Проектирование электропитающих установок для постов электрической централизации

СОДЕРЖАНИЕ

		Стр.
	Введение	4
1.	Разработка технических данных ЭПУ	5
	1.1. Объект электропитания и требования к ЭПУ	5
	1.2. Исходные данные для проектирования ЭПУ	5
	1.3. Характеристика электроснабжения	6
	1.4. Системы электропитания и характеристика питаемых устройств	7
	1.5. Требования к качеству электрической энергии	8
	1.6. Аккумуляторная батарея	8
2.	Разработка структурной схемы ЭПУ	9
3.	Расчет и распределение нагрузок панели ПР-ЭЦК	9
	3.1. Лампы табло, пульта и питающих панелей	11
	3.2. Устройства гарантированного питания	14
	3.3. Стрелки двойного управления	14
	3.4. Контрольные цепи стрелок	14
	3.5. Дешифраторные ячейки	14
	3.6. Внепостовые цепи	15
	3.7. Электропневматаческие клапаны	15
	3.8. Лампы пульта ограждения составов	15
	3.9. Трансмиттерные реле и трансмиттеры	15
	3.10. Кодирующие трансформаторы 50Гц	15
	3.11. Маршрутные указатели	16
	3.12. Светофоры	16
4.	Расчет преобразователя ППВ-1	17
5.	Расчет аккумуляторной батареи	21
6.	Расчет нагрузки выпрямителей панели ПВП-ЭЦК	24
7.	Расчет стрелочной панели ПСП-ЭЦК	26
8.	Расчет преобразовательных панелей ПП25-ЭЦК	27
9.	Расчет вводной панели ВП-ЭЦК и нагрузки на внешние источники тока	30
10.	Резервная электростанция	31
11.	Функциональная схема электропитающей установки	32
12.	Сметно-финансовый расчет электропитающей установки	33
	Приложение 1. Устройства электропитания постов ЭЦ крупных станций	34
	Приложение 2. Трансформаторы серии ТС	45
	Приложение 3. Нагрузка устройств связи на постах ЭЦ	46
	Приложение 4. Осветительная и силовая нагрузка на постах ЭЦ	46
	Приложение 5. Резервные электростанции	46
	Приложение 6. Спецификация	47
	Приложение 7. Габаритные размеры и стоимость оборудования для ЭПУ	48
	Приложение 8. Аккумуляторы	48
	Приложение 9. Исходные данные для проектирования ЭПУ поста ЭЦ	50
	Список рекомендуемой литературы	53

Введение

В современных системах железнодорожной автоматики к устройствам электропитания предъявляют жесткие требования в отношении надежности, стабильности напряжения и величины пульсации. Несоблюдение этих требований может привести к нарушению работы средств управления на транспорте и отразиться на безопасности движения поездов. Поэтому роль установок электропитания в обеспечении четкой и безаварийной работы железнодорожного транспорта весьма велика.

Целью данного проекта является выработка у студентов навыков решения задач по организации и проектированию электропитающих установок для постов электрической централизации (ЭЦ).

Требования к выполнению проекта. Согласно исходным данным задания и нормативов, с помощью методических указаний, изложенных в данном пособии, следует разработать оптимальный вариант электропитающей установки (ЭПУ) для поста ЭЦ и рассчитать ее основные элементы.

Выполненную работу представить в виде структурной и функциональной схем ЭПУ поста ЭЦ и пояснительной записки объемом 15-20 страниц. Графический материал обозначается как рисунки, и размещаются после ссылки в тексте. Оформление производится в соответствии с общими правилами выполнения курсовых и дипломных проектов.

При разработке ЭПУ следует указывать возможные варианты решений, их оценку и характеристику принятого варианта. Пояснительная записка должна составляться предельно кратко, с обоснованием принятых решений.

Все расчеты должны сопровождаться примерами с расчетными величинами. Каждый этап расчетов в разделе рекомендуется нумеровать и выделять группой ключевых слов. Для применяемых в проекте устройств необходимо приводить основные технические данные. При использовании различного справочного материала следует указывать источник.

1. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ ДАННЫХ ЭПУ

1.1. Объект электропитания и требования к ЭПУ. Современная система ЭЦ характеризуется централизованным питанием всех объектов: светофоров, стрелочных электроприводов, рельсовых цепей и сооружаемых в комплексе с ЭЦ устройств станционной оперативно-технологической связи, поездной радиосвязи, устройств пневматической системы очистки стрелок от снега и др.

Аппаратура ЭЦ (пульты управления, табло, релейные стативы и др.) устанавливается в отдельных зданиях, выполняемых по типовым проектам, которые называют постами ЭЦ. На постах ЭЦ кроме аппаратуры автоматики и станционной связи часто устанавливают аппаратуру дорожной, а иногда и магистральной связи. Такие здания называют постами ЭЦ и связи. В зависимости от числа централизованных стрелок станции подразделяют на малые (до 30 стрелок), средние (от 30 до 100 стрелок) и большие (более 100 стрелок).

Для нормального функционирования объектов ЭЦ, аппаратуры связи и других устройств, расположенных на постах ЭЦ, требуется электрическая энергия, которая обеспечивается (ЭУ). Основными элементами ЭУ являются следующие.

Устройства электроснабжения, которые включают электростанции, линии электропередачи, трансформаторные подстанции и др.

Собственные электрические станции, осуществляющие резервное электроснабжение.

Сети электросилового оборудования и освещения, которые обеспечивают энергией системы вентиляции, отопления, оборудования мастерских и рабочее освещение производственных помещений.

Электропитающие установки (ЭПУ), которые являются основной частью ЭУ предприятия. Они предназначены для преобразования, регулирования, распределения и обеспечения бесперебойности подачи различных напряжений переменного и постоянного тока, необходимых для нормальной работы устройств автоматики и связи, ЭПУ включают в себя следующие элементы: выпрямительные и преобразовательные устройства, аккумуляторные батареи, устройства стабилизации напряжения и тока, распределительно-коммутационные устройства, распределительные сети, устройства защиты сигнализации и др.

ЭПУ должны удовлетворять следующим основным требованиям: обеспечивать надежное, бесперебойное (а в некоторых случаях и беспрерывное) электропитание аппаратуры напряжением необходимой стабильности, с допустимой величиной пульсации; быть экономичными при строительстве и эксплуатации; обладать достаточно высокими значениями КПД и коэффициента мощности; быть максимально автоматизированными; допускать возможность развития поста ЭЦ без замены основного силового оборудования.

1.2. Исходные данные для проектирования ЭПУ. По определенным в табл. П9.1 (прил. 9) вариантам исходных данных для проектирования ЭПУ поста ЭЦ, из таблиц П9.2, П9.3 и П9.4 выписать конкретные значения по основным пунктам (род тяги поездов, внешнее электроснабжение, характеристика станции) в табл. П9.5.

Все электроприемники, получающие питание от внешних источников, подразделяются на две группы гарантированного и негарантированного электроснабжения.

Устройства СЦБ и связи, вентиляция аккумуляторной и освещение помещений, где расположена основная аппаратура поста ЭЦ, относятся к группе гарантированного электроснабжения. Эта группа обеспечивается питанием от основного и дополнительного внешнего источника и от ДГА.

Остальные потребители относятся к группе негарантированного электроснабжения и при выходе из строя основного и резервного источников выключаются.

На каждом посту ЭЦ кроме гарантированного освещения должно быть предусмотрено аварийное освещение, обеспечивающее выполнение технологического процесса работы станции и обслуживание аппаратуры СЦБ и связи при аварии всех источников переменного тока. Оно обеспечивается электроэнергией от аккумуляторных батарей.

1.3. Характеристика электроснабжения. Все устройства автоматики и связи и другие потребители электрической энергии, размещаемые на постах ЭЦ, по надежности функционирования и требованиям к электроснабжению в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) подразделяются на три категории [1].

К I категории относятся электроприемники, нарушение электроснабжений которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, расстройство сложного технологического процесса и др. К этой категории относятся: устройства электрической централизации промежуточных станций с числом стрелок до 30, устройства автоблокировки, сети гарантированного освещения, вентиляции и отопления аккумуляторных помещений.

Ряд устройств автоматики и связи, предъявляющих еще более высокие требования к надежности электроснабжения, выделены в особую группу первой категории.

К этой группе относятся: устройства электрической централизации участковых, узловых и сортировочных станций с числом стрелок более 30, дома связи и обслуживаемые усилительные пункты, центральные посты диспетчерской централизации и др.

К электроприемникам II категории относятся: устройствеа компрессорных станций для очистки стрелок от снега, громкоговорящая парковая связь и др.

К электроприемникам III категории относятся: сети общего освещения и устройства вентиляции служебно-технологических помещений, электрооборудование мастерских, гаражей и др.

Электрическая энергия к приемникам I категории должна подаваться от двух независимых источников. Перерыв в электроснабжении может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания (АВР). Это время должно быть не более 1,3 с. Независимыми источниками энергии называют такие, когда прекращение действия одного не вызывает прекращения действия другого.

Электроэнергия к приемникам особой группы I категории должна подводиться от трех независимых источников. Перерыв в электроснабжении не должен превысить 1,3 с. Некоторые устройства (релейные схемы ЭЦ, электронные автоматические телефонные станции и др.) не допускают даже кратковременных перерывов.

Электроэнергию к приемникам II категории рекомендуется подводить от двух, а электропитание приемников III категории может осуществляться от одного источника. Перерывы в электроснабжении приемников этих категорий допустимы, но не более чем на одни сутки.

Объем, мощность, а следовательно, и стоимость ЭПУ связаны с условиями внешнего электроснабжения. Чем надежнее электроснабжение, тем проще и экономичнее будет ЭПУ.

Наибольшая надежность электроснабжения обеспечивается от государственных энергосистем, наименьшая – от местных электростанций прмышленных предприятий.

1.4. Системы электропитания и характеристика питаемых устройств. По способу построения аппаратуры системы электропитания общепринято подразделять на автономную, буферную, безаккумуляторную и комбинированную [1].

Для питания устройств электрической централизации применяются две системы электропитания, получившие название безбатарейная и батарейная.

В случае электроснабжения от двух внешних независимых надежных источников электрической энергии применяется безбатарейная система питания. В случае питания от одного источника или от двух ненадежных источников электрической энергии применяется батарейная система электропитания.

Все устройства автоматики на станциях ЭЦ по типу питания можно разбить на четыре группы.

I группа – устройства, для работы которых требуется источник постоянного тока с напряжением 24 В. К этой группе относятся: релейные схемы, осуществляющие зависимости по установке маршрутов; часть ламп панелей питания, табло и пульта.

Некоторые устройства этой группы, в частности реле, имеющие устройства самоблокировки, не допускают даже кратковременных перерывов в снабжении электрической энергией. Поэтому для питания этих устройств, как при батарейной, так и при безбатарейной системе электропитания используется ЭПУ с буферной (контрольной) батареей аккумуляторов напряжением 24 В. Батарея обеспечивает безобрывность цепей питания на время переключения с основного фидера на резервный или на время ремонта ДГА и, кроме того, сглаживает пульсацию в нормальном режиме.

II группа – устройства, для работы которых требуется источник постоянного тока с напряжением 220 В.

К этой группе относятся: электродвигатели постоянного тока для стрелочных приводов, комплекты выдержки времени и др.

Питание этих устройств при безбатарейной системе электропитания осуществляется непосредственно от выпрямителей, а при батарейной системе ранее осуществлялось от выпрямителей с буферной (рабочей) батареей на напряжение 220 В. В настоящее время эту батарею ввиду ее громоздкости не применяют, повысив надежность резервирования переменного тока за счет использования преобразователей постоянного тока в переменный. При отключении источников переменного тока (внешних сетей и дизель-генератора) к контрольной батарее аккумуляторов 24 В подключаются статические преобразователи – инверторы, обеспечивая питание основных устройств переменным током, в том числе и выпрямителей для питания двигателей стрелочных приводов.

Таким образом, термины "батарейная" и "безбатарейная" системы электропитания утратили свой первоначальный смысл, хотя и продолжают использоваться для классификации систем электропитания в устройствах автоматики.

III группа – устройства, для которых требуются источники переменного тока промышленной частоты (50 Гц) с различными напряжениями.

К этой группе относятся: лампы табло (24 В), лампы светофоров (220 В), контрольные цепи стрелок (220 В), маршрутные указатели, рельсовые цепи 50 Гц при автономной (тепловозной) тяге (220В). Питание этих устройств осуществляется от сети переменного тока, а при аварии последней - от ДГА или инверторов, через трансформаторы, изменяющие напряжение до необходимой величины.

IV группа – устройства, для питания которых требуются источники переменного тока с частотой, отличной от 50 Гц. К этой группе относятся рельсовые цепи. При электротяге переменного и постоянного тока питание рельсовых цепей чаще всего осуществляется током с частотой 25 Гц (220 В). Основное и аварийное питание цепи получают от статических преобразователей частоты.

1.5. Требования к качеству электрической энергии. Необходимые для нормальной работы устройств автоматики и связи требования к качеству электрической энергии сформулированы в технических данных аппаратуры, где указывают тип тока (переменный, постоянный), номинальное напряжение, допустимые пределы изменения напряжения, допустимое изменение частоты и величину нелинейных искажений (для переменного тока), допустимую величину пульсации (для постоянного тока).

Данные о допустимых пределах изменения напряжения приводятся в виде абсолютных значений предельных напряжений или как относительные изменения напряжения в процентах (точность стабилизации), определяемые по формуле:

k =(Uн 100). / Uн nom

где Uн – максимальное отклонение напряжения нагрузке от номинального, В;

+U = Uн max – Uн nom; –U = Uн nom – Uн min.

Для устройств СЦБ стабильность напряжения переменного тока должна быть не хуже k = (–10 +5)%, допустимое изменение частоты – не более 2%, величина коэффициента нелинейных искажений не выше 10%. Относительное изменение напряжения постоянного тока k должно быть не более 10%. Величина пульсации не нормируется, но должна быть как можно меньше.

1.6. Аккумуляторная батарея в ЭПУ постов ЭЦ выполняет следующие функции.

Является источником резервного питания наиболее ответственных устройств поста ЭЦ, при отключении источников переменного тока.
Обеспечивает безобрывность цепей питания при переключении фидеров питания и запуска ДГА.
Обеспечивает дополнительное сглаживание пульсации напряжения на выходе выпрямителей.

Для аварийного питания стационарной аппаратуры автоматики и связи на постах ЭЦ наиболее часто используют кислотно-свинцовые аккумуляторы. Щелочные аккумуляторы для питания стационарной аппаратуры используют редко, ввиду сильного изменения напряжения при разряде.

Время работы контрольной аккумуляторной батареи при безбатарейной системе питания устанавливается равным 12 часам.

Два часа отводятся на основной режим, когда питание получают наиболее важные устройства автоматики на станции и десять часов – на дополнительный, когда часть этих устройств выключается,

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1.Охарактеризовать объект электропитания и привести основные требования к ЭПУ. 2. Привести исходные данные согласно заданию в виде табл. П9.5 (прил. 9). 3. Характеристики электроснабжения привести в виде табл.1. В качестве дополнительных могут быть взяты источники электроснабжения, приведенные в табл. П9.3 (прил. 9) вариантов задания. 4. Привести данные, характеризующие требования к качеству электроэнергии, наметить и охарактеризовать систему электропитания. 5. Охарактеризовать назначение аккумуляторных батарей.

Таблица 1

Объект электро-снабжения	Категория объекта электроснабжения	Количество источников электроэнергии	Дополнительные источники электроснабжения
		Необходимо	Задано

2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ЭПУ

Структурная схема необходима для того, чтобы наметить основные элементы ЭПУ поста ЭЦ, уяснить их назначение и взаимосвязь. Схема является основой для дальнейшей разработки ЭПУ (расчета, выбора числа устройств, распределения нагрузок и др.).

Для питания устройств электрической централизации крупных станций (с числом стрелок более 30) используется комплект панелей серии ЭЦК. Техническое описание и данные панелей приведены в прил.1, более подробно – в [2].

Количество и тип панелей, используемых в ЭПУ, а также их взаимное подключение зависит от числа стрелок на станции, вида тяги на участке и системы электропитания.

На рис.1 приведен пример структурной схемы ЭПУ для питания оборудования электрической централизации на крупных станциях при электротяге переменного тока и автономной тяге на участках и безбатарейной системе питания.

В комплекте панелей типа ЭЦК предусмотрена возможность питания рельсовых цепей током частотой 50 Гц от трансформатора ТС2 на панели ПР-ЭЦК. Панели преобразователей ПП25-ЭЦК в этом случае не устанавливают. Однако, благодаря лучшим условиям работы этих цепей и по соображениям унификации схем чаще используют рельсовые цепи, питаемые током частотой 25 Гц.

При электротяге постоянного тока панели преобразователей ПП25-ЭЦК должны подключаться к вводной панели ПВ-ЭЦК вместо устройств связи через изолирующий трансформатор ТС3 во избежание подмагничивания блуждающими токами преобразователей частоты. Устройства связи в этом случае подключают ко вторичной обмотке трансформатора ТС3 через выключатель АВ.

Если линейное напряжение одного из фидеров внешнего электроснабжения 380 В, а другого – 220 В, то необходимо на выходе второго фидера предусмотреть установку трансформатора ТС2, повышающего напряжение до 380 В.

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Изучить техническое описание устройств электропитания постов ЭЦ крупных станций (прил.1). 2. На основании разработанных технических данных и описания аппаратуры составить структурную схему ЭПУ. На схеме указать необходимые типы панелей; основные устройства на панелях; межпанельные соединения; число проводов. 3. Наметить основные типы нагрузок (согласно заданию и данных прил. 1) и подключение их к соответствующим устройствам панелей; род тока (переменный, постоянный); номинальные напряжения цепей питания для всех заданных нагрузок.

3. Расчет и распределение нагрузок панели ПР-ЭЦК

Целью расчетов при проектировании ЭПУ постов ЭЦ является выбор типов и величин нагрузок, необходимых для работы станции с заданными исходными данными, распределение этих нагрузок между элементами электропитающей аппаратуры (панели питания, выпрямители, преобразователи, трансформаторы и др.) и определение необходимого количества этих устройств.

Особенностью расчетов при проектировании ЭПУ постов ЭЦ является широкое использование опытных данных, полученных на основе предшествующего проектирования и эксплуатации устройств СЦБ.

Рис. 1.

Институтом Гипротранссигалсвязь были определены функциональные зависимости, связывающие усредненные величины нагрузок устройств СЦБ с общими показателями станций (числом централизованных стрелок, числом подходов и др.).

Расчет нагрузок на источники электропитания производится с использованием ряда соотношений.

При расчете результирующей активной (Pi) и реактивной (Qi) мощностей однотипных устройств с использованием усредненных значений мощности, отнесенной к единице оборудования, используют формулы:

Pi = Pij nj ; Qi = Qij nj,

где Pij, Qij – средняя активная и реактивная мощность, приходящаяся на единицу измерения (на стрелку, пост ЭЦ и др.);

nj– количество единиц измерения.

Результирующая активная и реактивная мощности, потребляемые различными устройствами, определяются по формулам:

P = Pi; Q = Qi,

где Pi,Qi- активная и реактивная мощности различных устройств.

Полная (кажущаяся) мощность S, коэффициент мощности Cos , соотношение между мощностями и потребляемая мощность с учетом КПД устройства определяются на основании выражений:

S = (P2+Q2); Cos = P S;

Q =P ((1-Cos2 )) Cos = P tg ; P вх =Pн .

В процессе расчета панели ПР-ЭЦК (см. прил. 1, рис. П1.3) необходимо определить мощности различных нагрузок переменного тока, распределить их между элементами панелей и цепями питания, обеспечить равномерную нагрузку вторичных фазных обмоток трансформаторов ТС1 и ТС2, исключив возможность их перегрузки.

Номинальное напряжение и максимально допустимые мощности и токи нагрузок для различных цепей питания приведены в табл. П1.2 (прил. 1).

Одновременно с расчетом и распределением нагрузок панели ПР-ЭЦК рекомендуется составлять сводную таблицу мощностей нагрузок вторичных обмоток трансформаторов ТС1 и ТС2 (табл. 2).

3.1. Лампы табло, пульта и питающих панелей. Пульт и табло служат для управления ДСП устройствами ЭЦ станции. Табло обеспечивает контроль изолированных участков (свободны, заняты или замкнуты в маршруте), а также контроль за положением стрелок и покозаниями сигналов.

Для индикации используются коммутаторные лампы мощностью Pл = 2,5 Вт на номинальное напряжение 24 В.

Наибольшее число индикаторных ламп находится на табло, часть ламп находится на пульте и панелях питания. В дальнейшем эту нагрузку называют кратко – лампы табло или индикаторные лампы. Расчет ламп накаливания проводится по активной мощности. Установлено, что в нормальном режиме работы станции включено в среднем 3.5 лампы на стрелку [3].

Большая часть ламп табло в нормальном режиме работы станции (около 80%) получает непрерывное питание.

Таблица 2

Примечания: *Максимально допустимая мощность нагрузки определяется по данным Imax и Umax , приведенным в табл. П1.2.

** Максимально допустимая мощность нагрузки определяется с учетом мощности других нагрузок в данной группе (табл. П1.2).

М о щ н о с т ь л а м п т а б л о н е п р е р ы в н о г о п и т а н и я может быть определена по следующей формуле:

Pлн=Pлнс nс,

где Pлнс – мощность ламп табло непрерывного питания в расчете на одну стрелку может быть определена как

Pлнс = 2,5 3,5 0,8 = 7 Вт;

nс – число централизованных стрелок на станции (см. исходные данные разд.1).

Все индикаторные лампы получают питание напряжением 24В от обмотки “a” ТС1. Регулятор РНТ позволяет изменять напряжение на нагрузке в пределах 24-16В.

Основная часть ламп табло непрерывного питания подключается к цепи C. Резервное питание эта нагрузка получает от аккумуляторной батареи по цепи П.

После полной загрузки цепи C (см. табл. П2.1), дополнительно используют цепь CX. В случае полной загрузки обеих цепей C и CX (при выполнении курсового проекта) ограничивают мощность индикаторных ламп непрерывного питания допустимой мощностью этих цепей.

Часть ламп табло в нормальном режиме работы станции (около 15%) получает импульсное питание (40 имп/мин) через блок БСК2 по цепи PCXM.

М о щ н о с т ь л а м п т а б л о с и м п у л ь с н ы м п и т а н и е м 4 0 и м п / м и н может быть определена по формуле:

Pл40 = Pл40с nс,

где Pл40с – мощность ламп табло с импульсным питанием 40 имп/мин в расчете на одну стрелку (может быть принята Pл40с = 2.5 3.5 0.15 = 1,31 Вт)

Небольшая часть ламп табло в нормальном режиме (около 5%) получает импульсное питание (60 имп/мин) через блок БСК3 по цепи СМ. Резервное питание эта нагрузка получает от преобразователя ППВ-1 на панели ПВП-ЭЦК по цепи ПХГКС.

М о щ н о с т ь л а м п т а б л о с и м п у л ь с н ы м п и т а н и е м 6 0 и м п / м и н может быть определена по формуле:

Pл60 = Pл60c nс,

где Pл60с – мощность ламп табло с импульсным питанием 60имп/мин в расчете на одну стрелку (может быть принята Pл60с = 2,5 3,5 0,05 = 0,43 Вт).

После полной загрузки цепи СМ дополнительно используют цепь СХМ.

Наибольшая нагрузка от ламп табло будет, когда ДСП проверяет положение стрелок. В этом случае он дополнительно включает подсветку стрелочных участков на табло.

Мощность ламп подсветки стрелочных участков:

Pлп =Pлпс nс,

где Pлпс – мощность ламп подсветки табло отнесенная на одну стрелку.

Установлено, что общая средняя мощность всех ламп табло при подсветке всех стрелочных участков составляет 14 Вт на стрелку [3]. В этом случае:

Pлпс = (14 2,5 – 3,5) 2,5 = 5,25 Вт.

Лампы подсветки стрелочных участков подключают к цепи 1НКСХ.

Если мощность Pлп превышает допустимую для данной цепи, то лампы подсветки разбивают на группы, которые включаются ДСП раздельно с помощью реле 1НКС, 2НКС, 1ЧКС, 2ЧКС. Распределение мощностей ламп подсветки между цепями 1НКСХ, 2НКСХ, 1ЧКСХ, 2ЧКСХ производится проектировщиком, исходя из условий работы станции и допустимой мощности нагрузки цепей.

Общая мощность ламп табло при нормольном режиме и подсветке не должна превышать допустимую Pл max для обмотки “a”ТС1:

Pл = Pлн + Pл40 + P л60 + Pлп Pл max.

Если общая мощность (Pл) превышает допустимую (Pл max), необходимо увеличить число панелей ПР-ЭЦК.

3.2. Устройства гарантированного питания. В качестве таких нагрузок могут быть приняты различные устройства, для которых необходимо обеспечить надежное питание переменным током.

Мощность устройств гарантированного питания приведена в исходных данных (раздел 1) в расчете на пост ЭЦ.

Нагрузки получают питание от обмотки “b”ТС1 по цепи ПХР1.

Резервное питание эта нагрузка получает от преобразователя ППВ-1 по цепи ПХГКС.

3.3. Стрелки двойного управления. Часть стрелок станции может быть передана на местное управление. Полная мощность устройств передачи стрелок на местное управление определяется:

Sмс=Sмсс nмс,

где Sмсс – мощность устройств передачи на местное управление одной стрелки (составляет 10 ВА при сos = 0,8);

nмс – число стрелок передаваемых на местное управление( см. исходные данные разд.1).

Нагрузка получает питание от обмотки “b”ТС1 через трансформатор Т5, понижающий напряжение до 110 В, по цепи ПХМУ.

Резервное питание нагрузка получает от преобразователя ППВ-1 по цепи ПХГКС.

3.4. Контрольные цепи стрелок. Полная мощность цепей контроля стрелок Sкс определяется из соотношения:

Sкс=Sксс nc,

где Sксс – мощность цепей контроля в расчете на одну стрелку (составляет Pксс = 7,7 Вт, Qксс = 5,3 вар [5])

Нагрузка получает питание то обмотки “b”ТС1 по цепи ПХКС.

3.5. Дешифраторные ячейки. Полная мощность дешифрирующих устройств на станции Sда зависит от числа подходов к станции и может быть определена по формуле:

Sд=Sдп nп

где Sдп – мощность дешифрирующих устройств в расчете на один подход (составляет Pдп = 16,6 Вт, Qдп = 16,8 вар);

nп- число подходов к стонции (смотри исходные данные разд.1)

Нагрузки получают питание от обмотки “a”ТС2 через трансформатор Т7 (СОБС-2А), понижающий напряжение до 12 В или 16 В по цепям ПХ12 и ПХ16.

Мощность нагрузок между цепями может быть распределена поровну. Резервное питание нагрузки получают от преобразователя ППВ-1 по цепи ПХГКС.

3.6. Внепостовые цепи. В качестве нагрузок этого вида к панелям могут быть подключены устройства контроля перегонов, прилегающих к станции, устройства смены направлений и др.

Мощность этих нагрузок в среднем в расчете на пост ЭЦ, при числе стрелок до 130 может быть принята равной:

Pвц= 80 Вт; Qвц = 26,3 вар.

Нагрузка получает питание от обмотки “a” ТС2 по цепи ПХ220, далее на панель ПВП-ЭЦК, через Т1 и выпрямитель В. Постоянный ток напряжением 28…30 В поступает к нагрузкам по цепи ПП.

Резервное питание нагрузки получают от преобразователя ППВ-1 по цепи 220 В, на панели ПВП-ЭЦК.

3.7. Электропневматаческие клапаны (ЭПК) используются для пневматической очистки стрелок от снега, на станциях, подверженных снежным заносам (см. исходные данные разд.1).

Мощность нагрузки при обдуве одновременно двух стрелок в разных районах станции определяется по усредненным данным в целом на пост ЭЦ и может быть принята равной:

Pэпк = 26 Вт; Qэпк = 94 вар.

Нагрузка получает питание от обмотки “a” ТС2 по цепи ПХ220, далее на панель ПВП-ЭЦК через Т2 , выпрямитель ВП2, постоянный ток напряжением 220 В поступает к нагрузкам по цепи ПБ ЭПК.

3.8. Лампы пульта ограждения составов. Мощность ламп пультов ограждения составов на путях их осмотра и ремонта, определяется по усредненными данными в целом на пост ЭЦ и может быть принята равной:

Pпо = 90 Вт; Qпо = 20 вар.

Нагрузка получает питание от обмотки “a” ТС2 через трансформатор Т8, понижающий напряжение до 24-36 В по цепям: непрерывное – через цепь ОПХ, импульсное – через БСК4 по цепи ОПХМ.

3.9. Трансмиттерные реле и трансмиттеры. Мощность нагрузки, создаваемой трансмиттерными реле и кодовыми трансмиттерами, определяется по усредненным данным в целом на пост ЭЦ и может быть принята равной Sтр = 110 ВА, при сos = 0,8.

Нагрузка получает питание от обмотки “b” ТС2 через трансформатор Т6, понижающий напряжение до 110 В, по цепи ПХТР.

3.10. Кодирующие трансформаторы 50Гц. Кодирование стационарных рельсовых цепей 25 Гц токами 50 Гц используется на участках с автономной и электротягой постоянного тока.

Мощность нагрузки от кодирующих трансформаторов, определяется из соотношения:

Sк=Sкп nп,

где Sкп – мощность кодирующих трансформаторов, отнесенная на один подход
(Pкп = 22 Вт, Qкп = 76 вар); nп – число подходов к станции.

Нагрузка может получать питание от обмоток ”a” и “b” ТС2 по цепям ПХ2 и ПХ1 (вместо рельсовых цепей 50Гц).

3.11. Маршрутные указатели. Лампы маршрутных указателей рассчитаны на ток напряжением 220 В. Поэтому для них трансформаторы не устанавливают и коэффициент мощности примерно равен единице.

Мощность маршрутных указателей Pм определяется по усредненным данным, в целом на пост ЭЦ, и составляет на станциях с числом стрелок до 140 составляет 700 Вт, а на станциях с большим числом стрелок – 1400 Вт [3].

Для питания маршрутных указателей используют фазные обмотки ”b” ТС1 и ТС2. При этом для питания маршрутных указателей направления (см. исходные данные разд.1) используют цепи ПХУ1, ПХУ2 и ПХУ3; из них ПХУ2 напряжением 232 В для удаленных объектов. Для питания маршрутных указателей пути отправления – цепи ПХУС1 и ПХУС2, из них ПХУС2 напряжением 232 В для удаленных объектов.

В режиме ДСН (двойное снижение напряжения) маршрутные указатели пути отправления получают питание напряжением 50 В от трансфарматора Т3.

При наличии на станциях разнотипных указателей их мощности распределяются между цепями питания по усмотрению проектировщика.

3.12. Светофоры. Лампы станционных светофоров являются одной из основных нагрузок панелей питания. Их питание осуществляется током напряжением 12 В через индивидуальные понижающие трансформаторы, установленные около светофоров. На эти трансформаторы от панелей питания подается ток напряжением 220 В.

Установленно, что средняя мощность, необходимая для питания светофоров в расчете на одну централизованную стрелку, равна 28,6 ВА при сos = 0.95 [5].

Часть светофоров (около10%) работает с импульсным питанием мигающих огней.

М о щ н о с т ь с в е т о ф о р о в с и м п у л ь с н ы м п и т а н и е м мигающих огней может быть определена по формуле:

Sси = Sсис nс,

где Sсис – мощность светофоров с импульсным питанием в расчете на одну стрелку (может быть принята Sснс = 28,6 0,1= 2,86 ВА при сos = 0,95).

Эти светофоры получают питание от обмотки “c”ТС1 через БСК1 по цепи ПХСМ.

Резервное питание осуществляется от преобразователя ППВ-1 по цепи ПХГС.

Большая часть светофоров (около 90%) получает непрерывное питание.

М о щ н о с т ь с в е т о ф о р о в н е п р е р ы в н о г о п и т а н и я может быть определена по формуле:

Sсн= Sснс nс,

где Sснс – мощность светофоров с непрерывным питания в расчете на одну стрелку (может быть принята равной Sснс = 28,6 0.9 = 25,74 ВА при сos = 0,95).

Для обеспечения более равномерной загрузки обмоток трансформаторов ТС1 и ТС2 мощность светофоров непрерывного питания можно распределить между обмотками: "c" ТС1(цепь ПХС1); "a", "b", "c" ТС2 (цепи ПХС2, ПХС3 и ПХС4).

Цепь гарантированного питания (ПХР) в настоящее время не используется для питания входных светофоров, в связи с переводом их красных и пригласительных огней на местное резервирование. Эта цепь может быть использована для питания других нагрузок.

Результаты расчетов мощностей нагрузок различных цепей питания должны быть занесены в сводную таблицу (табл. 2). В этой же таблице приводят: обозначение цепей питания, максимально допустимые мощности согласно табл. П1.2 и другие данные.

Мощности нагрузок не должны превышать допустимые мощности цепей питания панелей.

Мощность нагрузки каждой фазной обмотки трансформаторов ТС1 и ТС2 не должна превышать 1,5 кВА.

В этой же таблице приводят общие мощности нагрузок трансформаторов ТС1 и ТС2, которые не должны превышать 4,5 кВА. Если общая мощность нагрузки трансформаторов ТС1 и ТС2 без учета потерь превышает 9 кВА, устанавливают две панели ПР-ЭЦК и проводят перераспределение нагрузок.

Мощность потерь в трансформаторах ТС1 и ТС2 определяют на основании полных мощностей нагрузок Sтс1 и Sтс2 по графикам (см. прил. 2, рис. П2.1).

Наконец, в таблице приводят значение мощности нагрузки от панели ПР-ЭЦК на вводную панель ПВ-ЭЦК.

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Определить мощности переменного тока, потребляемые различными нагрузками. 2. Проследить цепи питания нагрузок в нормальном режиме и режиме резервирования. 3. Равномерно распределить нагрузки по фазным обмоткам трансформаторов ТС1 и ТС2. 4. Определить мощность нагрузок на трансформаторах и определить число панелей ПР-ЭЦК. 5. Определить потери в трансформаторах ТС1 и ТС2 и мощность нагрузки на вводную панель ПВ-ЭЦК.

4. Расчет преобразователя ППВ-1

В случае отключения всех источников переменного тока (фидеров 1, 2 и ДГА) на панелях питания срабатывают аварийные реле (СА). Преобразователь ППВ-1 на панели ПВП-ЭЦК переходит из режима выпрямления в режим преобразования, обеспечивая в аварийном режиме преобразование постоянного тока в переменный частотой 50Гц.

Одновременно к преобразователю подключается ряд нагрузок гарантированного питания.

Целью расчета ППВ-1 является: определение номинальной мощности, на которую должен быть настроен преобразователь, и тока, потребляемого от аккумуляторной батареи в аварийном режиме.

Согласно исходным данным проектирования (разд. 1) и техническим данным панелей питания (прил. 1) намечают типы нагрузок, которые должны быть подключены на вход ППВ-1 в аварийном режиме.

Возможны следующие нагрузки гарантированного питания переменным током от преобразователя ППВ-1:

лампы светофоров с импульсным питанием мигающих огней (получают ток по цепи ПВП-ЭЦК); ППВ-1 (выход 220В); цепь ПХГКА; ПР-ЭЦК; БСК1; цепь ПХСМ;
лампы табло с импульсным питанием 60 имп/мин;
дешифраторные ячейки;
внепостовые цепи;
устройства гарантированного питания.

Для всех намеченных нагрузок ППВ-1 следует проследить цепь питания (как указано выше для ламп светофоров) по рис. П1.2 и П1.3 прил. 1 и зарегистрировать их в пояснительной записке.

Данные этих нагрузок, полученные при расчете панели ПР-ЭЦК (разд.3), заносят в табл. 3, по ним рассчитывают общую максимальную мощность нагрузки преобразователя ППВ-1.

Максимальная активная мощность нагрузки Pм не должна превашать допустимую мощность преобразователя (прил. 1). В противном случае по согласованию с заказчиком уменьшают число или мощность нагрузок преобразователя или увеличивают число панелей ПВП-ЭЦК.

Известно, что КПД преобразователя ППВ-1 зависит от степени его загрузки [2].

В целях повышения КПД предусмотрена возможность настройки преобразователя на различные номинальные мощности (Pnom =0,3; 0,6 или 1,0 кВт).

По величине рассчитанной активной составляющей мощности Pм (табл.3) намечают номинальную мощность, на которую должен быть настроен преобразователь.

Следует иметь в виду, что нагрузочная способность преобразователя существенно зависит от коэффициента мощности, который определяется для заданной нагрузки из соотношения:

cos м=Pм Sм.

Преобразователь рассчитан для работы на нагрузку с коэффициентом
мощности 0,9.

Если коэффициент мощности будет меньше 0,9, то следует определить допустимую мощность нагрузки преобразователя по формуле:

( 1,76 Pnom )

Pдоп = Pм

1,57 ( 1- cos2 м)

1 +

cos м

При малых коэффициентах мощности (cos м) допустимая мощность (Pдоп) может оказаться меньше требуемой (Pм).

В этом случае следует увеличить мощность Pnom, на которую нужно настраивать преобразователь и повторить расчет ППВ-1 или, по согласованию с заказчиком, уменьшить загрузку преобразователя ППВ-1, переключив часть нагрузок в цепи негарантированного питания (в этом случае следует перераспределить нагрузки на ПР-ЭЦК).

Если преобразователь ППВ-1 намечено настроить на Pnom = 1 кВт, а допустимая мощность (Pдоп) оказывается меньше требуемой (Pм), то следует увеличить число панелей ПРП-ЭЦК или, по согласованию с заказчиком, уменьшить число нагрузок гарантированного питания.

Если коэффициент мощности заданной нагрузки cos м будет больше 0,9, то допустимая мощность преобразователя может быть даже несколько больше номинальной.

Эту мощность рассчитывают по формуле:

Pдоп = (Pnom cos м) 0.9 Pм .Для определения тока потребляемого преобразователем от батареи рассчитывают среднюю мощность нагрузки преобразователя с учетом коэффициентов включения отдельных нагрузок.

Таблица 3

Наименование

нагрузки

Цепь напряжение, В

Измеритель

Мощность

на измеритель

Количество единиц измерения

Мощность максимальная

Коэфициент включения k

Мощность средняя

От ПВ-ЭЦК

нагрузке

Р,

Вт

вар

ВА

Рм,

Вт

Qм,

вар

Sм,

ВА

Рн,

Вт

Qн,

вар

Sн,

ВА

1. Светофоры с импульсным питанием

ПХГС

220

ПХСМ 220

Стрелка

2………………..

Итого

Коэффициент включения нагрузки (k) характеризует долю времени существования тока при импульсном питании или переодическом включении нагрузки.

Для светофоров с импульсным питанием частотой 40 имп/мин и длительностью импульса 1 с k =0,66 [2].

Для ламп табло с импульсным питанием частотой 60 имп/мин k = 0,5 [2].

Нагрузки непрерывного включения имеют k =1.

Общая средняя мощность нагрузки преобразователя Sн и ее составляющие Pн и Qн определяются по формулам:

Pн = k i Pмi ;

Qн= k i Pмi ;

Sн = k i Pмi .

Средний коэффициент мощности нагрузки преобразователя:

cos н = Pн Sн ;

Коэффициент нагрузки преобразователя определяется из соотношения:

kн= Pн Pnom .

Коэффициент мощности оказывает влияние не только на использование установленной номинальной мощности преобразователя, но и на его КПД. Поэтому КПД преобразователя должен определяться с учетом cosн и kн.

Для этого по графикам (Рис.2) сначала определяют частные значения КПД и н в зависимости от cosн и kн, затем рассчитывают общий КПД преобразователя по формуле:

п = ( н ) 0,82.

Величина тока, потребляемая преобразователем от аккумуляторной батареи определяется из соотношения:

Iп = Pн (п Uб),

где Uб - номинальное напряжение аккумуляторной батареи.

Рис. 2

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Наметить типы нагрузок преобразователя. 2. Для намеченных нагрузок проследить и зарегистрировать цепи питания. 3. Провести расчет максимальной мощности нагрузки преобразователя. 4. Определить значение номинальной мощности, на которую должен быть настроен преобразователь. 5. Определить среднюю мощность нагрузки и КПД преобразователя. 6. Определить ток, потребляемый преобразователем от аккумуляторной батареи. 7. Наметить число преобразователей и панелей ПВП-ЭЦК.

5. РАСЧЕТ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Расчет батареи заключается в определении ее нагрузок, расчете емкости, выборе типа, а также определении количества аккумуляторов.

Нагрузками аккумуляторной батареи в аварийном режиме при отключении источников переменного тока являются следующие устройства:

Реле, расположенные на стативах поста ЭЦ (см. прил. 1, рис. П1.2, цепь П-М);
Элементы панелей питания ЭЦК (цепь ЩП-ЩМ) – реле, блоки силового кодирования (БСК), регулятор напряжения табло (РНТ), сигнализаторы заземления (СЗ);
Пульт управления (цепь ТП);
Гарантированное питание части ламп табло в аварийном режиме (цепь П-М панель ПР-ЭЦК – цепь С);
Преобразователь ППВ-1 – в режиме преобразования постоянного тока в переменный (цепь 1П-1М).

Резервное питание устройств ЭЦ от аккумуляторной батареи может осуществляться в основном режиме и дополнительном.

Основной режим устанавливается при отключении всех источников переменного тока, включая ДГА. Он характеризуется питанием всех гарантированных нагрузок от аккумуляторной батареи.

Расчетное время основного режима резервирования tpo = 2 ч установлено с учетом времени устранения возможных неисправностей ДГА.

Если в течение двух часов неисправность ДГА устранена не будет, то ЭПУ переводится в дополнительный режим резервирования. Это достигается отключением от батареи основных потребителей тока, релейных устройств ЭЦ (путем изъятия на панели ПВП - ЭЦК предохранителя с номинальным током 60 А в цепи П-М или разрыва цепи на релейных стативах поста ЭЦ).

При установленной продолжительности местного аккумуляторного резерва красных огней входных светофоров в течении 12 ч [4] продолжительность дополнительного режима tрд контрольной батареи на посту ЭЦ принята равной 10 ч.

Разрядный ток батареи в режиме основного резервирования:

Iро = Iрnс + Iпп + Iлт + Iп,

где Iр – ток реле на стативах поста ЭЦ (П-М) в среднем на стрелку составляет 0,262 А ;

nс – число централизованных стрелок;

Iпп – ток питания элементов панелей и пульта управления (цепи ЩП-ЩМ и ТП) в целом на пост ЭЦ составляет 0,61 А;

Iлт – ток питания части ламп табло в аварийном режиме, определяется на основании мощности нагрузки цепи С, панель ПР-ЭЦК (см. разд. 3), с номинальным напряжением аккумуляторной батареи;

Iп – ток, потребляемый преобразователем ППВ-1 в аварийном режиме, определяется расчетом (см. разд. 4).

Разрядный ток батареи в дополнительном режиме резервирования:

Iрд = Iро - Iрnс .

Емкость аккумуляторов, гарантируемая заводом изготовителем, характеризуется номинальным значением Cн и может быть получена только при определенных условиях эксплуатации.

Реальные условия эксплуатации часто отличаются от номинальных.

При повышении интенсивности тока разряда и понижении температуры емкость, отдаваемая аккумулятером уменьшается.

Для выбора типа аккумуляторов должна быть определена номинальная расчетная емкость с учетом реальных условий эксплуатации. Для простого (одноступенчатого) разряда пользуются следующим основным соотношением:

Cн р=Iр tр (kст P [1+ (t-T)]) ,

где Ip – ток разряда;

tр – время разряда;

kст – коэффициент снижения емкости аккумулятеров от старения, для устройств СЦБ принято kст = 0,85;

P – коэффициент интенсивности разряда, зависящий от времени разряда.

Для кислотно-свинцовых аккумуляторов за нормальный принят режим 10 – часового разряда (tр=10ч) током – Iр= 0.1 Cн. При этом P10= 1.

Значение P = (tр) для других режимов разряда приведены на графике рис.3;

– температурный коэффициент емкости аккумуляторов (=0,008);

t – средняя температура электролита во время разряда аккумуляторов (принята равной минимальной температуре аккумуляторного помещения, для зданий с центральным отоплением t = +150С, с печным – t = +100C);

T – температура, для которой задается номинальная емкость аккумулятора (для всех типов стационарных кислотных аккумуляторов принимается равной +200C, ГОСТ 26881-86.).

Номинальная расчетная емкость аккумуляторов для сложного (основного и дополнительного) режима, учитывая, что Pд P10 = 1, может быть определена на основании следующего соотношения:

Iро · t ро Iрд · t рд

Cнр = Cно + Cнд = + =

kст · Pо · [ 1 + (t - T)] kст · Pд · [ 1 + (t - T)]

Iро · t ро + Iрд · t рд · Pо

kст · Pо · [ 1 + (t - T)]

На основании полученной номинальной расчетной емкости Cнр по табл. П8.1 или [1] выбирают аккумулятор с ближайшей большей номинальной расчетной емкостью Cн и приводят его технические данные.

Номинальная емкость выбранных аккумуляторов (Cн), как правило, превышает расчетную (Cнр). Поэтому батарея аккумуляторов может разряжаться в течение большего времени, чем задано.

Возможное время разряда tрв выбранных аккумуляторов определяется по графику рис. 3 на основании вспомогательной величины:

= 2Cн/ (Iро+ Iрд )

Рис. 3

Далее по графикам рис. 4 для расчетного времени разряда аккумуляторов по кривым действительного режима определяют конечное напряжение на аккумуляторе Например: при = 13,6 по рис. 3 возможное время разряда tрв = 14 ч. По рис. 4 для расчетного времени разряда tор = 12 ч по кривой tрв = 14 ч (проведенной ориентировачно) Uр = Uкр = 1,875 В.

Общее число аккумуляторов в батарее определяется, исходя из условий обеспечения минимально допустимой величины напряжения на зажимах питаемой аппаратуры к концу аварийного режима:

Nак = (Umin +U) Uкр,

где Umin – минимально допустимое напряжение на зажимах питаемой аппаратуры согласно техничским данным на ЭПУ;

U – падение напряжения в токораспределительной сети. Определяется расчетом (при выполнении курсового проекта может быть принято равным 3% от номинального напряжения батареи).

Полученное количество аккумуляторов округляется в большую сторону.

Рис. 4

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Охарактеризовать нагрузки аккумуляторной батареи в аварийном режиме. 2. Охарактеризовать основной и дополнительный режимы резервирования.3. Определить разрядные токи в основном и дополнительном режимах резервированния.4. Определить номинальную, расчетную и паспортную емкости, а также индекс аккумуляторов.5. Определить число аккумуляторов в батарее.

6. Расчет выпрямительно-преобразовательной
панели пВП-ЭЦК

На основании расчета нагрузок панели ПВП-ЭЦК (прил. 1, рис. П1.2) устанавливают режимы эксплуатации зарядного устройства ВП1 типа УЗАТ-24-30 и преобразователя-выпрямителя ПП типа ППВ-1, а также определяют необходимое число панелей ПВП-ЭЦК.

Нормальный режим. Устройства ВП1 и ПП работают в режиме выпрямления, обеспечивая питание нагрузок и подзаряд аккумуляторной батареи.

Нагрузками выпрямителей являются следующие устройства:

Реле, расположенные на стативах поста ЭЦ (цепь П-М).
Элементы панелей питания ЭЦК (цепь ЩП-ЩМ).
Пульт управления (цепь ТП).

Ток нагрузок определяется как:

Iн = Iр · nс + Iпп ,

где Iр · nс , Iпп – токи реле (П-М) элементов панелей питания и пульта управления (ЩП-ЩМ, ТП). Величины токов нагрузок определены в разд. 5.

Ток подзаряда, компенсирующий саморазряд:

Iпз = 0,0015 · Сн,

где Сн – номинальная емкость аккумулятора.

Ток подзарядки аккумуляторной батареи должен быть установлен достаточно точно и поддерживаться низменным в процессе эксплуатации.

Уменьшение величины тока подзаряда, по сравнению с необходимым для компенсации сомозаряда, может привести к потере емкости батарей к моменту возникновения аварийного режима, а повышение тока подзаряда приводит к перезаряду аккумуляторов и интенсивному кипению электролита.

Установка и регулировка величины тока подзаряда осуществяется путем регулировки напряжения на выходах выпрямителей с помощью резисторов “U” R2(ВП1) и R7(ПП).

Поддержание тока подзаряда неизменным выполняется за счет устройств стабилизации напряжения выпрямителей ВП1 и ПП.

Общий ток выпрямителей в нормальном режиме:

Iнп = Iн + Iпз.

Если ток выпрямителей в режиме непрерывного подзаряда не превышает 25 А, то используется лишь одно выпрямительное устройство – ВП1.

При токе нагрузки больше 25А используются оба выпрямительных устройства ВП1 и ПП, включенные на общую нагрузку.

В случае, если ток выпрямителей Iнп превышает 42 А, устанавливают две панели ПВП-ЭЦК и распределяют нагрузки между ними.

Послеаварийный режим. При восстановлении напряжения источников переменного тока выпрямительные устройства ВП1 и ПП включаются в режиме стабилизации (ограничения) тока, обеспечивая питание нагрузок и форсированный заряд аккумуляторной батареи.

Включение выпрямителей в режиме стабилизации тока обуславливается необходимостью исключения большого скачка тока при подключении разряженной во время аварийного режима аккумуляторной батареи и срабатывании устройств защиты от перегрузки.

Ток форсированного заряда батареи определяется емкостью аккумуляторов и длительностью заряда:

Iзб= Cн (tз · а),

где tз – время заряда, необходимое для восстановления емкости аккумуляторов (принимается равным 72 ч) [5];

а – КПД кислотных аккумуляторов (принимается равным 0,8) [5].

Установка тока форсированного заряда батареи осуществляется резисторами
”I” R1(ВП1) и R6 (ПП).

Общий ток выпрямителей в режиме форсированного заряда

Iфз= Iн + Iзб.

Общий ток выпрямителей в режиме форсированного заряда должен быть не более 50 А.

Если в процессе расчета он оказывается больше 50 А, то его снижают до допустимой величины, уменьшая ток заряда батареи аккумуляторов (Iзб). Одновременно увеличивают длительность заряда tз так, чтобы обеспечить полное восстановление емкости аккумуляторов.

На панели ПВП-ЭЦК кроме преобразователей ВП1 и ПП установлено оборудование для питания внепостовых цепей и электропневматических клапанов для очистки стрелок (цепи ПП и ПБ-ЭЦК). Учет мощности для питания этих нагрузок производится при расчете панелей ПР-ЭЦК (разд. 3).

Наибольшая нагрузка на вводную панель ПВ-ЭЦК от панели ПВП-ЭЦК создается во время форсированного заряда, когда заряжается батарея и одновременно получают питание нагрузки.

Активная составляющая мощности этой нагрузки рассчитывается по формуле:

Pпвп =(Iфз · U зб) в,

где Uзб – напряжение батареи в конце форсированного заряда (составляет 31 В) [5];

в – КПД выпрямителей (равен 0,6).

Реактивная составляющая мощности нагрузки Qпвп ориентировочно может быть принята равной 1180 вар на станциях с числом стрелок до 100 и 1400 вар – с числом стрелок больше 100.

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Определить виды и токи нагрузок. 2. Рассчитать токи выпрямителей в нормальном режиме и определить их число. 3. Охарактеризовать режим непрерывного подзаряда. 4. Определить необходимое число панелей ПВП-ЭЦК. 5. Обосновать необходимость режима стабилизации тока в послеаварийном режиме. 6. Рассчитать токи выпрямителей в режиме форсированного заряда. 7. Определить нагрузку на вводную панель ПВ-ЭЦК.

7. РАСЧЕТ СТРЕЛОЧНОЙ ПАНЕЛИ ПСП-ЭЦК

Расчет панели ПСП-ЭЦК (см. прил. 1, рис. П1.2) заключается в проверке соответствия тока, потребляемого электроприводами при переводе стрелок, с допустимым током панели.

В случае, когда станция находится в зоне среднего или сурового климата (cм. исходные данные разд. 1) проектируется электрообогрев автопереключателей стрелочных приводов. В этом случае дополнительным расчетом проверяется также мощность цепей обогрева.

М а к с и м а л ь н ы й п у с к о в о й т о к Iсп max потребляемый от выпрямителей панели ПСПН-ЭЦК, зависит от типа рельсов, марок крестовин стрелочных переводов, числа одновременно переводимых стрелок и может быть определен по формуле:

Iсп max = Iэп · nсо,

где Iэп – ток, потребляемый одним электроприводом стрелочного перевода данного типа;

nсо – количество одновременно переводимых стрелок данного типа.

Значение nсо на станциях с числом стрелок до 60 рекомендуется принимать равным 4; с числом стрелок от 60 до 100 включительно – 6; свыше 100 стрелок – 8 [5].

Расчетный ток электроприводов СП-6 для марки крестовин 1/11 при типе рельсов P65 составляет 3,2 А.

Панель ПСП-ЭЦК рассчитана на максимальный суммарный ток обеих групп рабочих цепей стрелок (1рпб, 2РПБ) 30 А (п.1.4).

М о щ н о с т ь ц е п е й э л е к т р о о б о г р е в а контактов стрелочных приводов рассчитывается по формуле

Sэ = Sэс · n,

где Sэс – мощность цепей электрообогрева, отнесенная на одну стрелку (Pэс = 45 Вт,
Qэс = 22 вар [3]). Если мощность цепей электрообогрева превышает 4,5 кВА (П1.4) выбирают другую модификацию панели ПСП-ЭЦК.

Электрообогрев приводов, как правило, осуществляется при напряжении цепи 220 В. В этом случае мощность цепи обогрева с учетом потерь соответствует приведенным выше значениям. Если электрообогрев производится при напряжении 127 В, то

Pэс = 15 Вт, Qэс = 5 вар.

Нагрузка на вводную панель ПВ-ЭЦК от ПСП-ЭЦК (Sпсп) определяется суммарной мощностью, потребляемой рабочими цепями стрелок при их переводе и мощностью, необходимой для электрообогрева контактов стрелочных приводов:

Sпсп = Sс + Sэ,

где Sс – мощность цепей перевода стрелок с учетом потерь может быть принята в целом на пост ЭЦ на станциях до 60 стрелок – Pс = 2,1 кВт, Qс = 0,9 квар; от 60 до 100 стрелок включительно – Pс = 3,0 кВт, Qс= 0,9 квар; свыше 100 стрелок – Pс = 4,1 кВт, Qс = 0,8 квар [5].

Sэ – мощность цепей электрообогрева контактов стрелочных приводов.

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Произвести расчет токов, потребляемых электроприводами при переводе стрелок. 2. Определить мощности цепей электрообогрева. 3. Выбрать модификацию и число стрелочных панелей. 4. Определить мощность нагрузки на вводную панель.

8. РАСЧЕТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПАНЕЛЕЙ ПП25-ЭЦК

Целью расчета панелей ПП25-ЭЦК является определение необходимого числа преобразователей частоты и числа панелей, а также определение нагрузки, создаваемой на вводную панель ПВ-ЭЦК.

Число преобразователей частоты и панелей. Учитывая особенности фазочувствительных рельсовых цепей, связанных с двумя цепями питания, в панелях устанавливают местные и путевые преобразователи частоты (ПЧ). Расчет панелей, поэтому, производится как по нагрузке, создаваемой местными элементами путевых реле, так и по нагрузке, создаваемой путевыми трансформаторами.

Мощность местных элементов Sмэ и путевых трансформаторов Sпт рельсовых цепей определяют по формулам

Sмэ = Sмэс · nс;

Sпт = Sптс · nс;

где Sмэс, Sптс – полные мощности, соответственно, местных элементов и путевых трансформаторов в расчете на одну стрелку. Составляющие этих мощностей для различных видов тяги приведены в табл. 4 [5];

nс – число стрелок на станции.

Таблица 4

Род тяги	Местные элементы	Путевые трансформаторы
	PМЭС, Вт	QМЭС, вар	PПТС, Вт	QПТС, вар
Электрическая переменного тока	2,8	4,7	31,5	14,8
Автономная	4,1	4,4	17,2	12,2
Электрическая постоянного тока	4,1	4,4	16,8	7,85

На основании полученной мощности, необходимой для питания рельсовых цепей рассчитывают требуемое число местных nмп и путевых nпп преобразователей:

nмп = Sмэ / Sпмэ;

nпп = Sпт / Sппэ;

где Sпмэ, Sппэ – расчетные мощности местного и путевого преобразователей (составляют соответственно Sпмэ = 300 ВА, Sппэ = 290 ВА [3], некоторый запас мощности для путевых ПЧ резервируется на случай понижения сопротивления балласта сверх нормы).

Если результаты расчета числа преобразователей оказались дробными, их округляют в большую сторону до целого числа.

В соответствии с числом преобразователей определяют число панелей ПП25-ЭЦК. Следует при этом иметь в виду, что на участках с автономной и электротягой переменного тока число панелей рассчитывается с учетом использования всех преобразователей, устанавливаемых на панели.

На участках с электротягой постоянного тока одна панель устанавливается лишь в том случае, когда требуемое число путевых преобразователей не превышает четырех . В противном случае устанавливают две или три панели.

Для проведения дальнейших расчетов рекомендуется определить фактическую (среднюю) мощность загрузки каждого из местных Sфпм и путевых Sфпп преобразователей частоты:

Sфпм = Sмэ/nмп;

Sфпп = Sпт/nпп.

Нагрузка на вводную панель при электротяге постоянного тока. В этом случае местные и путевые преобразователи частоты в сеть переменного тока должны быть включены синфазно.

На основании фактических загрузок местных Sфпм и путевых Sфпп преобразователей по графикам для одиночного преобразователя 1ПЧ (рис.5) определяют нагрузки на изолирующий трансформатор ТС3 соответственно Pпчм, Qпчм, Pпчп и Qпчп.

Рис. 5

Нагрузку от местных ПЧ рассчитывают по формулам:

Pмпч = Pпчм · nмп;

Qмпч = Qпчм · nмп;

Sмпч = (P2мпч +Q2мпч ).

Нагрузку от путевых ПЧ рассчитывают по формулам:

Pппч = Pпчп · nпп;

Qппч = Qпчп · nпп;

Sппч = (P2ппч +Q2ппч).

Общая нагрузка от местных и путевых ПЧ определяется как суммарная:

Pпч = Pмпч + Pппч;

Qпч = Qмпч + Qппч;

Sпч = Sмпч + Sппч.

При электротяге постоянного тока панели ПП25-ЭЦ совместно с устройствами связи подключают через изолирующий трансформатор ТС3 к вводной панели (см. разд. 2).

Общая нагрузка панелей ПП25-ЭЦК и устройств связи на трансформатор ТС3:

Pпс = Pпч + Pсв;

Qпс = Qпч + Qсв;

Sпс = Sпч + Sсв,

где Pсв, Qсв, Sсв – соответственно, активная, реактивная и полная мощности для питания устройств связи (данные приведены в прил. 3).

На основании расчета полной (кажущейся) мощности Sпс по прил.2 выбирают тип трансформатора ТС3 с ближайшей большей номинальной мощностью.

Для выбранного типа трансформатора по графикам (см. прил. 2, рис. П2.1) определяют потери P и Q в зависимости от величины его нагрузки (Sпс).

Полная нагрузка от панелей ПП25 ЭЦК и устройств связи на вводную панель определяется как сумма мощностей полезной нагрузки и потерь в трансформаторе:

P = Pпс + P;

Q = Qпс + Q;

S = (P2 + Q2).

Нагрузка на вводную панель при автономной тяге и электротяге переменного тока. Местные и путевые преобразователи частоты в этом случае должны быть включены противофазно. Путевые – синфазно друг к другу.

Предварительно определяют фактическую мощность загрузки Sф для пары противофазно включенных преобразователей, местного и путевого:

Sф = Sфпм + Sфпп.

Составляющие нагрузки, создаваемой парой преобразователей частоты на вводную панель, P2пч, Q2пч определяют по графикам рис. 5 для двух преобразователей -(2ПЧ), исходя из фактической загрузки пары (Sф).

Общая нагрузка на вводную панель от всех противофазно включенных пар пропорциональна числу этих пар:

Pпчп = P 2пч · nмп;

Qпчп = Q 2пч · nмп.

Нагрузка от каждого путевого преобразователя частоты определяется по графикам для одиночного преобразователя частоты – 1ПЧ (рис. 5), исходя из его фактической загрузки – Sфпп.

Общая нагрузка от всех оставшихся синфазно включенных путевых преобразователей определяется из соотношения:

Pпчс = P 1пч · (nпп - nмп ) ;

Qпчс = Q 1пч · (nпп - nмп ).

Полная нагрузка от панелей ПП25-ЭЦК на вводную панель:

P = Pпчп + Pпчс;

Q = Qпчп + Qпчс;

S = (P2 + Q2).

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Определить полные мощности местных элементов и путевых трансформаторов. 2. Определить число местных и путевых преобразователей частоты. 3. Определить число панелей ПП25-ЭЦК. 4. Рассчитать полные фактические мощности местных и путевых преобразователей. 5. С учетом заданного рода тяги, по приведенной методике рассчитать нагрузку на вводную панель.

9. РАСЧЕТ ВВОДНОЙ ПАНЕЛИ ПВ-ЭЦК И НАГРУЗКИ
НА ВНЕШНИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА

Целью расчета вводной панели является проверка загрузки ее по мощности, определение необходимого числа панелей и расчет номинальных токов плавких вставок в фидерах, которые должны быть указаны в заказной документации.

Мощность загрузки вводной панели определяется суммой отдельных видов нагрузок: устройств СЦБ, связи, освещения, вентиляции, мастерских и др.

Мощность нагрузок СЦБ определяется нагрузками панелей ПР-ЭЦК, ПВП-ЭЦК, ПСПН-ЭЦК и ПП25-ЭЦК. Мощность, необходимая для питания маневровых постов в среднем составляет Sм = 9 кВА при сosм = 0,8.

Результаты расчетов мощностей отдельных видов нагрузок следует представить в виде сводной таблицы (табл. 5).

Таблица 5

Наименование нагрузок	Мощность отдельных нагрузок
	Активная, Вт	Реактивная, вар	Полная, ВА
Панель ПР-ЭЦК
панель ПВП-ЭЦК
Панель ПСПН-ЭЦК
Панель ПП25-ЭЦК
Итого СЦБ
Резерв СЦБ-10%
Всего СЦБ с резервом
Устройства связи Освещение: гарантированное негарантированное Гарантированная вентиляция Негарантированная вентиляция и мастерские Маневровые посты
Всего на вводную панель

В расчетах мощности вводной панели следует предусмотреть по нагрузке резерв в размере 10% мощности устройств СЦБ.

Мощность нагрузок неосновного назначения зависит от типа поста ЭЦ (для справок приведена в прил. 3).

На основании суммарной мощности, необходимой для питания всех нагрузок, решается вопрос о необходимом количестве вводных панелей. Максимальная мощность панели ПВ-ЭЦК составляет 80 кВА.

При превышении этой мощности устанавливают две вводных панели и соответственно два щита ЩВП-73. В этом случае к одной из панелей подключают все стройства СЦБ, связи, гарантированного питания, к другой – маневровые посты и все потребители негарантированного питания (освещение, силовая нагрузка и др., см. прил. 4).

Мощность вводной панели Sэц представляет собой нагрузку создаваемую постом ЭЦ на внешние сети электроснабжения.

Для оценки качества этой нагрузки определяют коэффициент мощности

cos = P эц / S эц.

При низком значении cos следует наметить меры по его повышению (в частности установку компенсационных конденсаторов).

Поскольку в реальных условиях различных станций мощность ЭЦ может быть различной, то для селективности защиты плавкие вставки предохранителей фидеров питания должны соответствовать реальным нагрузкам.

Расчет плавких вставок производится по наиболее загруженной фазе системы питания. Если учесть равномерность загрузки фаз, то расчетный ток Iф в каждой фазе при фазном напряжении Uф (220 В) составит:

Iф = Sпв/3Uф.

По полученному значению Iф выбирается ближайшая (в большую сторону) типовая плавкая вставка. Панели ПВ-ЭЦК выпускаются со следующими типовыми плавкими вставками: 63, 80, 100 и 125 А.

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Рассчитать мощности нагрузок всех потребителей электрической энергии на посту ЭЦ. 2. Определить необходимое число вводных панелей ПВ-ЭЦК. 3. Определить коэффициент мощности электропитающей установки поста ЭЦ и наметить меры по его повышению в случае необходимости. 4. Рассчитать и выбрать плавкие вставки предохранителей в фидерах на вводной панели.

10. РЕЗЕРВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

На крупных станциях в качестве резервного источника переменного тока всегда предусматривается местная электростанция, в качестве которой чаще всего используют дизель-генераторные агрегаты ДГА (прил. 5).

При отключении внешних источников переменного тока автоматически должен запускаться ДГА и обеспечивать работу устройств СЦБ, связи и всех потребителей гарантированного питания. Потребители негарантированного питания отключаются.

Мощность нагрузки ДГА определяют по формуле:

Sдга расч. = Sпв - Sнсн - Sно, кВА,

где Sпв – полная мощность нагрузки вводной панели;

Sно, Sнсн – полная мощность соответственно негарантированного освещения и силовой нагрузки. Для различных типов постов ЭЦ в прил.4 приведены усредненные мощности этих нагрузок.

Тип ДГА выбирают по данным прил. 5 на основании полной мощности Sдга илиактивной составляющей мощности Pдга.

Рдга расч. = Рпв - Рнсн -Рно , кВт,

где Рпв – активная мощность нагрузки вводной панели;

Рно, Рнсн – активная мощность соответственно негарантированного освещения и силовой нагрузки (из прил.4).

Степень загрузки ДГА определяется по формуле:

КЗ = Рдга расч. / Рдга .

Продолжительная недогрузка, как и перегрузка, может привести к выходу агрегата из строя.

Длительная активная нагрузка ДГА должна быть в пределах 50-100% от номинальной мощности. ДГА запускается автоматически при пропадании напряжения на фидерах питания. Через 25-30 с после отключения фидеров ДГА принимает нагрузку. При появлении напряжения в одном из фидеров ДГА автоматически отключается и останавливается.

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Рассчитать мощность, потребляемую от ДГА различными нагрузками. 2. Выбрать тип ДГА и привести его технические данные. 3. Определить и оценить степень загрузки ДГА.

11. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА
ЭЛЕКТРОПИТАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ

Функциональная схема электропитающей установки поста ЭЦ выполняется на основе произведенных расчетов и комплектации ее соответствующим числом панелей выбранного типа.

Пример выполнения функциональной схемы для поста ЭЦ с электротягой переменного тока на участке или автономной тягой приведен на рис. П1.2 (прил. 1).

Пунктирной линией показаны межпанельные соединения при электротяге постоянного тока.

На рис. П1.3 (прил. 1) приведена функциональная схема распределительной панели ПР-ЭЦК.

Схемы приведены в однониточном изображении, за исключением цепей нагрузок выпрямителей ВП1 и ПП на панели ПВП-ЭЦК и цепей питания преобразователей на панели ПП25-ЭЦК.

Число проводов цепей в различных частях схемы обозначено числом штрихов. Обозначение цепей приведено только для прямых проводов цепей переменного тока и проводов, имеющих положительный потенциал для цепей постоянного тока.

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Составить и вычертить функциональную схему ЭПУ. 2. Проследить цепи питания нагрузок в нормальном и аварийном режимах. 3. На основании данных полученных при проектировании ЭПУ рассчитать токи в отдельных цепях питания. 4. Обозначить задействованные цепи сплошными линиями и указать напряжения и токи в каждой цепи питания для обеспечения возможности контроля при эксплуатации.

12. СМЕТНО-ФИНАНСОВЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОПИТАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ

Заключительной частью проекта при реальном проектировании является размещение оборудования ЭПУ в помещениях поста ЭЦ (в данной работе не производится) и составление сметы (сметно-финансовый расчет), определяющей размер денежных средств, необходимых для осуществления проекта.

При реальном проектировании поста ЭЦ сметно-финансовые расчеты составляются вначале на отдельные виды работ (прокладка кабеля, сооружение здания, монтаж оборудования в отдельных цехах и т. п.), а затем составляется общая (сводная) смета.

Утвержденная смета представляет собой документ, не только устанавливающий стоимость строительства, но и являющийся основой для правильной организации строительства, снабжения материалами, финансирования, а также анализа себестоимости строительства.

Одним из основных видов затрат, учитываемых в каждой смете, являются затраты на приобретение материалов и оборудования. Величина этих затрат определяется путем составления спецификаций на основании прейскурантов цен предприятий. В дальнейшем она прикладывается к смете.

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Составить спецификацию на аппаратуру, используя прил. 5-8 .

Приложение 1.

УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПОСТОВ ЭЦ КРУПНЫХ СТАНЦИЙ

Для электропитания устройств автоматики средних и крупных станций с числом стрелок более 30 разработаны панели (рис. П1.1): вводная ПВ-ЭЦК, распределительная ПР-ЭЦК, выпрямительно-преобразовательная ПВП-ЭЦК, преобразовательная
ПП25-ЭЦК и несколько вариантов стрелочных панелей.

В зависимости от рода тока стрелочных электродвигателей, а также наличия резервирования питания от батареи рабочих цепей стрелочных электроприводов применяются следующие типы стрелочных панелей: ПСПН-ЭЦК – для электродвигателей постоянного тока при отсутствии резервирования питания рабочих цепей стрелок (РСТ) от батареи; ПСПР-ЭЦК – то же, но с резервированием питания РСТ от батареи; ПСТН-ЭЦК – для электродвигателей переменного тока при отсутствии резервирования питания РСТ; ПСТР-ЭЦК – то же, но с резервированием питания РСТ от батареи.

Панели имеют шкафную конструкцию с двухсторонним обслуживанием. С двух сторон панелей имеются двухстворчатые двери. На лицевой стороне панелей изображена мнемосхема разводки питания, размещены устройства коммутации, измерительные приборы и сигнальные лампы.

Все панели имеют одинаковый размер: 2300х900х500 мм.

В зависимости от конкретных условий на станции электропитающая установка поста ЭЦ комплектуется из различного типа и количества панелей.

На рис. П1.2 приведена обобщенная функциональная схема ЭПУ поста ЭЦ для станции со стрелочными приводами постоянного тока, электротягой переменного тока на участке и рельсовыми цепями частотой 25 Гц.

Схема дана в однониточном изображении. Количество проводов на отдельных участках схемы дано числом штрихов. На схеме вместо нумерации штифтов вводных колодок приводимых на принципиальных схемах панелей указанны обозначения цепей питания и межпанельных соединений.

Обозначение цепей приведено только для прямых проводов цепей переменного тока и проводов, имеющих положительный потенциал для цепей постоянного тока.

Штриховой линией показано подключение преобразовательной панели ПП25-ЭЦК совместно с устройствами связи через трансформатор ТС3 к вводной панели ПВ-ЭЦК при электротяге постоянного тока. Этот трансформатор предотвращает подмагничивание преобразователей блуждающими токами.

Панели рассчитаны на питание устройств ЭЦ на станциях с максимальным числом стрелок 200.

Тип стрелочных панелей выбирается на основании исходных данных для проектирования.

Число панелей разного типа определяется мощностью нагрузок.

Число и тип аккумуляторов, нормальный ток плавких вставок Пр1 и Пр2, тип трансформатора ТС3 определяются на основании расчетов.

Щит выключения питания ЩВП-73. Основное назначение – быстрое и надежное отключение всех видов электропитания при пожарах [3]. На щите установлены четыре автоматических выключателя типа А 3114/7 (В1-В4) и разрядники типа РВН-0,5 для защиты от перенапряжений.

Рис. П1.1

Рис.П1.2.

Вводная панель ПВ-эцк предназначена для:

1) подключения двух внешних независимых источников перемного тока (фидеры 1 и 2) напряжением 380/220 В и резервной электростанции (дизель-генераторного агрегата ДГА);

2) контроля за состоянием этих источников;

3) начального распределения переменного тока по основным видам нагрузок (устройствам СЦБ, связи, маневровым постам, гарантированному и негарантированному освещению и силовой нагрузке).

Напряжение каждого фидера контролируется полупроводниковыми реле РН1 и РН2 типа РНП [2]. Силовые цепи подключаются мощными реле (магнитными пускателями) 1ВФ2 и 2ВФ2.

Ручное подключение и переключение нагрузок выполняется с помощью тумблеров 1ФВ и 2ФВ.

В схеме предусмотрено исключение возможности одновременного подключения нагрузок к разным источникам и замедление переключения на основной источник (фидер 1) после восстановления на нем напряжения.

При недостаточной мощности резервной электростанции предусмотрена возможность автоматического и ручного отключения контактором ОН негарантированного освещения и силовой нагрузки во время работы ДГА.

От перегрузок внешние источники тока защищены предохранителями Пр1 и Пр2.

Технические характеристики вводной панели ПВ-ЭЦК приведены в табл. П1.1.

Таблица П1.1

Наименование	Величина
Номинальное фазное напряжение источника переменного тока с заземленной нейтралью, В	220
Напряжение отключения источника, В	187±4
Напряжение включения источника, В	198±4
Максимальный ток в фазе в зависимости от плавной вставки, А	63,80,100,125
Время замедления переключения нагрузки к фидеру 1 при восстановлении в нем напряжения, мин.	1-2
Номинальное напряжение тока в нагрузках, В	380/220
Максимально допустимые фазные токи нагрузок, А: панели питания гарантированное освещение и силовая нагрузка негарантированное освещение и силовая нагрузка маневровые посты связь	90 15 30 15 30

При профилактических и ремонтных работах снятие напряжения с элементов панели выполняется выключателями 1В и 2В после отключения фидеров выключателями на щите выключения питания ЩВП-73.

В зависимости от номинального тока, потребляемого от источников переменного типа, панель выпускается со следующими плавкими вставками в каждой фазе первого и второго фидеров Iн = 63, 80, 100 и 125 А.

Распределительная панель ПР- ЭЦК (рис. П1.2 и П1.3) служит для:

1) распределения питания переменного тока по отдельным нагрузкам (светофорам, маршрутным указателям, лампам табло и др.); 2) изоляции цепей питания от заземленной сети переменного тока; 3) непрерывного контроля за сопротивлением изоляции цепей питания и сигнализации о понижении изоляции при повреждении кабеля; 4) переключения светофоров, маршрутных указателей и ламп табло на различные режимы питания; 5) формирования импульсного питания различных нагрузок.

Для изоляции цепей питания от заземленной сети в панели установлены два трехфазных трансформатора ТС1 и ТС2 (см. рис. П1.3) мощностью 4,5 кВА каждый. Вторичные фазные обмотки трансформаторов разделены и используются индивидуально. Наибольшая нагрузка каждой фазной обмотки 1,5 кВА.

Включение и защита трансформаторов выполняются автоматическими выключателями 1АВ и 2АВ. Вторичная фазная обмотка "а" трансформатора ТС1 имеет напряжение 24 В. Остальные фазные обмотки трансформаторов ТС1 иТС2 имеют напряжения 220 В с отводами на 180 и 110 В. Обмотка "в" трансформатора ТС1 рассчитана только на напряжение 220 В.

В т о р и ч н а я о б м о т к а ф а з ы "а" трансформатора ТС1 с напряжением 24В используется для питания индикаторных ламп табло, пульта и панелей питания. Наибольшее число индикаторных ламп сосредоточено на табло, поэтому в дальнейшем эта нагрузка будет называться лампы табло.

Для плавного регулирования яркости свечения ламп табло, установлен регулятор напряжения РНТ [2]. Дежурный по станции с пульта управления устанавливает оптимальный режим работы ламп табло, изменяя напряжение от 24 до 16 В.

Непрерывное питание ламп табло осуществляется по цепям С и СХ. В аварийном режиме лампы табло, включенные в цепь С, получают питание от аккумуляторной батареи с панели ПВП-ЭЦК по цепи П.

Включение цепей подсветки на табло для контроля положения отдельных групп стрелок нечетной и четной горловин осуществляется с пульта управления с помощью реле 1НКС, 2НКС, 1ЧКС, 2ЧКС. Подсветка ламп стрелочного коммутатора – с помощью реле ПК.

Для импульсного питания ламп табло установлены блоки силового кодирования БСК2 и БСК3 [2]. Управление работой БСК осуществляется импульсами постоянного тока от датчика импульсов бесконтактного ДИ (типа ДИБ) [2]. Питание ламп с частотой 40 имп/мин осуществляется по цепи РСХМ, а с частотой 60 имп/мин – по цепи СХМ и СМ. В аварийном режиме лампы табло по цепи СМ получают питание от обратимого преобразователя ППВ-1 с панели ПВП-ЭЦК по цепи ПХГКС – понижающий трансформатор Т4.

В т о р и ч н а я о б м о т к а ф а з ы "в" т р а н с ф о р м а т о р а ТС1 на напряжение 220 В используется для питания маршрутных указателей (ПХУ1 и ПХУС1), контроля цепей стрелок (ПХКС), устройств гарантированного питания переменным током (ПХР1) и реле местного управления стрелками (ПХМУ) через трансформатор Т5, понижающий напряжение до 110 В.

Для уменьшения жильности кабеля, проложенного к удаленным маршрутным указателям, предусмотрены цепи питания ПХУС2 и ПХУ2 напряжением 232 В, которое снимается с вольтдобавочного автотрансформатора Т2.

В аварийном режиме цепи ПХР1 и ПХМУ получают питание от обратимого преобразователя ППВ-1 из панели ПВП-ЭЦК.

В т о р и ч н а я о б м о т к а ф а з ы "с" т р а н с ф о р м а т о р а ТС1 напряжением 220, 180, 110 В используется для питания станционных (ПХС1) и входных светофоров (ПХР).

Импульсное питание ламп светофоров (ПХСМ) осуществляется блоком силового кодирования БСК1, управляемым датчиком импульсов ДИ. Кодированию подвергается напряжение 220 В, подаваемое с обмотки "c" ТС1 через блок БСК1 в цепь ПХСМ.

Напряжение 40 В, подводимое через трансформатор Т1, служит для питания блока БСК1.

Для исключения появления непрерывного питания в цепях мигания ламп светофоров при повреждении элементов коммутации, в панели установлено реле контроля импульсной работы КМГ1.

В аварийном режиме цепи ПХР и ПХСМ получают питание от обратимого преобразователя ППВ-1 из панели ПВП-ЭЦК.

В т о р и ч н а я о б м о т к а ф а з ы "а" т р а н с ф о р м а т о р а ТС2 напряжением 220, 180 и 110 В используется для питания: рельсовых цепей 50 Гц напряжением 220 и 110 В (ПХ2, 2ПХ 110); светофоров (ПХС4) ; дешифраторных ячеек (ПХ16, ПХ12) через трансформатор Т7, понижающий напряжение до 12 и 16 В; различных устройств на панели ПВП-ЭЦК (ПХ220); ламп пультов ограждения составов на путях (ОПХ, ОПХМ).

Импульсное питание пультов ограждения (ОМХМ) обеспечивает блок силового кодирования БСК4 совместно с реле контроля импульсной работы КМГ2.

Напряжение питания ламп пультов ограждения может быть изменено в пределах 24-36 В подбором числа витков трансформатора Т8 и автотрансформатора Т9.

Аварийное питание дешифраторных ячеек осуществляется от обратимого преобразователя ППВ-1 из панели ПВП-ЭЦК.

В т о р и ч н а я о б м о т к а "в" т р а н с ф о р м а т о р а ТС2 напряжением 220, 180 и 110 В используется для питания светофоров (ПХС3), трансмиттерных реле (ПХТР), маршрутных указателей (ПХУЗ) и рельсовых цепей 50 Гц напряжением 220 и 110 В (ПХ1, 1ПХ 110).

В т о р и ч н а я о б м о т к а "с" т р а н с ф о р м а т о р а ТС2 напряжением 220, 180 и 110 В используется для питания светофоров (ПХС2).

Р а з л и ч н ы е р е ж и м ы п и т а н и я л а м п с в е т о ф о р о в и м а р ш р у т н ы х у к а з а т е л е й устанавливаются вручную с пульта управления дежурным по станции или автоматически с помощью переключателя "День-ночь" АДН [2].

При срабатывании реле ДН устанавливается ночной режим питания (180 В) ламп светофоров (в цепях ПХР, ПХС1, ПХС2, ПХС3, ПХС4).

При срабатывании реле СН устанавливается режим двойного снижения напряжения (ДСН), при котором на цепях питания ламп светофоров напряжение снижается до 110 В, а на цепях питания ламп маршрутных указателей (ПХУС1, ПХУС2) напряжение, снимаемое с трансформатора Т3, снижается до 50 В. Часть маршрутных указателей полностью выключается (ПХУ1, ПХУ2, ПХУ3).

Д л я н е п р е р ы в н о г о к о н т р о л я и з о л я ц и ц е п е й п и т а н и я переменного тока на панели установлены индивидуальные сигнализаторы заземления С31-С36 типа СЗИ1 [2]. При увеличении тока утечки на землю выше допустимой величины загорается светодиод на соответствующем сигнализаторе (лампа ЛКС3 на лицевой панели ПР-ЭЦК).

Номинальные напряжения и максимально допустимые мощности и токи нагрузок распределительной панели ПР-ЭЦК приведены в табл. П1.2.

В а в а р и й н о м р е ж и м е при отключении источников переменного тока часть нагрузок получает питание от обратимого преобразователя ПП (ППВ-1), расположенного в панели ПРП-ЭЦК.

Таблица П1.2

Наименование нагрузки	Цепь	Максимальная мощность (ток)	Режим работы	Напряжение, В
		нагрузки	на группу
Светофоры: входные импульсного питания группа 1 группа 2 группа 3	ПХР ПХСМ ПХС1	* 0,66кВт **	1,5 кВт (ТС1”с”)	день ночь ДСН	220 180 110
	ПХС2	-	1,5 кВт (ТС2”c”)
	ПХС3	**	1,5 кВт (ТС2 ”в”)
Рельсовые цепи 50Гц	ПХ1	**		-	220
Маршрутные укаэатели	ПХУ3	**		нормальный ДСН	220 0
Светофоры: группа 4	ПХС4	**	1,5кВт (ТС2”а”)	день ночь ДСН	220 180 110
Рельсовые цепи 50Гц	ПХ2	**		-	220
Панель ПВП-ЭЦК (для цепей ПП и ПБЭПК)	ПХ220	0,5кВт		-	220
Лампы пультов ограждения: непрерывого питания импульсного питания	ОПХ ОПХМ	- -	2,8 А (ТС2”а”)	Уста-навливаются по проекту	2436
Маршрутные указатели	ПХУС1	**	1,5кВт (ТС1”в”)	норм. ДСН	220 50
	ПХУС2	**		норм. ДСН	232 50
	Пху1	**		норм. ДСН	220 0
	ПХУ2	0,9кВт		норм. ДСН	232 0
Контрольные цепи стрелок	ПХКС	**		-	220
Устройства гарантированного питания	ПХР1	()и(*)		-	220
Лампы табло, пульта и панелей: непрерывного питания цепи подсветки табло импульсного питания	С СХ 1нксх 2НКСХ 1ЧКСХ 2ЧКСХ КМС СХМ СМ РСХМ	15А -“- -“- -“- -“- -“- -“- 10А 2,8А 10А	1,5кВт 60А (ТС1”а”)	Регулируется РНТ	2416
				-	2212
Трансмиттерные реле	ПХРТ	1А	(ТС2”в”)	-	110
Стрелки двойного управления	ПХМУ	1А	(ТС1”в”)	-	110
Дешифраторные ячейки	ПХ12 ПХ16	-	2,8 А (ТС2”а”)	-	12 16

Примечание. * Допустимая мощность гарантированного питания определяется с учетом мощности других нагрузок преобразователя ППВ-1 в аврийном режиме.

** Допустимая мощность питания нагрузки определяется с учетом мощности других нагрузок в данной группе.

Выпрямительно-преобразовательная панель ПВП-ЭЦК (рис. П1.2) выполняет следующие функции: 1) питания реле на стативах поста ЭЦ и других устройств постоянным током напряжением 24 В; 2) содержания буферной аккумуляторной батареи в различных режимах; 3) получения переменного тока напряжением 220, 180 и 110 В для работы устройств гарантированного питания за счет энергии аккумуляторной батареи; 4) питания внепостовых схем постоянным током; 5) питание электропневматических клапанов (ЭПК) для обдува и очистки стрелочных электроприводов.

Основными элементами панели являются два преобразователя: ВП1 – автоматическое трехфазное зарядное устройство типа УЗАТ-24-30 [2] на 24 В и максимальный ток 30 А и ПП – обратимый полупроводниковый преобразователь-выпрямитель типа ППВ-1 [2] на 1 кВт.

На выходе этих преобразователей включена буферная аккумуляторная батарея на 24 В и нагрузки: реле ЭЦ (П-М); реле и др. устройства панелей питания (ЩП-ЩМ); пульт управления (ТП); гарантированное питание ламп табло в аварийном режиме (П-М); цепи контроля напряжения батареи, цепи питания блоков в преобразователях ВП1 и ПП (ПБК).

В н о р м а л ь н о м р е ж и м е нагрузки получают питание от внешних источников переменного тока через преобразователи ВП1 и ПП, которые работают как выпрямители в режиме стабилизации напряжения, обеспечивая непрерывный подзаряд аккумуляторной батареи, компенсирующий ее саморазряд.

Напряжение режима непрерывного подзаряда 26,4 В (2,2 ± 0,05 В/эл) устанавливается переменными резисторами R2 и R7.

В случае, если ток в нагрузке не превышает 25 А, работает только выпрямитель ВП1.

П р и в ы к л ю ч е н и и и с т о ч н и к о в п е р е м е н н о г о т о к а нагрузки постоянного тока продолжают получать питание от аккумуляторной батареи, контактами аварийного реле СА выпрямитель ПП переключается в режим преобразования постоянного тока аккумуляторной батареи в переменный для гарантированного питания нагрузок, подключенных к цепям ПХГС, ПХГКС, ПХГКС 180 на панели ПР-ЭЦК.

Если при разряде батарей напряжение понизится до 21,6 В (1,8 В/акк), то обесточится реле О, включенное на выходе реле напряжения 2 РН (типа РНП), разорвет цепь питания реле ОП, а последнее отключит преобразователь ПП от батареи во избежание выхода ее из строя.

П о с л е в о с с т а н о в л е н и я н а п р я ж е н и я источников переменного тока выпрямители ВП1 и ПП включаются в режиме стабилизации (ограничения) тока, обеспечивая питание нагрузок и форсированный заряд аккумуляторной батареи. Одновременно через замкнутые контакты реле Ф3 включается вентиляция в аккумуляторной. Реле ВВ контролирует включение вентиляции.

Ток режима форсированного заряда устанавливается переменными резисторами R1 и R6.

Когда напряжение в процессе заряда аккумуляторной батареи достигает 31 В (2,6 В/эл), срабатывает реле Ф3, включенное на выходе реле напряжения 1РН и преобразователи ВП1 и ПП переходят в нормальный режим стабилизации напряжения и непрерывного подзаряда аккумуляторной батареи.

Переход в режим форсированного заряда может происходить во всех случаях, когда напряжение на аккумуляторной батарее понижается до 24 В и обесточивается реле ФЗ.

Реле ДН и ДСН обеспечивают установку режимов ночного (180 В) и двойного (110 В) снижения напряжения светофоров при питании их от преобразователя ППВ-1 в аварийном режиме.

Непрерывный контроль изоляции цепей 24 В обеспечивает сигнализатор заземления [2] С3 типа СЗИ1. При увеличении тока утечки загорается красная сигнальная лампа ЛКС3 на лицевой панели ПВП-ЭЦК.

Для питания внепостовых схем ЭЦ (цепь ПП) напряжением 28…30 В изолированно от батареи установлен трансформатор Т1 и выпрямитель В1 на диодах. При повреждении диодов обесточивается реле БПК, которое переключает цепь ПП на питание от батареи (цепь П).

Переменный ток на трансформатор Т1 в нормальном режиме подается от внешних источников через разделительный трансформатор ТС2 панели ПР-ЭЦК по цепи ПХ220. В аварийном – от преобразователя ПП.

Питание ЭПК для обдува стрелочных приводов подается также по цепи ПХ220 через трансформатор Т2 (ПОБС-3А) и выпрямитель ВП2 (ВУС-1,3) по цепи ПБ ЭПК.

В аварийном режиме питание ЭПК прекращается.

Технические характеристики панели ПВП-ЭЦК приведены в табл. П1.3.

Таблица П1.3

Наименование

Величина

Номинальное входное напряжение, В:

трехфазного переменного тока

постоянного тока

Напряжение на аккумуляторной батарее в режиме постоянного подзаряда, В

Максимальный ток нагрузки аккумуляторной батареи (реле ЭЦ), А

Напряжение включения форсированного заряда,В

Напряжение отключения форсированного заряда,В

Максимальный ток заряда батареи, А

Максимальное напряжение пульсации на реле ЭЦ, В, в режиме:

с включенной батареей

с выключенной батареей

Напряжение внепостовых схем, В, при токе нагрузки 2,8 А

Напряжение ЭПК обдува стрелочных переводов, В, при токе нагрузки 1 А

Максимальный ток в фазах, А, потребляемый панелью от сети переменного тока:

А и В

С ¦

380/220

24,6±0,6

28-30

220

Стрелочные панели ПСП-ЭЦК и ПСТ-ЭЦК (см. рис. П1.2) предназначены для питания электродвигателей постоянного ПСП-ЭЦК и переменного – трехфазного (ПСТ-ЭЦК) тока.

Панели выпускают в разных вариантах.

Панели ПСПН-ЭЦК1 (ПСТН-ЭЦК1) не имеют устройств обогрева стрелочных электроприводов и применяются в районах с сухим теплым климатом.

Панели ПСПН-ЭЦК2 (ПСТН-ЭЦК2) и ПСПН-ЭЦК3 (ПСТН-ЭЦК3) имеют соответственно один и два трехфазных трансформатора Т3 и Т4 для изоляции от земли цепей питания электрообогрева стрелочных приводов и применяются в районах среднего и сурового климата.

Панели ПСПР-ЭЦК (ПСТР-ЭЦК) выполнены с учетом возможности резервирования питания рабочих цепей стрелок от аккумуляторной батареи через конвертор. Панели применяются при батарейной, а в отдельных случаях, при безбатарейной системе питания.

В панелях ПСП-ЭЦК (см. рис. П1.2) рабочие цепи стрелочных электроприводов (1РПБ, 2РПБ) питаются от трехфазных трансформаторов ТС1 и ТС2 и выпрямителей БД1 и БД2, собранных по трехфазной мостовой схеме. Номинальное напряжение цепи 1РПБ 220В.

В панелях предусмотрена возможность отключения рабочих цепей стрелок при работе двигателя стрелочного привода на фрикцию после нажатия дежурным по станции кнопки на пульте управления и возбуждения реле ВСФ.

При неисправности одного из выпрямительных устройств рабочие цепи стрелок с помощью реле 1ВВ (2ВВ) переключаются на выход другого выпрямителя.

Для непрерывного контроля изоляции рабочих цепей стрелок на панели установлены два индивидуальных сигнализатора заземления СЗ1 и СЗ2 типа СЗИ2.

В ряде случаев при переходе на питание от ДГА для снижения мощности нагрузки рекомендуется производить переключение обогрева стрелочных электроприводов с линейного напряжения 220 В на фазное 127 В.

Технические характеристики панелей стрелочных приводов приведены в табл. П1.4.

Наименование

Величина

Номинальные входные напряжения, В:

трехфазного тока

постоянного тока

Максимально допустимые токи, А, потребляемые панелями:

от сети трехфазного переменного тока

от батареи (для панелей ПСПР-ЭЦК и ПСТР-ЭЦК)

Суммарный максимальный ток для питания обеих групп рабочих цепей стрелок для панелей ПСП-ЭЦК, А

Номинальная мощность питания каждого устройства для электрообогрева стрелочных электроприводов, кВА

Время выключения двигателя, работающего на фрикцию, с

Время переключения питания рабочих цепей стрелок на другой выпрямитель для панелей ПСП-ЭЦК, с

380/220

100

4,5

10-20

15-30

Таблица П1.4

Преобразовательная панель ПП25-ЭЦК предназначена для питания перменным током частотой 25 Гц фазочувствительных рельсовых цепей с реле типа ДСШ.

Технические характеристики преобразовательной панели ПП25-ЭЦК приведены в табл. П1.5.

Таблица П1.5

Наименование

Величина

Номинальное входное напряжение переменного тока, В

Ток, потребляемый панелью от сети переменного тока при максимальных нагрузках, А, не более

Число групп питания местных элементов (МЭ)путевых реле

Число лучей питания путевых трансформаторов рельсовых цепей (ЛРЦ)

Максимальный ток, А:

в группе местных элементов, не более

в луче питания рельсовых цепей, не более

Напряжение питания путевых трансформаторов рельсовых цепей при максимальных нагрузках в лучах, В

Напряжение питания местных элементов путевых реле при максимальной нагрузке, В

220

1,4

0,75

200-300

100-115

В панели установлены 8 преобразователей частоты типа ПЧ 50/25-300 мощностью 300 ВА.

Преобразователи 1П и 2П предназначены для питания местных элементов путевых реле, остальные – для питания путевых трансформаторов рельсовых цепей.

Фазировка преобразователей на панели производится относительно преобразователя 1П с помощью фазирующих устройств ФУ.

Местные преобразователи обеспечивают питанием две группы местных элементов. Путевые преобразователи питают два луча рельсовых цепей.

Приложение 2

Трансформаторы серии ТС

Трансформаторы серии ТС используют в качестве изолирующих (исключают гальваническую связь между питаемыми устройствами и внешними источниками тока). Трансформаторы ТС являются низковольтными, трехфазными, силовыми, сухими, открытого использования, мощностью от 10 до 40 кВА. Номинальное напряжение первичной обмотки 380 В, вторичной – 230…133 В. Максимальная величина номинального напряжения первичной обмотки 0,5 кВ. Электрические характеристики трансформаторов приведены в таблице.

Таблица П2.1.

Тип трансформатора	ТС-10/0,5	ТС-16/0,5	ТС-25/0,5	ТС-40/0,5
Номинальная мощность, кВА	10	16	25	40

Потери в трансформаторах ТС1 и ТС2 мощностью 4,5 кВА и трансформаторов ТС-10УТС-40 приведены на графиках рис. П2.1.

Рис. П2.1

Приложение 3

Нагрузка устройств связи на постах ЭЦ

Тип поста ЭЦ

Потребляемая мощность

активная

Вт

реактивная

вар

полная

ВА

Сз-72(до 50 стрел

Сз-57(50-100 стрел.)

Сз-77(более 100 стрел.)

3622

5200

5542

3419

4426

4857

4981

6828

7369

Приложение 4

Осветительная и силовая нагрузки на постах ЭЦ

Наименование нагрузок

Расчетная мощность по типам постов ЭЦ, кВА

Сз-72

Сз-57

Сз-77

Освещение:

гарантированное

негарантированное

Силовая нагрузка:

гарантированная

негарантированная

4,2

6,4

3,9

16,5

6,94

9,26

2,65

17,40

6,52

12,87

2,3

18,13

Примечание. Коэффициент мощности для осветительных нагрузок составляет 0,92, для силовых – 0,8.

Приложение 5

РЕЗЕРВНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

В настоящее время для резервирования электроснабжения устройств автоматики и связи на ж. д. транспорте в качестве местных электростанций, обеспечивающих трехфазное (380/400В, 50 Гц) или однофазное (220/230В, 50 Гц) электропитание используются дизельные агрегаты фирмы F.G. Wilson серии Perkins и Lister Powered GenSet (табл. П5.1).

Таблица П5.1.

Технические данные ДГА фирмы F.G. Wilson

Серия Perkins	380 В, 50Гц, 3ф
Модель	Мощность	Частота вращения об/мин	Расход топлива л/час	Расход масла г/кВт*ч	Объём топливного бака л	Габаритные размеры ДШВ мм	Масса кг	Цена, тыс. руб.
	кВА	кВт
P30E	30	24	1500	8.4	От 0,25% до 1,25% от расхода топлива	145	17507101354	668	279,5
P50E	50	40	1500	13.9		176	21497521393	932	346,2
P70	70	56	1500	17.7		176	21497521393	1022	406
P100E	100	80	1500	23.7		230	24857501435	1191	550,4
Серия Lister Powered Gen Sets	380В, 50Гц, 3ф
L12.5	12.5	10	1500	4.3	~0.5% от расхода топлива	44	12087561185	432	183,7
L20	20	16	1500	5.2		44	13885761185	500	234,3
LH30	30	24	3000	7.8			13885761185	475	203,7
LH40	40	32	3000	10.9			13885761185	505	229,9

Обычно ДГА размещаются в отдельном помещении, в подвале или на первом этаже здания поста ЭЦ или в отдельном небольшом одноэтажном здании вблизи поста ЭЦ. Агрегат резервной электростанции устанавливается на прочном бетонном фундаменте, изолированном от стен здания. Выхлопная труба выводится за пределы здания. В состав установки входят: дизель и трехфазный генератор с устройствами автоматики, смонтированные на общей раме; панели управления, предназначенные для ручного запуска и остановки; аккумуляторные стартерные батареи и зарядный генератор; промышленный глушитель; силовой выходной выключатель; устройства сигнализации о неполадках и защиты; топливный бак и кабели для подключения аккумуляторных батарей.

Дизельные агрегаты Российских производителей (табл. П5.2) предназначены для использования в качестве агрегатов резервного и основного электропитания потребителями, нуждающимися в трехфазном электропитании (380В, 50 Гц).

Таблица П5.2.

Технические данные ДГА Российских производителей

Обозначение	Мощность	Частота вращения об/мин	Расход топлива л/час	Расход масла г/кВт*ч	Объём топливного бака, л	Габаритные размеры ДШВ, мм	Масса кг	Цена, тыс. руб.
	кВА	кВт
ДЭУ-8.3 В-4	10	8	3000	2.8	2.5	60 или 110 (по заказу)	1200560950	330	70,2
ДЭУ-16.3 Р-Б	20	16	3000	5.8	1.75		14907801026	450	292,5
ДЭУ-30.3 Р-Р	37,5	30	1500	8.7	1.5	110 или 250 (по заказу)	20008941440	1100	297,7
ДЭУ-60.3 Р-Я	75	60	1500	16.4	1.5		23407901625	1700	401,1
ДЭУ-100.3 Р-Я	125	100	1500	27.8	3.0		28908301640	2320	597,6
АД-ЗОС-Т400-1РПУ1	37.5	30	1500	8	1.4	110	240611601700	1800	1306

Примечание. Агрегаты ДЭУ производятся ЗАО «КЦ-АлСЭН», г. Барнаул (Россия), агрегат АД производят ОАО «Рыбинские моторы», г.Рыбинск (Россия).

ДГА допускают перегрузки на 10% в течение 1 часа, кратковременные перегрузки в течение 2-5с до 20%. Активная составляющая длительной нагрузки агрегата должна находиться в пределах 50-100% от номинальной мощности. Продолжительная недогрузка, как и перегрузка, может привести к выходу генератора из строя.

Приложение 6

Спецификация

оборудования к смете N ... на монтаж устройств электропитания для поста ЭЦ на сумму ... руб.

Основание принятой стоимости	Наименование оборудования и затрат	Единица измерения	Количество единиц	Стоимость, руб.
				единичная	общая
	Аккумуляторная (перечисляется оборудование) и т. д. ………………………
	Итого
	Транспортно-заготовительные расходы	%	4,2
	Всего

Приложение 7

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ И СТОИМОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭПУ

Тип	Измеритель	Габаритные размеры ( вы-сота, ширина, глубина), мм	Стоимость, руб.
ПВ-ЭЦК	Панель	2300х900х500	962
ПР-ЭЦК	-"-	-"-	600
ПВП-ЭЦК	-"-	-"-	1200
ПСП-ЭЦК	-"-	-"-	1300
ПП25-ЭЦК	-"-	-"-	700
ЩВП-73	Щит	1700х1000х300	65
ТС-10/0,5	Трансформатор	735х360х510	56
ТС-16/0,5	-"-	-"-	65
ТС-25/0,5	-"-	825х390х635	78
ТС-40/0,5	-"-	855х400х680	85
ЩДГА, ЩАВ	Щит	2250х650х500	70

Приложение 8

АККУМУЛЯТОРЫ

Рис. П8.1.

Таблица П8.1.

Тип батареи	C10, Ач	C3, Ач	ДхГхВ	Число рядов	Эл. в ряду	Стоимость
Uкр	21,6 В	21,0 В	мм	штук	штук	тыс.руб.
19 "
24В 2 SPzV 120	120	98	384х 398х612	2	6	38
24В 3 SPzV 180	180	147	492 х 398х612	2	6	39
24В 4 SPzV 240	240	196	600 х 398х612	2	6	40
24В 5 SPzV 300	300	245	708 х 398х612	2	6	41
24В 6 SPzV 360	360	294	816 х 398х612	2	6	42
24В 7 SPzV 420	420	343	640 х 398х893	3	4	43
24В 8 SPzV 480	480	392	712 х 398х893	3	4	44
24В 9 SPzV 540	540	441	784 х 398х893	3	4	45
24В 10 SPzV 600	600	490	856 х 398х893	3	4	46
23 "
24В 3 SPzV 330	330	274,5	492 х 680 х 612	2	6	42
24В 4 SPzV 440	440	366	600 х 680 х 612	2	6	43
24В 5 SPzV 550	550	457,5	708 х 680 х 612	2	6	44
24В 6 SPzV 660	660	549	816 х 680 х 612	2	6	46
24В 7 SPzV 770	770	640,5	640 х 680 х 893	3	4	48
24В 8 SPzV 880	880	732	712 х 680 х 893	3	4	52
24В 9 SPzV 990	990	823,5	784 х 680 х 893	3	4	54
24В 10 SPzV 1100	1100	915	856 х 680 х 893	3	4	58

OPzS - элементы германской производственно-торговой компании WBR относятся к малообслуживаемым свинцовым батареям длительного срока службы (более 20 лет). Их используют для резервного электропитания устройств железнодорожной автоматики, систем телекоммуникации и связи на железной дороге и в различных областях промышленности.

Внешний вид аккумуляторов представлен на рис. П8.2, технические характеристики – в табл. П8.2.

Рис. П8.2

Таблица П8.2.

Тип	C10, Ач	Длина, мм	Ширина, мм	Высота, мм	Вес, кг	Вывод	Стоимость, руб.
Uкр В/элемент	1,80
2 OPzS 100	125	105	208	405	14,3	М10	5200
3 OPzS 150	165	105	208	405	16,1	М10	7100
4 OPzS 200	210	105	208	420	17,8	М10	8700
5 OPzS 250	260	126	208	420	21,2	М10	10400
6 OPzS 300	310	147	208	420	24,1	М10	11800
5 OPzS 350	380	126	208	520	26,7	М10	13000
6 OPzS 420	455	147	208	520	31	М10	14100
7 OPzS 490	530	168	208	520	35,4	М10	15000
6 OPzS 600	680	147	208	695	43,9	М10	15800
7 OPzS 700	750	147	208	695	47,2	М10	16300
8 OPzS 800	910	215	193	695	59,9	М10	17000
9 OPzS 900	980	215	193	695	63,4	М10	17900
10 OPzS 1000	1140	215	235	695	73,2	М10	18500
12 OpzS 1200	1370	215	277	695	86,4	М10	19400
12 OpzS 1500	1700	215	277	845	108	М10	20200
14 OPzS 1750	1800	215	277	845	114	М10	21000
16 OPzS 2000	2250	215	400	815	151	М10	21900
18 OPzS 2250	2450	215	400	815	158	М10	22600
20 OPzS 2500	2800	215	490	815	184	М10	23200
22 OPzS 2750	3000	215	490	815	191	М10	24100
24 OPzS 3000	3350	215	580	815	217	М10	25200

Примечание: 1) аккумуляторы выполнены в виде элементов на 2В.

Приложение 9

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭПУ ПОСТА ЭЦ

Номер варианта по каждому пункту исходных данных для проектирования ЭПУ поста ЭЦ рассчитывается студентом самостоятельно в соответствии с примером в табл. П9.1. Исходными данными для расчета являются две последние цифры номера зачетной книжки (номер задания).

Например: 1) зачетная книжка № 569835, следовательно, а = 3, в = 5;

2) зачетная книжка № 340718, следовательно, а = 1, в = 8.

Таблица П9.1.

Расчет номеров вариантов по каждому пункту исходных данных

№ исх. Данных	Исходные данные	Формула	Номер варианта
			Пример 1	Пример 2
1.	Номер задания (для табл. П9.4)	ав	35-нечетный	18-четный
2.	Род тяги поездов	\|а - в\|	\|3 - 5\| = 2	\|1 - 8\| = 7
3.	Внешнее электроснабжение	\|а - 1\|	\|3 - 1\| = 2	\|1 - 1\| = 0*
4.	Характеристика станции	\|в - 1\|	\|5 - 1\| = 4	\|8 - 1\| = 7

*0 – соответствует 10 варианту.

По определенным в табл. П9.1 вариантам исходных данных для проектирования ЭПУ поста ЭЦ, из таблиц П9.2, П9.3 и П9.4 выписать конкретные значения по основным пунктам (род тяги поездов, внешнее электроснабжение, характеристика станции) в табл. П9.5.

Таблица П9.2

Род тяги поездов

Номера вариантов
1	4	7	2	5	8	3	6	9	10
Автономная (тепловозная)	Электрическая
	Постоянного тока	Переменного тока

Таблица П9.3

Внешнее электроснабжение

Номера вариантов	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Основной	Вид источника*	1	6	1	7	2	1	2	1	3	1
	Напряжение, В	220	380	220	380	380	380	380	380	380	380
Резервный	Вид источника*	7	9	6	4	7	5	8	3	6	2
	Напряжение, В	220	220	220	380	380	380	380	380	380	380

*0 – соответствует 10 варианту

Виды источников электрической энергии

Подстанция районных энергосистем
Тяговая подстанция
Подстанция промышленного предприятия
Электростанция узловая (станционная)
Дизель-генераторная электростанция
Высоковольтная линия СЦБ (ВЛ СЦБ)
воздушная линия электроснабжения (ВЛ)
Высоковольтная линия продольного электроснабжения (ВЛ) типа «два провода-рельс (ДПР)
Линия продольного электроснабжения типа «провод – рельс» (ПР)

Таблица П9.4

Характеристика станции

Наименование	Номера вариантов
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Число централизованных стрелок	Номер задания нечетный	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120
	Номер задания четный	35	45	55	65	75	85	95	105	115	125
Устройства гарантирован-ного питания	S, ва	67,3	250	200	150	-	500	10	125	-	100
	Cos	0,9	0,76	0,68	0,73	-	0,85	0,6	0,8	-	0,9
Число стрелок двойного управления	4	4	4	5	-	6	6	7	7	7
Число подходов к станции	2	3	2	3	3	2	3	3	2	3
Маршрутные указатели направления	Неуда-ленные	+	+	-	+	+	-	-	+	-	+
	Удален-ные	-	-	+	+	-	-	-	-	+	-
Маршрутные указатели пути отправления	Неуда-ленные	-	+	+	-	+	-	+	-	+	-
	Удален-ные	-	-	-	-	-	+	-	+	-	+
Подверженность снежным заносам	+	+	+	-	-	+	-	+	+	-
Климатическая зона	Теплая	Средняя	Суровая	Теплая

Примечания:

Обозначениями «+» и «-» показано наличие или отсутствие указанного оборудования, а также подвержена станция снежным заносам или нет.
На станции используют стрелоцные электроприводы постоянного тока типа СП-6 с электродвигателями МСП-0,25, 160В.
Тип рельсовых цепей на станции – фазочувствительные 25 Гц с путевым реле ДСШ
Тип рельсов на станции-Р65. Марка крестовины стрелочных приводов.
Средняя и суровая климатические зоны обуславливают необходимость обогрева контактов переключателей стрелочных электроприводов, теплая зона – нет.
В зоне, подверженной снежным заносам требуется оборудование для очистки стрелок.

Таблица П9.5

Исходные данные для проектирования ЭПУ поста ЭЦ

Номер варианта	Исходные данные	Вид источника	Напряжение, В
2	Род тяги поездов	Электрическая постоянного тока
2	Внешнее электроснабжение: основной; резервный	Высоковольтная линия СЦБ (ВЛ СЦБ) Линия продольного электроснабжения типа «провод – рельс» (ПР)	380 380
4	Характеристика станции	Значение	Мощность S, ВА / cos
	Число централизованных стрелок	60
	Устройства гарантированного питания		150/0,73
	Число стрелок двойного управления	5
	Число подходов к станции	3
	Маршрутные указатели направления	Неудаленные и Удаленные
	Маршрутные указатели пути отправления	-
	Подверженность снежным заносам	-
	Климатическая зона	Средняя

Список рекомендуемой литературы:

Вл.В. Сапожников, Н.П. Ковалев, В.А. Кононов, А.М. Костроминов, Б.С. Сергеев Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. – М.: 2005

2. Коган Д.А., Молдавский М.М. Аппаратура электропитания железнодорожной автоматики. – М.: Транспорт, 2003. 438 с.

3. Дмитриев В.Р., Смирнова В.И. Электропитающие устройства железнодорожной автоматики, телемеханика и связи. Справочник. М.: Транспорт, 1983. 248с.

4. Ведомственные нормы технологического проектирования. Л.: Транспорт, 1986. 125с.

5. Типовые материалы для проектирования. Электропитание устройств электрической централизации ЭЦ-10-88. ГТСС. 1988.

Проектирование электропитающих установок для постов электрической централизации