Контрольная работа на тему Расчёт и анализ основных режимов работы электрической рельсовой цепи. (Шифр — 166)

Содержание:

Задание на проектирование. 3
Введение 4
1 Кодовая рельсовая цепь переменного тока частотой 25 Гц 5
2 Схема замещения РЦ и расчет коэффициентов четырехполюсников 9
3. Расчет нормального режима 11
Заключение 14
Список литературы 15
Приложение 16

Введение:

Важнейшим элементом систем ЖАТ, которые существенно влияют на безопасность движения поездов, являются рельсовые цепи (РЦ). Рельсовая цепь представляет собой электрическую цепь, в которой имеются источник питания ИП и путевой приемник П, а проводниками электрического тока служат рель-совые звенья.
Рельсовые цепи используют как путевой датчик н телемеханический ка-нал непрерывного типа в автоматической блокировке, автоматической локомо-тивной сигнализации непрерывного типа, электрической и диспетчерской цен-трализациях.
Рельсовые цепи служат в качестве путевого датчика в пределах перегонов и станций для получения первичной дискретной информации о состоянии путе-вых участков и целости рельсовых нитей, на основе которой автоматизируется процесс управления движением поездов и повышается безопасность движения поездов. Как путевой телемеханический канал рельсовые цепи применяют для установления бесперебойной логической связи между смежными исполнитель-ными распорядительными пунктами (сигнальными точками) в кодовой авто-блокировке и передачи оперативной информации с пути на локомотив в систе-мах АЛСН, которыми оборудованы все основные магистрали железных дорог.
Рельсовые цепи используют в системах автоматических ограждающих устройств, значительно повышающих эффективность применения автотранс-порта н безопасность движения по железнодорожным переездам; автоматиче-ского контроля за движением поездов, повышающего эффективность работы диспетчеров отделений железных дорог.
В контрольной работе приведён расчёт нормального режима кодовой рельсовой цепи переменного тока 25 Гц с реле типа ИМВШ-110.

Текст работы:

Условие работы РЦ в нормальном режиме K_(пер.ф)≤K_(пер.д), где K_(пер.ф) – коэффициент фактической перегрузки путевого приемника, K_(пер.д) – коэффициент перегрузки путевого приемника по паспорту.
Коэффициент перегрузки представляет собой отношение фактического значения сигнала на входе приёмника к рабочему значению сигнала.
В данной контрольной работе коэффициент перегрузки удовлетворяет этим требованиям (не превышает паспортного и выше минимального коэффициента перегрузки).
Для выполнения нормального режима работы РЦ в наихудших условиях требуется, чтобы фактическое напряжение питания было больше или равно 130 В.

Заключение:

Важнейшим элементом систем ЖАТ, которые существенно влияют на безопасность движения поездов, являются рельсовые цепи (РЦ). Рельсовая цепь представляет собой электрическую цепь, в которой имеются источник питания ИП и путевой приемник П, а проводниками электрического тока служат рель-совые звенья.
Рельсовые цепи используют как путевой датчик н телемеханический ка-нал непрерывного типа в автоматической блокировке, автоматической локомо-тивной сигнализации непрерывного типа, электрической и диспетчерской цен-трализациях.
Рельсовые цепи служат в качестве путевого датчика в пределах перегонов и станций для получения первичной дискретной информации о состоянии путе-вых участков и целости рельсовых нитей, на основе которой автоматизируется процесс управления движением поездов и повышается безопасность движения поездов. Как путевой телемеханический канал рельсовые цепи применяют для установления бесперебойной логической связи между смежными исполнитель-ными распорядительными пунктами (сигнальными точками) в кодовой авто-блокировке и передачи оперативной информации с пути на локомотив в систе-мах АЛСН, которыми оборудованы все основные магистрали железных дорог.
Рельсовые цепи используют в системах автоматических ограждающих устройств, значительно повышающих эффективность применения автотранс-порта н безопасность движения по железнодорожным переездам; автоматиче-ского контроля за движением поездов, повышающего эффективность работы диспетчеров отделений железных дорог.
В контрольной работе приведён расчёт нормального режима кодовой рельсовой цепи переменного тока 25 Гц с реле типа ИМВШ-110.

Список литературы:

1 Кодовая рельсовая цепь переменного тока частотой 25 Гц
На перегонах с электротягой переменного тока промышленной частоты 50 Гц применяются кодовые рельсовые цепи переменного тока частотой 25 Гц. При такой частоте сигнального тока создается возможность передачи его по рельсам с минимальными потерями, а также обеспечение простых и надежных средств преобразования тока по частоте. 
Рельсовые цепи питаются от ПЧ типа ПЧ50/25 мощностью 100 ВA. Преобразователи частоты находятся в РШ и получают питание от высоковольтной линии АБ переменного тока частотой (50±1,25) Гц через линейные силовые трансформаторы, понижающие напряжение высоковольтной линии АБ до 220/110 В. Преобразователь частоты типа ПЧ50/25-100 имеет секционированную вторичную обмотку, позволяющую подключать к нему две РЦ частотой 25 Гц и регулировать напряжения в каждой из них от 5 до 175 В (через 5 В). Первичную обмотку ПЧ можно подключить к сети частотой 50 Гц напряжением 110 или 220 В.
Нормальный режим работы РЦ кодовый. Датчиком кодов является кодовый трансмиттер типа КПТШ-515 или КПТШ-715, установленный в РШ на питающем конце РЦ. Импульсное путевое реле типа ИМВШ-110 находится в РШ на вход¬ном конце РЦ. Защита смежных РЦ от взаимного влияния при сходе стыков обе¬спечивается установкой КТ разных типов (КПТШ-515 и КПТШ-715) в смежные РЦ. Импульсное путевое реле защищено от влияния обратного тягового тока ча¬стотой 50 Гц и перегрузки при к.з. изолирующих стыков фильтром типа ФП-25. Для пропуска обратного тягового тока на стыках смежных РЦ устанавливают одиночные (ДТ-1-150) или спаренные (2ДТ-1-150) ДТ. Отсасывающие фидеры тяговой подстанции или тросы заземления железнодорожных сооружений при¬соединяют к средним точкам ДТ питающего или релейного конца РЦ. 
Схема рельсовой цепи приведена на рисунке Рис. 1.
В рельсовой цепи устанавливаются следующие приборы:
И ‒ Импульсное путевое реле ИМВШ-110;
ФП ‒ Фильтр путевой ФП-25;
ИТ ‒ Согласующий трансформатор ПРТ-А;
ПЧ ‒ Преобразователь частоты ПЧ50/25-100;
QF ‒ Автоматический выключатель АВМ-1 5А 
FV ‒ Разрядник РВНШ-250;
R_и ‒ Резистор ПЭ-15 39 Ом;
R_0 (R_0д) ‒ Резистор 7156 (200 Ом, 159 Вт);
C_и ‒ конденсатор КБГ-МН-1000 В, 4 мкФ;
2ДТ ‒ дроссель трансформатор 2ДТ-1-150. 
Выпишем все данные, необходимые для выполнения расчётов, используя справочную и методическую литературу:
Параметры рельсовой линии:
Длина рельсовой цепи ‒ l_рц=1,7 км;
Удельное сопротивление рельсов ‒ z=0,5e^(j52°)  Ом⁄км [1, стр. 18];
Минимальное удельное сопротивление изоляции рельсовой линии ‒ 
 r_(и.min)=0,4 Ом∙км.  
Параметры линии и оборудования рельсовой цепи:
Коэффициент поверхностной утечки ‒  m=9,1;
Удельное сопротивление опор ‒  r_0=5.0 Ом∙км.
Параметры элементов схемы рельсовой цепи:
Входное сопротивление фильтра типа ФП-25, на¬груженного путевым реле типа ИМВШ-110, Z_(вх.ф)=200 Ом [1, стр. 326]; 
Рабочее напряжение путевого реле ‒ U_р=3,2 В [4, стр. 319];
Напряжение на входе фильтра ‒ U_ф=6,2 В [5, стр. 850];
Ток на входе фильтра ‒ I_ф=0,031 А [5, стр. 850].
Коэффициент надежного возврата путевого приемни¬ка ‒ К_вн=0,75 [1, стр. 327]. 
Приведенный коэффициент надежного возврата приемника ‒ 
К_вн^’==К_вн⁄К_и =0,625 [1, стр. 327]. 
Сопротивление ограничивающего резистора ‒ R_0=200 Ом. [1, стр. 305].
Сопротивление соединительных проводов между ДТ и ИТ на питающем и релейном концах рельсовой цепи ‒ r_сп=r_ср=0,3 Ом. [1, стр. 18].
Коэффициенты согласующего трансформатора ИТ типа ПРТ-А для релейного конца при n=9,15:         
A_ир=0,11; B_ир=2,4∙e^(j36°)  Ом; C_ир=0,006∙e^(-j65°)  См; D_ир=9,15. Для питающего конца коэффициенты:
A_ип=9,15;B_ип=2,4∙e^(j36°) Ом;  
C_ип=0,006∙e^(-j65°)  См; D_ип=0,11; [1, стр. 327]. 
Коэффици¬енты дроссель-трансформатора ДТ типа ДТ-1-150 релейного конца:
A_др=0,338∙e^(j0°); B_др=0,078∙e^(j48°)  Ом;  
C_др=0,433∙e^(-j72°)  См; D_др=3,07∙e^(-j1°), 
а питающего конца:
 A_дп=3,07∙e^(-j1°); B_дп=0,05∙e^(j35°)  Ом;   
C_дп=0,302∙e^(-j60°)  См; D_дп=0,338 [3, стр. 671].
Коэффициент взаимоиндук¬ции рельсов M_12=0,00128e^(-j7°)[1, стр. 327].  
критическое значение комплексного числа 〖(γl)〗_кр на f=25 Гц, при котором удельное сопротивление изоляции РЛ в конт¬рольном режиме принимает критическое значение 〖(γl)〗_кр=1,13e^(j26°)[1, стр. 327].
 
Рис. 1. Схема рельсовой цепи.