Срок сдачи: 16.05.2020

Учебно-методический план занятия

Дата: 11.05.2020 (I)

Группа: группа №3Ц-9-АТМ /2Ц-11-АТМ

Дисциплина, междисциплинарный курс: Практическое обучение на полигоне ОТЖТ. Рабочей профессии 19890 «Электромонтёр по обслуживанию и ремонту устройств сигнализации, централизации и блокировки 5 разряда»

Преподаватель: Скиданова О.П.

Тема: Изучение средств защиты линий и устройств СЦБ

Вид занятия: лекция

 

Печатные издания, электронные издания (электронные ресурсы): 1.  1 Сапожников В.В. и др. «Микропроцессорные системы централизации»,М., ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2006 г.

 2 Рогачева И.Л. «Эксплуатация и надежность систем электрической централизации нового поколения», М., ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2006 г.

3 Сапожников В.В., Кокурин И.М., Кононов В.А. и др. «Эксплуатационные основы автоматики и телемеханики», М., ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2006 г.

4 Швалов Д.В., Шаповалов В.В. «Системы технической диагностики», М., ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2005 г.

5 Рогачева И.Л., Варламова И.А., Леонтьев А.В. «Станционные системы автоматики» / под ред. И.Л. Рогачевой. М., ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2007 г.

6 Швалов Д.В. «Приборы автоматики и рельсовые цепи»/ Д.В. Швалов. М., ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2008 г.

Электронные издания (электронные ресурсы):

7 Транспорт России (еженедельная газета). Форма доступа: www.transportrussia.ru;

8 Железнодорожный транспорт (ежемесячный научно – теоретический технико – экономический журнал). Форма доступа: www.zdt-magazine.ru.

 

 

Домашнее задание: 1. Проработать с материалом и источниками; 2.Начертить схемы защиты, указать, где они применяются.3. Ответить на контрольные вопросы.

 

Ход занятия

Пояснения к работе:

На сети железных дорог распространены низковольтные разрядники типов РВН-0,5 и РВНШ-250, состоящие из одного искрового промежутка и вентильного диска. Разрядники РВН-0,5 защищают устройства СЦБ, включенные в силовые цепи напряжением 380/220 В переменного тока, а разрядники типа РВНШ-250 — низковольтные силовые цепи напряжением 220/110 В и линейные сигнальные цепи. В порядке исключения разрядники типа РВНШ-250 применялись для защиты рельсовых цепей от атмосферных (при автономной тяге) и коммутационных (при электротяге) перенапряжений, возникающих в них при коротком замыкании контактных сетей электрических железных дорог.

Линейные сигнальные цепи защищают, главным образом, трехэлектродным газонаполненным разрядником типа Р-35 и трехэлектродным керамическим разрядником типа Р-97, установленными на трехэлектродных фарфоровых держателях взамен двухэлектродных газонаполненных разрядников типа Р-350 и искровых разрядников типов ИР-0,2, ИР-0,3, производство которых прекращено.

Трехэлектродный газонаполненный разрядник типа Р-35 состоит из стеклянного баллона, заполненного инертным газом. Внутри баллона находятся три электрода: два крайних и один средний. Разрядник размещен на фарфоровом держателе.

Трехэлектродный керамический разрядник типа Р-97 содержит два искровых промежутка, каждый из которых состоит из плоского полого цилиндра с металлическими торцовыми поверхностями. Боковая поверхность таблетки выполнена из огнестойкого керамического материала в виде кольца. Внутренняя область таблетки под определенным давлением заполнена смесью инертных газов. В ней расположены два электрода. Эти электроды приварены к внутренним торцовым поверхностям металлических дисков. Внешние торцовые поверхности дисков служат электродами искрового промежутка. Средние торцовые металлические поверхности каждой из двух таблеток искровых промежутков электрически соединены между собой сваркой. Между ними расположен средний вывод (электрод) разрядника цилиндрической формы. Крайними электродами разрядника являются ножевые выводы, приваренные к двум другим торцовым поверхностям таблеток. Средний электрод предназначен для заземления разрядника, а два крайних (ножевых) — для включения его в двухпроводную электрическую цепь.

В отличие от разрядника выравниватель не имеет искрового промежутка. Его основным элементом является вентильный диск, сопротивление которого резко изменяется в зависимости от приложенного напряжения: уменьшается с увеличением напряжения и возрастает при его снижении. Выравниватели, как и разрядники, могут пропускать импульсы тока в обоих направлениях. Время их срабатывания (пробоя) измеряется микросекундами, т.е. они срабатывают в 1000 раз быстрее разрядников. Это время соизмеримо с временем срабатывания полупроводникового прибора. Поэтому выравниватели применяют, главным образом, в качестве дополнительного каскада защиты полупроводникового прибора от поперечных перенапряжений «провод - провод». Эти средства защиты включают, как правило, параллельно полупроводниковому прибору. Иногда их используют в качестве разрядников и включают между проводом и землей. Выравниватели являются защитными приборами многократного действия. Они имеют высокую механическую прочность, обеспечивающую стабильность электрических параметров при вибрациях, вызываемых движением поездов. Выравниватели просты по конструкции и не требуют особого ухода. Выравниватели типа ВОЦШ (В - выравниватель, ОЦ - оксидно-цинковый, Ш - штепсельного типа) маркируют с указанием номинального напряжения защищаемой цепи (110, 220 и 380 В) и классификационного напряжения варистора, используемого в данном выравнивателе (например, ВОЦШ-220/560, где 220 В - номинальное напряжение выравнивателя, а 560 В - классификационное напряжение находящегося в нем варистора).

На сети железных дорог используют оксидно-цинковые и керамические выравниватели.

Оксидно-цинковый выравниватель типа ВОЦШ-110 состоит из вентильного диска, устанавливаемого на стандартной двухштырной колодке СЦБ.

Перед установкой оксидно-цинкового выравнивателя следует измерить классификационное напряжение Uк находящегося в нем варистора и ток утечки при нормированном напряжении промышленной частоты. Классификационное напряжение необходимо измерять при нормальных климатических условиях по схеме (рисунок 1). При этом следует учитывать, что включение вольтметра PV непосредственно в зажимы выравнивателя может дать ошибочный результат измерения тока утечки, так как в этом случае миллиамперметр РА будет фиксировать сумму токов, протекающих через выравниватель и вольтметр, сопротивления которых почти равноценны. Вольтметр должен быть присоединен к выходным зажимам стабилизированного источника напряжения постоянного тока. Напряжение Uк следует измерять при кратковременном пропускании через выравниватель постоянного тока, равного 1 мА, в течение не более 3с с интервалами между включениями не менее 5 с. Ток утечки у выравнивателя измеряют по схеме с источником переменного тока при нормальных климатических условиях. Для измерения тока утечки выравнивателя типа ВОЦШ-110 напряжение источника тока должно быть равным 110 В.

 

Рисунок 1 – Схема измерения классификационного напряжения

 

Токи утечки выравнивателей типов ВОЦШ-220 и ВОЦШ-380 следует измерять при напряжении переменного тока 220 В. С течением времени ток утечки выравнивателя увеличивается и может достигнуть таких значений, при которых произойдет пробой выравнивателя. Чтобы избежать этого, ежегодно до грозового сезона следует контролировать токи утечки выравнивателя. Перед измерением варистор следует вынуть из корпуса выравнивателя и тщательно осмотреть его торцовые и боковые поверхности. Точки на обеих торцовых поверхностях варистора свидетельствуют о его сквозном прожоге, который обычно сопровождается резким увеличением тока утечки. При некоторых видах прожога ток утечки не увеличивается. Поэтому независимо от результатов измерения варисторы со следами сквозного прожога должны быть заменены новыми. Замене подлежат также варисторы со сколами или трещинами боковой поверхности.

Необходимо заметить, что при сквозном прожоге через варистор будет протекать ток под действием рабочего напряжения защищаемой цепи, который может вызвать его разогрев до температуры 200° С и возгорание монтажа защищаемого полупроводникового прибора. В некоторых электрических цепях для исключения короткого замыкания выравниватели типа ВОЦШ включают через предохранители различного номинала.

Керамические выравниватели типа ВК-10 применяют на участках с автономной тягой для грозозащиты путевых приборов импульсных рельсовых цепей постоянного тока и кодовых рельсовых цепей. Керамические выравниватели типа ВК-10 включают между нитями железнодорожной колеи. Керамические выравниватели типа ВК-20 имеют вентильный диск с более высоким, чем у выравнивателя типа ВК-10, сопротивлением и меньшим током утечки. Ими защищают рельсовые цепи. При напряжении переменного тока 10 и 20 В токи утечки керамических выравнивателей типов ВК-10 и ВК-20 должны быть не более 35 и 9 мА соответственно. Керамические выравниватели типа ВК с ненормированными токами утечки подлежат замене. Керамические выравниватели включают параллельно защищаемому полупроводниковому прибору для ограничения поперечных перенапряжений.

Их используют на электрифицированных участках железных дорог переменного тока для защиты путевой аппаратуры рельсовых цепей от коммутационных перенапряжений, возникающих при аварийных режимах работы тяговой сети и асимметрии тяговых токов рельсовых цепей. Отечественной промышленностью выпускаются два типа защитных устройств: УЗТ-1 и УЗТ-2 соответственно для защиты питающих и релейных концов рельсовых цепей.

В каждом УЗТ находится тиристорный блок, состоящий из двух тиристоров VS1, VS2, включенных встречнопараллельно, и двух оксидно-цинковых варисторов RU1 и RU2, установленных в цепи управления тиристорами.

Принцип действия УЗТ заключается в следующем. При отсутствии импульсов коммутационных перенапряжений тиристоры закрыты, и ток, протекающий через тиристорный блок, очень мал. Сопротивление УЗТ измеряется сотнями килоомов. При воздействии импульсов коммутационных перенапряжений ток варисторов, включенных в цепи управления, увеличивается лавинообразно. Тиристор открывается мгновенно и его сопротивление снижается с сотен килоом до нескольких ом. Защищаемые путевые приборы шунтируются, ограничиваются коммутационные перенапряжения устройствами УЗТ-1 и УЗТ-2 до значения, равного остающемуся напряжению выравнивателя, т.е. до 1200 и 400 В соответственно при максимальном токе 120 А. Напряжение срабатывания и токи утечки указанных тиристорных защитных устройств измеряют 1 раз в 3 года.

Тиристориые защитные устройства с ненормированными значениями напряжения срабатывания и тока утечки более 1 мА должны быть заменены новыми.

 

Контрольные вопросы:

1. Объясните, почему в вентильных разрядниках рабочее сопротивление должно быть нелинейным.

2. Опишите классификацию разрядников по типу конструкции и электрическим характеристикам.

3. Перечислите источники опасных напряжений и токов.

4. Определите, в каком случае должны быть заменены тиристорные защитные устройства.

5. Перечислите параметры, характеризующие выравниватели.

Срок сдачи: 16.05.2020

Ответы на контрольные вопросы отправлять на эл.адрес: skidanova1972@mail.ru или в контакте https://vk.com/id122184363