автореферат диссертации по транспорту, 05.22.09, диссертация на тему:Активные методы и средства снижения мешающих влияний систем электроснабжения железных дорог на смежные линии связи

РГ6 ОА

му^ ^^министерство путей сообщения российской федерации

ростовский государственный университет

путей сообщения

На правах рукописи

И ОД КО Юрий Вячеславович

УДК 021.331:621.311.3.025

АКТИВНЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА СНИЖЕНИЯ МЕШАЮЩИХ ВЛИЯНИЙ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ НА СМЕЖНЫЕ ЛИНИИ СВЯЗИ

Специальность 05.22.09 — Электрификация железнодорожного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 1994

Работа выполнена в Ростовском государственном университете путей сообщения на кафедре «Теоретические основы электротехники».

Научный руководитель— академик, доктор технических паук,

профессор Бочев А. С.

Научный консультант — кандидат технических наук, доцент

Федоров В. И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ульяницкий Е. М., кандидат технических наук, доцент Мух а нов В. В.

Ведущая организация — Управление Северо-Кавказской железной дороги.

Защита состоится « » июня 1994 г. в ./0. . часов на заседании специализированного совета . . при Ростовском государственном университете путей сообщения по адресу: 344017, г. Ростов-па-Дону, пл. Народного Ополчения, 2, в коиференцзале.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан « /У* » . . . . 1994 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направлять в адрес специализированного совета института.

Ученый секретарь специализиропанного совета,

к. т. н., доцент М. Л. Лившиц.

Типография РГУПС. И.05. 1994 г. Заказ 609—100.

ОБЩАЯ ХЛРШЕРИОТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В связи о интенсивны?,1 ростом, сшго-зой энергетики йозкикйет проблема электромагнитной совместимо-:тг. мощных энергетических установок с о кружащей средой. Создан-ше этими, установками мсщныо электромагнитные поля оказывают >трица?ельное воздействие яе только на различные технические -с тройства, но и на биологические объекты, находящиеся в зона икяняя о тих полей. Для комплексного решения этих проблем созваны международные комитеты, хоорцлнирую^ке .научные разработки > различных областях знаний, а прородкмые гада ежегодные научно» ■ихничеокио конференции по электромагнитной совместимости конспирирует ссэ технические достижения.в этой области к рекомен-1уит их к быстрейдеглу. применения.

Б настоящее время эта проблема постепенно выделяется в сдельное направление нэуки. В' нашей-стране Министерство Путей Сообщения однкм иг первых стало веделять материальные средства [а развитие казнах разработок в области электромагнитной сов-!ост'."лоети со смежными проводными коммуникациями. Узе з 1959 г. 'ыла шпуцены специадкаярованныз. првкла защиты проводных ■стройств от влияния тяговей сети, которые в дальнейшем усовер-¡снствоваяийь и дополнялись новыми научными разработками для г/.роксге обязательного внедрения на всей сети дорог страны, кюшнее резкое повышение цен на дизельное т сачив о подталхива-многих руководителей «элэзныэс дорог в кратчайшей срок эло-трифнцирозатъ иеэдектркфпцярэвашы-э участки, которые 'в -налей трпне саде очень нного. Однако они сталкивается с проблемой ■лсятромагнитней совместимости с ухе нмсо-^гися коммуникациями акнми, как линии связи и устройства СЦЗ. Залита ил от влия-'7.я ."еягроюгнитних полой является обязательным.усложнен сохре.не-

кия бесперебойной связи и обеспечения безопасности движения П9еэдов. Для этой цели необходимо вцгузлить более 30 % капитальных влоиений ©г' электрификации для выполнения мер, связанных с обеспечением ио1]ахоэаз;ицениос?и линий /'связи., Наиболее; экологически к экономически выгодныш является способы активного снижения мешающих влияний'на;смежные линии связи."Над этим направлением работает, а очень' давно, ряд научных коллективов ( НШИЖГ,. МИТ, 0ШИГ, РШЙГ и да.).':3а' последние годы ими выполнены рад научных исследований и разработок, когорыз внедрены на ряде неладных дорог страны., Однако эффективность юс по снижани-о мэша-хщих влияний недостаточна, что приводит- к.'необходимости дальнейшей работы над разработкой новых методов и:средств.

Цель работы. Цельч 'диссертационной работы является исследование механизма взаимодействия магнитного поля тяговой сети и активных способов оитеиця влияния.на смежные линии связи: установленной причин недостаточной компенсации аоивх и на основе отогс анализа разработка теоретических предпосылок по созданич принципиально новых • методе® -и -средств. снижения мешаянцих влияний на сы-з.кнь!с линии овдз^,-'обеспечивавших'более эффективное снимки'?. помех.

Цзтодикп исследований. Исходные данные для анализа получены путем экспериментальных. 'записей токов фидеров на тяговых подстанциях с последующим анализомэнергетического спектра. Расчеты ¿¡елись дл« критического реотма работы тяговей сети (длинной консоли) и линии ердзи . ( сближение 20 ы). .Л?спсльзояаио мате-'»кзгичрскоо аоделкроязяие кя базе ЭВМ, результаты которого под-гверздерр опытный путем на; участке .электрифицированной келеэнрй

дорет* С.-К.'ж.д.

- з -

Научная новизна.

1. На. основе анализа экспериментальных и теоретических исследований вскрыты лричины недостаточной компенсации помех существующих ахтивних способов снижения иешащгас влияний!ка сыеаине линии связи, и на-его основа разработаны основные требования к устройству активного снижения помех.

2. Проведена оптимизация размещения основного: элемента компенсации поля помехи (защитный провод) в пространстве.,

' 3. Разработана уточненная методика определения коэффициента экранирования для систем с ЭП и.ЭУП в зависимости от частоты гармония.

■1. Разработана методика расчета энергетических параметров дополнительного источника кошенсации электромагнитного - йол'я помеха.

5. На основе теоретических исследований разработано устройство активного снижения помах..

6. Разработана теория расчета выходных йаскадов, работающих ка отрицательную реактивную нагрузку.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Пред-тоесн эффективный путь решения проблема-снижения мешвадих влияний на смежные линии связи. Доказаны высокие, технико-эконоыи-. *еские показатели применения устройства активного спиления помех ГАСП. Исследованы вопросы» связанные с конструкцией й эксплуатацией УАСП. Разработанное автором и представленное в дяссортацшт гстройство активного снижения помзх УАСП изготовлено, опытный образец его внедрен в эксплуатация на С.-К. к.д..

Апробация. Основные положения диссертационной работы доло-;ены и обсутадены на:

научно-техническом соЕегэ ЦЭ МГТС. С Москва, 1953 г.);

научно-тохкпчзсксм согегз служб« зяектркфккац'ш С.'.-К. я.д.

Ростов-на-Дону, 1905 - 1930 гг.);

заседаний Кафедры "Электроснабжения электрических аелеоных дорог" РИЮТа ( Ростов-на-Дсну, 1986 г.);

заседании; кафедры " Теоретические основы электротехники" РИЯИТа ( Ростов-на-Дону, 1933, 1994 гг.).

Публикации. По результатам исследований и разработйк огхуб-1

лшсовано 5 печатных: работ, а ••такие получено 3 авторских свидетельства.

Объем и. состав работы. Диссертация состоит но введения, четырех глав, заключения,' списка литературы и приложений. Работа «одарят' 130 страниц клинописного текста, 69 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 62 наименований и 5 прилокений.

Содержание работы.,

Р/О введении обосновывается актуальность тгвд, связанной с решением проблемы 'снижения электромагнитных влияний тяговой се-'П'. на сызетш линии связи, которая выполнялась РИ'ЛЖТоа по приказу 1Р ШС. в р&мкзх научно-технического содружества с С.-К.' к.д. Сформулирована основная цель работы и перечислены решенные в диссертации задачи.

-В первой главе рассмстрзкы прнч'шш возникновения метата.кх влияний электрических железных дорог на смежные линии связи.

Вмпэздек подробный обзор судзетвуздих мер вацитп линий связи от■влияния контактной сети. Особое внимание уделено активным способа).', снижения влияний на схакные линии свази. Определено, что иэвестхша устройства не обеспечивав? достаточного уровня скизенля влияние «о ряду причин. Общим для всех устройств активного снижения влияний является невозможность достижения полной компенсации понахи .всл&дстше ноеоэмоанссти обеспечения угла сдвига ¡¡лги .'газдой гартаниан влияиг.его тока на 183°эл, В нько-черц* случае с учос-о!,: пегролиостеЯ го входных цепг.;; и других ааеь'5Я7гх сж^ ьсзусшк- ¡'.¿ ¡с получани* отрицательного з-Тфокта а*- счет того, ч?о одортрэиагкитнов поле шиют.его и компенсируй-

Чего гсксв могут суммироваться. Конструктивный анализ тякзд показал, что общим является защитный ( экранирующий, обратный) проиод, располокэнный-ие;зду к. с. и л. о., который необходимо использовать б дальНейсем при разработке нового устройства как основной элемент кскпексацчп магнитного поля контактной сети.

Вторая глава посвящена разработке теоретических основ активного снижения мншщих влияний на скзшш-е линии сбязл к предложен принцип построения устройства. В качестве элемента» создающего защитное магнитное пола, как было, сказано, используется защптяь-й провод, заземленный на удаленном конце от иод-стптн! (рис. I), к которому подключается устройс-тво активного снижения помех УАСП. Защнтлкй провод должен располагаться мозду контактной сгтыо и змцицаеыой линией. В качестве входного элэ-мента (датчика 3) этого устройства.применяется трансформатор тока, включенный в фидер контактной сети, который подает не селектор тягового тока 4 весь частотный, амплитудный и фазовый спектры кривой тягового тока, протекаящего.з данный' момент по контактной сети. .Селектор тягового тока 4 наделяет гармоники, оигззчяаодие плиянис на снеглуп линию связи4 сохраняя при этом только амплитудно-частотный спектр. Фазовая характеристика этих гармоник будет изменяться в процессе преобразований и поэтому для компенсации фазовых погрешностей з устройстве предусмотрено фазосдБИгатацее устройство 5. Функция этого устройства заключена з обеспечении родая противогазы гармоник тока защитного проводи по отнепенич к-гармоникам тока контактной сети.. Для получения необходимого коэффициента усиления сигнал с фо.зосдвига'о-с;его устройства подастся на инв-зртирузций предварительный уси-лител?3 6, регулирующий коэффициент усиления с помощью автоматического регулятора коэффициента усиления 7. Регулятор коэ5-фициента усиления получает инфоркацио об увеличении или умекь-пении !":г:зде,п:ого ьппргчения для упразленяя инзартируспмм усили-

я я

Pus. J

талом с датчика помехи 10, расположенного вблизи линии связи. Таким' образом, сформированный й усиленный до необходимого уроз-ня сигнал поступает в усилитель мощности ('регулируемый источник тока II), включённый'в рассечку защитного'провода 2. Однако в Защитном проводе Я имеется наведенное напряжение,всего спектра 'тягового тока. Уровень этого наведенного напряжения зависит от каста его расположения. Дл!я защиты усилителя от этого напряженна предусмотрен заградительный фильтр 12.

Теоретический анализ различных вариантов размещения экранирующего (защитного) провода показал, что размещение провода

V

возле защищаемой линии обладает мальм расходом энергии, но выполняет локальную Задачу по защите только одной линии;, возле которой расположен. Размещение хе провода возле контактной сотк болеэ предпочтителен, хотя и требует дополнительного расхода энергии,но вместе с тем позволяет,защитить зее линии связи, находящиеся' в зоне влияния контактной сети, включая и линии, которые могут быть проложены з будущем. Кроме того, этот способ позволяет обеспечить возмоэтрсть дальнейшей эксплуатации'слабо защищенных линий связи, проложенных до осуществления электрификации данного участка к тем самым избежать необходимость их дементаяа и замены, что совпадает с условием задачи,1 поставленной в диссертационном исследовании. Для1определения частотного диапазона работы устройства были проведены эксперименты ка участках С.-К. з.д. и путеы статистики, выбраны наиболее характерные кривые тягового тока с болькиа энергетическим спектром, разложенные с помощью ЭВМ в гармонический ряд. С учетом'псофо-метриеского воздействия определен процентный вклад каядой гармоники в результирующее напряжение вума.

Анализ полученных результатов показал, что наибольшее псо-фомгтркческое воздействие на линии евпзи оказываю? гармоники с 9 по 19, и компенсация только этих, гармоник уло даст снигение

напряжения шу^аина 65 - 70 %. Зти показатели удовлетворяют поставленным требованиям. Подавление гармоник с 19 и более высоких порядков требует увеличения мощности устройства и определяется технико-зконоцкческими показателями.

Для определзния потребной мощности устройства необходимо было определить параметры защитного прозода в зависимости от частоты при разной проводимости земли и разным диаметром провода. Расчет производился по фощ/л&и 5. Подячека. Результаты, полуденные при расчете изменения сопротивления экранирующего провода, а гакле сопротивления взаимоиндукции менду экранирующим проходом и проводами тяговой сети функции „от-частоты, позволяют Провести адзгеаш.тщеский анализ изменения защитных свойств гяго-Boíj сети с экр&нирукзцим ЗП и с экранирующим и усиливающим ИГЛ Проводами, Получены формулы для расчета с ЭП,

здесь - сопротивление контура защитный, провод у земля;

сопротивление взаимоиндукции ыезду контактной сетъ$ и защитный проводом;

- эквивалентное сопротивление взаимоиндукции между проводами тягоБой сетп'н экранирующим,проводом.

Вычисленные коэффициенты экранирования с ЭП и ЭУП показывает, uro с ростом гармоники защитные свойства, ухудшаются. Анализ фазового сдвига' а зависимости от частсти подтверждает это.

PeccMOTtaui на векторной диаграмме процесс компенсации на-яедакнего капргхекия К-гЯ гармоники { рис. 2 }. lía пзкторной дяегрыага .похаган?»: 20$-E0!!5«kthg2 .сэти индуцирует в

•casase -гянки ЭДС , аахгор которой отстав? от ъёктора тока

Рис 2.

на 90°эл. В экр&нирусщем проводе также индуцируется ЭДС несколько большая за счет разности расстояний'от контактной сети. Эта ЭДС вызьжает появление тока в окрзнируяхцем проводе ,

сдвинутого от ЭДС по фазе на некоторый угол р , зависящий от актишо-реактивного характера пегли. Ток экранирующего провода создает вокруг него вторичное электромагнитное поле, вследствие чего в сме&ной линии возникает результирующая ЭДС Есц , представляющая вектдаую сукму двух ЭДС, нндуцированньк полями контактной сети и экранирующего провода ¿-смз . Как мы видим, чем больше векторная .сумма,, тем хухе коэффициент зонирования. Длл тогр, чтобы сумма была равна ну.яо, то есть результирующая ЭДС равна .пула, .необходимо составляющие ЭДС £ контактной сети и экранирующего' провода £Спу) выравнить по модул» и повернуть на'угол 380°эл. Вот ото условие и является определяющим для определения напряжения источника УАШ, а как следствие - его мощности. Для создания противо-ЭДС- необходим воздействующая ЗДО, компенсирующая результирующую ЭДС Ес„ . Такая ЭДС в линии связи должна иметь голичкну., равнуй. , и должна бить направлен?. о яротивополохчуго. сторону. Обозначим ее ьекторно просуммируем с наведенной ЭДС от экранирующего провода ¿спи •. В результате получим компенсиргушую ЗДС » которая равна, по величине и противоположна по направлению ¿-с»* ■

Теперь опроделш вектор ЗДС в экипирующем проводе с включением источника компенсации. Вгктор ЭДС имеет то же напрэп-

.''•'. г-

ленда, что и вектор С с/}к и является опорным для построения

треугольника ЭДС гкракируздего провода. Из конца вектора

. - >

посгройи дгч, кмекщиС направление вектора , развернутый

па угол 90°эл. + ^ (это угол отставания ЭДС £с от ){

д из начала строил! луч, имеючий направление лектора , так

«г разЕгр^тий на;угол :50°э,1. -и V ..Точка пэртеечения этих евктороа дает спргдаланко озлицшюд -пзяучекких 2ДС £и и .

Правильность выводов подтвзрздает то, что построенный вектор тока экранирующего провода, сдвинутый на угол, р ,

находится на одной линии с вектором тока контактной сети 2К , но.направлен,в.противоположную сторону. Все величины относятся к К-оЯ гармонике, а индекс К для компактности формул опущен, Из-подобия-полученных, треугольников путем иатеыатических вцкла-док были получены расчетные формулы ЗДС Еи и мощности источника дая К-ой гарюникк: .

^ ' 2-я, —^ К

л»

ПoлIiaя мощность''источника определяется как сумма мощностей по каждой гармонике,, хотя полученные вычисления будут более реальны, но это даст возможность определишь реальнув мощность источника энергии для создаваемого устройства^

Расчеты, выполненные на ЭВМ, показали,-что наибольшая мощность даяе расширенного'диапазона компенсации с 5 по 41 'и приближенного эг.раниртущего провода к контактной сетч составило 99,6 ВА/км, а средняя - 74,4 ВА/км. Реальная мощность,'необходимая для' компенсации помех, зависят от длины^эащпцаемои зоны. Даже в наиболее неблагоприятном случае при длине'защищаемой зоны, состгвля:а,-ей 0,5 «ежподстаоционной оон^г .модность источника не превицает'2,5 кВА. Таким образом, расчетные данные показывают, что потребляемая,мощность источника компенсации поля дейст-сительно невелика к несоизмерима с полюй модность», передаваемой по тяговой сети дз„гэ при расположении экранирующего прозо-дэ водле контактной сети. Это позволило решить еппегизациеинуя задачу размещения защитного провода а пространств с учете» •.<р:тср:ги г.зксималшэП зф£экгиЕмес?и работы устройства и спрз-

деления наивыгоднейшего конструктивного расположения,защитного провода.

Решению поставленной оптимизационной задачи для-случая кабельной линии-связи'"удовлетворяет размещение защитного провода на опорах контактной -сети с полевой стороны на расстоянии 5,3 м, соЬ.тватствущей его подвесуна-'минимально, допустимой высоте. Для случая воздушной линии связи.высота подвеса защитного провода должна выбираться равней высоте расположения провода эквивалентного пучка проводов,линии связи.

. В третьей главе" определены, требования к описана разработка устройства активного енжеен.ия влияний. Проблема создания устройства. ввдви'цула рад условий, которые долзня решаться аппаратурным путем. Предложены и .рассмотрены ряд вариантов технической реализаций создания,устройства..За счет некритического узудаэния параметров .аппаратуры резко снижается объем аппаратной части, что снижает стоимость устройства и посыпает надежность. Анализ схемных решений для наиболее качественного устройства показал, что для фильтрации - гармоник Наиболее удовлетворяющим всем трзбе-ванкям является биквад^тний.бздьтр, йогволяадий по мерз рсста гармоник увеличивать порядок-фильтрации/. от 3 до 12 для получения узкой полосы пропускания, Одним из его свойств является неизменность его полосы пропускания; при изменении средней частоты и малое взаимовлияние каскадов". Свойство биквадратного фильтра изменять' фазовый,сдвиг - б зависимости от, частоты при неизменном коэффициенте передачи одновременно позволило использовать его в качестве фазосдвкгатщего устройства. Применяя' фазовый биквадратный фильтр, первого порядка,- мы получаем фазовый сдвиг в диапазоне о? 0° - 180аэл,,.нз,.мзкяя акамитуду выходного сигнала. Применений однотипности схемы.позволило' сократить диапазон яомплекту-одих-изделий. Для подкл-очеятя устройства к датчику-тягового тока в диссергациожой работе приээдена разработка схемы подключения

входных цепей УАСП. Упрощенный вариант УАСП с узким диапазоном гармоник может непосредственно подключаться к трансформатору тока тягсвйй сети, а.высококачественный вариант УЛСП, имеющий селектор выше 21 гармоники,, становится не чувствителен к уровню гармоник высшего порядка. Для этой цели в схему вводится дополнительный промежуточный трансформатор тока, нагруженный но нз. активную нагрузку, а на индуктивную, которая позволяет увеличить подъем амплитуда гармоник высшего порядка для работы селектора. Подключение УАСП к защитному проводу а! поставило задачу за'дичы усилителя от опасных напряжений, наведенных токами контактной сети в 31. Взличины этих напряжений могут достигать нескольких сотен вольт 'и вызвать выход из строя самой дорогостоящей части УАСП - усилителя-исщкоотй. Задача состояла в том, чтобы создать такое устройство-защити, включаемое мекду выходом УАСЯ и ЗП. которое бы беспрепятственна пропускало сигналы гармоник'тока с выхода усилителя и: не пропускало опасные уровни напряжения на выход, низ каскады УАСП. Основным носителем опасных для УАСП. напряжений являются гармоники тока тяговой сети с I по. 5-о. Однако'наше устройство, как было определено выше, компенсирует гармонический рад,с 9-й гармоники, что дозволяет создать фильтр-устройство, которое замыкает с I по 5 -ч гармоники на, зсыло, тем самым »линуя выходные каскады усилителя и сохраняя эффективность работы 31 как ЗП.

Однако необходимо учитывать, что токи при замыкании Ш иб землю могут-достигать нескольких десятков, ащер-в длительном режима, з связи 6 этим контуры рассчитываются не только по индуктивному сопротивлению, но-и.на заведомо большие ток;;. При отом для увеличения индуктивности' нецзласообразно примэнять фегретг-нигные сердечники, а следует применять литцзлдра? бального сечения, обладающий малымактивным и-4альтт 'индуктивным есгг?отовл»-. нием.

- и ~

Усилитель: защадекньй таким образом, от наведенных напряжений в Ш, однако, получает наведенное напряжение гармоник высшего порядка. Расчет выходных гсаскадов усилителя, по обычной штог дике, Приведенной. в литературе, на практике не'дал хелаечых результатов.- Тогда'автору првдлось разработать методику расчета выходных :ка«адов усилителей,, работающих на отрицательную реак-тиЕнуотагрузку. Расчет аэтом случае ..необходимо вести по следующим форцулам: .

где выходная йоэдость, , - рассеиваемая мощность,

/$* - потребляемая шцность.

На рис. 3 дан сравнительный"рнаяиз расчета выходных каскадов сдноишцьпс. транзисторов,: рассчитанный по разньм методикам. Как. видно из графика, действительный .интегральный показатель, выходной козу-юсти за. перюд практически очень мал и стремится к 0°. с приближением угла )р к 90°эл. , ' что и подтверждалось на практике. Поэтому была рассмотрена возможность применения усилителей с транзисторам в плачевом реаима, что позволило искля-чить слото'сть с перераспределением иошнссги и резко повысить отдаваемую ыоцноотъ. В работе дал расчет выходной мощности .ключевого 'низкочастотного усилителя по критерия ограничения максимально допустимой температуры коллекторного перехода. Расчет теилодого режима, клочевого транзистора для транзисторов оконечного, каскада с ¡широтнй-кмпульсной ■ модуляцией ШМ ведется по ниже приведенным формулам.

Средаеа значение мощности,, .ртссеиваеыой транзистором за период низкочастотного сигнала при достаточно большом висде

Pue.. 3,

тактозых импульсов: Х-

О

температурная устсГшявссгь определяйся неравенством

* А ШгМ - ЕЦ

усредненное значение выходной мощности

• *

сроднее значение мсщнос^п, потребляемой- оконечным .каскадом

Из-за отсутствия.в насей промышленности трангиеторог, необходимой мощности' ( в СНГ - 400 Вт,.-в США - до 5 кВт} выходкой усилитель ыоадеости дол::;ол иметь многоканальную. структуру. Наиболее отвечающий кеобход;далг требованиям, с точки зрения энергетических параметров, выбран усилитель с лоследоБлтялькгм суммированием выходных сигналов, но при условии гальванической развязки мелзду яаналгш.

В работе проведен математический анализ энергетических соотношений в гаогоканальком усилителе.-При отыскании о.тпгмаль-них уровней квантования анализ показал, что наиболее элективным является совместное применение усилителей с ИйН и аналоговых усилителей с квантованием сигнала. Совместная работа усилителей классов Д и В компонсирует взаимные недостатки и дает возможность получения источника большой мощности с высоким КПД до 53- % в широком диапазоне, амплитуд выходного, сигнала. Такие усилители в последнее время осьсены в .нроизиодстсй .одним из предприятий

БПК ОРГ.

В диссертации рассмотрены всо возмоакыо режимы работы' 2ШЯ1 при перемещении нагрузки (электровоза) вдоль зоны'влияния, т.е.. когда.длина смежной линии превышает ее зещицаемый участок и нагрузка находится'за саземлеиным концом Щ. - ртвм недокогтенсац^и, длина ЗП больше длины активного участка фидерной зоны - режшГ пэрейомпзксацяи. В обеих случаях для .решения задачи устранения этих режимов разработан способ сдй:.'.енпя ?а процессом компенсации, который занлшаегся в следующем: вблизи защищаемой линии связи устанавливается датчик помехи, воспринимающий. суммарное электромагнитной поле. Следовательно,' если, возникав? рэщим перекомпенсации, то помеха со стороны 2П превышает помеху со стороны'тяте-эой'сети, и сигнал, поступающий от датчика помехи"и управляющий усилителем мощности, имеет обратную полярность,- что приводит к уменьшение коэффициента усиления мощности, и ток в 37 снюхается. При недокомпеисацип помехи сигнал с датчика, поме-хи увеличивает коэффициент усиления усилителя до. необходимого уровня тока в 21, чтобы суммарная поыоха. в линии связи снизилось до заданного уровня. Для ум-зньшакпа »киариальпых затрат на азтовдтпчееку'а следящую систему выбрана только одн>з определяющая II. гармоника, по ко-идл-р стаЕиение.

Б четвертой главе пригодятся принципы конструктивного выполнения УАСП, его внелмий вид и пооечное исполнение. .Устройства устанавливается з помещении тяговой додеганции рядом с п&кольо коммутационной аппаратуры.

Выходные цепи УАСП подключайся .с пенощь'Э чзбодя к к?|,суктичнос'Л1, ш'лючечноЯ ао вторичную со'мотку измарнтасьног; гр?.!(с;5о£*/атогА тока, катара вклччгн.за ьторичкуо оСиъглу трлн-с}.срматогл токг, •ггл'оеой с«»;«.. Бьходиуэ эаоды УАСЧ подсоадгпдани ■г лоозддо силового к «¡бс-ля к перзичной • ъСючг.о согласуй»«'«» трм-'»■^•орудтор^, устансвлс-кког- на оякримй чюсн подег.^ц;::!.

*

■Вторичная обмотка, трансформатора имеет ступенчатую регулировку для-согласования..с.сопротивлениеми подключается в рассечку заземляоДего пшейфа 'Ш. Зачастую в-качестве Ш. удобно использовать экрзшрущий. провод ЭП. На опытном, участке .ранее была смонтирована сйсгека.'ЗЯЗ, и 2ГГ й^л-ьзрвался. 1сачестае; Ш для УАСП. Пр. результатам испытаний - бклй полнены положительные результаты.' Измерение уровней наведенных, напряжений .проводилось. с использованием анализаторов спектра С1!-??.

; Выполнен ■ гехншю-эиоцЬжческлЗ. расчет по определении. экономической,эффективности эт.' Енедрения УАСП. Рассматривалось четыре варианта:.

1 - подвеска эК£хушру<щего провода защиты & устройством УАСП;

2 - -подвеска экрагШругздего и' усиливающего. провода тяговой сети

( система с ЗЩ); 2 - внедрение, системы с 33/П, .-дополненной устройством УАСП;, 4 -' пс-ренсе кабельной' лиши связи, либо замена, кабаля связи другие с•белее высоки« защитным действием.. Б результате расчётов определено» что наиболее экономически целесообразна является применение ЗУП с УАСП' по сравнения с прокладкой нового каб.елл на шрику облиаекйя. Годовой экономический э$фб?ст .составил 13917,6 "руб./год в деках'1937 г. па 10 ш линии.

-вывода

Проблема электромагнитной совместимости охватывает скрокий спектр иаучно-техничшопс работ. В диссертационной работе рассмотрен и решен ряд-вопросов, касающихся снижения влияния на сметные линии связи:

«-

1. На основе .анализа существующих- устройствкомпенсирует;^ мешающие -влияния- на сиаанко линии связи, обоснована необходимость создания нового устройства,- обеспечивающего более эффективное уменьсоние'электромагнитных 'влияний.

2. 0предзлсны-;ОсцоЕньзе недостатки известных устройств К"кз их

осново предложена новая структурная схема устройства,

3. По результатам анализа больного числа реальных кривых тягового тока выполнены исследования гармонического состава. Определены минимальное число и порядок-гармоник, компенсация которых дает" наиболее эффективное снижение влияний на смэяны®-линии.

4. проанализированы ■физичзс'кив основы. применения дополнительного источника энергии для созданий- котенеирутацзго поля. Разработана методика расчета необходимой величины и фазы ЭДО, а также мощности кгздой гармоники.

5. Проведена оптимизация размещения защитного провода УА.СП в пространстве.

6. .Разработана уточненная методика определения коэффициента экранирования для системы с Ш и Э-УП, дозволяющая учесть изменение этих величин' с ростом частоты,

7. На оснозанли,разработанных методик ;и вшолненшвс по »им расчетов была переработана структурная .схема устройства с цель« упрощения аппаратурной части.

3,•Выполнена разработка отдельное блоков устройства. Разработана методика расчета выходных каскадов моечных аналоговых усилите-при их работе на рэактивиуо нагрузку.

9, Определен, рассчитан и выбран реким рг^оты'ьыходнш:' трянзнсто-ров, работаидих на отрицательную нагрузку реактивного характера.

!0. Создано и реалигоаэио устройство для снижения влияния на смех-миг линии связи.- 'Дона методика расчета экономического 'еффммй от внедрения разработанного устройства;

Основные положения диссертации; изложены в следующих публикациях:

1. Л.С.Бонов, Ю.В.Иодко. Ав^ог-гатическая следящая система подавления поцизх в.каналах связи. В кн. /^агностика металлорежущих станков и процессов обработки.'11ежвузов'скйй сб'. Ростов к/Д, 198Э.

2. A.C. $ КО0922. Устройство для синения; электромагнитного влияния электрических желе з»ых дорог на капали проводкой связи./ Ю.В.Иодко и др.- Опубл. в В.И. 1983, Ш.

3. О.В.Йодко, В.А.&кель. От'ймальноо размещение защитного провода в пространстве. В кн. ЗЬфчление качества и снижение потерь электрической 'екергии в системах элрктросиабженил: железных дорог. Омск, 1988.

4. A.C. i? 1678564. Устройство дяяснижения электромагнитных ялия-ивй. нд,линии связи./ Ю.'В.Иодко я др. Опубл. в Б.Й. 1991-, Ю5.

5.. Ю.В.Иодко, И.З.Устииенко.'Устройство, дла снюкения элекгроу^г-нитнах влияний на линии срази. В кк. Попыдение оффективности устройств железнодорожного транспорта. йекпмзоэский сб. Ростов ч/Д, 1990.

6. В.В.Иодко,' й'тВ^стимеикс.Оскзшшв -особенности и структурные схеми автоматических помехозащитных систем. В кн. Автоматизированные -системы'электроснабжения железных дорог. Межвузовский сб, науч. трудов. - Ростов н/Д, 1990.

7. A.C. fi I504S35. Ус'тройстио диагностирования аппаратуры дискретной автоматики./ DiB-йодхо и др. Опубл. б Б.И. 1989. J? 32.

8. Б.В.Ворожбктов, Ю.В.Иодко, И.В.Уетимекко. Требования к систем« автоматического снижения помех на смежные линии связи электрифицированных железных дорог. В кн. Усиление систем электроснабжения электрифицированных келезнмх дорог. межвузовский сб. илу»,

трудол. Ростов ti/Д, 1969.