Интелигентни защитни системи за автоматични блокиращи устройства срещу мълнии и комутационни пренапрежения, член c
Категория: Инженерни науки
Библиографско описание:
Атмосферното електричество, което възниква във въздуха, се образува в резултат на взаимодействието на въздушни потоци с различни температури, които възникват в резултат на неравномерното му нагряване близо до земната повърхност.
Електрическите заряди във въздуха, образувани в резултат на електростатична индукция, при определени условия могат да взаимодействат със земната повърхност, като по този начин образуват мълния.
Има преки и непреки удари на мълния. Най-опасен е директният удар на мълния, при който неговият канал преминава директно през обекта, токът на мълнията, разположен на земната повърхност по време на директен удар, достига 200 kA, напрежение 150 MB, температура на канала - 6000-30000 C °.
При индиректно попадение на мълния, т.е. в близост до устройствата възникват индуцирани напрежения в металните части на оборудването. Например, при удар на мълния на разстояние 1000 m от високоволтова сигнална линия за автоматично заключване, индуцираното напрежение във високоволтовите проводници може да достигне стойност от 21 kV.
Децентрализираният метод за разполагане на оборудването за автоматично блокиране прави устройствата за железопътна автоматизация и телемеханика податливи на светкавици и комутационни пренапрежения. Анализът на данните за въздействието на мълнии показва, че индуцираните пренапрежения и токове представляват най-голяма опасност за сигнализаторите, тъй като се появяват много по-често от директните удари на мълния и носят достатъчно голяма енергия. Следователно са необходими надеждни защитни устройства срещу атмосферно електричество.
Един от основнитедестилационни устройства, изложени на атмосферно електричество, е високоволтова сигнална линия за автоматично заключване. В проводниците на тази линия възникват краткотрайни пренапрежения, които се разпространяват под формата на електромагнитни вълни в двете посоки от мястото на разряда на мълнията. Амплитудата на електромагнитната вълна на атмосферното напрежение е десетки и стотици пъти по-висока от работното напрежение на линията, което представлява опасност за линейното оборудване на сигнални инсталации и силови трансформатори. [1]
Най-често срещаните средства за защита от пренапрежение за устройства на дестилационна сигнална инсталация за автоматично блокиране и автоматична локомотивна сигнализация са вентилни разрядници от типа RVNSh-250 или RVN-250. Разрядникът RVN-250 е предназначен за защита от пренапрежение на електрически вериги на оборудване за автоматизация с работно напрежение до 250V и осигурява моментално гасене на съпътстващата токова дъга. Щепселният разрядник RVNSh-250 е предназначен за защита от пренапрежение на електрически вериги на оборудване за автоматизация с работно напрежение до 360V и осигурява незабавно гасене на съпътстващата токова дъга.
По-късно развитие са разрядниците RKN-600, предназначени да заменят разрядниците от типа RVNSh-250 в защитните вериги на захранващите входове и входно-изходните вериги. Арестер RKN керамичен с ножови изводи. Предназначен е за защита на изолацията на променлив ток с напрежение от 0 до 250V и постоянен ток с напрежение от 0 до 120V в устройства за автоматизация от пренапрежения в резултат на мълнии и комутационни процеси в електропроводите.
От 1973 г. вместо еквалайзери VNO и VND се произвеждат керамични еквалайзери от типа VK-10. Нелинейни двудискови еквалайзери тип VND и еднодискови нивелири тип VNOпредназначени за защита срещу пренапрежение на релсови устройства за автоматично блокиране на неелектрифицирани участъци от железниците. VND еквалайзерът е инсталиран в захранващия край на самоблокиращата се релсова верига, а VNO в приемащия край.
От 1989 г. устройствата UZT се произвеждат от промишлеността и се инсталират вместо разрядници от типа RVNSh-250. Тиристорните защитни устройства от типа UZT-1 и UZT-2 са предназначени да предпазват оборудването на електрически вериги с променлив ток с честота до 75 Hz и работно напрежение до 220V (UZT-1) или до 60V (UZT-2) от пренапрежения при превключване, възникващи на оборудването на релсови вериги по време на аварийна работа на тяговата мрежа.
От 1996 г. вместо разрядника РВНШ-250 се произвежда и керамичния разрядник РКВН.
При променливотокова електрическа тяга, автоматичните блокиращи устройства и автоматичната локомотивна сигнализация също защитават от пренапрежения, възникващи в нисковолтови електрически вериги с напрежение 110/220V с помощта на отводители и еквалайзери. Устройствата за коловози предпазват от комутационни напрежения, причинени от късо съединение на AC контактната мрежа, селенови еквалайзери. В захранващия край на релсовата верига, успоредно на намотките на изолационните трансформатори, се включват еквалайзери от типа VS-220, а в приемащия край с еквалайзери от тип VS-90.
Линейните вериги в секциите с автономна тяга са защитени от двата края на кабелния вход с помощта на вентилни ограничители или газови ограничители R-35 или R-350.
Газонапълненият разрядник тип Р-35 има три електрода. Замества две двуелектродни, което е нейното предимство. В допълнение, при инсталиране на триелектродни отводители, рискът от така наречения акустичен шок е значително намален.
За защита срещупроектирани са пренапрежения на полупроводниково оборудване на еквалайзери STsB от различни типове.
Еквалайзерите VOTSSH-220 и VOTSSH-110 са предназначени за защита от пренапрежение на полупроводниково оборудване за сигнализация и комуникация в електрически вериги с номинално напрежение 220 и 110V AC с честота 50 Hz. Произвежда се от 1983 до 1993 г.
Еквалайзери тип VOTSN-24 и VOTSN-36 са предназначени да предпазват оборудването на релсови вериги в райони с автономна тяга и друго оборудване с ниско напрежение от пренапрежения в резултат на мълнии и комутационни процеси в контактната мрежа на електрифицираните железници.
Еквалайзерите VOTSN-110, VOTSN-220 и VOTSN-380 са предназначени за защита на устройствата на железопътната автоматика и телемеханиката от пренапрежения в резултат на мълнии, късо съединение и превключване в контактната мрежа и електрическите мрежи с високо и средно напрежение. Произвежда се от 1995 г. до днес. Еквалайзерите от типа VOTSN-24 и VOTSN-36 заменят еквалайзерите от предишното поколение VK-10 и VK-20.
Нивелирите VOTSN-110, VOTSN-220 и VOTSN-380 са предназначени да заменят съответно еквалайзерите VOTSSH-110, VOTSSH-220 и VOTSSH-380. [2, стр. 711-724]
Въпреки дългогодишния експлоатационен опит изброените по-горе мълниезащитни средства се оказаха недостатъчно надеждни и ефективни. Освен това те изискват периодична проверка и сами могат да причинят пожар в оборудването и инсталирането на сигнална инсталация. Те също са продукти, които не подлежат на ремонт и не могат да бъдат ремонтирани.
При разработването на модерно оборудване за защита от пренапрежение опитът от експлоатацията на мълниезащитни устройства и резултатите от изследванията върху разпределението на импулсасмущения в оборудването на инсталацията за автоматична блокираща сигнализация.
T
Разработеният продукт „Бариера” реализира решения, които повишават надеждността и намаляват разходите за поддръжка както на защитаваното оборудване, така и на самото защитно оборудване.
Междустепенната селективност осигурява разпределението на абсорбираната енергия в съответствие с възможностите на всяко защитно стъпало. Защитната апаратура "Бариера" има средства за управление на работата на защитата, изчисляване на ресурса и предаване на сигнал за необходимостта от подмяна на защитните елементи (80% от ресурса) към апаратурата за диспечерско управление. Оборудването "Бариера" е монтирано на страничната стена на дестилационния релеен шкаф отвън. [3, стр. 4]
Е
Защитният филтър ZF-220M съдържа брояч за изчерпване на ресурса на защитни елементи, което ви позволява дистанционно да контролирате ресурсазащитни елементи чрез контролно управление или чрез елементи за индикация върху корпуса на уреда.
Благодарение на използването на интелигентна защита от пренапрежение "Бариера" и ZF-220 се намалява броят на нарушенията на нормалната работа на автоматичните блокиращи устройства и повреди на автоматичната локомотивна сигнализация. Освен това тези устройства позволяват да се организира дистанционно наблюдение на изчерпването на ресурса на защитните елементи, в резултат на което се намаляват експлоатационните разходи за тяхната поддръжка. [4] Референции:
1. Анализ на влиянието на атмосферните пренапрежения върху автоматичните блокиращи устройства. www.dc-neman.ucoz.ru
2. Сороко, В.И., Розенберг, Е.Н. Оборудване на железопътната автоматика и телемеханика: Наръчник: в 2 книги. Книга 2.3 изд. М .: Москва: НПФ "ПЛАНЕТА", 2000.-1008 с.
3. Средства за защита "БАРИЕРА-АБЧК". Технически решения за включване на цифров код за автоматично блокиране EIUS.646181.004 TR12006.