МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЗАЩИТЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ СЦБ И СВЯЗИ ОТ АТМОСФЕРНЫХ
И КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ.
МОСКВА «ТРАНСПОРТ»
Главное управление сигнализации и связи
Настоящие Методические указания содержат основные сведения об атмосферных и коммутационных перенапряжениях и воздействии их на полупроводниковые приборы, данные об электрической прочности и токонесущей способности этих приборов. Изложены основные методы их грозозащиты, приведена методика определения ее эффективности.
Предназначены для специалистов, связанных с разработкой, проектированием и эксплуатацией аппаратуры железнодорожной автоматики, телемеханики и связи.
Составлены старшим научным сотрудником ВНИИЖТа И. Г. Евсеевым; младшим научным сотрудником ВНИИЖТа Н. С. Белоглазовой и ведущим инженером ЦШ МПС В. Б. Ягодиным
ВВЕДЕНИЕ
В устройствах СЦБ и связи широкое распространение получила аппаратура, выполненная на полупроводниковых приборах. (ПП). Опыт эксплуатации показал, что надежность ее работы значительно ниже, чем аппаратуры, построенной с использованием электромеханических реле, электронных ламп и др. Основные причины снижения надежности заключаются в том, что полупроводниковые диоды и транзисторы обладают относительно низкой электрической прочностью и токонесущей способностью. В то же время эти приборы имеют более высокое быстродействие по сравнению с существующими приборами защиты (разрядниками).
По указанным причинам при наличии разрядников ПП чаще подвергаются опасным воздействиям различных внешних источников перенапряжений, таких, как грозовые разряды, липин электропередачи, контактные сети электрифицированных железных дорог и др., которые вызывают резкие изменения электрических параметров полупроводниковых диодов и транзисторов, а нередко и разрушают их. Зафиксированы также выходы из строя ПП от внутренних (коммутационных) перенапряжений, возникающих при включении или выключении силовых трансформаторов, электрических цепей с индуктивностями и т. д.
Для обеспечения надежной работы ПП в эксплуатационных условиях необходимо ограничить вышеуказанные перенапряжения до безопасных значений. Многолетний опыт показывает, что этого можно достигнуть, учитывая при разработке аппаратуры специфические особенности полупроводниковых приборов, правильным их выбором и включением.
В Методических указаниях приведены краткие сведения об источниках перенапряжений и их воздействиях на полупроводниковые приборы СЦБ и связи, а также сведения об импульсной электрической прочности и токонесущей способности ПП; более детально изложены основные параметры применяемых в настоящее время приборов защиты и требования, которым должны удовлетворять разрабатываемые устройства защиты от перенапряжении, а также методы определения эффективности грозозащиты. Указанные требования распространяются главным образом на полупроводниковые приборы, предназначенные для включения в воздушные линии сигнализации и связи (ЛСС) и силовые цепи постоянного и переменного тока.
Грозозащита ПП, применяемых в путевых устройствах автоблокировки, рассмотрена только для участков железных дорог с
тепловозной тягой. На электрифицированных участках эти приборы защищают главным образом от влияния тяговых токов, что в данных Методических указаниях не рассматривается.
В основу Методических указаний положены требования, изложенные в документе [2] и ГОСТ 5238—81, рекомендации, разработанные ВНИИЖТом в 1960—81 гг, а также отечественный и зарубежный опыт защиты от перенапряжений ПП и опыт эксплуатации новых средств защиты на Московской, Северо-Кавказской, Одесской, Октябрьской, Свердловской, Южно-Уральской, Горьковской и других дорогах.