможен переход от работы реле в прямом фазовом режиме к работе в обратном фазовом режиме. При этом теряется защита от воздейст-вия источника питания смежной цепи при коротком замыкании изолирующих стыков. Надежная защита путевых реле от воздействия помех достигается питанием путевых трансформаторов и местных обмоток от отдельных пре-образователей частоты ПП и ПМ. При такой схеме питания протекание по пу-тевой обмотке тока помехи любой величины, но отличной по частоте от тока местной обмотки, не создает вращающего момента для сектора реле ДСШ.

Анализ работы двухфазной схемы питания показывает, что фазовые со-отношения напряжений на входе и выходе делителей частоты жестко связа-ны между собой. При включении в сеть 50 Гц преобразователей частоты ПП и ПМ выводами 1 – 4, 4 – 1, при условии, что фазы напряжений на их входе отличаются на 180⁰, вектор выходного напряжений U_ПП будет опережать век-тор напряжения U_ПМ или отставать от него на 90⁰ (рис. 3.8). Взаимное рас-положение векторов выходных напряжений преобразователей частоты (век-тор напряжения U_ПМ опережает вектор напряжения U_ПП на + 90⁰) называют согласованным сдвигом фаз(рис. 3.8, а).Оно обеспечивает требуемый фа-зовый сдвиг на местной и путевой обмотке реле ДСШ. Сдвиг фаз, при кото-ром вектор напряжения U_ПМ отстает от вектора напряжения U_ПП на - 90⁰, на-

зывают несогласованным (рис. 3.8, б). Особенность работы схемы заключа-ется в том, что одно из двух взаимных расположений выходных напряжений преобразователей частоты U_ПП и U_ПМ зависит от многих факторов. В том чис-ле и от влияния внешних магнитных полей электросетей. и магнитного поля земли, причем может меняться при каждом очередном включении цепи пита-ния 220 В и частотой 50 Гц.

Рис. 3.8. Векторная диаграмма выходных напряжений преобразователей частоты ПМ и ПП

Установление требуемого (согласованного) сдвига фаз между выходными напряжениями преобразователей частоты осуществляют с помощью двух фазочувствительных реле ПФ (прямой фазы) и ОФ ( обратной фазы) типа ДСШ. Выводы 3 и 4 одноименных обмоток обоих реле подключены к одина-ковым клеммам преобразователя частоты ПП, а выводы 1 и 2 вторых обмо-ток - к противоположным клеммам преобразователя частоты ПМ. Такое под-ключение обеспечивает срабатывание реле ПФ при фазовом сдвиге напряжений, соответствующем позиции ”а”, а срабатывание реле ОФ – при фазовом сдвиге, соответствующем позиции ”б” (рис. 3.8).

Если после подключения источника питания 50 Гц, выходные напряжения делителей ПМ и ПП окажутся согласованными по фазе, то становится под ток реле ПФ и через свои фронтовые контакты подключает напряжение U_ПТ к цепи питающих трансформаторов РЦ (ПХЛ, ОХЛ).

В случае несогласованного по фазе возбуждения делителей частоты напря-жение U_ПМ отстает по фазе от напряжения U_ПП на -90⁰, (позиция ” б ” рис. 3.8) срабатывает реле ОФ и через свои фронтовые контакты осуществля-ет поворот фазы напряжения U_ПП на 180⁰. При этом напряжение U_ПТ становится согласованным с напряжением U_ПМ, то есть отстает от напряжения U_ПМ на 90⁰.

Таким образом, при первом и последующих подключениях делителей час-тоты к источнику питания 50 Гц автоматически устанавливается необходимое фазовое соотношение, при котором напряжение U_ПМ опережает напряже-ние U_ПТ на +90⁰.