система управления устройством раздела питания тяговой сети переменного тока электрических железных дорог

Формула изобретения

Система управления устройством раздела питания тяговой сети переменного тока электрических железных дорог, содержащая пост электрической централизации, линию связи, выключатель, включенный между двумя секциями шин поста секционирования однопутного участка, к первой секции которого подключен первый фидер контактной сети, питающий контактную сеть, а ко второй секции шин подключен второй фидер, питающий контактную сеть, контактная сеть между точками подключения фидеров разделена воздушным промежутком, отличающаяся тем, что в линию связи на посту секционирования и на посту электрической централизации подключены разделительные трансформаторы, вторичная обмотка каждого из них разделена конденсатором, на посту электрической централизации параллельно конденсатору подключены контакты реле занятости блок-участков, а на посту секционирования параллельно конденсатору подключены последовательно соединенные источник постоянного тока и реле тока, нормально разомкнутый контакт которого подает сигнал на включение выключателя устройства раздела питания в случае замыкания контакта реле занятости блок-участка, а нормально замкнутый контакт - на отключение в случае размыкания контакта реле занятости блок-участка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрифицированному железнодорожному транспорту, в частности к системам управления устройствами раздела питания (УРП) тяговой сети переменного тока.

Питание тяговой сети межподстанционных зон (МПЗ) электрических железных дорог переменного тока России, как правило, осуществляется по схемам двустороннего питания. При использовании таких схем питания по тяговой сети протекает уравнительный ток. Этот ток вызывает дополнительные потери электрической энергии в тяговой сети, снижает пропускную способность железной дороги и отрицательно влияет на работу релейной защиты. Для ликвидации уравнительных токов переходят к схемам питания тяговой сети с разделом МПЗ посредине воздушным промежутком, в частности к встречно-кольцевой или встречно-консольной схеме питания. Применение такой схемы питания сопряжено с необходимостью защиты воздушных промежутков контактной сети от пережогов. Для решения этой задачи предложена система шунтирования воздушных промежутков выключателем, установленным на посту секционирования, в момент прохода по нему токоприемника электрического подвижного состава (ЭПС) по контролируемой части МПЗ.

Система реализуется простыми средствами и обеспечивает определение наличия подвижного состава на межподстанционных зонах, используя существующие устройства частотной диспетчерской кодировки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой системе является способ, используемый в устройстве для шунтирования воздушного промежутка контактной сети (см. авт.св. СССР №1243976 А1, кл. В 60 М 3/10, 1986).

Однако применяемый способ обладает рядом недостатков:

- большое количество коммутаций вакуумного выключателя, равное количеству прошедших поездов, и как следствие быстрая выработка его ресурса;

- при значительных нагрузках ЭПС возникают дополнительные потери электрической энергии в схемах раздельного питания по отношению к схемам с двустороннем питанием, которые могут превышать потери электрической энергии от уравнительных токов;

- устройство включается только при непосредственном приближении электрического подвижного состава к посту секционирования и не позволяет работать по схеме двустороннего питания при значительных тяговых нагрузках;

- не может применяться на участках с малыми размерами движения, но тяжелым профилем пути и значительными массами поездов из-за падения напряжения на токоприемнике ЭПС.

Сущность изобретения.

Система управления устройством раздела питания тяговой сети переменного тока электрических железных дорог, содержащая пост электрической централизации, линию связи, выключатель, включенный между двумя секциями шин поста секционирования однопутного участка, к первой секции которого подключен первый фидер контактной сети, питающий контактную сеть, а ко второй секции шин подключен второй фидер, питающий контактную сеть, контактная сеть между точками подключения фидеров разделена воздушным промежутком, отличающаяся тем, что в линию связи на посту секционирования и на посту электрической централизации подключены разделительные трансформаторы, вторичная обмотка каждого из них разделена конденсатором, на посту электрической централизации параллельно конденсатору подключены контакты реле занятости блок-участков, а на посту секционирования параллельно конденсатору подключены последовательно соединенные источник постоянного тока и реле тока, нормально разомкнутый контакт которого подает сигнал на включение выключателя устройства раздела питания в случае замыкания контакта реле занятости блок-участка, а нормально замкнутый контакт на отключение в случае размыкания контакта реле занятости блок-участка.

Цель настоящего изобретения:

- расширение области применения УРП на участках с тяжелым профилем пути при малых размерах движения поездов, когда основным критерием, ограничивающим движение, является уровень напряжения на токоприемнике электрического подвижного состава;

- недопущение превышения дополнительных потерь энергии от тяговой нагрузки в момент прохода ЭПС над потерями от уравнительных токов;

- повышение надежности УРП за счет резервирования защиты ветвей воздушного промежутка от пережогов заблаговременным включением УРП;

- стабилизация напряжения на токоприемнике электрического подвижного состава и дополнительное снижение потерь электрической энергии в тяговой сети переменного тока;

- повышение срока службы выключателя УРП за счет снижения количества коммутаций.

Поставленная цель достигается тем, что осуществляется определение наличия подвижного состава с использованием устройств диспетчерской сигнализации, централизации, блокировки (СЦБ) и передачей данной информации на пост секционирования для включения устройства раздела питания по существующим каналам связи.

Зона между тяговыми подстанциями делится на блок-участки (БУ), БУ-1 - БУ-N. Занятость блок-участков подвижным составом определяется при помощи устройств СЦБ. При отсутствии подвижного состава на блок-участке контакты реле занятости соответствующего блок-участка, установленные на посту электрической централизации (пост ЭЦ), разомкнуты, а при наличии - замкнуты.

На фиг.1 и 2 представлены соответственно схема электроснабжения межподстанционной зоны тяговой сети однопутного участка и схема, поясняющая работу системы управления УРП.

Схема (фиг.1) состоит из тяговых подстанций ТП-1, ТП-2, выключателей фидеров контактной сети тяговых подстанций Q4-Q5, поста секционирования (ПС), выключателей фидеров контактной сети поста секционирования Q1-Q2, выключателя устройства раздела питания Q3, продольного разъединителя контактной сети QS1, контактной сети, разделенной воздушным промежутком, рельсовой цепи разделенной на блок-участки (БУ-1, БУ-2, ..., БУ-N), поста ЭЦ с реле занятости блок-участков (К_БУ), линии связи (ЛС) между постом ЭЦ и ПС.

В состав схемы (фиг.2) входят разделительные трансформаторы, врезанные в линию связи на посту секционирования и посту ЭЦ, вторичные обмотки которых разделены конденсаторами С, реле занятости блок-участков, блока питания постоянного тока, реле тока КА1 для управления устройством раздела питания.

При отсутствии подвижного состава на межподстанционной зоне контакты реле занятости блок-участков (К_БУ-1 - К_БУ-N) разомкнуты, цепь для протекания постоянного тока от блока питания разомкнута, реле управления устройством раздела питания КА1 не срабатывает, нормально замкнутый контакт КА1.2 подает команду на выключение выключателя устройства раздела питания Q3. Переменный сигнал, передающийся по линии связи, беспрепятственно передается через участок линии связи, находящийся между разделительными трансформаторами, так как их вторичные обмотки секционированы конденсаторами С.

При появлении подвижного состава на контролируемой части МПЗ хотя бы одно из реле занятости блок-участков срабатывает, замыкается соответствующий контакт К_БУ. Создается следующая цепочка для протекания постоянного тока - "+" источника постоянного тока: катушка реле КА1, секция обмотки разделительного трансформатора установленного на ПС, ЛС, секция обмотки разделительного трансформатора, установленного на посту ЭЦ, соответствующий контакт К_БУ , вторая секция обмотки разделительного трансформатора, установленного на посту ЭЦ, ЛС, вторая секция обмотки разделительного трансформатора, установленного на ПС, "-" источника постоянного тока. Реле тока КА1 срабатывает, нормально разомкнутый контакт КА1.1 замыкается и подает команду на включение выключателя устройства раздела питания Q3, а нормально замкнутый контакт КА1.2 размыкается. При отсутствии подвижного состава на контролируемой части МПЗ реле занятости блок-участков не срабатывают, цепочка для протекания постоянного тока разрывается, реле тока КА1 не срабатывает, нормально разомкнутый контакт КА1.1 размыкается, а нормально замкнутый контакт КА1.2 замыкается и подает команду на отключение выключателя устройства раздела питания Q3.

Внедрение предложенного способа позволит дополнительно снизить потери электрической энергии на межподстанционных зонах от протекания уравнительных токов, стабилизировать напряжение на токоприемнике ЭПС, повысить надежность и расширить область применения УРП.