аппаратура СЦБ. контртема18. Контрольная работа по дисциплине мдк. 03. 01 Технология ремонтнорегулировочных работ устройств и приборов систем сцб и жат

• Название: Контрольная работа по дисциплине мдк. 03. 01 Технология ремонтнорегулировочных работ устройств и приборов систем сцб и жат
• Анкор: аппаратура СЦБ
• Дата: 19.02.2022
• Размер: 211.13 Kb.
• Имя файла: контртема18.docx
• Тип: Контрольная работа; #367283

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Структурное подразделение

Хабаровский техникум железнодорожного транспорта

Специальность 27.02.03 Автоматика и телемеханика на транспорте (железнодорожном транспорте)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине

МДК .03.01 Технология ремонтно-регулировочных работ устройств и приборов систем СЦБ и ЖАТ
Выполнил:

студент(ка) гр._____________________

(номер группы)

_____________________

(Фамилия И.О. / подпись)
Проверил: _____________________

(Фамилия И.О.)

г.Хабаровск

2021/2022

Тема 18 Поясните работу и включение устройств защиты аппаратуры ЖАТ от перенапряжений (разрядники, выравниватели, предохранители, автоматические выключатели). С указанием принципиальных схем подключения

Ответ

В электрических сетях часто возникают импульсные всплески напряжения, вызванные коммутациями электроаппаратов, атмосферными разрядами или иными причинами. Несмотря на кратковременность такого перенапряжения, его может быть достаточно для пробоя изоляции и, как следствие, короткого замыкания, приводящего к разрушительным последствиям. Для того, чтобы устранить вероятность короткого замыкания, можно применять более надежную изоляцию, но это приводит к значительному увеличению стоимости оборудования. В связи с этим в электрических сетях целесообразно применять разрядники и выравниватели. [1]

Самыми распространёнными средствами защиты от перенапряжений приборов перегонной сигнальной установки автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации являются вентильные разрядники типа РВНШ-250 или РВН-250. Разрядник РВН-250 предназначен для защиты от перенапряжений электрических цепей аппаратуры автоматики с рабочим напряжением до 250В и обеспечивает мгновенное гашение дуги сопровождающего тока. Разрядник штепсельный РВНШ-250 предназначен для защиты от перенапряжений электрических цепей аппаратуры автоматики с рабочим напряжением до 360В и обеспечивает мгновенное гашение дуги сопровождающего тока. Более поздняя разработка — это разрядники РКН-600 предназначенные для замены разрядников типа РВНШ-250 в цепях защиты вводов питания и цепях ввода-вывода. Он предназначен для защиты изоляции переменного тока с напряжением от 0 до 250В и постоянного тока с напряжением от 0 до 120В в устройствах автоматики от импульсных перенапряжений, возникающих в результате грозовых разрядов и коммутационных процессов в линиях электропитания. С 1989 года промышленностью выпускаются устройства УЗТ и устанавливаются взамен разрядников типа РВНШ-250. Устройства защиты тиристорные типов УЗТ-1 и УЗТ-2 предназначены для защиты аппаратуры электрических цепей переменного тока с частотой до 75 Гц и рабочим напряжением до 220В (УЗТ-1) либо до 60В (УЗТ-2) от коммутационных перенапряжений, возникающих на аппаратуре рельсовых цепей при аварийных режимах работы тяговой сети. Для защиты от перенапряжений полупроводниковой аппаратуры СЦБ предназначены выравниватели разных типов. С 1973 года выпускаются керамические выравниватели типа ВК-10. Выравниватели ВОЦШ-220 и ВОЦШ-110 предназначены для защиты от перенапряжений полупроводниковой аппаратуры СЦБ и связи в электрических цепях с номинальным напряжением 220 и 110В переменного тока частотой 50 Гц. Выравниватели типа ВОЦН-24 и ВОЦН-36 пришли на смену выравнивателям ВОЦШ-220 и ВОЦШ-110 и предназначены для защиты аппаратуры рельсовых цепей на участках с автономной тягой и другой низковольтной аппаратуры от импульсных перенапряжений, возникающих в результате грозовых разрядов и коммутационных процессов в контактной сети электрифицированных железных дорог. [2] Несмотря на многолетний опыт эксплуатации, перечисленные выше средства грозозащиты, оказались недостаточно надёжными и эффективными. Кроме того, они требуют периодической проверки и сами могут стать причиной возгорания оборудования, в результате которого выходили из строя полупроводниковые элементы приборов, происходили пробои изоляции обмоток сигнальных трансформаторов, прожоги штепсельных плат реле. Иногда срабатывание выравнивателей и разрядников приводило к выходу из строя питающего кабеля, оплавлению монтажа и даже возгоранию релейных шкафов, что усугубляло ситуацию и увеличивало продолжительность отказа. Из-за отсутствия удалённого мониторинга состояние этих устройств защиты после воздействия грозовых перенапряжений электромеханикам СЦБ приходится менять разрядники и выравниватели, что требует дополнительных трудозатрат. Для исключения возгорания релейных шкафов автоблокировки от элементов защиты специалистами хозяйства автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» предпринимались разные меры. Наиболее эффективным оказался способ, предложенный эксплуатационниками Дальневосточной железной дороги, при котором выравниватели и разрядники выносятся из релейного шкафа и размещаются в отдельно стоящем путевом ящике.

Такой способ помог повысить защищённость сигнальных точек автоблокировки на участках повышенной грозовой активности на 30%.[6. c.25-26]

Кабельные вставки и линейные трансформаторы. Кабельные вставки в воздушную высоковольтно-сигнальную линию СЦБ защищают от атмосферных перенапряжений вентильными разрядниками КК типа РВП независимо от ее длины по обоим концам стыка кабеля и линии (рис. 1). Заземляемые выводы разрядников, муфту, броню и оболочку кабеля на каждом конце соединяют друг с другом и присоединяют к заземлению высокого напряжения.

При воздействии прямых или косвенных разрядов молнии и срабатывании разрядников жила кабеля приобретает потенциал, равный сумме падений напряжения на сопротивлении заземлителя и на нелинейном сопротивлении разрядника. Поскольку заземлитель присоединен также к оболочке и броне кабеля, разность потенциалов между жилой и оболочкой кабеля будет равна остающемуся напряжению разрядника (33-55 кВ), которое значительно ниже импульсной электрической прочности изоляции кабеля. Одновременно при срабатывании разрядника жила соединяется с оболочкой кабеля, и они будут находиться почти под одинаковым потенциалом по отношению к земле.



Рис. 1- Схема защиты кабельной вставки в воздушную линию автоблокировки

При прямом ударе молнии кабельная вставка длиной 100 м с включенными с обоих концов разрядниками снижает атмосферные перенапряжения в 15-25 раз.

Линейные трансформаторы типа ОМ, от которых питаются перегонные и станционные сигнальные установки, а также освещаются служебные помещения, защищают от атмосферных перенапряжений по трехточечной системе (рис. 2). Причиной повреждения линейного трансформатора ЛТ является не абсолютный потенциал, под котором он может находиться при грозовых разрядах, а разность потенциалов, возникающая в данный момент на отдельных его элементах, а именно: между первичной (точка 1) и вторичной (точка 3) обмотками трансформатора, а также между одной из обмоток (точка 1 или 3) и металлическим корпусом (точка 2).



Рис. 2- Схема трехточечной системы зашиты линейного трансформатора типа ОМ

Если на указанных элементах трансформатора ЛТ потенциал будет возрастать одновременно до одного и того же значения, то разность потенциалов между обмотками по отношению друг к другу, а также между каждой обмоткой и металлическим кожухом трансформатора будет равна нулю. При этом, несмотря на высокий потенциал, трансформатор повреждаться не будет.

Основными элементами такой защиты являются разрядники типа РВП, пробивной предохранитель F типа ПП/А-3 и заземлитель, с помощью которого заземляют разрядники и кожух линейного трансформатора.

Сущность трехточечной системы защиты заключается в следующем. Волна атмосферного перенапряжения, набегающая с линии, вызывает срабатывание разрядников FV типа РВП. В результате амплитуда волны срезается до напряжения, равного импульсному разрядному напряжению искровых промежутков разрядников (до 50 кВ в разрядниках типа РВП-10), а токи молнии, обусловленные атмосферными перенапряжениями, отводятся с провода в землю.

Вторичные силовые цепи напряжением 110-220 В защищают от атмосферных перенапряжений низковольтными вентильными разрядниками типа РВНШ-250, установленными в релейных шкафах.

Для защиты трансформатора типа ОМ от опасных токов перегрузки в силовую цепь напряжением 110 220 В включают (на зажимы ОХ) низковольтные автоматические выключатели типа АВАЛ-1 с номинальным током, равным номинальному току трансформатора ОМ. Автоматические выключатели типа АВМ-1 устанавливают в кабельных ящичках.

Схемы защиты приборов автоблокировки. При электротяге постоянного тока на каждой перегонной сигнальной установке приборы автоблокировки, автоматической локомотивной сигнализации защищают от перенапряжений, возникающих в воздушных и линейных цепях, низковольтных силовых цепях напряжением 110/220 В и рельсовых цепях по схеме, представленной на рис. 125. Приборы, включенные в воздушные линейные цепи, которые заканчиваются кабельным вводом, защищают вентильными разрядниками РУ типа РВНШ-250 или РВН-250 с обоих концов кабельного ввода, за исключением цепей смены направления движения, где разрядники устанавливают только на линейном конце кабельного ввода - в кабельном ящике КЯ.

Приборы СЦБ, включенные в низковольтные силовые цепи напряжением 110/220 В, защищают вентильными разрядниками РУ типа РВНШ-250 или РВН-250, которые располагают в релейном шкафу РШ, соединяя их заземляющие выводы со средней точкой дроссель-трансформатора стальным круглым проводником диаметром не менее 10 мм. К средней точке дроссель-трансформатора ДТ подсоединяют металлический корпус релейного шкафа. Для защиты от коррозии блуждающими тяговыми токами мачты светофоров присоединяют к средней точке ДТ с помощью искрового промежутка многократного действия Р типа ИПМ,



Рис.3- Схема защиты сигнальной установки автоблокировки на участках дорог с электротягой переменного тока

Для защиты от коммутационных перенапряжений, возникающих на приборах автоблокировки, автоматической локомотивной и переездной сигнализации при коротких замыканиях контактной сети, на питающих и приемных концах рельсовых цепей устанавливают керамические выравниватели ЯН типа ВК-220, которые включают параллельно дополнительным обмоткам дроссель-трансформаторов ДТ.

При электротяге переменного тока приборы автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации защищают от перенапряжений, возникающих в низковольтных силовых цепях напряжением 110/220 В и в рельсовых цепях по схеме, показанной на рис. 3. Низковольтные силовые цепи напряжением 110/220 В защищают с одного конца кабельного ввода вентильными разрядниками РУ типа РВНШ-250 или РВН-250, которые устанавливают в релейном шкафу РШ. Металлический корпус релейного шкафа и мачту светофора присоединяют к средней точке дроссель-трансформатора стальным круглым проводником диаметром не менее 10 мм.

Путевые приборы защищают от коммутационных напряжений, вызываемых короткими замыканиями контактной сети переменного тока, селеновыми выравнивателями.



Рис. 4- Схема защиты сигнальных и путевых приборов автоблокировки па участках дорог с автономной тягой

На питающем конце рельсовой цепи параллельно обмоткам изолирующих трансформаторов ИТ включают выравниватели типа ВС-220, а на приемном конце - выравниватели типа ВС-90.

При автономной тяге (рис. 5) приборы автоблокировки, автоматической локомотивной сигнализации защищают с помощью вентильных разрядников ТУ типа РВНШ-250 или РВН-250 и выравнивателей Яи типа ВК-10. Все линейные цепи на этих участках должны быть защищены с обоих концов кабельного ввода с помощью вентильных разрядников или газонаполненных разрядников Р-35 или Р-350.

Вентильные разрядники, включаемые в низковольтные силовые цепи напряжением 110/220 В, устанавливают в каждом релейном шкафу РШ. Для заземления разрядников используют медный проводник с площадью поперечного сечения не менее 20 мм², который присоединяют к металлическому корпусу релейного шкафа. С помощью двух выравнивателей типа ВК-10 и кабеля шкафа присоединяют к рельсам, используемым в качестве заземлителя.

Для выравнивания и снижения потенциалов, возникающих на токоведущих частях сигнальных и путевых приборов, металлические корпуса релейных шкафов, мачты светофоров и рельсы соединяют с низковольтным заземлением, находящимся у основания опоры высоковольтной линии автоблокировки.

В качестве соединительных проводов используют соединенные вместе металлическую оболочку и броню сигнального кабеля, проложенного между релейным шкафом РШ и высоковольтной линией автоблокировки. Если кабели без металлической оболочки, то это соединение выполняют стальным жгутом, свитым из трех стальных проводов диаметром 5 мм и проложенным в земле на глубине 30-40 мм (это соединение показано штриховой линией).

На участках с автономной тягой приборы, включенные в рельсовые цепи, защищены выравнивателями Д(У типа ВК-Ю. Их включают параллельно путевым приборам релейных и питающих концов рельсовых цепей.

Устройства полуавтоматической блокировки. Аппаратуру полуавтоматической блокировки защищают от атмосферных перенапряжений, возникающих в линейных и сигнальных цепях, подвешиваемых на объединенных линиях СЦБ и связи. В качестве основных средств защиты служат вентильные разрядники ЕС типа РВНШ-250 и РВН-250.

Защиту воздушных сигнальных и силовых цепей напряжением 110/220 В в служебных помещениях ДСП и на стрелочных постах выполняют по схеме, изображенной на рис. 6. Если электроснабжение стрелочного поста осуществляется из помещения ДСП по кабелю, то разрядники в цепи напряжением 110/220 В не включают.

На входных и выходных сигнальных установках приборы полуавтоматической блокировки, включенные в воздушные сигнальные цепи и силовые цепи напряжением 110/220 В, защищают вентильными разрядниками ЕЕ типов РВНШ-250 и РВН-250 и выравнивателями) типа ВК-10 по такой же схеме.

Устройства диспетчерской централизации (ДЦ) и диспетчерского контроля (ДК). Эти устройства подвержены атмосферным перенапряжениям, возникающим главным образом в воздушных кодовых цепях и низковольтных силовых цепях напряжением 380/220 В.

Перенапряжения с линейных кодовых цепей переходят непосредственно в тракты приема и передачи управляющих и известительных сигналов, воздействуя на отдельные приборы этих трактов: линейные трансформаторы, входные фильтры, усилители управляющих сигналов и генераторы известительных сигналов. В тракте приема управляющих сигналов эти перенапряжения, усиливаясь, воздействуют на полупроводниковые приборы линейного приемника. Кроме того, атмосферные перенапряжения проникают в цепи питания постоянного тока всех полупроводниковых приборов диспетчерской централизации.



Рис. 6- Схема защиты станционных сигнальных установок РПБ

Для ограничения атмосферных перенапряжений до безопасных значений в устройствах ДЦ устраивают защиту на вводах линейных кодовых цепей и низковольтных силовых цепей напряжением 380/220 В и непосредственно на полупроводниковых приборах. Если на всем протяжении линейные кодовые цепи выполнены кабелем, то защиты их не требуется.

Аппаратуру центрального поста ДЦ, включенную в линейные кодовые цепи, подвешенные на высоковольтной линии автоблокировки, защищают низковольтными вентильными разрядниками ЕЕ1 типа РВНШ-250 и ЕЕ2 типа ИР-7 (рис.7). Разрядник типа Р-7 одновременно служит для ограничения тока молнии.

Аппаратуру центрального поста ДЦ, включенную в силовые цепи напряжением 380/220 В, защищают низковольтными вентильными разрядниками типа РВН-500. Схемы защиты устройств диспетчерской централизации систем «Нева» и «Луч» приводятся в технических условиях на аппаратуру. Их выполняют на заводах при изготовлении приборов ДЦ указанных систем. Аппаратуру диспетчерского контроля, включенную в линейные кодовые цепи, подвешенные на высоковольтной линии автоблокировки, на центральном посту защищают по такой же схеме, а на сигнальных установках - так же, как и приборы автоблокировки в линейных цепях. Устройства электрической централизации. Защита этих устройств также основана на выравнивании потенциалов между токоведущими частями приборов и заземленного оборудования, на которое происходит разряд молнии.



Рис. 7- Схема зашиты аппаратуры центрального поста ДЦ, включенной в линейные кодовые цепи, подвешенные на опорах ВЛ СЦБ

На постах электрической централизации с центральными зависимостями в силовые цепи напряжением 380/220 В в питающие фидеры включают вентильные разрядники ЕЕ типа РВН-500 по схемам, которые приведены на рис. 8. Разрядники ЕЕ устанавливают на линейном вводе каждого питающего фидера, при этом зажимы для заземления разрядников присоединяют к общему контуру заземления постового оборудования.



Рис. 8- Схема защиты силовой цепи на посту ЭЦ при одном (о) и при двух (б) питающих фидерах

В служебных помещениях ДСП в силовые цепи напряжением 110/220 В и линейные цепи, если они выполнены на всем протяжении не кабелем, включают вентильные разрядники ЕЕ типа РВНШ-250 по схеме рис. 9. В качестве заземлителя разрядников используют общий контур защитного заземления устройств СЦБ и связи.

На входных и перегонных сигнальных установках предусматривают защиту от перенапряжений приборов, включенных в воздушные линейные цепи, силовые цепи напряжением 110/220 В и в рельсовые цепи.



Рис.9- Схема защиты в помещениях ДСП

На выходных и других станционных сигнальных установках, если линейные сигнальные цепи каблированы на всем протяжении, разрядники и выравниватели включают в силовые цепи напряжением 110/220 В и в рельсовые цепи.

Список использованных источников

1. 
   Анализ влияния атмосферных перенапряжений на устройства автоблокировки». www.dc-neman.ucoz.ru
   
2. 
   Сороко В.И., Розенберг Е.Н. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2 кн. Кн.2.3-е изд.М.: Москва: НПФ «ПЛАНЕТА», 2000.-1008 с.
   
3. 
   Аппаратура защиты «БАРЬЕР-АБЧК». Технические решения по включению числовой кодовой автоблокировки ЕИУС.646181.004 ТР12006.
   
4. 
   Защитный фильтр ЗФ-220. stalenergo.ru Аппаратура защиты «Барьер-АБЧК-М». http://www.stalenergo.ru Защита систем ЖАТ от грозовых и коммутационных перенапряжений. Журнал «АСИ» №4 2011г.
   
5. 
   Ситникова Т. Г. Способы защиты устройств СЦБ от перенапряжения / Т. Г. Ситникова, Д. И. Селиверов. — Текст : непосредственный // Актуальные вопросы технических наук : материалы II Междунар. науч. конф. (г. Пермь, февраль 2013 г.). — Пермь : Меркурий, 2013. — С. 24-27. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/73/3122/ (дата обращения: 06.02.2022).
   
6. 
   Ситникова, Т. Г. Способы защиты устройств СЦБ от перенапряжения / Т. Г. Ситникова, Д. И. Селиверов. — Текст : непосредственный // Актуальные вопросы технических наук : материалы II Междунар. науч. конф. (г. Пермь, февраль 2013 г.). — Пермь : Меркурий, 2013. — С. 24-27. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/73/3122/ (дата обращения: 06.02.2022).