Контрольная работа на тему Расчёт и анализ основных режимов работы электрической рельсовой цепи. (Шифр — 94)

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 для автоматического контроля за движением поездов по перегонам и на станциях. Рельсовые цепи повышают пропускную способность станций и эффективность работы диспетчеров отделений железных дорог.
В контрольной работе приведён расчёт и анализ нормального режима работы станционной фазочувствительной рельсовой цепи 25 Гц с двумя дрос-сель-трансформаторами типа ДТ-1-150 и фазочувствительным реле ДСШ-13, кодируемой с питающего конца при электротяге переменного тока.

Текст работы:

При выполнении контрольной работы видно, что мощность источника питания (P_(ПРТ-А)=65 ВА) вполне достаточна для обеспечения нор-мального режима работы РЦ (S ̇_ф=6,045 ВА).
Условие работы РЦ в нормальном режиме K_(пер.ср)≤K_(пер.д), где K_(пер.ср) – 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).

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 для автоматического контроля за движением поездов по перегонам и на станциях. Рельсовые цепи повышают пропускную способность станций и эффективность работы диспетчеров отделений железных дорог.
В контрольной работе приведён расчёт и анализ нормального режима работы станционной фазочувствительной рельсовой цепи 25 Гц с двумя дрос-сель-трансформаторами типа ДТ-1-150 и фазочувствительным реле ДСШ-13, кодируемой с питающего конца при электротяге переменного тока.

Список литературы:

1 Станционная фазочувствительная рельсовая цепь переменного тока частотой 25 Гц
Станционные фазочувствительные РЦ переменного тока частотой 25 Гц применяют с ДТ типа ДТ-1-150 с коэффициентом трансформации n=3 и путевыми реле типа ДСШ-13 на станциях с электротягой переменного тока частотой 50 Гц, устройствами ЭЦ, кодовой А Б и АЛСН переменного тока частотой 25 Гц. ДТ обеспечивают пропуск тягового тока в обход изолирующих стыков, а сигнального ‒ в пределах контроли¬руемого участка пути. Принципиальная схема рельсовой цепи приведена на рисунке 1.
Рельсовая цепь получает питание от двух преобразователей частоты: ПП и ПМ типа ПЧ-50/25 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.
На релейном конце РЦ устанавливается изолирующий трансформатор ИТ типа ПРТ-АУЗ с коэффициентом трансформации n=18,3. Защита РЦ от перегрузок и токов короткого замыкания осуществляет¬ся автоматическими выключателями многократного действия типа АВМ-2. Защита аппаратуры питающего и релейного концов РЦ от кратковремен¬ных импульсных помех осуществляется приборами УЗТ-1 и УЗТ-2.
Защитный блок ЗБ-ДСШ осуществляет защиту путевого реле, когда асимметрия тягового тока превысит нормативные значения. Защитный блок ЗБ-ДСШ представляет собой последовательный колебательный кон¬тур, настроенный в резонанс напряжений на частоту тягового тока 50 Гц и имеет минимальное сопротивление 24 Ом для тока этой частоты. Таким образом, путевой элемент реле ДСШ на частоте 50 Гц оказывается зашунтированным низким сопротивлением фильтра.
Резисторы R_n1,R_n2 совместно с соединительными проводами r_cn,r_cp выполняют функцию ограничителя тока. Кроме этого, они обеспечивают шунтовую чувствительность рельсовой цепи.

Рис. 1. Схема рельсовой цепи.
Выпишем все данные, необходимые для выполнения расчётов, используя справочную и методическую литературу:
Параметры рельсовой линии:
Длина рельсовой цепи ‒ l=0,9 км.
Удельное сопротивление рельсов ‒ z=0,5e^(j52°) Ом⁄км [1, стр. 27].
Минимальное удельное сопротивление изоляции рельсовой линии ‒
r_(и.min)=0,45 Ом∙км.
Параметры линии и оборудования рельсовой цепи:
Коэффициент поверхностной утечки ‒ m=0.
Параметры элементов схемы рельсовой цепи:
Напряжение полного подъема сектора реле ‒ U ̇_р=15,0e^(j72°) В.
Ток срабатывания реле ‒ I ̇_р=0,037 А [1, стр. 322].
Сопротивление реле ‒ Z ̇_р=405e^(j72°) Ом [1, стр. 322].
Коэффициент надежного возврата путевого реле ‒ К_вн=0,42.
Приведённый коэффициент возврата путевого реле ‒ К_вн^’=К_вн⁄(К_и=) 0,42⁄(1,05=0,4) [1, стр. 322].
Приведённый идеальный угол реле ДСШ-13 α_и^’=72°.
Сопротивление ограничивающего резистора ‒ R_0=2,2 Ом. [1, стр. 322].
Сопротивление соединительных проводов между ДТ и ИТ релейного конца ‒ r_ср=0,3 Ом [1, стр. 18].
Сопротивление кабеля между путевыми реле и дроссель-трансформатором (ДТ) ‒ R_к=150 Ом.
Коэффици¬енты четырехполюсника ДТ типа ДТ-1-150 релейного конца: A_др=0,333∙e^(j0°); B_др=0,0525∙e^(j40°) Ом;
C_др=0,49∙e^(-j70°) См; D_др=3,0∙e^(j0°);
питающего конца: A_дп=3,0∙e^(j0°); B_дп=0,05∙e^(j35°) Ом;
C_дп=0,302∙e^(-j60°) См; D_дп=0,333∙e^(j0°) [1, стр. 45].
Коэффициенты четырехполюсника ИТ типа ПРТ-А для релейного конца при n=18,3:
A_ир=0,055∙e^(j0°); B_ир=3,9∙e^(j36°) Ом;
C_ир=0,0033∙e^(-j80°) См; D_ир=18,3∙e^(j0°). [1, стр. 46].
Сопротивление защитного блока ЗБ-ДСШ ‒ Z_зб=407∙e^(j88°〖35〗^’ ) Ом.
Коэффициент взаимоиндук¬ции рельсов M_12=0,00128e^(-j7°)[1, стр. 327].
Критическое значение комплексного числа 〖(γl)〗_кр для f=25 Гц, при котором удельное сопротивление изоляции РЛ в конт¬рольном режиме принимает критическое значение 〖(γl)〗_кр=1,13e^(j26°)[1, стр. 322].
Коэффициенты схемы РЦ при наличии двух ДТ S_1=S_2=1.