Способ защиты аппаратуры автоблокировки от воздействия тягового тока на железнодорожном транспорте
Владельцы патента RU 2585701:
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (RU)
Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. В способе защиты аппаратуры системы автоблокировки на железнодорожном транспорте у магистрального симметричного кабеля с витыми парами, обеспечивающего функционирование аппаратуры двух оконечных пунктов системы автоблокировки, осуществляют заземление брони и металлической оболочки на контур заземления каждого пункта системы автоблокировки, а в середине магистрального кабеля устанавливают изолирующую муфту, разъединяющую его металлическую оболочку и броню кабеля. Достигается снижение наведенных напряжений в цепях СЦБ. 1 ил.
Изобретение относится к автоматике, в частности к способам защиты аппаратуры автоматики и телемеханики, устанавливаемой в пунктах сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) на железнодорожном транспорте.
Известен способ защиты аппаратуры автоблокировки на железнодорожном транспорте, реализуемый при использовании устройства для защиты низковольтных фидеров электроснабжения постов электрической централизации на железных дорогах, заключающийся в контроле тока в каждом из фазных проводов и нулевом проводе за счет использования датчика тока в каждом из фазных проводов и нулевом проводе, датчика дифференциальной токовой защиты, блока управления автоматическим выключателем, исполнительного блока защиты, электронного блока преобразования информации и блока регистрации и оповещения аварийных режимов, при этом выходы датчиков тока и датчика дифференциальной токовой защиты соединены с соответствующими входами электронного блока преобразования информации, выходы которого соединены соответственно через блок управления автоматическим выключателем с исполнительным блоком защиты, а через блок регистрации и оповещения аварийных режимов - с вводной панелью, установленной на посту электрической централизации (RU 25117 U1, H02H 77/00, 10.09.2002).
Известный способ осуществляет защиту от опасных токов и перенапряжений низковольтных фидеров электроснабжения постов электрической централизации (ЭЦ). Однако он не обеспечивает защиту оболочки магистрального кабеля от наводимых напряжений от внешних источников электромагнитных полей.
Известен способ защиты аппаратуры связи и линейно-кабельных сооружений на железнодорожном транспорте, реализуемый в устройстве защиты аппаратуры и линейно-кабельных сооружений проводной связи на железнодорожном транспорте (RU 250919, H04B 3/28, B61L 27/04, 10.03.2014).
Известный способ обеспечивает защиту аппаратуры связи и линейно-кабельных сооружений путем контроля в режиме реального времени токов в защитной оболочке кабеля и в цепи общего защитного заземления, сравнения измеренных значений токов с допустимыми пороговыми значениями и своевременного оповещения обслуживающего персонала при возникновении на оболочке кабеля или измеряемой цепи величин токов, превышающих допустимое пороговое значение.
Однако известный способ не снижает до безопасного значения уровни наводимых напряжений и токов в оболочке кабеля и цепях, а только контролирует их величину. Кроме того, для каждой контролируемой цепи необходим свой блок защиты аппаратуры, соответствующее программное обеспечение и средства сигнализации.
Наиболее близким аналогом является способ защиты аппаратуры системы автоблокировки на железнодорожном транспорте, заключающийся в том, что у магистрального кабеля, обеспечивающего функционирование аппаратуры двух оконечных пунктов системы автоблокировки, осуществляют заземление брони и металлической оболочки на контур заземления каждого оконечного пункта системы автоблокировки (Ведомственные строительные нормы правила производства работ по устройству автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте (СЦБ) кабельные работы ВСН 129/I-80, п. 3.75. Утверждены Минтрансстроем СССР 25 апреля 1980 г., № М-599).
Как известно, при магнитном влиянии в каждой металлической оболочке и в проводных цепях кабеля индуцируются напряжения, величины которых определяются текущим значением тягового тока в контактном проводе и рельсах, конструкцией кабеля и его размещением в пределах длины и ширины зоны сближения с трассой электрифицированной железной дороги.
Известный способ обеспечивает снижение опасных и мешающих напряжений от магнитного влияния на металлические оболочки кабелей и цепи СЦБ в местах подвода к оконечному оборудованию за счет их заземления с помощью индивидуальных заземлителей. Отказ от заземлителей недопустим из-за требований охраны труда по защите персонала от опасных напряжений.
Однако из-за протекания части тягового тока непосредственно по земле между точками заземления возникает разность потенциалов, что обуславливает появление на металлической оболочке и цепях кабеля дополнительного напряжения уже в результате гальванического влияния. При этом величина напряжения зависит от взаимного размещения оконечных заземлителей относительно полотна железной дороги, степени удаления их от тяговых подстанций, токовой нагрузки и показателей проводимости земли. Это приводит не только к циркуляции части тягового тока по оболочке, но и к выгоранию кабеля и аппаратуры СЦБ в случае недопустимой величины тока.
Задачей настоящего изобретения является создание надежного способа защиты аппаратуры автоблокировки от воздействия тягового тока на железнодорожном транспорте.
Технический результат заключается в снижении наведенных напряжений в цепях СЦБ за счет исключения воздействия на эти цепи доли тяговых токов, протекающих по оболочкам кабеля.
Технический результат достигается тем, что в способе защиты аппаратуры системы автоблокировки на железнодорожном транспорте у магистрального симметричного кабеля с витыми парами, обеспечивающего функционирование аппаратуры двух оконечных пунктов системы автоблокировки, осуществляют заземление брони и металлической оболочки на контур заземления каждого пункта системы автоблокировки, а в середине магистрального кабеля устанавливают изолирующую муфту, разъединяющую его металлическую оболочку и броню.
Представлен чертеж, поясняющий существо предлагаемого способа.
На чертеже изображены магистральный симметричный кабель с витыми парами, обеспечивающий функционирование аппаратуры двух оконечных пунктов 1 и 2 системы автоблокировки (СЦБ), заземлители 3 и 4, осуществляющие заземление брони 5 и металлической оболочки 6 кабеля на контур заземления соответственно пункта 1 и 2 СЦБ, в середине длины магистрального кабеля установлена изолирующая муфта 7, которая не разъединяет токопроводящие жилы 8 кабеля, но разъединяет его броню 5 и металлическую оболочку 6.
В типовой кабельной линии из симметричного кабеля с витыми парами при отсутствии установленной в середине изолирующей муфты при заземлении брони и металлической оболочки по концам кабельной линии на пунктах СЦБ обратный ток тяговой сети (ток отсоса), протекая по земле, затекает в броню и металлическую оболочку и индуцирует в токопроводящих жилах кабеля ЭДС. В симметричном кабеле с витыми парами в зависимости от степени их симметрии ЭДС в большей или меньшей степени компенсируется и теоретически может быть сведена до минимума, не оказывающего мешающего воздействия на аппаратуру СЦБ.
Однако в реальности из-за отсутствия полной симметрии витой пары в ней возникает разность потенциалов, которая будет тем выше, чем больше суммарная величина тока, текущего по оболочкам кабеля, вызванная тяговым током (цепью отсоса).
Изолированная муфта 7, установленная в середине длины кабельной линии, делит ее на два консольных участка, броня 5 и металлическая оболочка 6 каждого из которых заземлены на контур заземления пунктов 1 и 2 СЦБ. При этом обеспечивается выполнение требований техники безопасности в местах размещения оконечного оборудования на станциях, снижается до двух раз значение потенциала брони 5 и металлической оболочки 6 по отношению к земле в месте расположения изолированной муфты 7, а снижение тока, протекающего по металлической оболочке 6 кабеля, приводит к уменьшению наводок в проводных цепях СЦБ до допустимых значений по условиям безопасной работы аппаратуры СЦБ.
Таким образом, предлагаемый способ повышает степень защиты аппаратуры автоблокировки от воздействия тягового тока за счет снижения влияния наведенных напряжений в цепях СЦБ и токов, протекающих по оболочкам кабеля.
Способ защиты аппаратуры системы автоблокировки на железнодорожном транспорте, заключающийся в том, что у магистрального симметричного кабеля с витыми парами, обеспечивающего функционирование аппаратуры двух оконечных пунктов системы автоблокировки, осуществляют заземление брони и металлической оболочки на контур заземления каждого пункта системы автоблокировки, а в середине магистрального кабеля устанавливают изолирующую муфту, разъединяющую его металлическую оболочку и броню кабеля.
