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

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 I_н = 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

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

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.

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

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