ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
§ 55. Особенности электроснабжения устройств
Требования, предъявляемые к электроснабжению устройств автоматики и телемеханики.
Для четкой работы устройств автоматики и телемеханики железнодорожного транспорта необходимо надежное и непрерывное электроснабжение. Устройства СЦБ железнодорожного транспорта и входящие в их комплекс другие потребители относятся к различным группам электроприемников.
К потребителям особой группы I категории относятся устройства электрической централизации участковых, узловых пассажирских и сортировочных станций с числом стрелок более 30, а также центральных постов диспетчерской централизации.
Потребителями I категории являются устройства: электрической централизации промежуточных станций с числом стрелок до 30; автоблокировки, сортировочных механизированных горок; светофорной сигнализации с ключевой зависимостью; тоннельной и переездной сигнализации; технологической нагрузки постов обнаружения перегрева букс (ПОНАБ); контрольных пунктов АЛС; пунктов списывания номеров вагонов на сортировочных станциях с автоматической системой управления; наружного освещения вершин горок, путей надвига и зоны замедлителей; обвальной сигнализации.
К потребителям I категории относятся также гарантированное (минимальное необходимое) освещение в зданиях, обеспечивающее эксплуатацию устройств СЦБ, вентиляция электростанции и аккумуляторных.
К потребителям II категории принадлежат: компрессорные станции для пневматической очистки стрелок электрической централизации; воздуходувные станции пневматических почт и пункты списывания номеров вагонов на сортировочных станциях, не имеющих автоматической системы управления; наружное освещение сортировочных парков механизированных горок (за исключением зоны замедлителей, которые относятся к I категории).
Потребителями III категории являются: внутреннее освещение и общая вентиляция всех служебно-технических зданий, устройств СЦБ и механизированных сортировочных горок; контрольно-испытательные пункты приборов и оборудования СЦБ; мастерские, монтерские пункты, сетевые районы, гаражи.
Присоединение устройств СЦБ к источникам питания.
К потребителям I категории относятся электроприемники, нарушение электроснабжения которых может привести к опасности для жизни людей, значительному ущербу народному хозяйству, повреждению оборудования, массовому браку продукции, расстройству сложного технологического процесса, нарушению особо важных элементов городского хозяйства. Поэтому указанные потребители должны получать питание от надежных, постоянно действующих энергосистем, электростанций, подстанций или линий электропередачи, располагающих достаточной мощностью и имеющих стабильную частоту и напряжение на своих шинах.
Под понятием «шины источников питания» подразумевается место присоединения линий низкого или высокого напряжения, питающих устройства СЦБ, непосредственно или через понижающие и разделительные трансформаторы.
Приемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания и перерыв их электроснабжения может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания. Это время должно быть минимальным, но не более 1,3 с.
Для особой группы приемников I категории необходимо предусматривать дополнительное электроснабжение от третьего независимого источника. В качестве такого источника используют автоматизированные дизель-генераторы или аккумуляторные батареи.
К потребителям II категории относятся приемники, перерыв в электроснабжении которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушением нормальной трудовой деятельности большого числа городских жителей.
Приемники II категории следует обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания, допускается питание по одной воздушной или кабельной линии. Кабельная линия или кабельные вставки в воздушной линии должны быть выполнены двумя кабелями, каждый из которых выбирают по длительно допустимой нагрузке линии. При нарушении электроснабжения от одного из источников питания или повреждении воздушной или кабельной линии допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания или устранения повреждения действиями дежурного персонала или выездной бригады.
Для электроснабжения потребителей I и II категорий источниками энергии должны быть подстанции или линии электропередачи, входящие в энергосистему, или электростанции, которые должны иметь не менее двух агрегатов, каждый из которых по мощности может обеспечить все электрические активные и реактивные нагрузки от устройств СЦБ и других приемников, работающих с ними в комплексе.
При отсутствии для питания устройств СЦБ двух независимых источников, от которых осуществляется питание приемников I и II категорий, бесперебойность питания устройств обеспечивается дизель-генераторной установкой, а при сравнительно небольших мощностях — непосредственно от аккумуляторных батарей или через преобразователи.
Для резервирования питания переменным током устанавливают автоматизированные дизель-генераторы второй степени автоматизации мощностью 16, 24 и 48 кВт или электростанции мощностью 8 кВт.
Все нагрузки устройств СЦБ и механизированных сортировочных горок должны подсоединяться к источникам питания раздельными питающими линиями. Для устройств автоблокировки, диспетчерской и электрической централизации на входных зажимах кабельных ящиков сигнальных установок и шинах вводных панелей постов ЭЦ и ДЦ норма фазового напряжения должна быть 230 В при частоте 50 Гц ± 2%. Отклонение от установленных норм напряжения допускается в сторону уменьшения не более 10%, а в сторону увеличения не более 5%.
Для того чтобы выполнялись эти требования, площадь поперечного сечения проводов и кабелей питающих линий подбирают специальным расчетом, предусматривают оборудование разъединителей высоковольтной линии СЦБ устройствами дистанционного управления из помещения ДСП, а фидеров автоблокировки — устройствами автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резерва (АВР), контроля однофазного заземления и дистанционного управления фидерных выключателей, а также сигнализацией действия этих устройств. Релейная защита и автоматика питающих пунктов высоковольтных линий СЦБ должны обеспечивать восстановление напряжения на линии не более чем за 1,3 с после возникновения короткого замыкания.
Основные требования, предъявляемые к вторичным источникам электропитания.
Вторичные источники электропитания устройств автоматики предназначены для заряда кислотных аккумуляторных батарей от сети переменного тока и преобразования постоянного тока батарей в переменный при выключении основных источников питания.
Одним из основных требований, предъявляемых к вторичным источникам электропитания, является обеспечение высокой надежности систем питания. Существенное повышение надежности и аппаратуры достигается за счет замены машинных преобразователей на статические,в которых нет быстроизнашиваемых деталей и отсутствует увеличение пусковых токов.
Важным требованием к современной аппаратуре электропитания является максимальное сокращение эксплуатационных расходов.
К ним относятся затраты времени обслуживающего персонала на обслуживание устройств, производство профилактических измерений и осмотра, а также на проверку и текущий ремонт на ремонтно-технологических участках.
Сокращаются затраты времени на проверку и ремонт аппаратуры электропитания благодаря применению более надежных полупроводниковых приборов, которые не имеют сложных механических регулировок и периодичность проверок которых значительно реже, чем релейных устройств.
При создании схем электропитания стремятся к сокращению капитальных затрат на изготовление аппаратуры. Например, в одной конструкции с многократным использованием почти всех составляющих деталей совмещены преобразователь постоянного тока в переменный и зарядное устройство, которые работают неодновременно.
Важным требованием является экономия электроэнергии. Сокращение расхода электроэнергии дает возможность применять аккумуляторы меньшей емкости, т. е. экономить дефицитные материалы. Экономия электроэнергии достигается прежде всего за счет повышения к. п. д. вторичных источников питания и использования более выгодного режима заряда батарей.