ИСТОЧНИКИ ПОМЕХ В СИСТЕМАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
Состав систем обеспечения движения поездов и их элементная база
На сети ж.д. находятся в эксплуатации системы обеспечения движения поездов нескольких поколений. При этом относительная доля систем, построенных на релейной элементной базе, неизмеримо больше доли электронных систем. Электромагнитные реле практически нечувствительны с помехам, но сами генерируют пачки импульсных помех с амплитудой до 1300 В.
В системах ЭЦ в электроприводах стрелок вначале были только двигатели постоянного тока, что было обусловлено простотой аккумуляторного резервирования питания ЭЦ. В настоящее время используются главным образом асинхронные двигатели переменного тока.
В системах ЭЦ и АБ имеются трансформаторы в РЦ и светофорах. Коммутация электродвигателей приводов и трансформаторов сопровождается образованием импульсных помех (ИП). Таким образом, системы ЭЦ и АБ являются источниками ИП.
Системы телемеханики сейчас полностью электронные. При сопряжении аппаратуры ДЦ, ДК с ЭЦ и АБ актуальна задача защиты ДЦ, ДК от ИП, создаваемых ЭЦ и АБ.
Системы связи достаточно однородные в части элементной базы и стыковок с помехогенерирущими системами не имеют.
Внутренние и внешние источники помех:
Внутренняя эмиссия помех; внешние источники
Если помехи создаются внутри системы при работе её элементов, то их называют внутренними. Внутренняя эмиссия (излучение) помех имеет место в системах ЭЦ. Наиболее значительным источниками являются коммутационные процессы, возникающие при размыкании цепей с индуктивными нагрузками. Для систем железнодорожной автоматики, телемеханики (СЖАТ) и связи коммутируемыми индуктивными нагрузками являются электромагнитные реле, трансформаторы, электродвигатели. Наши исследования показали, что среди названных источников помех наиболее значимыми являются электромагнитные реле (ЭМ). Причиной явно выраженных помехогенерирующих свойств ЭМ является их высокая индуктивность. Так, у реле НМШ1-1800 (наиболее типичного реле СЖАТ) индуктивность при притянутом к сердечнику якоре составляет 900 Гн, при непритянутом к сердечнику якоре - 600 Гн. Осциллограммы переходных процессов, возникающих при размыкании цепи питания реле НМШ-1800 напряжением 24 В фронтовым контактом реле НМШ-1800 (рис.1, снимок вверху) и тыловым контактом реле НМШ-1800 (рис.1, снимок внизу) показывают, что процесс размыкания цепи с индуктивностью содержит множество элементарных импульсов, образующих пачку определенной продолжительности, модулированную по амплитуде и частоте. Так, при коммутации фронтовым контактом амплитуда импульсов превышает 1200 В, частота – 5 МГц, длительность пачки импульсов – 1,2 мс, а при коммутации тыловым контактом амплитуда импульсов достигает 1060 В, частота – 10 МГц, длительность пачки импульсов – 2,2 мс.
Рис.1 Осциллограмма переходных процессов, возникающих при размыкании цепи питания реле НМШ-1800 напряжением 24 В фронтовыми контактами реле НМШ-1800 (снимок вверху); тыловыми контактами реле НМШ-1800 (снимок внизу).
Масштаб: mu = 24 В/дел; mt = 50 мкс/дел; в одном крупном делении (достаточно четко зафиксированном на снимках) содержится 10 мелких делений, для которых указан масштаб.
Коммутация питающих линий высокого и низкого напряжения
Всякое превышение мгновенным значением напряжения амплитуды наибольшего рабочего напряжения называют перенапряжением.
Одной из основных характеристик (другие характеристики - повторяемость и форма кривой) является кратность перенапряжения:
,
где U max -максимальное значение уровня перенапряжения;
Uнаиб.раб. - наибольшее рабочее напряжение (например, 220В+10%).
Различают квазистационарные и коммутационные перенапряжения.
Квазистационарные перенапряжения в сетях 10-35 кВ длятся от секунд до десятков минут и обусловлены резонансными (неполнофазный режим) и феррорезонансными явлениями (последние связаны с контурами, содержащими емкость и индуктивность с насыщающимся магнитопроводом).
Коммутационные перенапряжения имеют импульсный характер (они относятся к классу импульсных помех) возникают при скачкоообразных (быстрых во времени) изменениях режимов работы элементов сети (отключение или включение коммутационных аппаратов), пробоях изоляции (в том числе повторных зажиганиях дуги в месте повреждения изоляции), резких изменениях параметров нелинейных элементов (например, тиристоров).
При включении линии под напряжение К≤2,0; если работает АПВ (автоматическое повторное включение), то К≤3,5.
При включении трансформаторов, например, ОМ или ОЛ, К≤2,0
Газоразрядные приборы
Для условий эксплуатации СЖАТ и систем связи источниками ЭМ ИП являются люминесцентные лампы (рис. 2-4).
