устройства
и линии
эдектррснабжения
автоблокировки
УДК 656.256.3 : 621.311.6
Герман Л. А., Векслер М. И., Шелом И. А. Устройства и
линии электроснабжения автоблокировки —М.: Транспорт,
1987.—192 с.
Дано описание схем электроснабжения устройств автоблоки-
ровки и электрической централизации основных и резервных
пунктов питания и постов секционирования. Рассмотрены ха-
рактеристики основного оборудования пунктов и линий питания
автоблокировки (ВЛ СЦБ), а также режим их работы.
Приведены основные электрические расчеты ВЛ СЦБ, ана-
лиз повреждений и оценка надежности, даны рекомендации по
организации обслуживания. Рассмотрена работа устройств ав-
томатики и релейной защиты пунктов питания и постов секцио-
нирования.
Предназначена для инженерно-технического персонала, об-
служивающего ВЛ СЦБ и пункты питания.
Рис. 90, табл. 16, библиогр. 26п<азв.
Книгу написали:
главы 1, III, параграфы 7, 21—канд. техн, наук И. А. Шелом;
главы 11 (кроме параграфа 7), V (кроме параграфа 21), VI,
параграф 27, VIII (кроме параграфа 28)—канд. техн. наук.
М. И. Векслер; главы IV, VII (кроме параграфа 27), парагра-
фы 28, 34, главу X—канд. техн. наук. Л. А. Герман
Рецензент — ведущий инженер Главного управления
электрификации и энергетического хозяйства МПС Н. С. Нико-
лаев.
Заведующий р е д а к ц и е й Н. В. Зенькович
Редактор Т. В. Шерстина
„ 3602030000—222
Г ---------------- 23-87
049(01)-87
© Издательство «Транспорт». Ю87
ОТ АВТОРОВ
Устройства сигнализации, централизации и блокировки
(СЦБ) являются важнейшим средством регулирования движе-
ния поездов и увеличения пропускной и провозной способно-
сти железных дорог.
Широкое распространение и совершенствование устройств
СЦБ на дорогах требуют повышения устойчивости их электро-
снабжения, которая определяется надежностью работы элек-
троснабжения пунктов и линий питания автоблокировки, ВЛ
СЦБ а также отдельных их элементов.
Протяженность основных ВЛ СЦБ, обслуживаемых участ-
ками электроснабжения, составляет около 80 тыс. км, а линий
продольного электроснабжения, от которых осуществляется ре-
зервное питание устройств автоблокировки, превышает 35 тыс.
км. Несмотря па большой объем выполненных технических и
организационных мероприятий по совершенствованию уст-
ройств электроснабжения ВЛ СЦБ, позволивший снизить их
повреждаемость в несколько раз, после передачи линий в
1978 г. службам электрификации и энергетического хозяйства
дорог надежность электроснабжения остается еще недостаточ-
ной.
На участках электроснабжения появились более совершен-
ное оборудование, новые схемы электропитания. На вновь элек-
трифицированных участках переменного тока рельсовые цепи
выполняют на частоту 25 Гц с питанием устройств от обычных
линий частотой 50 Гц, что позволяет достаточно просто осу-
ществлять резервирование ВЛ СЦБ другими линиями. Раз-
вернуты работы по переводу рельсовых цепей частотой 75 Гц
на 25 Гц, что также позволяет осуществлять резервирование
ВЛ СЦБ. Устройства электроснабжения автоблокировки име-
ют ряд особенностей и на участках, электрифицированных по
новой системе 2X25 кВ. Все это определило новые позиции при
написании книги, предназначенной прежде всего для эксплуа-
тационного персонала участков электроснабжения. Основная
направленность книги —дать представления о требованиях к
системе электроснабжения, обеспечивающих ее надежную ра-
боту, а также показать особенности работы и эксплуатации
ВЛ СЦБ, питающей устройства автоблокировки и электричес-
3
кой централизации и являющейся более сложным устройством,
чем линия общего назначения.
Материалом для книги послужили руководящие указания
проектных институтов и Главного управления электрификации
и энергетического хозяйства МПС, а также эксплуатационный
опыт авторов и ряда участков электроснабжения. Авторы сочли
целесообразным не включать материал по механическому рас-
чету и плавке гололеда ВЛ СЦБ, так как он достаточно полно
изложен в технической литературе.
Учитывая, что действующее в эксплуатации оборудование
соответствует ряду типовых проектов, разработанных в раз<
ные годы в интересах эксплуатационного персонала, авторы
стремились отразить преемственность и поэтапное усовершен-
ствование типовых решений, сохранив графические и буквен-
ные обозначения, принятые в этих проектах.
Авторы признательны инж. Верховскому Я. И. за тщатель-
ный просмотр раздела по устройству рельсовых цепей и ряд
ценных замечаний, а также инж. Николаеву Н. С. за
высказанные им при рецензировании рукописи книги.
советы
Отзывы и замечания по материалам книги просим направ
лять по адресу:
103064, Москва, Басманный тупик, 6-а, издательство «Тран
спорт».
Глава I
РЕЛЬСОВЫЕ ЦЕПИ И ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ОБ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ УСТРОЙСТВ СЦБ
ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
I.	Принципиальное устройство и питание рельсовых цепей
Автоблокировка является основной системой интервального
регулирования движения поездов железных дорог СССР. Для
обеспечения минимального интервала попутного следования по-
ездов при автоблокировке межстанционные перегоны делят на
блок-участки, ограждаемые светофорами, показания которых
изменяются автоматически в зависимости от расположения по-
ездов. В пределах каждого блок-участка устраивают электри-
ческие рельсовые цепи.
В устройствах электрической и диспетчерской централиза-
ции, автоблокировки, автоматической переездной сигнализации
и автоматической горочной централизации электрические рель-
совые цепи являются одним из основных элементов. В этих
системах с помощью электрических рельсовых цепей осущест-
вляется непрерывный контроль свободности от поездов и це-
лостности рельсов, передача кодовых сигналов на локомотив
для действия устройств АЛСН, обеспечивается увязка между
показаниями светофоров в кодовой автоблокировке, контроли-
руется приближение поездов к переездам.
Простейший вид электрической цепи можно представить как
источник электрической энергии и ее потребитель, соединенные
между собой проводниками электрического тока. В рельсовой
электрической цепи в качестве источника электрической энер-
гии может быть аккумулятор или преобразователь напряжения
переменного тока (частотой 25, 50 или 75 Гц) и тональной ча-
стоты. а потребителем — реле. Проводниками электрической
энергии от источника к потребителю всегда служат обе нити
рельсовой колеи.
Кроме подразделения по роду питающего тока, рельсовые
Цепи различают по способу питания, месту применения и спо-
собу пропускания обратного тягового тока. По способу пита-
ния подразделяют рельсовые цепи непрерывного питания, им-
пульсные и кодовые; по месту применения — неразветвленные
5
и разветвленные; по способу пропускания обратного тягового
тока по рельсам — одно- и двухниточные (дроссельные). В од-
нониточных рельсовых цепях тяговый ток пропускают по од-
ной рельсовой нити, а в двухниточных—по обеим рельсовым
нитям.
На участках без электротяги предусматривают рельсовые
цепи постоянного 'или переменного тока частотой 50 Гц, на
участках с электротягой постоянного тока — рельсовые цепи
переменного тока, как правило, частотой 50 Гц. На линиях с
электротягой переменного тока частотой 50 Гц осуществляют
рельсовые цепи переменного тока частотой 25 Гц, в отдельных
случаях используют рельсовые цепи частотой 75 Гц. Сущест-
вующие участки с рельсовыми цепями частотой 75 Гц должны
переводиться на 25 Гц.
При электрической тяге постоянного и переменного тока
рельсовые цепи на перегонах и приемо-отправочных путях вы-
полняют двухниточными. На главных путях и прилегающих к
ним стрелочных участках для пропуска тягового тока устанав-
ливают дроссель-трансформаторы, при этом их.размещают как
на питающем, так и на релейном концах рельсовых цепей толь-
ко на главных путях, а на боковых путях, как правило, — толь-
ко на питающем конце рельсовой цепи. В горловинах станций,
а также на коротких участках приемо-отправочных путей рель-*
совые цепи, за исключением кодируемых, допускаются однонн-j
точными, но при этом должна быть обеспечена возможность1
прохождения тягового тока не менее чем по четырем рельсо-
вым нитям па двухпутных и по трем нитям на однопутных
участках.
Основными элементами рельсовой цепи (рис. 1), кроме ис-
точника питания 1 и путевого реле 2, являются рельсовые ни-|
ти 3, стыковые соединители 4, кабельные стойки 5 и изоли-:
Рис. 1. Устройство рельсовой цепи
6
Рис. 2. Включение путевых дроссель-трансформаторов при двухниточной
рельсовой цепи
рующие стыки 6. Стыковые соединители размещают на стыках
рельсов. Они бывают стальные или медные. Стальные соеди-
нители применяют при автономной тяге. На электрифицирован-
ных участках устанавливают приварные медные соединители
сечением 70 мм2, которые служат для пропуска как сигналь-
ного, так и тягового тока. Смежные рельсовые цепи разделяют
изолирующими‘стыками. Они представляют собой металличес-
кие накладки и фибровые прокладки, которые размещают
между рельсами и накладками. Крепежные болты в этом слу-
чае изолируют от рельса фибровыми втулками. Между торца-
ми смежных рельсов нити располагают стыковую фибровую
прокладку. Разработаны и клееболтовые изолирующие стыки.
На участках без электротяги по концам рельсовой цепи ус-
танавливают кабельные стойки для соединения проводников,
идущих от рельсов, с жилами кабеля, обеспечивающими связь
с путевыми реле и источниками питания, расположенными в
релейных шкафах автоблокировки.
На линиях с электрической тягой постоянного тока уста-
навливают путевые дроссель-трансформаторы следующих ти-
пов: ДТ-0,2-1000, ДТ-0,6-1000, ДТ-0,2-500 и ДТ-0.6-500М, а на
участках с электротягой переменного тока — ДТ-1-150, ДТ-1-250
и ДТ-0.6-500С.
Первые цифры в обозначении указывают сопротивление то-
ку частотой 50 Гц (0,2; 0,6 и 1 Ом), последние — номинальный
тяговый ток (1000, 500. 250, 150 А). Схема включения двух ДТ,
а также прохождение через них тягового (/т) и сигнального
(Л ) токов приведены на рис. 2.
Двухниточная рельсовая цепь с одним дроссель-трансфор-
матором приведена на рис. 3. В случае бездроссельного ис-
полнения рельсовые цепи по способу пропуска тягового тока
выполняются однониточными (рис. 4). Одиониточные рельсо-
вые цепи проще, чем двухниточные, но более подвержены влия-
нию тягового тока, поэтому их применяют только на боковых
танционных путях. Выпускают дроссель-трансформатор и
7
сдвоенной установки типа 2ДТ-1-150. Средние выводы основ-
ных обмоток в этом случае соединяются внутри кожуха, a oi
них выполняется один вывод для подключения заземлителей,
отсасывающих фидеров тяговых подстанций или уравнитель-
ных соединителей.
Установку уравнительных соединителей производят для сни-
жения влияния тягового тока. При электротяге переменногс
тока соединение средних точек осуществляют в местах присо-
единения к рельсам отсасывающих фидеров тяговых подстан-
ций и у входных светофоров, при электротяге постоянного тока
соединение средних точек производят чаще, но не реже чем
через три рельсовые цепи или через два блок-участка.
Для правильной работы рельсовых цепей непосредственное
присоединение к рельсам металлических и железобетонный
опор контактной сети, выполняемое по условиям безопасности,
допускается только при сопротивлении изоляции опор относи-
тельно земли не менее 100 Ом. Если это условие не выдержа-
но, опоры необходимо присоединять к рельсам через искровые
промежутки.
Опоры контактной сети с жесткой поперечиной и групповые
заземления опор должны иметь одно общее подключение к
тяговой рельсовой нити одного из путей. Металлическое соеди-
нение конструкций смежных опор и жестких поперечин, име-
ющих индивидуальное заземление, не допускается.
Рис. 4. Однониточная рельсовая цепь
ЗРЦ
8
Ограничение нижнего предела переходного сопротивления
опор контактной сети вызвано необходимостью обеспечения ра-
венства тяговых токов по рельсовым нитям. Только в этом
случае может быть обеспечена устойчивая работа устройств
автоблокировки, не проявит себя асимметрия, под которой по-
нимают превышение сопротивления одной рельсовой нити по
сравнению с другой. Предельное значение коэффициентов асим-
метрии для постоянного тока 12%, для переменного тока часто-
той 50 Гц 6,6%.
В условиях короткого замыкания (к. з.) контактной сети
на рельсы вблизи сигнальных точек автоблокировки повыша-
ется потенциал рельсовой цепи и связанных с ней устройств
сигнальных точек относительно удаленной земли. Длительность
действия потенциала определяется временем отключения ком-
мутирующих аппаратов на прилегающих тяговых подстанциях
и может составлять 0,1-ь 0,4 с. Уровень потенциала меняется в
зависимости от тока к. з., который определяется мощностью
тяговых подстанций и питающей энергосистемы, удаленности
места к. з„ схемы секционирования контактной сети на момент
повреждения и типа контактной подвески. Повышенный потен-
циал может вызвать электрический пробой на броню кабелей,
введенных в релейный шкаф или светофорную мачту, имеющих
потенциал удаленной земли. Электрическая дуга приводит к
выходу из работы кабеля целиком, особенно при неоднократ-
ных повреждениях в этих зонах. Соединять оболочки таких ка-
белей с металлическими конструкциями сигнальных точек не
разрешается, так как сопротивление относительно земли из-за
протяженности кабеля в этом случае значительно снижается.
Оболочки и броня таких кабелей должны быть надежно изоли-
рованы от металлических конструкций сигнальных точек авто-
блокировки специальными втулками и прокладками. Сопро-
тивление изоляции этих изолирующих элементов необходимо
периодически проверять, оно не должно быть менее 10 кОм.
2.	Требования к системе электроснабжения устройств СЦБ
Все электроприемники предприятий железнодорожного
транспорта в отношении обеспечения надежности их электро-
снабжения согласно ОСТ 32.14—80 классифицируют на элек-
троприемники, режим работы которых непосредственно влияет
на безопасность и бесперебойность движения поездов, и элек-
троприемники, режим которых на это не влияет. По надежно-
сти электроснабжения их разделяют на три категории. К пер-
вой категории относят электроприемники, перерыв электроснаб-
жения которых может повлечь за собой опасность для жизни
*ж°ДСИ’ СРЫВ гРафика движения поездов, значительный ущерб
ло лезводоР°жному транспорту и народному хозяйству в це-
м- К этим потребителям ОСТ относит устройства СЦБ и
9
связи (автоматическую и полуавтоматическую блокировки),
поста электрической централизации с числом стрелок до 30, пе-
реездной сигнализации, станционной блокировки, тоннельной
сигнализации. К этим же потребителям относятся механизи-
рованная и автоматизированная сортировочные горки, пункты
обнаружения нагрева букс (ПОНАБ), контрольный пункт ав-
томатической локомотивной сигнализации, контрольно-габа-
ритное устройство, воздуходувная станция пневматической поч-
ты, пункт списывания вагонов на станциях с автоматической
системой управления сортировочными станциями, стационар-
ные устройства поездной и станционной радиосвязи.
Электроприемники этой категории должны обеспечиваться
электроэнергией от двух независимых источников питания, и
перерыв их электроснабжения при выходе из строя одного из
источников питания может быть допущен лишь на время пере-
хода на другой источник или автоматического восстановления
питания от первого. Источники питания считаются независимы-
ми друг от друга в том случае, когда отключение одного из
них не вызывает отключения другого. Независимыми источни-
ками можно считать тяговые или районные подстанции, если
напряжение от них к устройствам СЦБ поступает по разным,
непосредственно не связанным между собой линиям электропе-
редачи. В свою очередь эти подстанции не должны иметь толь-
ко один общий источник электроэнергии или зависеть от на-
дежной работы только одной линии.
Из состава электроприемников первой категории выделяют
особую группу, бесперебойная работа которых необходима для
безаварийного движения поездов, предотвращения угрозы жиз-
ни людей, пожаров и исключения большого ущерба народному
хозяйству. К потребителям особой группы первой категории
относят устройства СЦБ и связи центрального поста диспетчер-
ской централизации, поста электрической централизации с
числом стрелок более 30. К этой группе ОСТ относит радиоре-
лейные станции, приемные и передающие радиоцентры КВ-
радиосвязи.
Для электроснабжения особой группы электроприемников
первой категории должно предусматриваться дополнительное
питание от третьего, независимого от двух первых источника
питания В качестве такого источника питания для особой груп-
пы электроприемников и второго независимого источника пи-
тания для остальных электроприемников первой категории мо-
гут быть использованы специальные агрегаты или аккумуля-
торные батареи. Остальные электроприемники и потребители
электрической энергии хозяйства сигнализации относятся ко
второй или третьей категории.
К электроприемникам второй категории относят устройства
громкоговорящей связи и пункт списывания вагонов на сорти-
ровочных станциях, не имеющих автоматической системы уп-
10
равления; к потребителям третьей категории — контрольно-
испытательные пункты и устройства рабочего освещения слу-
жебно-технических зданий. Электроприемники второй категории
рекомендуется обеспечивать электроэнергией также от двух не-
зависимых источников питания, но при нарушении электро-
снабжения от одного из источников допустимы перерывы элект-
роснабжения на время, необходимое для включения второго ис-
точника питания дежурным персоналом или выездной опера-
тивной бригадой. Допускается питание этой категории по од-
ному фидеру, если обеспечена возможность проведения аварий-
ного ремонта линии этого фидера за время не более одних су-
ток. Кабельные вставки этой линии должны выполняться дву-
мя кабелями, каждый из которых выбирают по длительно до-
пустимой нагрузке линии. Допускается питание электроприем-
ников второй категории от одного трансформатора при нали-
чии централизованного резерва трансформаторов и возможно-
сти замены поврежденного трансформатора за время не более
одних суток.
Для электроприемников третьей категории электроснабже-
ние может выполняться от одного источника питания, но пе-
рерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или за-
мены поврежденного элемента системы электроснабжения, не
должны превышать одних суток.
При реконструкции существующих систем электроснабжения
ОСТ обязывает приводить их в соответствие с категорийностью
электроприемников. Переключение с одного источника питания
при исчезновении на нем напряжения на другой для потреби-
телей первой категории должно производиться автоматически в
каждом релейном шкафу перегонных устройств и на постах
электрической централизации (ЭЦ) станций. Время перехода
не должно превышать 1,3 с.
Жесткие требования к устройствам внешнего электроснаб-
жения предъявляют не только по количеству, независимости
источников питания и времени перехода на резерв, но и по ка-
честву электроэнергии непосредственно на вводах релейных
шкафов перегонных устройств автоблокировки и шинах ввод-
ных панелей постов ЭЦ.
Нормы напряжения переменного тока для источников пита-
ния устройств СЦБ установлены МПС. В соответствии с эти-
ми нормами напряжение на шинах понизительных или тяговых
подстанций, от которых питаются электроэнергией устройства
СЦБ^ на входных зажимах кабельных ящиков и на шинах па-
нелей не должно отличаться от номинального напряжения в
меньшую сторону на 10% и в большую на 5%. Допустимый
диапазон отклонения напряжения в зависимости от номиналь-
ного приведен ниже.
Этим диапазоном определяют уставки автоматического ре-
гулирования напряжения.
11
Номиналь-	0,115	0,23	0,4	6.3	10,5	27,5	37,5
ные напря- жения, кВ							
Допустимые значения на-	0,103— 0,121	0,207— 0,242	0,36— 0,42	5.7— 6,6	9,5— П.1	24,8— 29,0	33,75—1 39,37 Л
пряжения. кВ							
Отклонение напряжения			от номинального			допустимого су.	
щественно влияет на работу отдельных элементов схем СЦБ.
При значительных отклонениях напряжения нарушается регу-
лировка рельсовых цепей, снижается надежность работы уст-
ройств. Например, при увеличении напряжения по сравнению с
номинальным всего на 10% срок службы светофорных ламп
сокращается с 1000 до 250 ч, т, е. в 4 раза. Снижение напря-
жения по сравнению с номинальным на 20% уменьшает ви-
димость сигнала светофора на 30%, что существенно отражай
ется на безопасности движения поездов. Поэтому работники,
эксплуатирующие устройства электроснабжения СЦБ, должны
2 раза в год совместно с представителями дистаанции сигнали-1
зации и связи проводить замеры уровней напряжения в кабелм
ных ящиках и вводных панелях постов ЭЦ.
3.	Основные сведения о системах питания устройств СЦБ
и условиях их применения
Внешнее электроснабжение включает пункты (источники)
питания; продольные воздушные и кабельные линии 6(10) кВ;
линейные трансформаторы и трансформаторные подстанции
6(10) кВ; комплектные трансформаторные подстанции (КТП)
и линии продольного электроснабжения 25, 35 кВ. На крупных
станциях с большой потребляемой мощностью постов ЭЦ для
них прокладывают отдельные питающие фидеры. Если на Та-,
ки.х постах предусмотрена безбатарейная схема питания, то,
кроме двух фидеров от независимых источников питания, па
посту устанавливают дизель-генератор, имеющий автоматичес-1
кий запуск. При наличии аккумуляторной батареи резервное
питание для стрелочных электродвигателей и их контрольных'
цепей должно обеспечиваться в течение 6 ч после выключения
питания.
Питание сигнальной точки автоблокировки. При электротя-
ге постоянного тока или при автономной тяге, если рельсовые
цепи предусмотрены на частоте 50 Гц, устройства питаются от
основной ВЛ СЦБ 6 или 10 кВ (рис. 5). Если напряжение с
основной линии снимается (оперативно или аварийно), якорь
реле А отпадает; питание автоматически, через нормально зам-
кнутые контакты этого реле переключается на резервную линию
6; 10 кВ. При электротяге переменного тока в качестве Ре*
зервной используют в основном линию ДПР с подключен-
12
ВЛ СЦБ
6(Ю) кВ
СОБС
п

м
/г лампам
светофора
РВП
TP
НЕН
ts
К ДТ рельсовмх
цепей
пп
Кабельный ящик
Релейный шкаф
v г:ов ПОБС
PBH-Z50
К генератору К приемнику
К
средней
точке
ДТ

Ч!
Рис. 5. Схема питания приборов сигнальной точки кодовой автоблокировки
при автономной тяге или электротяге на постоянном токе
ними к ней комплектными однофазными трансформаторами
мощностью 2 кВА.
В случае питания спаренной сигнальной точки основное и
резервное напряжения подают в релейные шкафы разных пу-
тей, между которыми прокладывают самостоятельные кабели,
причем их располагают в разных траншеях, чтобы исключить
возможность одновременного прекращения подачи энергии от
основного и резервного источников. При автономной тяге и ма-
лодеятельпых участков допускается двухцепная линия с раз-
мещением приводов основной и резервной линий на общих
опорах. При электрификации провода каждой линии мон-
тируют на самостоятельных опорах. Размещение линейных
трансформаторов основного и резервного питания на одной
опоре не допускается.
Рельсовые цепи сигнальной точки, лампы светофора и де-
шифраторная ячейка ДЯ питаются переменным током через
разделительные трансформаторы ПОБС и СОБС, двигатель
кодового трансмиттера (КПТ), предназначенного для кодиро-
вания в рельсовой цепи комбинации импульсов переменного то-
ка для автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) —
непосредственно от общих шин переменного тока. Импульсное
утевое реле (ИР) получает напряжение с рельсовых цепей
еРез защитный блок (ЗБФ), который предохраняет реле от
13
влияния высших гармоник, присутствующих в тяговом токЛ
протекающем по рельсам. На участках с электротягой перемеЛ
ного тока на генераторном конце для питания рельсовых цепЛ
частотой 25 Гц до контактов повторителя импульсного транИ
миттерпого реле (ТР) включается статический прсобразовЯ
тель частоты типа ПЧ 50/25-100, а в цепь реле ИР — фильто
на 25 Гц, находящиеся в релейном шкафу. На участка.
электротягой переменного тока, где еще эксплуатируют ре^Н
совые цепи 75 Гц, идет повсеместный интенсивный переход|на
рельсовые цепи 25 Гц, но пока на 75 Гц остается около 20001км
железных дорог. Напряжение такой частоты поступает в
или 10 кВ от специальных машинных преобразоза ie.i. й. .стае
навливаемых на тяговых подстанциях, пунктах питания hjM
постах ЭЦ. Резервная линяя в этом варианте не предусмаМ
ривалась, поэтому резерва в случае повреждения ее автобло-1
кировка с рельсовыми цепями 75 Гц не имеет.
При смешанной системе питания (рис. 6), применяемой толД
ко для участков железных дорог с автономной тягой, строив
тельство резервной линии не предусматривается. На каж-1
дой сигнальной точке в качестве резервных источников энергии
используют две аккумуляторные батареи: путевую (ПБ) для
питания рельсовой цепи и сигнальную (СБ) для питания реле!
и приборов. В случае повреждений в цепи питания со стороны
50 Гц без дополнительных переключений устройства переходят
на аккумуляторные батареи. Время работы от резерва в этом
РВЯ
Релейный шкаф
ВЛ СЦБ
6(Ю)кВ
Сигнальной
иепь
Кабельный
ящик
Сигнальная
pent-
РВН-\
-250 i
А
св
ВАК-M МТ
СБ
М
НОВ
ЯОБС-2
Рис. 6. Схема питания сиг-
нальной точки при смешанной]
системе
К рельсовой иепи Д
К генератору К приемная^
МПБ
~ А/1С „
В рельсовые иепи
ВЛК-13(ВАК-16; 363 1Z/W)
К сигнальным
реле и приборам

Ш
14

1 • ае определяется емкостью и состоянием аккумуляторов.
Согласно указаниям МПС оно не должно быть меньше 8 ч при
Условии что до этого питание от линии не отключалось в те-
-	36 ч< т. е. аккумуляторы были полностью заряжены.
Че Для своевременного принятия мер со стороны оперативно-
ремонтного персонала энергоучастков в случае прекращения
рогачи одного из напряжений частотой 50 Гц на сигнальную
точку предусматривается контроль этой точки поездным дис-
петчером или дежурными по станциям, между которыми оказа-
лась такая точка (система частотного диспетчерского контро-
ПЯ_ЧДК). Отпадание якорей реле А или А1 (см. рис. 5) фик-
сируется в этом случае как одна из неисправностей сигнальной
точки по системе ЧДК. При отключении переменного напряже-
ния в смешанной системе питания сразу прекращает функцио-
нировать АЛС. Машинисту поезда необходимо сообщить по
радиосвязи диспетчеру или дежурному по станции о неисправ-
ности АЛС на одном блок-участке или на целом перегоне. Это
позволит своевременно, до разрядки аккумуляторов, ликвиди-
ровать неисправность, предотвратить возможный сбой в дви-
жении поездов.
Питание устройств электрической централизации (ЭЦ).
Как следует из предыдущего параграфа, электроснабжение
поста электрической (диспетчерской) централизации с числом
стрелок более 30 выделено в особую группу потребителей пер-
вой категории (крупные станции, сортировочные горки малой
мощности и маневровые районы).
Посты ЭЦ с числом стрелок до 30 включительно относятся
к потребителям первой категории (электрическая централиза-
ция промежуточных станций). Если для постов ЭЦ промежу-
точных станций достаточно наличие двух самостоятельных пи-
тающих линий от двух независимых источников питания, то
для постов ЭЦ, выделенных в особую группу из первой катего-
рии, предусматривается дополнительный третий источник в ви-
де собственной дизельной электростанции ДГА.
Различают две системы электропитания крупных станций,
оборудуемых электрической централизацией: безбатарейную
систему питания и батарейную. При возможности обеспечения
независимости источников электроэнергии предпочтение следу-
ет отдавать безбатарейному электропитанию. В этой системе
рельсовые цепи, лампы светофоров, контрольные цепи стрелоч-
ных электроприводов питаются переменным током напряжени-
ем 24 В, а электродвигатели постоянного тока стрелочных
электроприводов получают напряжение от выпрямителя, рас-
считанного по мощности на перевод одновременно не более
вух стрелок, поэтому при маршрутном управлении стрелками
лжец осуществляться их последовательный пуск.
от *Итание реле централизации при этой системе производится
контрольной аккумуляторной батареи 24 В, которая нахо-
15
а к.
по.
ий.
ем.
дится на постоянном подзаряде от выпрямителя. Лампы пульта
табло питаются переменным током напряжением 24 В, за ц!
ключением контрольных ламп тех объектов, которые сами пи
таются постоянным током или имеют источники питания, незЦ
висимые от устройств электрической централизации, наприм!
лампы контроля примыкающих перегонов или контролируклЛ
устройства питания. Эти лампы или питаются непосредствен
от контрольной батареи, или переключаются на нее при откИ
чении внешних источников переменного тока.
Для питания устройств связи устанавливают отдельную
кумуляторную батарею 24 В, работающую также в режиме!
стоянного подзаряда. От этой батареи осуществляется ава|
ное освещение поста при отключении всех источников пера
ного тока и питание цепи контроля перегорания предохрани*!
телей. Емкость аккумуляторных батарей при батарейной си.
стеме питания рассчитывается на 2 ч питания только релейных
устройств.
Батарейная система питания отличается тем, что питание
основных устройств электрической централизации при отклв»
чении внешних источников переменного тока обеспечивается ре»
зервным питанием от аккумуляторных батарей. В этой системе
предусматривается применение статических преобразователей,
преобразующих постоянный ток напряжением 24 В в перемен-
ный напряжением 220 В.
Электропитание централизации промежуточных станций с
(рис. 7). Установки электропитания Б24Р и Б48Р50 комплекту! I >
ют соответственно из двух или трех панелей. Установка Б24Р
состоит из вводной панели ПВ-ЭЦ и распределительно-преобра- u
зевательной ПРП-ЭЦ с использованием батареи 24 В. В уста-
новке Б48Р50 к этим двум панелям добавляют преобразова-
тельную панель ПП50-ЭЦ с использованием дополнительной
батареи 24 В, которая служит только для электропитания при-
боров рельсовых цепей.
Независимо от системы питания для красных и пригласи-
тельных огней входных светофоров при автоблокировке долж-
но быть обеспечено резервное питание от аккумуляторов в те-
чение 24 ч.
При безбатарейном питании в панели ПРП-ЭЦ преобраюЛ
ватель типа ППС-1,7 и ряд реле являются лишними. Без них
эта панель идет во втором исполнении. Наименование установ-
ки безбатарейного питания с такой панелью Б24ББ. В рельсО-1
вых цепях 25 Гц установку электропитания дополняют преоб-
разователями частоты ПЧ 50/25-300 или ПЧ 50/25-150, которые
размещают на релейных стативах.
Вводная панель ПВ-ЭЦ предназначена для автомати-
ческого переключения нагрузки с основного фидера на резерв-1
ный, автоматического запуска дизель-генераторной установки!
типа Э8Р или ДГА-12С при отключении внешних сетей, галНЯ
16	” .
Рис. 7. Структурная схема электропитания централизации промежуточных
станций
ванической изоляции нагрузок централизации от источников с
заземленным нулевым проводом, питания маршрутных и повто-
рителей путевых реле. Каждый из фидеров может быть одно-
или трехфазным, соответственно 220 В или 380/220 В. Допол-
нительной переделки панель не требует, меняют схему под-
ключения и устанавливают дополнительные перемычки на за-
жимах панели. При трехфазной системе обоих фидеров ком-
мутационная мощность панели составляет 33 кВА. Если хотя
бы один фидер однофазный, коммутационная мощность снижа-
ется до 11 кВА, что соответствует станциям на участках с
электротягой при числе стрелок до 15. Только к фидеру 2 на
панели подключают нагрузку негарантированного освещения и
вентиляции, мощность которой не должна превышать 15 кВА.
Панель оборудована двумя магнитными пускателями типа
гм '3'и четырьмя автоматическими выключателями АП50-
ЗМ. Нормально включены один из пускателей и все автома-
ТЬ|- Для снятия напряжения с панели в цепи каждого фидера
предназначено только по одному автомату, которые выполняют
роль рубильников. Два других служат для выключения источ-
ников питания при перегрузках или к. з. в панели. Эти авто-
- <ззы следует выполнять селективными с аппаратами защиты
источника питания.
так ЛЯ соблюдения селективности номинальный ток вставок
2 ,7 Расцепит^ДЯ на первом фидере независимо от числа
17
стрелок должен быть 25 А, а поминальный ток вставок рас-1
ценителя или плавких вставок источника питания, если число!
стрелок не превосходит пятнадцати,—35 и 40 А при числе стре-1
лок до тридцати.
При электротяге и автономной тяге с рельсовыми цепями
25 Гц для станций с числом стрелок ЭЦ больше 19 используки •
два трансформатора ТС-10/0,5 и один—ТС 31,5/1. К основным
нагрузкам, которые питаются от изолирующих трансформато-
ров, относят рельсовые цепи, светофоры, маршрутные указате- .
ли, контроль стрелок, электрообогрев контактов автопереклю- I
чателей стрелочных приводов, перевод стрелок, причем в мо-I
мент перевода стрелок для исключения перегрузки трансфор-1
матора электрообогрев отключают. В зависимости от числа
стрелок ЭЦ и режима работы потребляемая мощность меняет-1
ся от 300 до 1425 В-А при 15 стрелках и до 2250 В-А при
30 стрелках ЭЦ.
Распределительно-преобразовательная панель ПРП-ЭЦ
предназначена для распределения источников питания по на-51
грузкам, автоматического заряда аккумуляторной батареи!
24 В и получения переменного тока частотой 50 Гц при выклю-
чении внешних сетей. Переменный ток на панель поступает ori
вводной панели, а постоянный — от аккумуляторной батареи!
Постоянный ток напряжением 24 В от панели идет на релей-1
ные стативы, пригласительные сигналы, пульт-табло, панели I
питания, а также на панели питания бесконтактной аппаратуры j
ДЦ. Для питания ламп пульта-табло подают переменный ток с i
резервом от аккумуляторов напряжением 23,6 В днем и 19.2 М
ночью. Переменный ток напряжением 220 В днем и 180 Я
ночью получают лампы светофоров, резервное питание которых I
осуществляется таким же напряжением переменного тока че- г
рез преобразователи ППВ-1, получающие питание от аккуму- ।
ляторов контрольной батареи. Аналогичный резерв через!
ППВ-1, кроме основного напряжения 220 В переменного тока,
предусмотрен для питания рельсовых цепей, контроля стрелок!
и управления разъединителями. На рабочие цепи стрелок!
от внешней сети через выпрямитель ВУС-1,3 полается постоям-1
ный ток напряжением 240 В. Для резерва от аккумуляторной!
батареи этот же выпрямитель получает переменное напряЖ^Д
ние от преобразователя ППС-1,7-24 или ППС-1.7-48 в зависи-1
мости от типа питающей установки. Для того чтобы емкости
батареи не расходовалась при холостом ходе преобразователя
его запускают непосредственно перед переводом стрелки, по®
ле чего подают напряжение для перевода стрелки. После перЯ
вода стрелки этот преобразователь отключается. Преобразовав
тель ППВ-1 находится в работе постоянно. При наличии НЯ
пряжения внешней сети он работает в режиме выпрямлен!'  i
подзаряжая контрольную батарею. Специальные реле автоМ^И
тически поддерживают оптимальный режим подзаряда. 1ЦЯ
18
юченин напряжения сети переменного тока контактами
°ТК ) иных реле схема преобразователя ППВ-1 переключается
аВ3^жим преобразования энергии аккумуляторов в переменный
В Как уже отмечалось, при использовании панели ПРП-ЭЦ
Т°я безбатарейного питания (второе исполнение панели) пре-
образователь ППС-1,7 на ней не устанавливают, а ППВ-1
ключают только на режим выпрямления. Выходное напряже-
ние частотой 50 Гц преобразователя имеет прямоугольную
Лопму, поэтому все параллельно соединенные местные элемен-
ты путевых реле подключаются к питанию с последовательно
вктюченной емкостью, настроенной с местными элементами в
резонанс. При отсутствии панели ПП50-ЭЦ электропитание
приборов рельсовых цепей осуществляют только от панели
ПРП-ЭЦ. Необходимая емкость в цепи путевых реле подби-
рается из конденсаторов КБГ-МН емкостью 4 мкФ. На одну
централизованную стрелку нагрузка от рельсовых цепей меня-
ется от 31 В-А при автономной тяге до 42 В-А при электричес-
кой тяге переменного тока.
Щ ит выключения питания ЩВП-73 предназначен
при необходимости для быстрого и надежного отключения од-
новременно всех видов питания устройств: фидеров 1 и 2, 1-й и
2-й батарей, ДГА2-12М или Э-8Р. Напряжение от внешних ис-
точников питания и аккумуляторных батарей поступает непо-
средственно на шит, который располагают внутри ЭЦ, но вне
помещения релейной. Кроме коммутационных аппаратов, па-
нель оборудована разрядниками для защиты от перенапряже-
ний. Силовые кабели, идущие от ЩВП и щитов резервных
электростанций к вводным панелям питающих установок, со-
гласно строительным нормам должны быть только с медными
жилами.
Электропитание устройств централизации крупных станций
(рис. 8). В зависимости от числа централизованных стрелок,
вида тяги, типа рельсовых цепей и системы питания установки
комплектуют из разного типа и числа панелей. Если потребляе-
мая мощность превышает допустимую нагрузку на панель, их
дублируют, подключая параллельно к существующим дополни-
тельные панели и тем самым распределяя нагрузку.
Вводная панель ПВ-60 имеет коммутационную мощность до
60 кВА, что при среднем коэффициенте мощности 0,8 соответ-
ствует мощности ДГА-2-48М. Если суммарная нагрузка поста
Централизации превышает 60 кВА, то устанавливают две ввод-
ные панели. На одну панель подключают нагрузки СЦБ, свя-
и, гарантированное освещение и вентиляцию, на другую — про-
чие нагрузки. К первой панели подключают ДГА. При отклю-
с”',и внешнего электроснабжения и отказе запуска первого
лы А ВклК)чают второй ДГА. Так же как и панели ПВ-ЭЦ ма-
клю станций» ПВ-60 предназначена для автоматического пере-
чения нагрузки с основного фидера на резервный, запуска
*	19
Рис. 8. Структурная схема электропитания централизации крупных станций
ДГА, распределения питания по основным видам нагрузки. В
необходимых случаях (длительный ремонт второго фидера) вто-1
рая панель может использоваться для совместной работы со
вторым ДГА. Оба фидера должны быть трехфазными, ток
плавких вставок предохранителей не должен (превышать 100 А.
Для селективности с внешними источниками плавкие вставки
устанавливают в соответствии с действительными нагрузками.
Число панелей ПВ-60 на посту определяется его типом, этаж-
ностью, числом стрелок ЭЦ на станции и стативов в помеще-
нии. Две ПВ-60 устанавливают в одноэтажных панельных по-
стах при числе стрелок от 40 до 50 и трехэтажных при числе
стрелок свыше 150. Количеством ПВ-60 определяется число
ЩВП-73 и резервных электростанций типа ДГА-2-24М. В трех!
этажных постах всегда предусматривается установка одной ре-
зервной электростанции типа ДГА-2-48М. Назначение щитов и
резервных электростанций то же, что и постов промежуточных
станций. Для распределения питания переменного тока между
светофорами, рельсовыми целями, табло и контрольными це-
пями стрелок предназначена релейная панель типа ПРББ, в
которой установлены четыре однофазных трансформатора —-
1Т—4Т. Трансформатор 1Т 220/24 В 50 А предназначен для
20
питания ламп табло. Трансформаторы 2Т, ЗТ и 4Т мощностью
д0 1,5 кВА питают светофоры и маршрутные указатели. При
электротяге переменного тока и автономной тяге эти трансфор-
маторы подключают непосредственно на напряжение, которое
поступает от внешних источников. При электротяге постоянно-
го тока их подключают вместе с панелями выпрямителей после
трехфазных распределительных трансформаторов типа ТС
(ТС-2,5/0,5 А, ТС-10/0,5А. ТС-16/0.5А, ТС-25/0,5А, ТС-40/0,5А).
Рельсовые цепи электрообогрева и цепи контроля при любом
виде тяги подключают к разделительным трансформаторам.
Если число стрелок ЭЦ превосходит 149 шт., то необходи-
мы две релейные панели. Количество и тип трансформаторов
ТС также зависят от числа стрелок ЭЦ: они меняются от двух
ТС-25/0,5 А при 40 стрелках ЭЦ и автономной тяге до одновре-
менного использования двух ТС-40/0,5 А, одного ТС-25/0,5 А и
ТС-10/0.5 А при электротяге постоянного тока и 230 стрелках
ЭЦ. Для заряда контрольной батареи напряжением 24 В и
питания моторов стрелочных электроприводов постоянным то-
ком напряжением 220 В устанавливают одну панель типа
ПВ-24/220ББ. Длительно допустимая среднесуточная нагруз-
ка па выпрямитель 24 В, 22 А. поэтому такая панель может
обеспечить станцию с числом стрелок ЭЦ до 85—100. При чис-
ле стрелок ЭЦ до 170 дополнительно к панели ПВ-24/220ББ
устанавливают панель типа ПВ-24, имеющую два комплекта
зарядпо-буферных выпрямительных ЗБВ 24/30, которые
включают на параллельную работу. В этом случае выпрями-
тель ЗБВ 24/30 панели ПВ-24/220ББ включают как резерв-
ный. Три выпрямителя на параллельную работу включать не
допускается, поэтому в установках централизации свыше
170 стрелок устанавливают вторую дополнительную контроль-
ную батарею, для которой предусматривают отдельную панель
ПВ-24-1. Один из выпрямителей этой панели является резерв-
ным для заряда первой батареи. Релейные устройства при двух
контрольных батареях разделяют на две части для предотвра-
щения сообщения батарей. При батарейной системе питания
на посту ЭЦ, когда число стрелок не превышает 100, может
устанавливаться панель типа ПРП-ЭЦ, которая спроектирова-
на для промежуточных станций. Применение этой панели поз-
воляет отказаться от рабочей батареи 220 В и перейти на ре-
зервное питание от контрольной батареи 24 В, использовав
преобразователи постоянного тока в переменный частотой
50 Гц, напряжением 220 В типа ППВ-1. Если число стрелок
ЭЦ превышает 100, батарейная система не закладывается, по-
этому надобность в такой панели отпадает. Для осуществле-
ния довода стрелок до крайнего положения при безбатарейном
питании на случай отключения или переключения источников
переменного тока или отказе выпрямителей, когда от постовой
Установки электропитания осуществляется питание устройств
маневровой централизации с сортировочными горками мало$
мощности, предусматривают установку панели конденсаторов
типа ПК1. Ее выпускают с набором конденсаторов емкость»
36000 мкФ и 18000 мкФ соответственно типов ПК1-1 и ПК1-2;
Панель работает совместно с выпрямителем ПВ-24/220 ББ л
за счет заряда конденсаторов при необходимости обеспечивае!
довод стрелочных приводов. При использовании рельсовых це;
пей частотой 25 Гц для их питания применяют статив преобра-
зователей СП 1-50/25, в комплект которого входят восемь npd
образователен типа ПЧ 50/25-300. Учитывая возможное уве!
личение потребляемой мощности из-за снижения сопротивла
ния балласта, рекомендуется нагружать каждый преобразовав
тель не более 290 ВА. Мощность одного статива рассчитана
примерно на станцию с 50-стрелками ЭЦ. Два статива преду]
сматриваются для станций с числом стрелок ЭЦ до 100 при
электротяге постоянного тока и до 120 при электротяге пере]
менного тока. Три статива необходимы соответственно при 150
и 180 стрелках, четыре — для 190 и 240 стрелок. При числ]
стрелок ЭЦ на станции 230 на участках с электротягой поста]
янного тока устанавливают пять стативов.
Электропитание устройств централизации маневровых рай^
онов с числом стрелок ЭЦ более 18. Его осуществляют с нс]
пользованием унифицированных панелей по условиям электро]
питания крупных станций от двух независимых источников энер]
гии, при этом дополнительное резервирование от автоматизиро]
ванного дизель-генератора может не предусматриваться. При
числе стрелок до 18 возможно несколько вариантов организация
питания. Например, от щитовой установки с поста централиза1
ции отдельными магистральными проводами питание подаете!
для стрелочных электроприводов, светофоров, рельсовых цепей]
контрольных цепей стрелок. Освещение и электрическое отоп<
ление поста маневровой централизации осуществляют от мест]
ных сетей станции. Резервного питания для устройств ЭЦ з
этом случае не требуется. Энергопитание маневровых районов
предусматривают напряжением 380/220 В от тин обеспеченно]
го питания вводной панели поста ЭЦ или же от двухцепнои
высоковольтно-сигнальной линии с установкой трансформаторов
па ВЛ СЦБ и на ПЭ. В этом случае два фидера пода!
ются па вводную панель типа ПВ-ЭЦ, причем установка пане]
ли конденсаторов в двух последних случаях обязательна.
Переездная сигнализация и автошлагбаум. Эти автомати*!
ческие ограждающие устройства при пересечениях в одном
уровне железнодорожных путей с дорогами другого вида при|
меняют для обеспечения безопасности движения поездов и ав-
тотранспорта. Электроснабжение устройств переездной сигиалй|
зации осуществляют так же, как и сигнальной точки. Для пи|
тания автошлагбаума и огней светофоров для автотранспорте
обязательна установка аккумуляторных батарей.
22
Диспетчерская централизация. Для управления и контроля
движением поездов на участках дороги из одного пункта и
одним лицом — диспетчером — применяют устройства диспет-
черской централизации (ДЦ). Они позволяют вести управле-
ние и контроль в пределах диспетчерского участка протяжен-
ностью от 100 до 250 км. В техническом отношении ДЦ пред-
ставляет комплекс следующих устройств: автоблокировка на
перегонах; электрическая, релейная централизация на станциях
и разъездах; кодовая система телеуправления ТУ и телесигна-
лизация ТС для передачи команд управления с центрального
поста (ЦП) на линейные пункты (ЛП) в виде кодовых сигна-
лов ТУ и передачи извещений с ЛП на ЦП в виде кодовых
сигналов ТС.
Г л а в а II
СХЕМЫ ПИТАНИЯ ВЛ СЦБ, ПУНКТЫ ПИТАНИЯ
И СЕКЦИОНИРОВАНИЯ
4.	Схемы питания, подключения и секционирования ВЛ СЦБ
Устройства СЦБ как потребители первой категории долж-
ны получать питание от двух взаимно резервируемых источни-
ков через две взаимно резервируемые линии.
Питание устройств СЦБ осуществляют, как правило, по
трехфазным трехпроводным линиям напряжением 6(10) кВ от
трехфазных источников питания частотой 50 Гц с изолирован-
ной нейтралью.
Основное питание устройства СЦБ получают от специаль-
ных линий автоблокировки (ВЛ СЦБ), резервное питание —
на участках, электрифицированных по системе постоянного то-
ка и неэлектрифицированных участках, как правило, от трех-
фазных линий продольного электроснабжения (ПЭ) 6; 10 кВ,
а на участках, электрифицированных по системе переменного
тока, — от линий «два провода, рельс» (ДПР 27,5 кВ). В от-
дельных случаях резервное питание устройств СЦБ осущест-
вляют от прилегающих линий напряжением до 1000 В. Источ-
никами питания перечисленных линий являются тяговые и
специальные трансформаторные подстанции, сооружаемые для
питания линий автоблокировки и продольного электроснабже-
ния, причем на электрифицированных участках трансформатор-
ные подстанции используют в качестве резервных источников
питания, а на неэлектрифицированных — в качестве основных.
Последними типовыми проектами на тяговых и трансформатор-
ных подстанциях предусмотрены резервные электростанции.
Cl'/kпРедназначень1 для обеспечения электроэнергией устройств
ЦБ при полном отключении энергосистемами постоянных ис-
23
Рис. 9. Линин основного и резервного питания устройств СЦБ и харакп
ные схемы их подключения к источникам питания при электрификации
системе постоянного тока 3,3 кВ
точников электропитания. В качестве источников электроэне]
тип на резервных электростанциях используют автоматизирова!
ные дизель-генераторы типа ДГА мощностью до 48 кВт.
Применяют три схемы питания линий автоблокировки: о:
посторонняя (консольная), встречно-консольная и двусторонн!
(параллельная).
При схеме консольного питания напряжение в линию авт<
блокировки подается от одной из тяговых подстанций, напр>
мер подстанции А (рис. 9, слева). В случае пропадания напр!
жени я на подстанции А питание линии автоблокировки автом:
тически переводится на смежную тяговую подстанцию Б (спр;
ва) после включения выключателя ВЗ устройством автоматичен
кого включения резерва АВР. Таким же образом при схеме koi
сольного питания подается напряжение и в линию ПЭ 6(10) к!
С целью повышения надежности при повреждениях на подста,
циях или на линиях консольную схему питания необходимо bi
поднять так. чтобы линии основного и резервного питания ус
рой^тв СЦБ на каждой фидерной зоне нормально получал
питание от разных подстанций. Поэтому на каждой подстанДО
включают только один фидер ВЛ СЦБ для питания фидернь
зон в одном направлении и один фидер ПЭ 6(10) кВ для пи^
ния фидерных зон во встречном направлении. Например, 1
тайне устройств СЦБ на фидерной зоне между подстанпиЯЯ
А и Б целесообразно осуществлять по фидеру В2 ВЛ СЦБ Ч|
станции А и по фидеру В7 ПЭ 6 (10) кВ подстанции Б И
рис. 9). Кроме фидера В2, на подстанции А нормально вкЛ
чен фидер В5, а на подстанции Б, кроме фидера В7,—
24
Схема консольного питания ВЛ СЦБ и линий про-
№ ” Г ^электроснабжения получила широкое распростране-
Д°льи0^ яется основной для участков постоянного тока, про-
ние 1 uorri которых эквивалентна расстоянию между смежны-
шГпоДСИНипями и не превышает 15-25 км.
М При схеме встречно-консольного питания в середине зоны
жду подстанциями на ВЛ СЦБ делается раздел и напряже-
Ме на каждый участок линии подается от одной из смежных
инстанций (рис. 10). По сравнению с консольной эта схема
б°лее совершенна, так как протяженность питаемых участков
линии уменьшается вдвое. При этом улучшается режим на-
пряжения в линии, а при повреждениях отключается только
половина участка ВЛ СЦБ между подстанциями.
Схема встречно-консольного питания получила распростра-
нение на участках, электрифицированных по системе перемен-
ного тока 25 кВ, где расстояния между подстанциями увеличе-
ны до 40—50 км. При этой схеме у места раздела в середине
фидерной зоны устанавливают пост секционирования с вы-
ключателем, оборудованным устройством АВР. В упрощенном
варианте вместо выключателя допускается использование разъ-
единителя с дистанционным или телеуправлением. При отклю-
чении любой из питающих подстанций выключатель (разъеди-
нитель) поста секционирования автоматически включается от
АВР и питание обесточенной полузоны осуществляется от
смежной подстанции. Однако качество напряжения в конце
фидерной зоны при этом ниже. Этот недостаток восполняется
ные схемы ”” 0СН0Вн0Г0 ” резервного питания устройств СЦБ и характер-
х подключения к источникам питания при электрификации по
системе переменного тока 25 кВ
25
устройствами А автоматического переключения наиболее
ленных сигнальных точек устройств СЦБ на резервное пя |
ние, например от линии ДПР-27, 5 кВ с более высоким ум
нем напряжения в головной ее части (см. рис. 10).	’1 °а
При двусторонней схеме питания линия автоблокировхиИ
тастся от двух смежных подстанций. Теоретически двустпД
няя схема питания является наилучшей, так как в этом слуЯ
получаются наименьшие потери напряжения и потери моцД
сти в линии, а при аварийном отключении одной подстащц
линия без перерыва продолжает получать питание от друЯ
По практически осуществить такую схему питания трудно Я
за появления уравнительных токов, которые определяются в»
торной разностью напряжения на питающих подстанциях и д0.
стигают значений, при которых срабатывают токовые защит*
фидеров ВЛ СЦБ или продольного электроснабжения. Крой
того, при отключении одной из 'подстанций или режимном,!
также аварийном изменении напряжения на ней ток подпит»
по ВЛ СЦБ и ПЭ 6(10) кВ резко возрастает и вызывает ера»
батывание защит и отключение линий на смежных подстаицц.
ях. В связи с этим схема двустороннего питания не получил
распространения в эксплуатации. Тем не менее во всех схемам
питания линий автоблокировки, продольного электроснабж»
ния и ДПР пункты питания должны быть сфазированы межй
собой и допускать двустороннее питание после принятия .ме?
по ограничению уравнительных токов. Для выполнения этой
условия па действующих участках в ряде случаев приходил»
изменять группу соединения обмоток трансформаторов. Л
этому возможность параллельной работы пунктов питания не
обходимо рассматривать на стадии проектирования. В тех c.W
чаях, когда фазировка пунктов питания невозможна, иеобф
димо предусмотреть правильное чередование фаз для обеспе
чения возможности поочередного питания потребителей этих
линий от смежных подстанций. Выбор напряжения для д
СЦБ, как и других линий, определяется нагрузкой и длин®
линии. Для одной и той же передаваемой по линии мошноет;
потери напряжения в линии напряжением, например, 10 кВ|
1,66 раза меньше, чем в линии напряжением 6 кВ. Пропуски»
способность линии напряжением 10 кВ примерно в 2,5 раз*
больше, чем линии напряжением 6 кВ. Поэтому большинсЛ
ВЛ СЦБ и линий ПЭ в соответствии с действующими прав
лами строят напряжением 10 кВ.
На труднодоступных, с тяжелым профилем участках ДОРЧ
с электрической тягой переменного тока, располагающих с’’
стемой ДПР, по разрешению МПС могут строиться однофа
пые, однопроводные ВЛ СЦБ напряжением 27,5 кВ. Напряч1
ние этого провода по фазе и значению совпадает с напряжен^
ем одного из проводов системы ДПР. Этот третий допоЛИ
тельный провод, который служит специально для питания .
26	I
 устройств СЦБ, присоединен к шинам 27,5 кВ через
реГ0ННный однофазный выключатель аналогично фидерам, пи-
отдель > коНТактную сеть, что обеспечивает независимость пи-
таюшим линий д'пр, которые могут часто отключаться от за-
таиИЯ И1И по эксплуатационной необходимости. Схемы пита-
Ш11Т1 В I СЦБ 27,5 кВ, как и линии ДПР, в зависимости от
протяженности также выполняют консольными и встречно-
ыоНСОЛЬНЫМИ.
Подключение ВЛ СЦБ к пунктам питания должно произ-
водиться так, чтобы они не имели гальванической связи с дру-
гими высоковольтными линиями, в том числе с ПЭ продольно-
электроспабжения. Это обусловлено требованием ограни-
чить токи однофазного замыкания на землю, оказывающие де-
стабилизирующее влияние на работу линий связи и рельсовые
цепи автоблокировки. Кроме того, ограничение протяженности
разветвлений гальванически связанных электрических систем
облегчает условия защиты от двойных к. з. в наиболее удален-
ных точках этих систем. Поэтому присоединение основных ВЛ
СЦБ к источникам питания во всех случаях производят по-
средством трансформаторной связи, как правило, к шинам
220 или 380 В собственных нужд тяговых или трансформатор-
ных подстанций. В соответствии с типовым проектом присоеди-
нение ВЛ СЦБ частотой 50 Гц осуществляют к шинам собст-
венных нужд через повышающий трансформатор ТСЦБ. При
этом от ТСЦБ питаются, как правило, два фидера, как это по-
казано па рис. 9 для ВЛ СЦБ 6 кВ подстанции А. К недостат-
кам этой схемы следует отнести взаимные влияния при ненор-
мальных режимах. Так, к. з. и посадки напряжения, возникаю-
щие на одном фидере, например В1, влияют на нормальную
работу смежного фидера В2 этой же подстанции. Однофазное
замыкание К1 на землю одной из фаз, например в конце 1-го
фидера, совпадая по времени с однофазным замыканием К2
другой фазы в конце фидера В2, приводит к двухфазному к. з.
с большим переходным сопротивлением, для успешного от-
ключения которого требуется защита повышенной чувствитель-
ности. Чтобы избежать эти нежелательные последствия на
каждой подстанции, как уже упоминалось, необходимо вклю-
чать одновременно лишь по одному фидеру ВЛ СЦБ. Более
бипС^ШаНН°й с ЭТ011 точки зрения является схема Западно-Си-
Рис9°И дорогн с Двумя трансформаторами, показанная на
нещ) ДЛЯ ВЛ СЦБ подстанции Б. Так как здесь отсутствует
Дажередственная гальваническая связь между фидерами, то
легко ПРИ ДВУХ °Дновременно включенных фидерах ВЗ и В4
мыкан ВЬ1ПОлнить селективную сигнализацию однофазного за-
и сетекЯ На землю’ и» кроме того, обеспечить чувствительность
Фидера ГнН0СТВ де,,ствия защит от многофазных к. з. каждого
совых п Действующих участках при переводе питания рель-
Пеи с 75 на 25 Гц схему пункта питания изменяют
27
согласно рис. 10. Здесь (см. подстанцию А, слева) питание п
СЦБ 10 кВ частотой 50 Гц осуществляют также отдельным
трансформаторами ТСЦБ /, 2, подсоединенными к шинам 230 и
через контакторы Л'77 и Л"Г2 (типа КТВ-32), которые одноаД
менно защищают фидеры Ф1 и Ф2 ВЛ СЦБ 10 кВ. ОпытшЗ
эксплуатация схемы подтвердила ее надежность. Поэтому! 7
питании фидеров ВЛ СЦБ через отдельные трансформатопв
вместо дорогостоящих высоковольтных выключателей могу?
быть применены низковольтные контакторы. Подключение Д
СЦБ к шинам 6(10) кВ постороннего источника осуществляю'
через два последовательно включенных трансформатора: понЗ
жающего 6/0,4 (или 10/0,4 кВ) или повышающего 6/0,4 (цд*
10/0,4 кВ). В качестве примера такая схема показана ла
рис. 11 для трансформаторной подстанции резервного пункта
питания ВЛ СЦБ 6(10) кВ. Использование двух последова-
тельно соединенных трансформаторов обусловлено тем, что
промышленность не выпускает изолировочных трансформаторов
малой мощности на напряжение 6/6, 10/10 и 6/10 кВ. Для этоЦ
схемы характерны повышенные потери в трансформаторах из-
за двойной трансформации напряжения. Подключение ВЛ СЦБ
непосредственно к шинам 6(10) кВ без изолировочных траве
форматоров допускается в случаях, когда к этим шинам не
подключены линии других потребителей. Без изолировочных
трансформаторов подключаются и однофазные ВЛ СЦБ 27,5 кВ
к шинам РУ 27,5 кВ тяговых подстанций (Ф2 подстанции Б.
справа), а также линии ДПР 27.5 кВ, используемые в качестве
резервных источников питания устройств СЦБ (см. рис. 40)
Так как фаза С обмоток силовых трансформаторов, питающих
РУ 27,5 кВ, заземлена и соединена с тяговыми рельсами, лю-
бые замыкания на этих линиях могут быть лишь двух- плм
трехфазными к. з. Без изолировочных трансформаторов под-
ключены и все линии 6(10) кВ продольного электроснабжеиэд
(см. рис. 9). Присущие этой схеме недостатки компенсированы
тем, что она допускается для линий, используемых лишь в ка-
честве резервных источников питания устройств СЦБ. Питание
устройств СЦБ на участках, электрифицированных по систе»
2X25 кВ, имеет некоторые особенности (см. рис. 11). ОсновЯ
питание устройства СЦБ получают от ВЛ 6(10) кВ. Так 1 •
при этой системе расстояния между тяговыми подстанция^
увеличены до 100 км и более, между ними предусматриваю
трансформаторную подстанцию, фидеры (В6 и В7) которВ
нормально питают ВЛ СЦБ до смежных тяговых подстаня
по консольным схемам. При отключении фидеров трансфер^
торной подстанции питание линий переводят на фидеры 1*8
и В8) тяговых подстанций. Параллельное питание (даже КР
повременное) фидеров тяговых и трансформаторных подс^И
ций не допускается, так как фазировка распределительных Уд
ройств 55 кВ, от которых получают питание фидеры СЦчи
28
ЛЭП- V0нВ
Рис. 11. Линии основного и резервного питания устройств СЦБ и характерные схемы их подключения к источникам
питания при электрификации по системе переменного тока 2X25 кВ
rt C9
использовании однофазных тяговых трансформаторов, невод,
можна. При установке на тяговых подстанциях дополнительных
трехфазных трансформаторов для питания нетяговых потребТ
телей к ним целесообразно подключить и ВЛ СЦБ. Это повы
сит надежность питания устройств СЦБ и обеспечит возмож
ность фазнровки источников их питания. В качестве резервны:
для питания устройств СЦБ используют линии ДПР 27,5 кВ
Эти линии (Bl, В2) также питаются по консольным или встреч
но-консольным схемам. Благодаря циклическому изменена
фазнровки присоединения однофазных тяговых трансформат;
ров подстанций к проводам ЛЭП-110 (220) кВ, ДПР-27,5 к
смежных подстанций, как и линий ВЛ СЦБ, не фазнруют<
(см. векторные диаграммы]. Для обеспечения нормального ni
тания потребителей необходимо, как упоминалось, соблюла:
одинаковое чередование фаз при условиях поочередного пит;
ния линий от смежных тяговых подстанций.
Схемы секционирования ВЛ СЦБ должны обеспечивать во,
можность выполнения ремонта на линии. Место и количестг
секционных разъединителей на линии прежде всего зависит <
способа резервирования питания устройств СЦБ, а также (
местных условий. При наличии линии продольного электросна!
жения, используемой для резервирования питания, разъед;
нители ВЛ СЦБ, как правило, устанавливают в горловиш
станций и по концам кабельных вставок. При этом их обор;
дуют приводами с дистанционным и телеуправлением. При о1
сутствии высоковольтных линий резервного питания разъед!
нители устанавливают с двух сторон от линейных трансформ^
торов, что обеспечивает возможность выполнения ремонтни
работ на отдельных точках без снятия напряжения с питаюцм
линии в целом [1]. По решению ЦЭ МПС фидеры автоблок!
ровки, выходящие из тяговой подстанции, соединяют перемыч
кой, в которой также устанавливают секционный телеуправля
емый разъединитель (см. рис. 9—11). При электрической тяп
переменного тока типовыми проектами до недавнего времен
предусматривались рельсовые цепи 75 Гц. Для их питания слу
жат ВЛ СЦБ 75 Гц. Питание этих ВЛ осуществляют такж
от основных и резервных пунктов. Основные пункты питани
ВЛ СЦБ 75 Гц расположены на тяговых подстанциях, гД
установлены специальные преобразователи частоты 50/75 1 и
которые подключены к напряжению 0.23 или 0,4 кВ частото!
50 Гц через автоматические выключатели. Пункты резервно!
питания (РПП) ВЛ СЦБ 75 Гц оборудуют, на постах электр^
ческой централизации. Преобразователи частоты получают пя
таиие от двух независимых источников. Переход с одного и(
точника на другой осуществляется автоматически [1]. По мер
перехода на рельсовые цепи 25 Гц надобность в линиях и пун '
тах питания 75 Гц отпадает, и их переоборудуют в обычные л
нии и пункты питания частотой 50 Гц (см. рис. 10).
30
5.	Резервное питание сигнальных точек автоблокировки
Сигнальные точки автоблокировки и посты ЭЦ обеспечива-
ют питанием от основной и резервной линий через отдельные
линейные трансформаторы То и Тр, вторичное напряжение ко-
торых подается на вводные панели ЭЦ или в релейные шкафы
(РШ) (см. рис. 9—И) через контакты реле А автоматического
переключения питания. При этом указанные трансформаторы,
понижая напряжение, одновременно выполняют функции раз-
делительных при условии, что, кроме сигнальных точек, к их
вторичным обмоткам не подключены нагрузки иного назначе-
ния. Трансформаторы (типа ОМ) фидера основного питания
сигнальной точки, подключаемые к ВЛ СЦБ, трансформаторы
фидера резервного питания сигнальной точки, подключаемые к
ВЛ СЦБ, и трансформаторы фидера резервного питания сиг-
нальной точки, подключаемые к высоковольтной линии про-
дольного электроснабжения (см. рис. 9), монтируют на специ-
альных отдельно стоящих опорах вблизи линии. Резервное пи-
тание от линий ДПР 27,5 кВ (см. рис. 10) сигнальные точки
получают через комплектные однофазные трансформаторные
подстанции. Подключение трансформаторов ОМ к ВЛ СЦБ
осуществляют через высоковольтные предохранители ПКН. На
этих опорах монтируют комплект разрядников РВП 6(10) кВ
для защиты от перенапряжений. В цепи вторичных обмоток
трансформаторов ОМ включены автоматические выключатели
типа АВМ-1 или штепсельные предохранители и разрядники
типа РВН-250 (рис. 12). Аналогичные элементы защиты со-
держит и однофазная трансформаторная подстанция. При
этом подключение ее к линии осуществляют через разъедини-
тель.
В случае исчезновения напряжения в ВЛ СЦБ обесточится
катушка реле А автоматического переключения питания и на-
пряжение от трансформатора резервной линии поступит к уст-
Рис. 12. Схема автоматического переключения питания линейной точки на
резервную линию
31
ройствам СЦБ через размыкающие контакты этого реле. В ка<
честве реле А применяют малогабаритные штепсельные реле
АШ2 и АСШ2 (вместо реле типов АР и АРП-220 (110), приме!
нявшихся ранее. Обмотки реле АШ2-110/220 секционированы и
включаются в соответствии с напряжением и частотой тока
(50 или 75 Гц).
Реле типа АСШ2 по сравнению с АШ2 обладает более вы-|
соким коэффициентом возврата (примерно 0,7), что достигнуто
включением стабилитрона последовательно с его обмоткой. Ре-
ле с повышенным напряжением отпускания (для реле АСШ2-!
60% номинального напряжения) необходимо для более устой!
чивого питания устройств СЦБ путем автоматического выбора
источника с качественным напряжением. Например, при ава!
рийном отключении одного фазного провода трехфазной линии
от источника питания в результате обрыва, нарушения ком
такта в разъединителе и т. д. напряжение на трансформаторам
ОМ, подключенных к этому проводу, не исчезает, а уменьшаем
ся примерно вдвое за счет образования аварийной схемы пя
следовательного включения этих трансформаторов к другие
двум фазам. В этом случае реле АСШ2 с повышенным коэф|
фициентом возврата обеспечит переключение на резервную ля
нию с качественным напряжением, в то время как в рел|
АР-220 с низким коэффициентом возврата якорь мог бы ос
таться притянутым, и тогда переключения на источник с ка
чественным напряжением не произошло бы.
Не все электрифицированные участки дорог (особенно BJ
СЦБ 75 Гц) имеют линии для резервного питания устройся
СЦБ. В таких	случаях типовыми проектами допускалось
в частности, использование схем взаимного резервирования сия
нальных точек по низковольтным проводам. Для этог|
каждые две смежные сигнальные точки объединены низка
вольтной двухпроводной линией й взаимно друг друга резерв»
руют. Известна разновидность последовательного резервировя
ния по этой схеме, когда каждая сигнальная точка резервируя
ется только одной предыдущей, без взаимного резервирования!
При последовательном резервировании упрощается схема авто!
матики переключения резервного питания, но при этом в двц|.
раза увеличивается длина резервной низковольтной линии. ,
В отдельных случаях резервирование питания сигнальных
точек перегона и станции осуществляют с помощью линия
380/^20 В, питаемой от трансформатора ОМ (ОМС) мощностью
4—10 кВА, или от трансформаторной подстанции большей
мощности, устанавливаемых для питания потребителей стан!
ции. При этом на входе в РШ сигнальной точки важно предуч
смотреть разделительный трансформатор (например, типа'
ПОБС-3), с помощью которого ликвидируют гальваническую
связь электрических цепей сигнальной точки с сетью други-4
потребителей, питаемых от понизительного трансформатору
32
станции. Известны также схемы, где резервирование питания
обеспечивается путем установки второго резервного трансфор-
матора ОМ у каждой сигнальной точки. Однако все эти спосо-
бы резервирования питания сигнальных точек неполноценны,
и по мере перевода устройств СЦБ на рельсовые цепи 25 Гц и
строительства резервных высоковольтных линий 50 Гц от них
отказываются.
6. Схемы, устройство и конструкции пунктов питания
и постов секционирования
При разработке и привязке проектов пунктов питания ВЛ
СЦБ используют унифицированные серии камер, изготавлива-
емые заводами. Наибольшее распространение получили каме-
ры КВВО-2 для внутренней установки и КРУН-6 (10) Л —
I для наружной1. Эти камеры использованы при компонов-
ке КРУ тяговых и трансформаторных подстанций, резервных
пунктов питания, а также для постов секционирования ВЛ
СЦБ. Для КРУ трансформаторных подстанций используют
также камеры типов МКФВ, МКТ и КСО-272. Камеры внут-
ренней и наружной установки изготавливались по схемам с
постоянным или перемен-
ным оперативным током.
В последних проектах пре-
дусмотрены лишь камеры с
постоянным оперативным то-
ком. Используемые в этих
камерах масляные выклю-
чатели с электромагнитны-
ми приводами более устой-
чивы в эксплуатации, чем
выключатели с пружинны-
ми приводами при перемен-
ном оперативном токе. Для
включения выключателей
предусматривают оператив-
ный постоянный ток 220 В.
Ьункты питания ВЛ
^ЦБ. На тяговых подстан-
циях (рИс. 13) напряжение
• о или 0,4 кВ шин собст-
вонпых нужд повышают
трансформатором ТМ и по-
лают на шины РУ 6(10) кВ
питания фидеров ВЛ СЦБ.
‘ я 3аШиты трансформато-
б{ю) кв
FB3-10 I
РбЗ-tO
MB
тпл
тпл
ном • *
(Jum)
Р.пнд-Юе
Фг
о,гзкв
Рис. 13.
к ВЛ СЦ6
^^9
Схема пункта питания ВЛ
СЦБ 50 Ги
Раньше выпускались камеры типов КСО-2УМ и КУГУ
-162
33
ра предусмотрены предохранители Пр. Трансформаторы тока
ГК питают счетчики электроэнергии. Фидеры ВЛ СЦБ подклю.
чены к РУ 6(10) кВ через масляные выключатели МВ.
Для контроля напряжения на линии и подключения цепеЦ
защиты от замыкания на землю установлены трансформатор!
напряжения НОМ (три трансформатора на фидер). Конструк!
тивно схема выполнена с применением перечисленных выщ<
комплектных камер внутренней установки. По аналогичной схе-
ме питаются ВЛ СЦБ при расположении оборудования пункт!
питания на открытой части тяговой или трансформаторной пол
станции. При использовании комплектных камер типа КУ 1-й
или КРУН-б(Ю) Л пункт питания двух фидеров ВЛ СЦБ со]
стоит из камеры силового трансформатора, двух камер с мао
ляными выключателями и ..приводами для них и двух камер]
трансформаторами напряжения НТМИ 6(10) и разрядниками,
Все камеры размещают на железобетонном фундаменте. 0
корпусе камеры установлены трансформаторы тока типа ТПД
заземляющий нож в сторону линии, аппаратура контроля I
учета электроэнергии. Роль высоковольтных разъединителя
выполняют специальные разъемные контакты высоковольтных
цепей. Подвижная часть этих контактов находится на теле^
ке, на которой смонтирован выключатель с приводом и блок!
контактами, а неподвижная — в корпусе камеры. Тележку мож-
но выкатить только при отключенном выключателе. После вь!
катывания тележки проемы для прохода подвижных контакте
автоматически закрываются. Цепи управления и енгнализаци
соединяют с включающими и отключающими аппаратами вш
ключателя гибким шлангом со штепсельным разъемом. РелеЯ
ная аппаратура фидера, щитовые приборы, трансформатор ТЗд
земляной защиты, предохранители ПКТ-10 установлены в ками
ре трансформатора напряжения НТМИ 6(10) кВ. Со сторон!
линии в камере предусмотрен заземляющий нож. Камера сило-
вого трансформатора рассчитана на установку трансформатор
ра типа ТМ 6(10)/0,23 мощностью до 63 кВ?\.
Схемы трансформаторных подстанций, используемых в к а!
честве резервных пунктов питания ВЛ СЦБ на электрифициря
ванных участках и в качестве основных на неэлзктрифициро-
ванных участках, отличаются от пунктов питания тяговых пол
станций в основном лишь типами используемых камер и ком
лоновкой КРУ.
Так, вновь разработанным в 1984 г. типовым проектом [21]
трансформаторных подстанций предусмотрено использование
КРУ серии КМ-1 Коломыйского завода комплектных распредЧ
лительных устройств производственного объединения «Укрэлек-
троаппарат».
Эти трансформаторные подстанции предназначены Д<4
электроснабжения высоковольтных линий СЦБ, а также про*
дольного электроснабжения железнодорожных потребителей *
34
Щ070-3
0.4/0,23 кВ
ЩО7О-15

[}пН-2
] 600
ТШ-20
ЩО7О-5
\ X X
60
\R3124
75
tttttE
\Dt-20
ЩО7О-18
ТШ-20
PC-10
PCS
ТК-20
Н цепям собственных ну мд
0,4/0,23 нВ
ТМ-160
ЮнВ
О
з^знзлоо-ю
ik^- вкэ-ю
-20/630
РЧ ГЯ тлк-ю-05/р
«--»
Е Е Е Е
ГК-20	ГК-20
Линия
СЦБ
к шив л
ВВодА/°2
ТМ-160
B8od/V°1
Линия ПЭ
Линия ПЭ
сць
J
/ А3124 (100А)
i^TK-ZO (ЮО/5)
(ПЛГА-3-4В
пкт-101-^25 II A37tlj6
1-5-2043 W&IkB

ПВО 10
ПКТН-10
и. Принципиальная
3»
0,4/0,23 кВ
ЮкВ
схема трансформаторной подстанции с камерами
типа КМ-1
35
разработаны для варианта присоединения двумя выводами I
сетям напряжением 10 кВ (рис. 14). Кроме того, для питали
ВЛ СЦБ на подстанции предусмотрены автономная резервна
электростанция на базе автоматизированного дизель-генерата
ра типа ДГА-48М мощностью 48 кВт, один понижающий трап
сформатор мощностью 250 кВА и один повышающий мощ
костью 160 кВА. В схеме подстанции приняты две секции ш:1
10 кВ: одна для питающих вводов, понижающего трансформ^
тора и линий продольного электроснабжения, а другая, полу
чающая питание от повышающего трансформатора, для пита
ния фидеров ВЛ СЦБ. Силовой понижающий трансформатор
шкафы фидеров СЦБ и продольного электроснабжения присо
едипены к шинам через масляные выключатели. Учет электро
энергии предусмотрен для. линии продольного электроснабж<
кия па стороне 10 кВ, а для линий СЦБ на стороне 0,4/0.23 к!
повышающего силового трансформатора. Последнее вызван
тем, что КРУ серии КМ-1 комплектуют трансформаторами то
ка с минимальным значением первичного тока, равным 50 )
Эти трансформаторы ввиду малых токов в линии СЦБ не обе^
печивают точности учета на стороне 10 кВ. Учет электроэнер
гии по подстанции в целом осуществляется при МВ вводов н;
стороне 10 кВ. Счетчики 0,4/0,23 кВ линий СЦБ И подстанцц)
установлены в шкафах КМ-1 понижающего и повышающей
силовых трансформаторов и подключены к трансформатора]
тока щита РУ 0,4/0,23 кВ. Щит РУ 0,4/0,23 кВ укомплектовая
из панелей серии Ш.070. В качестве источника оперативной
тока предусмотрены шкафы управления оперативного тока ти
па ШУОТ-02 на напряжение 110 В постоянного тока. Питан»
электромагнитов включения МВ выпрямленным током па
пряжением 220 В осуществляется от выпрямительного уст
ройства типа УКП-380 с накопителем. Шкафы ШУОТ-02]
УКП-380 со стороны переменного тока подключены (при дву
внешних вводах) к шкафу низковольтной аппаратуры (ШНВА)
установленному в РУ-10 кВ и подключенному к щиТ]
РУ-0.4/0.23 кВ и к шкафу трансформатора собственных ну>Я
(ШСТ). Батарею аккумуляторов в ШУОТ эксплуатируют в р«
жиме постоянного подзаряда. Ревизию и подзаряд аккумулятс
ров ШУОТ необходимо производить вне помещения подстанци!
и иметь на энергоучастке резервный комплект ШУОТ-02 н
группу трансформаторных подстанций.
Распределительное устройство РУ-10
тивной электромеханической блокировкой,
ет возможность включения заземляющих
только при отключенных присоединениях
зервная электростанция, в качестве которой использован авт
матизированный дизель-генератор типа ДГА-3-48М мощность
48 кВт, расположена в отдельном помещении. Кроме дизел
генератора в этом помещении расположены щиты автоматик
36
оборудовано опер*
которая обеспечива
ножей сборных ши
данной секции. Р<
вспомогательных устройств, шкаф с аккумуляторными батарея-
ми. зарядные устройства, топливно-масляный блок и бак для
воды. Подключение повышающего силового трансформатора
С1ДБ к дизель-генератору предусмотрено через шкаф управ-
ления типа ШУ-8253, предотвращающий подачу напряжения
ё,т дизель-генератора па щит низкого напряжения. Для отклю-
мения резервного пункта электропитания производят остановку
чизель-генератора. Конструктивно здание трансформаторной
подстанции состоит из помещений РУ 10 кВ, РУ 0,4/0,23 кВ,
щитовой для размещения ШУОТ-02, а также камер для уста-
новки силового трансформатора мощностью до 250 кВА и си-
лового трансформатора мощностью до 160 кВА. Для дизель-
генсратора добавляют еще помещение машинного зала и там-
бур. В помещении РУ-10 кВ устанавливают до 19 шкафов
КМ-1, аппаратуру АОП-1, устройство У КП и пульт управления
разъединителем.
Щит разъединительного устройства 0,4/0,23 кВ комплекту-
ют из панелей одностороннего обслуживания серии ЩО-70.
Для трансформаторной подстанции принято одно общее за-
земляющее устройство. Общее сопротивление определяют по
формуле 125//3, где /3 — расчетный ток замыкания на землю в
установках 6(10) кВ. Оно должно быть не более 4 Ом с уче-
том использования естественных заземлителей, при этом со-
противление искусственных заземлителей должно быть не бо-
лее 30 Ом. При удельном сопротивлении грунта более 100 Ом-м
допускается повысить сопротивление с разрешения МПС. Для
выполнения защиты здания от прямых ударов молнии под вы-
равнивающим слоем цемента кровли предусмотрена прокладка
контура из арматурной стали диаметром 6 мм. В двух противо-
положных местах этого контура выполняют присоединение его
к наружному контуру заземления.
Значительный интерес при новом проектировании представ-
ляет использование КРУ серии К-140 Московского завода
«Электрощит», которым в 1984 г. начата поставка этого устрой-
ства с вакуумными выключателями типа ВВЭ-10/1600 на но-
минальные токи 630, 1000 и 1600 А для приема и распределе-
ния электрической энергии трехфазного переменного тока ча-
стотой 50 Гц, напряжением 6(10) кВ. По своим техническим
характеристикам шкафы этой серии могут быть использованы
для компоновки распределительных устройств электроуста-
новок, и в частности пунктов питания ВД СЦБ.
Комплектное распределительное устройство К-104 соответ-
ствует требованиям ГОСТ 14693—77 и ТУ34-13-84. Основные
технические данные КРУ серии К-104 приведены ниже.
Номинальное напряжение (линей- 6; 10
кое), кВ
Наибольшее рабочее напряжение 7,2; 12
(линейное). кВ
37
Номинальный ток главных цепей
шкафов КРУ. А
Номинальный ток сборных шин, А
Номинальный ток отключения вы-
ключателя. встроенного в КРУ, кА
Номинальный ток термической стой-
кости *, кА
Номинальный ток электродинамичес-
кой стойкости главных цепей шка-
фов КРУ. кА
Номинальное напряжение вспомога-
тельных цепей. В:
постоянного тока
переменного »
Уровень изоляции
Вид изоляции	«
Наличие изоляции токоведущих час-
тей
Наличие выдвижных элементов в
шкафах
Вид линейных высоковольтных под-
соединений
Условие обслуживания
Степень защиты по ГОСТ 14254—80
Вид основных шкафов в зависимо-
сти от встраиваемой аппаратуры и
присоединений
Наличие дверей в отсеке выдвижно-
го элемента шкафа
Вид управления
Габаритные размеры, мм:
ширина
глубина
высота:
шкаф шинного ввода
шкаф с кабельным вводом
630; 1000; 1600
1600; 2000; 3150
20; 31.5
20; 31,5
51; 81
220
220
номинальная изоляция
воздушная
с неизолированными ши-
нами
с выдвижными элемен-
тами
кабельные; шинные
двустороннее2
защищенное исполнение
1Р20 при закрытых две-
рях 3
с выключателями высо-
кого напряжения и др. €
шкафы с дверями, шка-
фы без дверей
местное, дистанционное
750
1150
2220
2432
* Время протекания тока термической стойкости для главных цепей 3 с,
ляющих ножей 1 с.
3 Минимальное расстояние от стены РУ до шкафа 950 мм, минимальное
между шкафами, установленными в два ряда, 1600 мм.
’ При открытых дверях релейных отсеков и контрольном (разобщенном)
выдвижного элемента (или шкафов без дверей) степень защиты—1Р00.
4 В соответствии с основными техническими данными завода-изготовителя.
для заз«
рлсстояИ
положен!
Шкафы КРУ выполнены по типовым схемам главных иеп(
и по типовым заводским схемам соединений вспомогательнь
цепей, разработанным на основании типовых заданий инстиг
тов «Энергосетьпроект» и «Атомтеплоэлектропроект».
КРУ представляет собой набор отдельных шкафов с комм]
тационными аппаратами и оборудованием, приборами и алп1
ратами измерения, автоматики и защиты, а также управленШ
38
натизацин и другими вспомогательными устройствами, со-
'с1,’Ценными между собой в соответствии с электрической сче-
С.: Встраиваемая в шкафы КРУ аппаратура и присоединения
Г оетеляют их вид конструктивного исполнения. Присоедчне-
^ня (вводы или выводы) могут быть как кабельными, так и
Fihhhwm л.
В состав КРУ входят шинные мосты между двумя рядами
шкафов КРУ. расположенных в одном помещении; шинные вво-
ды в ближний и дальний ряды распределительного устройства;
дугоуловители, предназначенные для защиты шкафов КРУ от
разрушения открытой электрической дугой; навесные релейные
шкафы аппаратуры питания и секционирования шинок вспомо-
гательных цепей; переходные шкафы.
Например, шкаф шинного ввода с выключателем (рис. 15)
состоит из корпуса шкафа 6, выдвижного элемента (выключа-
теля) 7 и релейного шкафа /.
Корпус шкафа представляет собой металлическую сварную
конструкцию, разделенную рамой 5 и горизонтальным листом
(листами) 3 на отсеки: выдвижного элемента 8, закрытого
[дверью 9; линейный 2 и сборных шин 4.
I Правая боковина отсека выдвижного элемента закрыта
Стальным листом 10, а левая открыта; однако лист 10, прива-
ренный на правую боковину смежного (слева) шкафа, закры-
вает отсек 8 выдвижного элемента с левой стороны.
Выключатель, представляющий собой выдвижной элемент
[шкафа КРУ, выполненный заводом-изготовителем выключате-
лей. состоит из трех полюсов 7, привода 18, фасадной перего-
родки 13, сборного на колесах основания, на котором устаня
лены педаль 16 фиксации выключателя в шкафу, заземляй
ший контакт 15 и пластина 14 для привода шторочного мфд
низма.
Доводку выдвижного элемента в рабочее положение и вь
ведение его обратно осуществляют рычагом, одна опора дд
которого расположена в основании шкафа, а другая — в oi
верстии 17 основания выдвижного элемента.
Электрическая связь выдвижного элемента и релейного шке
фа осуществляется двумя штепсельными разъемами, подвня
ные части которых — вилки 11 — закреплены на концах метал
лических рукавов 12, а неподвижные — розетки —на дне реле!'
ного шкафа.
Конструкция отальных’ шкафов, например отходящих .ц
иий, трансформаторов напряжения, силовых предохранителе
и др., аналогична конструкции, рассмотренной выше.
Выдвижной элемент (с выключателем, трансформаторам
напряжения, предохранителями, разъемными контактами гла!
ной цепи) может занимать относительно корпуса шкафа сц
дующие положения: рабочее, контрольное, разобщенное и р(
монтное. В рабочем, контрольном и разобщенном положения
выдвижной элемент находится в фиксированном положении.1
Для сборки необходимой схемы питания КРУ заказчик ук|
зывает номера схем требуемых шкафов согласно заводска
сетке типовых схем главных цепей.
Для электроснабжения объектов железнодорожного тра!
спорта на трассе БАМа институтом «Гипрокоммунэнерго» раз
работаны типовые проекты трансформаторных подстанций]
воздушными (В-42-400 БАМ) и кабельными (К-42-630 БАМ
вводами напряжением 6(10) кВ и до 1 кВ. Распределительны
устройства 6(10) кВ этих подстанций комплектуют
КСО-272 или КВВО-2. Проектом ТП предусмотрено
вание аппаратуры телемеханики «Лисна-В».
Питание линий ВЛ СЦБ может осуществляться
пределительных пунктов (РП) 6(10) кВ. сооружаемых на круй
ных железнодорожных станциях и узлах. Оборудование Р1
размещают в отдельно стоящем кирпичном здании. Камеры си
ловых трансформаторов рассчитаны на установку одного ил
двух трансформаторов мощностью до 630 кВА. Распредели
тельные устройства 6(10) кВ комплектуют из камер КСО-2^
с масляными выключателями, щит 0,4 кВ — из камер ЩО 71
одностороннего обслуживания.
Для условий БАМа разработаны типовые проекты распре
делительных пунктов РПК-2Т-БАМ и РПК-2Т-ДБАМ, совмС
щенных с дежурным пунктом электросетей. Распределительна
устройства этих РП также комплектуют из камер КСО-272 и.И
КВВО-2.
40
из капе
использс
и от ра
г
При питании ВЛ 6(10)
п от линий продольного
Электроснабжения 25 кВ
7дПР) или 35 кВ сооружа-
ют открытые трансформа-
торные подстанции с транс-
Жопматорами напряжением
1^5/6(10) -или 35/6(10) кВ.
Трансформаторньк подстан-
ции напряжением 25/6(10)
кВ с подключением к линии
дПР выполняют с одним
или двумя трансформатора-
ми ТМЖ мощностью 1000
| или 1600 кВ-А (рис. 16).
Оборхдование подстанции
размещают на открытой пло-
щадке, ограждаемой забо-
ром высотой 2 м. При этом
от линии ДПР к трансфор-
маторной подстанции выпол-
няют отпайку двух проводов
с разъединителем, установ-
I.ленным на опоре контактной
сети или на самостоятель-
ной опоре. Предусмотрены
блокировки, обеспечиваю-
щие прохождение персонала
, через калитку внутренних
ограждений трансформато-
ров только после снятия с
них напряжения.
Т рансформаторные
станции напряжением
(16) кВ подключают к ли-
[ ниям ПЭ или к другим ВЛ
35 кВ, защита предохрани-
телями на стороне 35 кВ допускается для подстанций с транс-
форматорами мощностью 2500 кВА.
Для условий БАМа институтом «Сельэнергопроект» разра-
I ботан типовой проект трансформаторной подстанции напряже-
нием 35/6(10) кВ транзитного типа с двусторонним питанием
с трансформаторами мощностью 2ХЮ00 или 2x6300 кВ-A с
защитой их на стороне 35 кВ соответственно предохранителя-
ун ПКЗ-35 или масляными выключателями С-35М. Распреде-
лительное устройство РУ 35 кВ разработано в открытом и за-
кРытом вариантах, а РУ 6(10) кВ, укомплектованное камера-
ми КСО-272 или КВВО-2, в обоих вариантах расположено в
под-
35/6
ДПР 25кв
Рис. 16. Схема открытой трансфор-
маторной подстанции напряжением
25/6(10) кВ:
Р1 — разъединитель двухполюсный 35 кВ;
Г1—трансформатор ТМЖ-100О25; PBI.
РВ2 — разрядники вентильные; В - вы-
ключатель. Т2— трансформатор собствен-
ных нужд; ТЗ — трансформаторы тока;
TH — трансформатор напряжения; 31-\ ,
32-0 — замки механической блокировки
41
панельном здании из железобетонных унифицированных ко!
струкций. Предусмотрена также телемеханизация подстанцш
с использованием аппаратуры «Лисна-В».
Посты секционирования ВЛ СЦБ. Принципиальная схем
поста секционирования (рис. 17) содержит выключатель SfQ
Рис. 17. Пост секционирования ВЛ СЦБ:
т»Т^?.аСГл>ЛОЖеНИС 11 >’стан°вочныс размеры КРУН серин К-102 с вакуумным вык.тКЛ
телом; о, в — принципиальные схемы для линий с одно- и двусторонним питан®
42
г электромагнитным или пружинным приводом в зависимости
от рода оперативного тока. Выполняют посты секционирования
в камерах КРУН. Для удобства подключения к воздушной ли-
нии камеры имеют воздушные выводы /. Камеру с выключа-
телем монтируют на опорах или бетонном основании в середи-
не пролета длиной 12—14 м между опорами ВЛ СЦБ. С опор
высоковольтные провода подсоединяют к проходным изолято-
рам 3 поста. При этом для контроля напряжения в линии на
ближайших к камере опорах с каждой стороны или конструк-
циях камеры устанавливают по два трансформатора 2 (TV)
типа ОМ и по комплекту разрядников 4 (FV) типа РВП. Кро-
ме выключателя, в камере 5 смонтированы трансформаторы
тока 9 (ТА), а также аппаратура автоматики и релейной за-
щиты поста секционирования. Камеры постов секционирования,
размешенные на бетонном основании, как и другие, установ-
ленные вне территории тяговых подстанций, специально ограж-
дают с целью исключения доступа к ним посторонних лиц.
С 1982 г. Московским заводом «Электрощит» начата постав-
ка КРУН серии К-120 с вакуумными выключателями типа
ВВВ-10/320, управляемыми электромагнитными приводами.
Шкафы этой серии предназначены для передачи электри-
ческой энергии переменного трехфазного тока частотой 50 Гц,
функционально их подразделяют для секционирования линий с
односторонним питанием (К-102-01) (см. рис. 17, б), секциони-
рования линий с двусторонним питанием (К-102-02) и для АВР
линий с двусторонним питанием (К-102-03) (см. рис. 17, в).
Шкафы соответствуют требованиям ГОСТ 14693—77 по разра-
боткам института «Сельэнергопроект», их устанавливают на
опорах 6 ВЛ-10 кВ (см. рис. 17, а).
Основные технические данные КРУН серии К-102 приведе-
ны ниже.
Номинальное напряжение (линей-
ное), кВ
Наибольшее рабочее напряжение
(линейное), кВ
Номинальный ток главных цепей, А
Номинальный ток отключения вы-
ключателя, встроенного в КРУН,
к Л
Ток термической стойкости главных
испей (3-секундный), кА
Номинальный ток электродинамичес-
кой стойкости главных цепей, кА
Уровень изоляции
Изоляция
Выдвижные элементы
Вид линейных высоковольтных под-
соединений
6; 10
7,2; 12
320
2
2
10
нормальный
воздушная
отсутствуют
воздушные линии
43
Условия обслуживания:
при наличии напряжения
» отсутствии »
Степень защиты по ГОСТ 14254—80
Вид основных шкафов в зависимо-
сти от встраиваемой аппаратуры и
присоединений
Теплоизоляция
Управление
Номинальное напряжение питания
вспомогательных цепей переменного
тока. В
необслуживаемое
с двусторонним обслу-
живанием
брызгозащищенное ис-
полнение 1Р34
комбинированные
отсутствует
местное (штангой с
пластиной)
220; 100*
• Напряжение 100 В предназначено для питания защит типа ЛТЗ и ре-
ле РБМ.
Перечень аппаратуры, встраиваемой в шкаф КРУН. показ
ниже.
Выключатель вакуумный с приводом
Трансформаторы тока
Разрядники
Трансформатор силовой
Изоляторы проходные
Низковольтная аппаратура
ВВВ-10/320
ТЛМ-1-ГО и ТПЛ-10
РВО-6-10
ОМ-2 X 0,63/10
1111-10/630-750
во схемам вспомога-
1е.1Ы1ых цепей
Возможна установка аппаратов других типов, имеющих аш
логичные характеристики. Максимальная масса шкафа 550 ю
Шкаф КРУН К-102 состоит из камеры 5 с аппаратурой, |н
которой дополнительно смонтированы разрядники 4 и силом
трансформатор 2 (см. рис. 17,а), и разделен сплошной мегал
лической перегородкой на два отсека, а именно:
отсек аппаратуры главных цепей, где располагают высокС
вольтный выключатель, трансформаторы тока и проходив!
изоляторы;
отсек аппаратуры вспомогательных цепей, где размешай
низковольтную аппаратуру и приборы, устройства защиты!
автоматики и привод высоковольтного выключателя.
Рама под установку шкафа КРУП должна быть заземлен^
а сам шкаф крепят к раме с помощью четырех болтов. Кона
рукцией шкафа предусмотрен уклон 1.5’ в сторону отсека ви
ключателя и отверстия в основании для стока конденсата. I
Вакуумные выключатели допускают 5-Ю4 циклов вк.поч(
ния и отключения. Высокая механическая износостойкое!
этих выключателей, простота в обслуживании и малые габар!
ты обусловливают перспективность применения КРУН серя
К-120 в устройствах железнодорожной энергетики.
44
7.	Характеристика основного оборудования
Масляные выключатели. Они являются коммутирующими
аппаратами для высоковольтных линий СЦБ на тяговых под-
станциях, основных и резервных пунктах питания и постах сек-
ционирования. Как правило, независимо от уровня напряже-
ния ВЛ СЦБ применяют маломасляные выключатели. Дугога-
сительное устройство этих выключателей располагают либо в
бачке из изоляционного материала ( выключатели серий ВМП,
ВМК. ВК), либо в металлических бачках небольшого диамет-
ра (выключатели серии МГ). Гашению дуги в маломасляных
выключателях способствует газовое автодутье в дугогаситель-
ных камерах, которое создается за счет накопленной энергии в
сжатом воздухе буфера. Сжатие происходят за счет тепла, вы-
деляемого внутри бака дугой коммутируемого тока. Около ну-
ля тока мощность в дуге и давление масла резко падают. До-
статочный запас энергии, обеспечивающий подъем давления,
необходимого для гашения дуги, накапливается при коммута-
ции токов от 3 кА до номинального тока отключения.
При номинальном токе отключения время горения дуги со-
ставляет 0,01—0,02 с. При малых токах (600—2000 А) энергия,
выделяемая дугой, уменьшается, при этом длина дуги, при
которой она гаснет, увеличивается, дуга затягивается в ниж-
ние и верхние объемы дугогасительного устройства, время го-
рения дуги достигает 0,08 с, а реактивные малые токи иногда
вызывают повреждение выключателей. В эксплуатации и при
испытаниях эту специфику масляных выключателей необходи-
мо учитывать.
Эти выключатели работают с электромагнитными привода-
ми постоянного (выпрямленного) тока типов ПЭ, ПС и пру-
жинными приводами переменного тока типов ПП, ППБ. Некото-
рые типы выключателей могут работать как с электромагнит-
ными приводами, так и с пружинными. Например, выключате-
ли ВМГ-10 и ВМП-10 работают с приводами ПЭ-11 и ПП-67.
Выключатель ВМПЭ-10 уже поставляют с встроенным элекро-
магнитным приводом, а выключатель ВК-10—с встроенным
пружинным. Наиболее надежны и просты электромагнитные
приводы, однако они требуют источник постоянного тока боль-
шой мощности, поэтому их применение ограничено тяговыми
подстанциями, которые имеют аккумуляторные батареи, или
подстанциями, где для этих целей предусмотрены выпрями-
тельные установки.
Номинальный ток отключения для масляных выключателей
Должен быть не менее 20 кА, 4-секундный ток термической
тонкости равен 20 кА, минимальная длительность бестоковой
аУ3ы при АП В составляет 0,5 с, собственное время включения
приводом —0,2—0,4 с, а время отключения 0,12—0,15 с.
45
Улучшенные временные характеристики имеет выключая
тель с пружинным приводом Ровенского завода высоковольт!
ной аппаратуры ВК-Ю (рис. 18): время отключения 0,07 J
включения 0,075 с.
Преимуществом пружинного привода является отсутствий
мощности источника постоянного тока. Включение выключите!
ля происходит за счет энергии пружин, которые автоматически
взводятся электродвигателем через редуктор после каждогя
включения. Достаточно надежными являются механизмы вц|
ключателя и привода, состоящие всего из одной пружины, вы!
полненной в виде спирали, имеющей малую жесткость, и ва|
ла с тремя эксцентричными кулачками, насаженными на неге
для каждой фазы. При вьючении вал освобождается на поля
оборота и приливами кулачков осуществляется включение
фаз. Одновременно происходит завод отключающих пружшя
При следующем освобождении механизма спиральная пружм
на делает следующие пол-оборота — происходит отключение
выключателя. Даже при отсутствии подзавода спиральной пру|
жины электродвигателем (например, при отсутствии оператим
ного переменного напряжения) она позволяет произвести дЯ
пяти включений и отключений.
Рис. 18. Маломасляный выключатель ВК-Ю с встроенным приводом: I
1 изоляционный кожух; 2—фасадная перегородка; 3 — полюс; 4— пружинный пР1
вод; 5 — пластина; 6 — основание
46
Нормальную работу масляных выключателей гарантируют
при определенной вязкости, а значит, температуре масла. Это
предполагает обязательный подогрев баков. Нормируют коли-
чество и сумму отключенных токов к. з. Число отключений
предельных токов не должно превышать пяти, а сумма отклю-
ченных токов к. з.—100 кА. Эти условия осложняют эксплуа-
тацию, что связано с частыми ревизиями выключателя и сме-
гой масла.
Все это позволило начать широкое применение высоковольт-
ных вакуумных контакторов и выключателей в качестве ком-
мутирующих аппаратов для ВЛ СЦБ. На заводах выпускает-
ся высоковольтный вакуумный контактор КВВ-6/320 на 6 кВ
и 320 А номинального тока и высоковольтный вакуумный вы-
ключатель ВВВ-10/320 на номинальное напряжение 10 кВ и ток
320 А.
Основой этих аппаратов является вакуумная камера типа
КД В-21-1, которая представляет собой цилиндрический сосуд
из изоляционного материала, закрытый с обеих сторон метал-
лическими фланцами. Неподвижный торцовый контакт связан
с одним фланцем, подвижный с помощью сильфона — с дру
гим, ход контактов камер 4—5 мм. Воздух из цилиндра выка-
чан, давление внутри камеры 10“7 —10~10 Па, испытательное на-
пряжение 56 кВ. Нажатие между контактами создается за счет
атмосферного давления, для обеспечения больших токов ста-
вят дополнительную пружину. С помощью магнитного поля,
создаваемого током, дуга в момент отключения перемещается
по поверхности контактов. Это снижает температуру контак-
тов, уменьшает количество паров металла, испаряемого из
электродов, позволяет довести механическую износостойкость
камер до 5-Ю6 операций. Число коммутаций с номинальным
током достигает 5• 104 операций. Практически без ревизий ка-
мера может проработать 25 лет.
В качестве привода КВВ применяют электромагнит высоко-
вольтных контакторов КВМ-400/300 и низковольтных, например,
КТВ-35 либо КТ-6053 ХЛ. Под действием приводной пружины
контактор находится в отключенном состоянии. При включении
электромагнита его якорь, преодолевая действие приводной
пружины, втягивается, увлекает за собой приводной рычаг и
через рычаги и тяговые изоляторы замыкает подвижные кон-
такты камер. При отключении электромагнита контактор под
Действием приводной пружины отключается. Конструкция при-
водной части контактора обеспечивает одновременность сраба-
тывания фаз. Контактор крепят на раме, которую монтируют
ячейке распределительного устройства.
Выключатель ВВВ-10/320 оборудуют электромагнитным
Риводом прямого действия. Для возможности работы выклю-
танСЛЯ При пеРеменном оперативном токе предусматривают пи-
пе электромагнитов включения и отключения через выпря-


мительные мостики: в цепи включения—диоды Д247, в цеп
отключения — КЦ402Ж. Кроме того, в приводе устанавливав
блок реле прямого действия от пружинного привода ПП-б
Это позволяет комбинировать наборы из реле максимально!
тока мгновенного действия (РТМ) с выдержкой времен
(РТВ), реле минимального напряжения с выдержкой времен
(РНВ), токового электромагнита отключения (ТЭО). Вак)
умные выключатели встраивают в комплектные распредели
тельные устройства (КРУ, КРУ И и др.).
Время отключения с приводом КВВ-6/320—0,04 с, ВВ]
10/320—0,08 с. Предельно отключаемый ток обоих аппарат!
2 кА, интервал температур при эксплуатации от —40 до -|-40'
(для камер от —60 до +70°C).
Силовые трансформаторы. Для питания ВЛ СЦБ применяю
трансформаторы ТМ с алюминиевой обмоткой и сердечнике»
из электротехнической стали с удельными потерями не бол
0,9 Вт/кг. Основные характеристики трансформаторов прин
дены в [1].
В трансформаторах со стороны высокого напряжения пр
дусмотрена возможность изменения коэффициента трансфо
мации относительно номинального на ±5% ступенями по 2,5ч
Преобразователи частоты АЧ-75/55 и АНЧО 75/37,5. О|
служат для преобразования частоты 50 Гц в частоту 75 Гц .и
ВЛ СЦБ на участках с рельсовыми цепями 75 Гц.
Двухмашинный преобразователь АЧ-75/55 состоит из тре
фазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым роторе
и соединенного с ним общим валом асинхронного генерато}
с фазным ротором. Номинальная мощность преобразовате;
составляет 55 кВ-А.
Преобразователь АПЧО-75/37,5 является одномашинны!
двигатель и генератор расположены в одном корпусе и имен
общий вал. При напряжении 400 В и cos (f =0,75 номинальна
мощность преобразователя равна 37,5 кВ-А.
Для плавного регулирования напряжения преобразователе
используют автотрансформаторы, которые включают в стато
ную обмотку генератора. Применяют сухие (РТТ) или мас.т
ные (АТМК) автотрансформаторы [1].
Дизель-генераторы. Для резервного питания устройств 1
постах ЭЦ и ВЛ СЦБ используют автоматизированные стаци*
парные дизель-генераторные агрегаты (ДГА), которые сост
яг из дизеля, электрического генератора, щитов управления
автоматики. Их размещают на постах ЭЦ, в домах связи, I
тяговых подстанциях или в специально оборудованных здаЩ
ях. Дизель-генераторы постов ЭЦ и домов связи обслуживай
работники дистанций сигнализации и связи, выход на ВЛ СЦ
эти ДГА. как правило, не имеют. Остальные ДГА обслужив-
ют работники энергоучастков, от их генераторов можно пода1
напряжение в ВЛ СЦБ. Тип агрегата зависит от предполага!
мон мощности нагрузки, которая будет подключена в аварий-
ном режиме. Основные характеристики дизель-генераторных
агрегатов приведены в табл. 1.
Щиты управления ЩДГА-Б и ЩАВ-Б предназначены
для управления, защиты и сигнализации режимов работы ди-
эёль-генераторов, автоматизированных по III степени автома-
тизации, а также для автоматического управления всем вспо-
могательным оборудованием. При II степени автоматизации
щит ЩАВ-Б не устанавливают, такие ДГА применяют на по-
стах ЭЦ.
На щите управления ЩДГА-Б предусмотрен пуск дизель-
генератора по следующим командам: дистанционно — от кноп-
ки на щите управления и по телеуправлению; по команде про-
падания переменного напряжения на питающих фидерах; по
команде на прогрев помещения, в котором размещен ДГА,
при температуре воздуха внутри помещения ниже -4-8°C.
I Автоматика этого щита производит включение электропо-
догрева воды и масла при понижении температуры масла ни-
же + 45сС и включение контактора генератора па нагрузку че-
рез 2—3 с с момента появления номинального напряжения на
зажимах генератора, если температура масла дизеля выше
-|-45оС. Предусмотрены нормальные и аварийные остановки
дизель-генератора.
К нормальным относят остановки дистанционно — от кноп-
ки на щите управления и по телеуправлению; остановку по
команде «работать от ввода», если появилось устойчивое напря-
жение на питающем фидере, и, если дизель запускался на про-
грев помещения, остановку при повышении температуры по-
мещения до 4-20°C. Две последние команды осуществляют со
шита ЩАВ-Б.
К аварийным относят: остановки при понижении напряже-
ния на 15% или давления масла дизеля ниже 17 Н/см 2, или
Уровня воды в радиаторе ниже предельного; остановки при пе-
регрузке дизель-генератора, повышении температуры воды
выше 4-105 °C или оборотов дизеля выше допускаемых; оста-
новку при пропадании напряжения цепей управления.
Для предотвращения заклинивания поршней нормальную
ос'ановку дизеля производят с помощью автоматики после по-
нижения температуры охлаждающей жидкости ниже 80°C.
кл Н е ПРН нажатии кнопки на отключение в этом случае от-
лючают только контактор генератора, дизель продолжает ра-
лени^Ь Н3 ХОлостом ходу с включенными вентиляторами охлаж-
ныЩНТ ЩДГА-Б выведена сигнализация о всех ненормаль-
Ме жимах работы, с него осуществляют передачу по систе-
СтотыЛнС‘‘ГНализац,1,и’ производят измерение напряжения, ча-
L__	11 нагРУзки. На нем установлены счетчики, которые учи-
49
лица
50
ывают число пусков дизеля, а также число его незапусков,
киочений дизель-генератора и время работы на нагрузку.
В По системе телесигнализации (ТС) передают сигналы о за-
п\ске двигателя, включении дизель-генератора на нагрузку, об
аварии дизель-генератора.
На щите расположено оборудование для автоматического
регулирования напряжения для генераторов ЕСС5 восьмого и
девятого габаритов. Генераторы шестого габарита (мощность
до 16 кВт включительно) для стабилизации напряжения име-
ют встроенный компаундирующий трехфазный дроссель с воз-
душным зазором. Для получения высокой точности поддержи-
ваемого напряжения (100±2%) в схему вводят электромагнит-
ный корректор.
Дизель-генератор комплектуют двумя аккумуляторными ба-
тареями: стартерной—для запуска и батареей автоматики. Схе-
ма щита ЩДГА имеет зарядные устройства для этих батарей,
через балластные сопротивления осуществляют их постоянный
подзаряд. Стартерная батарея и батарея автоматики предусмат-
ривают не менее трех попыток пуска, причем время одной по-
пытки не должно превышать 10 с.
Со щита ЩАВ-Б осуществляют управление вводом питания
от внешней сети. После появления напряжения на вводе оста-
новка ДГА происходит только с выдержкой времени 2—3 мин,
это позволяет иногда исключить лишний пуск ДГА. Автомати-
кой этого щита поддерживается заданная температура в поме-
щении электростанций: печи электрообогрева включают при
понижении температуры внутри здания до -|-10оС, приточную
и вытяжную вентиляцию — при повышении температуры свы-
ше 35 °C.
При аварийных температурах воздуха станции -|-5 или
о0 С подают аварийный сигнал в систему ТС. Для обеспече-
ния длительной работы ДГА контролируют и производят под-
качку топлива в бак. Автоматика производит регистрацию вре-
мени, в течение которого отсутствовало напряжение на вводе
и шинах гарантированного питания. В систему ТС передают
сигналы о включении контактора ввода на нагрузку, отсутст-
111Дп°ПЛИВа в баках и открытии входной двери. Щиты
Ш.АВ-1Б имеют блок синхронизации, позволяющий произво-
дить включение ввода на кратковременную параллельную ра-
ТУ с дизель-генератором.
Hein^ Я Раб°ты схем автоматики щитов ЩДГА и ЩАВ, выпол-
ены*ЫХ Н3 логическ;,х элементах серии «Логика-Т», в них встро-
Жение 1рдЗИстоРНЫе блоки питания, на которые подают напря-
ет п' । у от батареи автоматики. Блок питания обеспечива-
тУРы емлемое стабильное напряжение при изменении темпера-
таюш °КРУЖающей среды от 4-5 до +50°C и отклонении пи-
шего напряжения от —15 до +10%.
51
Щит управления ЩУП применяют с дизель-генерат!
ром серии ЕСС5 при I степени автоматизации. В обозначена
этих щитов арабские цифры после букв позаимствованы!
соответствуют разным типам генераторов, для работы с кот^
рыми они предназначены.
Например, ЩУП91-4-1 и ЩУП91-4-Н предназначены дЛ
работы с генератором ЕСС5-91-42. Римские цифры в обозн!
чении указывают на схему начального возбуждения: I—от не
точника постоянного тока напряжением 12-5-24 В; II — от трая
сформатора начального возбуждения. На этих щитах pacnd
лагают автоматические выключатели с комбинированны!
расцепителем для защиты генератора от перегрузок и к. з.|
только с тепловым расцегТителем для двух отходящих фидеро^
автоматы которых предусматривают для генераторов, начина
с 16 кВт. В щитах управления к генераторам 8 и 9 габарит!
смонтированы стабилизирующее устройство, которое обеспеч!
вает автоматическое поддержание напряжения в предел
±5%, вольтметр, амперметр с переключателем и трансформ
торами тока, частотомер.
Для управления дизель-генераторным агрегатом применяя
блок автоматики БА-2М. который дополняется датчиками теи
пературы, давления, частоты вращения агрегата, уровня той
лива в баках. Запуск агрегата и надзор за его работой ив
I степени автоматизации осуществляет специалист.
Глава III
УСТРОЙСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА ВЛ СЦБ,
ЛИНИЙ ПРОДОЛЬНОГО электроснабжения!
6(10), 25 кВ И ПОДСОЕДИНЕННОГО К НИМ
ОБОРУДОВАНИЯ
8.	Общие сведения о воздушных и кабельных линиях I
Надежность электроснабжения потребителей СЦБ в зяВ
тельной мере зависит от технического состояния и уроя
эксплуатации воздушных и кабельных линий, по которым nd
ность подается от основных и резервных пунктов питаний]
линейным. От линейных пунктов напряжение поступает в
роиства СЦБ, его распределением и обслуживанием у]
роиств занимаются работники службы сигнализации и сам
На высоковольтные линии и линейные пункты, по данН!
ЦЭ МПС Всесоюзного научно-исследовательского инститл
железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ) и ряда дорог, Л0
ходится от 56 до 76,9% доли отказов, причем только на 91
52	|
соковольтные линии—от 38,4 до 54,6%. При интенсивном уве-
тчении протяженности этих линий и движения поездов появи-
лась необходимость повышения уровня технического состояния
и эксплуатации отдельных элементов и линий в целом. Повы-
шению надежности линий способствует внедрение железобе-
тонных опор и приставок, подвесных изоляторов из закаленно-
го стекла; сварных соединений проводов, оцинкованных метал-
лических деталей, качественной пропитки опор антисептиками
и замена воздушной линией кабельных вставок, на которые
падает от 12,3 до 13,7% отказов.
Проектирование и сооружение устройств основного и ре-
зервного электроснабжения СЦБ, включая высоковольтные
линии и пункты питания, согласно нормам технологического
проектирования электрификации железных дорог ВНТП-
81/MIIC должны проводиться в соответствии с требованиями
правил, технических указаний и инструкций МПС [2, 3, 4, 10].
При проектировании электрификации устанавливают некото-
| рое разграничение области правил МПС и Правил устройства
электроустановок ПУЭ-85 [5, 7]; первые несколько жестче в
связи с повышенными требованиями к ВЛ СЦБ и особенностью
их работы по сравнению с обычными ВЛ.
Трасса ВЛ СЦБ должна проходить по свободной от линий
связи стороне железнодорожного полотна, при наличии линий
связи с обеих сторон полотна; предпочтение отдают той сторо-
не, где расположена линия связи МПС. Конструктивное выпол-
нение и габариты линии в основном определяют климатически-
ми условиями района и характеристикой местности по населен-
ности, где она проходит. Всю территорию СССР согласно
ПУЭ-85 делят на пять районов по гололеду (1, II, III, IV и
особый) и семь по ветру (I—VII). Для правильного расчета
ВЛ СЦБ при определении нормативных нагрузок следует при-
нимать наиболее неблагоприятные сочетания климатических
условий, наблюдаемых один раз в 10 лет, уточняя эти условия
^региональным картам и материалам многолетних наблюде-
нии гидрометеорологических станций и метеопостов. Следует
также учитывать микроклимат отдельных участков, а именно:
Поймы рек, высокие насыпи, наличие больших озер и водохра-
нилищ, степень заселенности.
Нормативная толщина стенки гололеда для I района голо-
дности равна 5 мм, для каждого следующего она увеличива-
ется на 5 мм, т. е. IV району соответствует толщина стенки в
L Мм- Ос°бым районом гололедности считают такой, где один
Щщ ' Ю Лет наблюдалась толщина стенки более 22 мм. Тол-
•Дов ^пстенки гололеда приводят к высоте расположения прово-
м над землей и к диаметру провода 10 мм.
ДаН .'ЛЧ?1”1я максимальных нормативных скоростных напоров,
(кге/м2), ц приближенных скоростей ветра, м/с, для вы-
53-
Таблица 2
Ветровые	Скоростной	Скорость
районы	напор g,	ветра и,
СССР	даН/мг	м/с
I. п	40	25
111	50	29
IV	65	32
V	80	36
VI	100	40
VII	125	45
щие типы	линий ВЛ	СЦБ:
соты до 15 м над поверхность
земли, наблюдаемые один р;
в 10 лет, в зависимости от ве
рового района приведены
габл. 2. За скоростной напо
гак как ветровая нагрузка ।
поверхность пропорционалы
не скорости ветра, а квадй
ту скорости, принимают вел
чипу, даН/м2, g = u2/16.
В зависимости от климат
чсских условий района по 1
лоледу проектируют следу]
мальный (Н)—толщина сте
ки льда па проводе не превышает 10 мм; усиленный (УН
толщина стенки льда достигает 15 мм; особо усиленн!
(ОУ) —толщина стенки льда достигает 20 мм. В район^
где гололед имеет толщину стенки более 20 мм, требует
составление индивидуального проекта с разработкой нетипов]
конструкций. Расстояния между опорами определяют, учитыв
два основных фактора:
расстояние от проводов ВЛ СЦБ до поверхности земли
до других объектов в нормальном и аварийном режимах (
менее приведенных в [3]);
нагрузки на опоры, которые не должны превышать расчс
ных. Расчетные нагрузки определяют умножением норма?!
ных нагрузок на коэффициенты перегрузок для используем!
типов опор. Коэффициенты перегрузки от действия голоде
достигают 2, а от давления ветра на провода—1,4.
Во всех случаях длину пролета выбирают методом расч
ных предельных состояний, сообразуясь с механической npi
ностыо опор. При достижении предельных состояний констр;
ции опор перестают соответствовать предъявляемым к в
требованиям. Кроме того, длина пролета зависит от пол?з|
высоты опор, т. е. высоты подвески нижнего провода на опо
и механических характеристик проводов. Именно хорошие 1
ханические характеристики и конструктивные данные прово/
позволяют снижать стрелу провеса за счет увеличения иД
тяжения. а значит, увеличивать и длину пролета. Для типов
опор расчетный пролет, определенный с учетом всевозможй
параметров, изменяется в очень широких пределах и м(Я
составлять от 45 до 130 м. Полезную высоту опор в зави’
мести от условий трассы принимают на станциях 9—10.5
на перегонах 8—8,5 м. Максимальная стрела провеса провИ
обеспечивающая требуемые ПУЭ расстояния, колеблется
пределах 2—2,5 м. Для рекомендованных полезных высо1|
стрел провеса допускают приведенные в табл. 3 наиболи
пролеты в зависимости от скоростных напоров ветра, ин
54
Таблица 3
Районы	СССР	Пролеты, м. для марок проводов		Районы	СССР		Пролеты, м. для марок проводов	
по гололеду	по ветру	X. АС. АН. АЖ. АСКС	ПС	по гололеду	по ветру		А. АС. АН. АЖ. АСКС	ПС
I. П 1. II III III	I. II III—VII I, II III, VII	90 80 70 60	100 90 90 80	IV IV Особый >	I. III. I. III.	II VII II VII	60 50 50 40	70 60 60 50
сивности гололедообразования и марок проводов. Таблица со-
ставлена в предположении применения проводов сечением до
35 мм 2.
Переход через железную дорогу ВЛ СЦБ выполняют на
анкерных опорах с ослабленным натяжением проводов, кото-
рые не должны иметь стыков или соединений. Тип и сечение
проводов должны быть не менее М-25 или АС-35 в I и II голо-
ледных районах и АС-50 в остальных районах.
Опоры линий АБ, ограничивающие пролеты пересечений,
могут быть как анкерного, так и промежуточного типов, это
зависит от вида пересекаемого сооружения. Опоры в этом слу-
чае не должны быть угловыми или поворотными. Крепление
проводов к анкерным спорам выполняют двойным, как и на
промежуточных опорах, расположенных в анкерном пролете
пересечения. Поддерживающие зажимы на них устанавливают
глухие.
На мостах с ездой понизу для обеспечения возможности ис-
пользования при осмотре и ремонте специальных устройств и
механизмов указанием МПС установлен следующий порядок
прохода проводов ВЛ СЦБ:
подвеску проводов следует производить сбоку пролетных
строений на расстоянии в точке подвески не менее 1.5 м от
элементов главных ферм. С обеих сторон моста предусматри-
ают секционирование этих проводов с установкой разъеди-
нителей с ручным приводом;
во всех случаях расстояние от подвешиваемых проводов в
клоненном состоянии при температуре—5 °C и максимальном
гре для данного района до элементов главных ферм должно
быть не менее 0,5 м;
высота проводов от уровня головки рельсов должна быть
he менее 4 м.
зи снижения влияния ВЛ СЦБ на воздушные линии свя-
прово°ТОРОе возникает из-за неодинакового расстояния между
* нами ВЛ и линиями связи и несимметрии токов и напря-
55
женин фаз, через каждые 3 км меняют порядок расположени
проводов ВЛ на опоре, т. е. осуществляют транспозицию. Пр
этом фазу А перемещают на опоре на место фазы В, фазу В-
на место фазы С, а фазу С —на место фазы А. Транспознци
обеспечивает равномерную нагрузку ВЛ СЦБ, так как rpaj
сформаторы ОМ подсоединяют к нижним проводам, а ими ок?
зываются по очереди все фазы.
Кабельные вставки в ВЛ СЦБ, как правило, не допуск!
ются. Их применение в каждом отдельном случае при соотве-
ствующем обосновании должно согласовываться с Главным j
равлением электрификации МПС. Кабельные вставки устра
вают, когда сооружение воздушной линии технически или эк
комически нецелесообразно, находится в стесненных условия
Обычно их применяют при переходах через железнодорожйь
пути, подходах к трансформаторным и тяговым подстанция
в черте крупных поселков и городов. Во всех случаях кабэл
ные вставки снижают общую надежность ВЛ СЦБ. Марки в)
бираемых кабелей должны удовлетворять условиям среды,I
которой они должны работать, сложностям трассы, по котор!
они могут быть проложены, и способам прокладки кабельчь
линий, которые следует производить с учетом требований гл.1
ПУЭ-85. Над подземной кабельной линией устанавливают о
ранную зону шириной не менее 2 м. При прокладке Ka6ej
ВЛ СЦБ по пахотным землям полоса земли над трассой mi
жет быть занята под посевы, но заглубление кабеля необход
мо производить в этом случае не менее чем на 1 м.
Габариты и способы прокладки кабельных вставок ВЛ СЦ
приведены в [5]. При засыпке траншеи грунтом должно бы
исключено содержание в нем мелкого щебня, шлака, бито!
стекла, которые могут вызвать повреждение защитных покр|
тий и коррозию оболочек. Прокладку кабельных линий по к
менным, железобетонным и металлическим мостам выполняй
под пешеходной частью моста в каналах или в отдельных дЛ
каждого кабеля несгораемых трубах. Рекомендуется испол
зовать асбоцементные трубы, в них кабель прокладывают]
местах перехода с конструкций моста в грунт. При прохожд
нии по металлическим и железобетонным мостам кабели доля
ны быть электрически изолированы от металлических чася
моста. Прокладку кабелей по деревянным мостам и сооруж!
ния.ч выполняют в стальных трубах.
При прохождении через железнодорожные тоннели кабел
ВЛ СЦБ прокладывают по специальным конструкциям, закре!
ленным в стенах тоннеля или в надземном желобе. На учас
ках с электротягой переменного тока кабели, прокладываем^
по конструкциям, должны иметь заземления оболочки в нач
ле и конце тоннеля. В любом случае в тоннелях кабели |l
должны иметь джутового покрова.
56
9.	Опоры
В зависимости от усилий, действующих на опоры ВЛ СЦБ,.
разделяют на два основных вида: анкерные, полностью вос-
"пп н и мающие тяжение от проводов в смежных с опорой про-
бегах. и промежуточные (рис. 19), которые не воспринимаю!
,жение проводов, направленное вдоль линии, или восприни-
мав1 ег0- частичн0- базе анкерных выполняют концевые
(оис 20, 21, 24), угловые (рис. 22, 23), переходные, ответви-
тетьные ’и транспозиционные опоры. По назначению опоры ВЛ
СЦБ могут быть силовыми, с установленными на них транс-
форматорами для питания сигнальных точек, и с разъедините-
лями (см. рис. 20, 22). Конструктивно их выполняют составны-
ми (см. рис. 20, 22), цельностоечными (см. рис. 19, 23, 24),
А-образными (см. рис. 22, 23), АП-образными (см. рис. 24) и
П-образными. Их изготавливают из дерева и железобетона.
В зависимости от числа подвешиваемых на них линий (це-
пей) опоры ВЛ разделяют на одноцепные (см. рис. 23) и двух-
цепные (см. рис. 24). Провода (фазы) на опорах могут иметь
горизонтальное или смешанное расположение.
Согласно техническим указаниям по проектированию ВЛ
СЦБ опоры для линии должны, как правило, применять из же-
лезобетона. Допускается использование пропитанных опор из
дерева в местностях с сильно пересеченным рельефом, со
скальными и болотистыми грунтами, где транспортировка и
установка железобетонных опор вызывают большие трудности,
а также при необходимости установки опор высотой более
11,5 м.
В типовом проекте на унифицированные железобетонные
опоры высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки на-
пряжением 6(10) кВ их предусмотрено собирать из железобе-
тонных центрифугированных стоек типов 170/10-2Ж-В и 170/11-
2Ж-В (длиной 10 и 11 м соответственно) и коробчатых стоек
типов КЮ-2-В и КИ-2-В. Стойки обоих типов изготавливают из
бетона с предварительным натяжением арматуры из высоко-
прочной проволоки диаметром 4 мм у центрифугированных и
5 мм у коробчатых.
Для обеспечения габарита проводов относительно земли и
прочности установки опор глубину, на которую их погружают
3 зависимости от типов грунта (мягкий, твердый, каменистый
и скальный), используемой стойки, вида и конструкции опор,
меняют от 1450 (каменистый и скальный грунты, промежуточ-
ная опора, стойка 170/10-2Ж-В) до 2200 мм (мягкий грунт, АП-
° разная опора, стойка 170/11-2Ж-В).
Наряду с железобетонными стойками Минтрансстроя могут
^Рименяться железобетонные стойки типа СВб-2,5-110 Минэнер-
на К0Т0РЫе изготавливают из вибрационного предварительно
апРяженного железобетона. Высота стойки 11 м, изгибающий
57


4
Рис. 24 ЛП образная концевая кабельная опора двухцепноА линии с разъ-
единителями РЛНД-10 с
омент 2,5 тм. Их поставляют с металлическими траверсами,
а которых предусматривают установку высоковольтных изо-
ляторов.
м Т°РЦЫ стоек любого типа должны быть заделаны бетонны-
pafi\аглУШками в соответствии с указаниями, приведенными в
ют °411 Х чеРтежах- Стойки, независимо от их назначения, име-
в скРЫтый провод заземления диаметром 6 мм, заложенный
не1()енкг’ с Двумя наружными выводами в виде гаек —у верх-
Мые ' Н|1Жнего концов. Железобетонные опоры, устанавливае-
Желе ° Населенно^ местности (территории городов, поселков,
Г Нод°рожных станций, деревень, промышленных и сель-
61
скохозяиственных предприятии, портов, пристаней, пар
бульваров, пляжей), должны иметь защитное заземление.
Железобетонные опоры ВЛ
СЦБ, расположенные в
иена
ленной местности, заземляют, когда емкостные токи замыка
на землю превышают 5 А. Релейная защита фидера от о;
фазных замыканий на землю в этом случае может действо]
на сигнал.
Во всех
остальных случаях
производить
заземя
железобетонных опор ВЛ СЦБ в ненаселенной местности
требуется,
но при этом
на
фидерах
питающих
линий
защита

однофазных замыканий при емкостных токах более 5 А дол;
действовать на отключение этих фидеров.
Сопротивление заземляющих устройств опор в летнее вр|
в грунтах с удельным сопротивлением р до 100 Ом-м долз
быть не более 30 Ом, а в.грунтах с р выше 100 Ом-м — не]
лее 0,3 р Ом. В фундаментной части стоек на расстоянии 2J
выполняется гидроизоляционное покрытие. В случае прим]
ния в качестве изолирующего покрытия холодной мае!
«ИЗОЛ», наносимой на наружную, внутреннюю и торцовую^
верхности стойки, нижняя заглушка не устраивается. Сто$
предназначенные для установки в условиях агрессивного
действия грунтовых вод, должны иметь дополнительную
циальную антикоррозионную защиту фундаментной части.
антикоррозионной защиты указывают в проекте. Ее
выпол
ет завод-изготовитель стоек.
Наружная поверхность стоек должна быть гладкой. Не
ности и выбоины глубиной более 3 мм не допускаются.
Стой
имеющие раковины, щели, жировые и ржавые пятна,
димо отбраковывать.
необ
Железобетонные опоры и конструкции ВЛ СЦБ напряже
ем 6(10) кВ, выполненные по типовым проектам институ
«Гипропромтрансстрой» (инв. № 624) и «Гипротранссигн
связь» (инв. № 949),
на рис. 19, 21,
различных видов и
23, 24. Оба эти
назначений
проекта объединены
приводе
в действу
щий сейчас типовой проект Трансэлектропроекта (
№ 1273), в котором произведена замена разъединителя РЛ1
и
10 на РЛНД-А-1-10 и добавлены
бетонные стойки.
тринадцатиметровые
желе
Отклонения вершин железобетонных анкерных опор
вдоль линии не должны превышать для концевых и угло|
опор 1/120 Н, прямых опор анкерного типа 1/100 Н, нерв
ных опор всех типов 1/140 Н (И — высота опоры).
Для установки высоко- и низковольтных изоляторов на а
рах монтируют деревянные траверсы. Разъединители, тра
форматоры, кабельные муфты, разрядники и предохранит!
устанавливают на деревянных консолях и брусьях. Все де
вянные элементы крепят к опорам болтами. Траверсы и бру*
различной длины сечением 100X80 мм, консоли диаметр
62
1йО мм изготавливают из леса хвойных пород — сосны и лист-
1° 1нииы. Для всех элементов, кроме траверс, допускается при-
менение ели и пихты. Все деревянные детали необходимо анти-
Еептировать.
Элементы опоры в соответствии с указанием ПУЭ должны
,	/ рассчитаны на нормативные вертикальные нагрузки от
собственного веса проводов, тросов и изоляторов и на нагруз-
, ог массы человека, которую прилагают в точках крепления
изоляции к опоре.
Деревянные унифицированные опоры с железобетонными
пасынками выполняют по типовому проекту Трансэлектропро-
екта (инв. № 545). Как и железобетонные, они могут иметь
различные назначения и конструкцию (см. рис. 20, 22). Для из-
готовления опор ВЛ используют сосновый лес, качественно
пропитанный заводским способом. Для опор применяют непро-
питанную лиственницу зимней рубки влажностью не более 25%.
Длина бревен для изготовления стоек опор принята 8,5 и
11 м. Диаметр в верхнем отрубе 18 см для промежуточных
опор. 20 и 22 см для сложных опор. Конусность бревна от ком-
ля к верхнему отрубу (сбег бревна) принимают 8 мм на 1 м
длины, за исключением лиственницы, для которой допускается
сбег 10 мм на 1 м. Траверсы, подтраверсники, бобышку, попе-
речины выполняют из круглого леса диаметром 16—20 см. Брус
для подкоса угловых анкерных опор имеет сечение 18X18 см.
Прямоугольное сечение 13X10 см могут иметь и траверсы для
и повышения
анкерных уг-
промежуточных опор.
В целях сокращения типов элементов опор
технологичности их изготовления конструкции
ловых опор разработаны таким образом, что позволяют полу-
чить анкерные и концевые опоры. В этом случае подкос и эле-
менты его крепления не ставят. Угловые промежуточные опоры
могут быть получены из анкерных (концевых) путем установки
специальной траверсы без применения подтраверсников. В про-
екте для опор применены железобетонные приставки трапецеи-
дального сечения из ненапряженного железобетона марок
П Го-2,2X4,25, ПТо—4,2X6 и ПТн-2,2x4,25, ПТн — 4,2X6
113 предварительно напряженного железобетона. На эти типы
приставок следует переходить, заменяя приставки таврового се-
чения марок Т-1-4,25X1.25, Т-2-4,25X2,25.
При соединении стоек с приставками внахлестку длину сты-
а Рекомендуется принимать при длине пасынка 4,25 м—1,1 м,
ПР» 6-метровой приставке—1,5 м. Бандажи выполняют из
ягкой стальной оцинкованной проволоки диаметром 4 мм.
pl путается применение неоцинкованной проволоки диамет-
Ч;?- мм при условии покрытия ее асфальтовым лаком.
гоп"10 ВНтков проволоки в бандажном соединении зависит от
Г Р Зонтальных усилий, действующих на него.
63
10.	Провода
Марку и сечение проводов ВЛ СЦБ определяют нагрузЛ
фидерной зоны из условия консольного питания всех линии
ограничения потерь напряжения на уровне 10%. Использя
неизолированные стальные многопроволочные провода И С-3
ПС-35 и тросы диаметрами 4,3 и 6,1 мм, сталеалюминием
провода марок АС-25, АС-35, АС-50, из алюминиевого сплм
марок АН и АЖ номинаальным сечением 25, 35, 50, 70 мл
Провода марки АН изготавливают из алюминиевого спЛя
АВ-Е, а марки АЖ — из того же сплава, но термоупрочненно]
которые обладают высокими физико-механическими свойств
ми. По своим электрическим и механическим характеристик!
эти привода несколько отличаются от алюминиевых и стал
алюминиевых, хотя и приравниваются к ним. При решении ва
роса замены алюминиевых и сталеалюминиевых проводов
провода из сплава АВ-Е необходимо выбирать следуюя
большее сечение.	1
Вблизи морских побережий, соленых озер, химических прл
приятий следует применять биметаллическую проволоку тия
БСМ-4, БСМ-6 диаметрами 4 и 6 мм, подвешивать спецна!
ные провода марок АСКС-25, АСКС-35, АСКС-50 или сталемл
ные тросы диаметрами 6,6, 7,5 и 9 мм типов ПБСМ-14?
ПБСМ-1-35. При устройстве переходов ВЛ СЦБ необходя
применять стальные или сталеалюминиевые провода сеченя
не менее 25 мм2 (при пересечении железных дорог — сечеши
не менее 35 мм2). Применение алюминиемых проводов на В.
СЦБ во всех случаях запрещается.
Усилие, с которым провода натягивают между анкерньи
опорами, и их стрела провеса зависят от марки провода, для
пролета, района климатических условий и коэффициента зал
са прочности, с которым провод должен работать на лин!
Для определения этих параметров пользуются монтажны]
таблицами или монтажными кривыми. Кривые стрел проз#
проводов входят в состав проектной документации в виде гл
фиков, построенных для четырех значений температур: -+1
+ 20, 0, —20 °C для различной длины пролета (рис. 25). Ф1
тическое натяжение провода при известной стреле провл
можно приближенно определить по формуле
•	T=K(lzS)/f,	(
где К—коэффициент, зависящий от материала провода (для проводов!
алюминиевого сплава —0,000337; для сталеалюмнииевых —0.004
для стальных проводов и тросов—0,001);
I — длина пролета, м;
S —площадь поперечного сечения провода или троса, мм2;
f — стрела провеса, м;
64
уменьшение стрел прове-
п0 сравнению с проект-
С1 мп при снижении темпе-
Йат7ры окружающего возду-
ха может привести к обры-
ву провода. Увеличение
^pei провеса от проектных
с постом температуры при-
водит к нарушению габари-
та проводов ВЛ СЦБ по вер-
тикали.
Соединение стальных про-
водов сечением 25 и 35 мм2
осуществляют обжатием или
опрессов а и и е м	клещ а м и
МИ-19А, прессами МГП-12
или РГП-7М со сменными
вкладышами для каждой
марки провода и комплек-
тами соединителей СОС-25,
СОС-35 — с распоркой. Шаг
обжатия 16—18 мм, число
вжимов 6. Устанавливают
соединители так, чтобы край-
Рис. 25. Кривые стрел провеса про-
водов марки АС-50. Тип линии Н,
111 ветровой район
ние риски, нанесенные на
соединитель, были располо-
жены на стороне отрезан-
ных концов соединяемых
овальными соединителями дости-
проводов.
При соединении проводов
гают достаточной механической прочности, но переходное со-
противление между проводами со временем увеличивается.
Для создания более надежного электрического соединения
концы проводов сваривают при помощи термитных патронов.
Провода соединяют в пролете наложением бандажа из оцинко-
ванном проволоки диаметром 1,5 мм с последующей пропайкой
Длина намотки должна быть не менее 60 мм. Этим методом
акже соединяют стальные провода диаметром 4—5 мм.
л ^талеалюминиевые провода соединяют скручиванием [1]
рт', опРсссованием при помощи прессов РГП-7, МГП-12 и со-
F гелей типа СОЛС. Шаг опрессования равен 40—50 мм
мп' Г1,1' сса МГП-12 и 17—19 мм для пресса РГП-7, число вжи-
соответственно и 16. В отличие от опрессовки стальных
дам| °6жатие соединителя со сталеалюминиевыми прово-
ВЫПОЛ!1ЯЮТ от середины соединителя также по рискам
р ла в одну сторону, потом в другую.
лен1!^СС°*)и^10 ВЯЗКУ как с одинарным, так и с двойным креп-
5 • 1 применяют в случае вибрации проводов. При этом про-
i 62	65*
вод ВЛ СЦБ присоединяют к изолятору при помощи рсссорЯ
выполняемой из того же материала, что и линейный провод |ji
При двойном креплении рессору прикладывают только]
проводу (но не к хомуту), а концы ее закрепляют вместе
проводом и концами хомута бандажом из вязочной провол^н!
диаметром 2,5 мм. При одинарной вязке рессора может бьщ
линейной и в виде скобы, которую ставят на шейке изолятор
с противоположной проводу стороны. Провод вяжут боковое
вязкой двумя проволоками диаметром 2,5 мм, длиной 1,3 м. 1
11.	Изоляторы, арматура, предохранители и разъединители
Изоляторы. Для изоляции проводов ВЛ СЦБ от опор ис
пользуют, как правило, штыревые фарфоровые (ШФ) и creg
лянные (ШС, ШЖБ) изоляторы. Кроме штыревых, по условв
ям удобства монтажа, для надежной работы секционируют®
ВЛ СЦБ разъединителей, если штыревые изоляторы не обеспе
чивают требуемую механическую прочность, проектами пРед||
сматривается применение и подвесных стеклянных (ПС) ил
фарфоровых (ПФ) изоляторов. Изоляторы из закаленней
стекла не уступают аналогичным типам фарфоровых изолите
ров, они дешевле. Дефектный изолятор из закаленного стекл
легче выявляют осмотром и в момент монтажа, так как 
прозрачный, и в период эксплуатации, так как при пробое®
него разрушается стеклянная тарелка, причем отрыва стерЛ
изолятора от шапки не происходит. Дефектный фарфором
изолятор выявляют только путем проведения дополнителен
испытаний или верхового осмотра линий.
На ВЛ СЦБ применяют изоляторы (рис. 26) следуюп®
типов: ШФЮ-Г(а), ШС10-Г, ШС10-А (б), ШФ20-ВМ
ПФ70В (г), ШЖБ10-С (д). Первая буква условного обознЛ
ния изолятора означает его вид: П — подвесной, Ш — шты®
вой; вторая — материал изоляции: Ф — фарфор, С — стек*
Третья буква у подвесных изоляторов определяет конфигуЙ
цию изоляционной детали: В — с вытянутым ребром, Д—Л
крылая, К — коническая, II — нормального исполнения, Я
сферическая. Цифры у штыревых изоляторов всегда показы®
ют номинальное напряжение изолятора, кВ. Разрушающая®
грузка штыревых изоляторов при изгибе составляет 104-14 w
Первые цифры подвесных изоляторов означают класс изолЯ
ра (40, 70, 120, 160, 210, 300, 400, 530), они определяют 
них* механическую разрушающую силу на разрыв в кН. 
вы А, Б, В. Г после класса указывают на модификацию H-W
тора. Все остальные сведения о подвесных изоляторах шифЯ
ют последующие шесть цифр: первая — вид соединения
тора, вторая — строительная высота, третья — род тока От-
стоянный, 2—переменный), четвертая — марка или группа д
ляционного материала,
66
<г>125
026
080
062
Ф160
0150
0230
0103
020
0770
Рис. 26. Штыревые и подвесные
изоляторы:
а — ШФ10-Г;	6 — ШС-10-А; в —
ШФ20-В; г— ПФ60-В; д — ШЖЫО-С
0/6
I Шсс гз я
|типа м 9ВНД замка> которым комплектуют изолятор (1 — замок
|°бозначе ~~ Т11ла	0—без замка). Исключение в буквенных
|^ЖБ) 1111!1Х СДелано для стеклянных штыревых изоляторов
РПоР при Лрименяемых при железобетонных опорах. Для этих
изолЯТ(!, '1,>1То Решение оснаЩать два нижних провода ВЛ СЦБ
ЛяторыЖБ-10С, а верхний — изолятором ШФ-20. Изо-
Гах актив» ДЛЯ всех ПРОВОДОВ должны применяться в Mee-
ts* ог° загрязнения атмосферы промышленными уноса-
пятая — климатическое исиолЯвИ
мм, вблизи морей, в районах с повышенной грозовой активм
стью, а также на опорах с металлическими траверсами.
Штыревые изоляторы на 20 кВ имеют сложную констру!
нию и состоят из двух частей, соединяемых цементной связко!
Их крепят к опорам на стандартных стальных штырях (рис. 21
или крюках, а подвесные — при помощи сцепной арматур]
Установка на ВЛ СЦБ крюков не предусматривается. Шты^
монтируют на траверсах или при помощи специальных мехам
ческих накладок (верхушек), которыми оснащают стойки onoj
Для ВЛ СЦБ используют высоковольтные штыри типов Ц]
ШУ, ШВ [8], причем штыри Ш применяют для крепления nJ
ляторов на траверсах и накладках промежуточных опор; ШУ|
усиленный штырь для крепления изолятора на накладках, тр|
версах и оголовках промежуточных, анкерных, угловых и ко|
цевых опор; ШВ—верхушечный штырь для крепления изол
тора у торца стойки опоры. Цифры после буквенных обозначс
ний крюков и штырей определяют диаметр их верхушки в мп
лиметрах. Буква Д в обозначении штырей Ш и ШУ указывп
на их применение для деревянной траверсы, например Ш-22Ж
или ШУ-21Д. Штыри Ill и ШУ имеют по три типа Hcnd.il
ния, ШВ — четыре. Исполнение проставляют последней им
рой з обозначении. Например, ШВ-22-2, ШВ-22-4 примсиЯ
при деревянных стойках анкерно-угловых и концевых опор!
ШВ-22-1 и ШВ-22-3—при деревянных стойках промежуточад
спор. В комплект штырей входят гайка и шайба. Любой тЛ
размер высоковольтного штыря можно применять для пзЛ
25(20)
25(40)
155(240)
Рис. 27. Штыри:
а—штырь типа ШВ-22-1; б — штырь типов C-J6 и
_______,	_	”	( Д-16 (размеры
относятся к штырю Д-16)

68
ров ШЖБ-10С, ШС10-А,
ШФ10-Г. Для изоляторов
iiirf>‘20-B следует устанавливать
^ри Ш-22. ' ШУ-22-1 и
игу-22-2, Ш-22Д-2, ШУ-22Д-1,
ЩВ-22-3 и ШВ-22-4. Для прово-
за ВЛ до 1 кВ и сигнальных
при стальных траверсах исполь-
зуют штыри типа С, а при дере-
вянных—типа Д. Цифры 12, 14
и 16 определяют диаметр верх-
него конца штыря в миллимет-
рах, буква П в обозначении
указывает на применение шты-
ря только для траверс проме-
жуточных опор, например:
С-16, С-16П, Д-14, Д-14П.
Изоляторы крепят на шты-
рях при помощи пеньки или
пакли, пропитанных суриком,
или переходных полиэтилено-
031.5
Место
маркировки
Рис. 28. Полиэтиленовые колпачки
вых колпачках типа К, которые для ВЛ СЦБ изготовляют четы-
рех типоразмеров (рис. 28). В зависимости от типов изолятора
и штыря применяют разные типы колпачков (табл. 4).
Для ВЛ до 1000 В используют колпачки типа КП. Колпач-
ки изготовляют в виде стаканов с гладкими внутренними стен-
ками и резьбой по поверхности. Для удобства монтажа в кол-
пачке имеется отверстие диаметром 4 мм. Предварительно ра-
зогретый в воде до 70—80 °C колпачок плотно надвигают на
штырь или крюк до упора, после чего на него навертывают
изолятор, который поворачивают до отказа, затем обратно на
1/4 оборота, чтобы снять предварительное механическое на-
пряжение. Использование переходных колпачков повышает на-
дежность ВЛ СЦБ, снижает трудоемкость крепления изолято-
ров.
Таблица 4
Тип Яолпачка	Тип изолятора	Тип штыря 1	Тип колпачка	Тип изолятора	Тип штыря
К-1 К-2	ШЖБЮ-С ШС10 \ ШФ10-Г ШЖБЮ-С ШС10-А ШФ10-Г ШФ20 В	ШУ-21 ШУ-21Д Ш-22 Ш-22Д-1 Ш 22Д-2 ШВ-22-2 ШВ-22-1	К-З К-4	ШЖБЮ-С ШС10-А ШФЮ-Г ШФ20-В ШЖБЮ-С ШС10-А ШФЮ-Г ШФ20-В	ШУ-22-1 ШУ-22Д-1 ШВ-22-3 ШВ-22-4 ШУ-22-2 ШУ-22Д-2
69
Арматура. Крепление проводов к опорам анкерного тина |н»
ВЛ СЦБ при помощи подвесных изоляторов и сцепной армат*
ры (рис. 29), куда входят болтовые и петлевые зажимы, уши
и серьги, выполняют одинарным, поскольку механическая про*
ность такого крепления во всех случаях удовлетворяет расчеЯ
ным нагрузкам. Установка двух натяжных изоляторов в кач
дый провод, например у опоры е разъединителем РЛНД-КЯ
ебъясняется необходимостью соблюдения габаритов токовс^
щих частей относительно заземленных. До установки на 'ШИ
ру сварные серьги 4 надевают на планку 5 сечением бОХб'^И
и заваривают загнутый конец серьги. Детали покрывают ла-
ком или краской. Планку крепят к нижнему и верхнему бру-
сам двумя болтами М16(6). Брусы надежно удерживаются на
опоре специальными болтами и подкосами. Серьги предназна-
чены для сопряжения шапок первых изоляторов с планкой.
Сопряжение стержней вторых изоляторов с коушами 2 осуще-
ствляют ушки У2-6 (<?). Анкеруемый провод пропускают через
коуш и закрепляют петлю двумя петлевыми плашечными за-
жимами ПС (для стальных проводов) 1 или одним болтовым
плашечным зажимом ПА (для остальных проводов) 7. Проект
предусматривает возможность применения натяжного болтово-
го НБ-2-6 и натяжного клинового НК-1-1 зажимов. Основные
сведения об арматуре сведены в табл. 5.
Таблица 5
Марка зажима	Марки провода		А	Размеры, мм			Масса, кг
				h	d	1	
ПА-1-1	АЖ-35, АН-35,	АС-25	38	48	8	85	0,31
ПА-2-1	АЖ-50, АЖ-70, АЖ-70, АС-35,	АН-50, АС-50	46	53	12	94	0,37
ПА-3-1 ПС-1-1	АС-70 ПС-25, ПС-35,	ПСО-5	56	65 1 15 На рис. 29		106	0,74 0,51
разъединители
пкн
кор-
Комбинированные предохранители
Они состоят из патрона с плавкой вставкой и фарфорового
пуса, установленного в зависимости от применяемого напряже-
ния на изоляторах ШС-6 или ШС-10. Патрон предохранителя
крепят на подвижной крышке его корпуса. Открытием крышки
достигается разрыв электрической цепи между ВЛ СЦБ и
трансформатором ОМ.
Проектно-конструкторское бюро Главного управления элек-
трификации МПС предложило модернизированный предохра-
нитель ПКН-М с герметизированной плавкой вставкой, кото-
рый в эксплуатационных условиях также оказался ненадеж-
ным в работе. Небольшая длина плавкой вставки и малое ко-
личество песка в стеклянной трубке не обеспечивают надеж-
ного гашения дуги во время отключения токов короткого замы-
ання. Кроме того, медная проволока диаметром 0,1 мм меха-
’ески Не прочная, что вызывает большие затруднения при
РезаРядке предохранителей. Поэтому был разработан пре-
на Ранитель ПКН с новой конструкцией патрона [1] на номи-
сокг 11111 Т°к 1 настоящее время Великолукский завод вы-
НоиУ‘0льтн°й аппаратуры начал выпускать предохранители на
им^нальный ток 0,5 А.
нуж I' ' К 3’“ в ВЛ СЦБ, подключенной к шинам собственных
г тяговой подстанции, не превосходят предельно допусти-
71
мый ток отключения для ПКИ. Однако токи короткого за1Л
кания липин продольного электроснабжения, подключенные |Л
посредственно к шинам 10 кВ, превосходят 150 А, и поэтом
трансформаторы ОМ для резервного питания должны подкдЗ
чать к ней через предохранители типов ПК-6Н и ПК-ЮМ
имеющие большую разрывную мощность.
Разъединители. Секционирование ВЛ СЦБ осуществляй»
разъединителями ТВ-102А (номинальное напряжение 6 кВ).
ТВ-Ю2В, РЛНД-Юс (номинальное напряжение 10 кВ).
Разъединители ТВ-102А и ТВ-102В с производства снята
поэтому в эксплуатации их заменяют на разъединители РЛНД.
ЮС и РЛНД-А-1-10, которые являются более совершенными!
состоят из трех однополюсных комплектов, собранных на oft
щем основании и соединенных общей тягой.
На основании обобщенного опыта дорог ПКБ ЦЭ разраб»
тало технические рекомендации по повышению надежности р».
боты разъединителя РЛНД-Юс, в модернизированной констру».
ции которого для предотвращения перекоса фаз основания п|
люсных комплектов соединены двумя металлическими уголка-
ми 40X40X4 мм общей длиной 1400 мм. При усилении изол!
ции ВЛ СЦБ до 20 кВ следует одновременно выполнять усиж
пне изоляции разъединителей РЛНД-Юс, предусматривая ус-
тановку дополнительных изоляторов ОНШС-Ю и ОНШ--10
500У1 либо замену существующих изоляторов ОНШС-Ю 
изоляторы типа ОНС-20-500. При этом необходимо изменил
расстояние между штырями разъедини геля со 180 до 250 мм
Для этого планку разрезают пополам и в месте разреза уста-
навливают металлическую вставку длиной 70 мм. Все мес$
стыковки соединяют сваркой. Растягивание контактов разъеди-
нителя от нагрузок, вызываемых проводами ВЛ СЦБ (особен-
но при гололеде с ветром), можно предотвратить, изменив спо-
соб анкеровки, которую следует осуществлять подвесными (изо-
ляторами (см. рис. 29) с использованием соединительной n.iaf
ки и сцепной арматуры.
12.	Трансформаторы ОМ. Линейные пункты питания i [
и их заземление	!
Трансформаторы ОМ. Силовые однофазные двухобмоточНв!
трансформаторы ОМ с естественно-масляным охлаждея|И|
предназначены для наружной установки. Основные характгД|
стики применяемых трансформаторов показаны в табл. 6.1 I
Промышленность выпускает трансформаторы ОМ [1] мош
пастью 0,63 и 1,25 кВ А, которые по сравнению с трансформ*!
торами старой конструкции ОМ-0,66 и ОМ-1,2 обладают ЛП|
шими характеристиками, меньшей массой и габаритом. I
Вторичная обмотка трансформаторов ОМ секционировании
имеет пять выводов. Поминальное напряжение 230 В на вторв
Таблица 6
Показатель	Номинальная мощность. кВ А					
	0.63	0.66	1.2	1.25	4	10
Номинальное первичное 118прЯЖСННе» кВ	6	6	6	6	6	\ ♦		6
	10	10	10	10	10	|JO		10
Номинальный первичный то*.	0.105	о.н	0.2	0.2	0,66			0.67
	0.063	0.066	0,12	0,125	0.4	(о.4		1
Нзщряжение короткого замыкания. %	6,8	8	7	6	4			4
	6	9	7	6	4	( 4,76		4
Ток холостого хода. А	0.051	0,022	0,044	0,046	0,053			0,116
	('.021	о,изо	0,030	0,028	0,032	( 0,007		0,07
Потери холостого хода,	18	36	40	23	55			90
Вт	13	26	30	23	50	1 20,5		90
Потери короткого замы-	42	50	73	60	140			300
кання, Вт	42	56	65	60	140	[ 145		300
Масса, кг	50	44	48	55	150			165
	50	63	70	50	150	( 150		165
• В скобах — для трансформатора ОМП.
ной обмотке можно обеспечить путем подключения сигнальной
точки к следующим выводам вторичной обмотки трансформа-
тора (табл. 7).
Эти трансформаторы изготавливают с номинальным вторич-
ным напряжением 230 и 115 В. У более мощных трансформа-
торов ОМ-4 и ОМ-10 (рис. 30) Минского электротехнического
завода секционированы первичная и вторичная обмотки.
Трансформаторы выпускают на 6 или 10 кВ. На зажимах
высоковольтной обмотки устанавливают одну перемычку: А4—
АЗ—при номинальном напряжении ВЛ СЦБ; АЗ—А2—при
напряжении, завышенном на 5% (6,3 или 10,5 кВ); А5—А4—
при заниженном на 5% (5,7 или 9,5 кВ). Для получения на
вторичной обмотке 230 В необходимо установить на ней две
Таблица 7
Тип трансформатора	Первичное напряжение, кВ. при				
	а 2—хЗ	а>—х2	а?—х!	al—.г?	al—x
1,2/6 OM n6G: -net !’Й/6 '1и»63; 1,25/10	6,3	6,0	5.7	5,4	5,15
	10,5	10,0	9,5	9.0	8,59
	6.3	6,15	6,0	5,85	5.7
	10,5	10,25	10,0	9,75	9,5
73
перемычки: х2—xl и а2—al; а для получения 400 В — одну
у2—yl. Переключение осуществляют при вскрытом трансфор-
маторе, зажимы первичной и вторичной обмоток располагают
на специальной изоляционной планке выемной части трансфор-
матора.
Более глубокое регулирование при понижении напряжения
на 1 СГ% позволяет осуществить однофазный трансформатор ти-
па ОМП4/10 (рис. 31). На вторичной обмотке а — х у него на-
пряжение 230 В, если в линии 9 кВ и перемычка установлен®
между зажимами А7—А6, если 9,5 кВ и перемычка — А5^“
А4, 10 кВ и перемычка — А4—АЗ, при 10,5 кВ—АЗ—А2. j
В аварийных случаях допускаются кратковременные nepet
грузки трансформаторов: 30%—в течение двух часов, 45%"'
80 мин, 60%—45 мин, 75%—20 мин, 100%—10 мин. Hoetfl
трансформаторы выполняют герметизированными. НаличИя
74

еОздушной подушки над мас-
лом позволяет эксплуатиро-
вать трансформатор при пере-
падах температуры окружаю-
щего воздуха от —45 до
4-40 °C без опасного для
трансформатора изменения
внутреннего давления. Срок
гарантии трансформаторов ОМ
установлен 36 мес со дня
пуска в эксплуатацию и 42 мес
со дня отгрузки с предприятия-
А7А6А5АЧАЗА1
Q Q О О О <?
Обмотка вн
Рис. 31. Схема трансформатора
ОМП-4/Ю
Охотка НН
изготовителя.
Линейные пункты питания. Питание устройств СЦБ каждой
сигнальной точки осуществляют от трансформаторов ОМ, под-
ключенных к ВЛ СЦБ через высоковольтные предохранители
ПКН. Для защиты их от перенапряжений в этом же месте к
ВЛ СЦБ подключают разрядники РВП-6 пли РВП-10. Транс-
форматор крепят на траверсах опоры. Низковольтные спуски
с него выполняют проводами ПВ, ПР, ПГВ или ПРГ-2,5, ко-
торые прокладывают в защитной металлической трубе в ка-
бельный ящик [1], поставляемый с двумя трубами. На входе
трубы, заканчивающейся изгибом, устанавливают дополнитель-
ную пластмассовую, резиновую или деревянную втулку с от-
верстием для проводов. Провода могут сохранять работоспо-
собность в среднем в течение 10 лет, а требования к надеж-
ности работы этих спусков повышенные, в связи с тем что ПКН
их не защищают. При к. з. проводов повреждается, как прави-
ло, трансформатор, поэтому на них рекомендуется надевать
хлорвиниловую трубку.
В случае установки в кабельном ящике одного автоматичес-
кого выключателя максимальное число разрядников уменьша-
ется на единицу. Низковольтные линии для резервного питания
также подключают в ящике, для них дополнительно устанав-
ливают АВМ-1 или предохранители. Кабельный ящик крепят
на опоре металлическими скобами на высоте не более 1,25 м.
Силовая опора с трансформатором ОМ имеет два заземля-
ющих устройства: в сети высокого 6(10) кВ и низкого 0,115
(0.23) кВ напряжения [1]. В цепях высокого напряжения за-
земляют корпус силового трансформатора, разрядники и приво-
ды Разъединителей; в цепях низкого напряжения — кабельный
яЩик, пробивные предохранители, АВМ, низковольтные раз-
рядники.
Заземляющее устройство состоит из одного или нескольких
Драллельно соединенных электродов, находящихся в непосред-
твет1ном соприкосновении с грунтом. Соединительные прово-
з (спуски) от средств защиты и корпусов электрооборудова-
я До заземляющего устройства в сети высокого напряжения
75
выполняют из трех скрученных в жгут оцинкованных проводЛ
диаметром 5 мм, а в сети низкого напряжения — из двух. В ка
честве электродов применяют оцинкованные или омедненные
стальные трубы длиной 2—3 м, диаметром 25—60 мм, толщц
ной стенки не менее 3,5 мм. Вместо труб можно использовав
стальные стержни диаметром 12 мм, уголковую сталь 50><
Х50Х5 или 60x60X6 мм. Параллельное соединение электро
дов производят одной или двумя проволоками, приваривая И;
на расстоянии 30—50 мм от верхнего конца заземлителей. 1
Для горизонтальных заземлителей используют стально!
оцинкованный пруток диаметром 6 мм или неоцинкованньп
диаметром 10 мм, стальную полосу сечением не менее 48 мм2]
толщиной не менее 4 мм, укладываемую в грунт на ребро н
глубину не менее 0,3 м.
Сопротивление одиночного заземлителя г в зависимости о
его размеров и удельного сопротивления грунта приведено!
табл. 8.
Таблица
Удельное сопротивление		Сопротивление одиночного заземлителя. Ом					
		вертикально-		горизонтального	J			
				полосово- гт шири- ной 30 мм, длиной 5 м	проволочного диаметром Змж длиной	1		
	грунта. Ом м	го при метре 30 и длине	диа- м.м 3 м				
					4 м	6 м	12 м 1
50		15		13	18	10	8 1
100		30		25	35	20	15J
300		90		75	100	60	15 |
500		150		125	175	100	751
1000		300		250	350	200	150 |
Число вертикальных или горизонтальных заземлителей дл«
обеспечения нормируемого сопротивления R заземляющего ycl
ройства можно определить по формуле
п=г/(/?п),	(I
где т] — коэффициент экранирования или использования заземлители (>|л
= 0,7-1,0).
На кабельных участках ВЛ СЦБ трансформаторы ОМ раа
мещаюТ в металлических шкафах вблизи сигнальных точе|
В шкафу возможна установка одного или двух трансформата
ров, высоковольтных предохранителей и двух разъединителя
Сопротивление заземляющих устройств таких шкафов, мачт<я
вых и комплектных подстанций (КТП) мощностью ло 100 кВ’?]
включительно независимо от удельного сопротивления грунт®
должно быть не более 10 Ом. а с трансформаторами мои
ностью более 100 кВА— не более 4 Ом.	|
76	I
Изложенною выше требования к нормам сопротивления за-
оемляюших устройств соответствуют условиям обеспечения
31еКтробезопасности [5], которые легко удовлетворить для
’унтов с небольшим (до 100 Ом м) удельным сопротивлени-
г*у. хостаточно иметь, например, четыре трехметровых верти-
С-1льных заземлителя или два восьмиметровых горизонтальных.
При грунтах с большим удельным сопротивлением затраты на
3аземЛ51Н?щие устройства значительны. Поэтому в качестве за-
земляющих устройств можно использовать рельсы, переход-
ное сопротивление которых относительно балластной призмы
составляет от 0,05 Ом/км (в сырую погоду летом) до 20 Ом/км
(зимой), например, на станциях, где большое путевое развитие
способствует снижению напряжения рельсов относительно зем-
ли и где требуются КТП значительной мощности.
Зона, металлические конструкции в которой должны быть
соединены с рельсами по условиям обеспечения надежной ра-
боты защиты от токов к. з., уточнена в инструктивно-методи-
ческих указаниях ТЭЛП [10]. В зависимости от высоты h под-
веса крайнего (полевого) провода [контактной сети, усиливаю-
щего. ВЛ 6(10—35) кВ. ДПР] напряжением выше 1000 В
выделяют две зоны — А и Б (рис. 32). В зоне А на тяговую
рельсовую сеть заземляют все металлические элементы конст-
рукций одиночных объектов, не связанных с тяговым электро-
снабжением, в зоне Б такого соединения с рельсами не требу-
ется, для заземления конструкций
мостоятельный контур. Фор-
ма зоны А позволяет не за-
землять на рельсовую сеть
конструкцию разъединителя
и КТП, установленные на
самостоятельных опорах, ко-
торые питаются от ВЛ
6(10) кВ, проложенных по
опорам контактной сети. Ес-
тественно, что конструкции
КТП и их разъединителей в
этом случае должны нахо-
диться в зоне Б. Так же как
и для ВЛ СЦБ, сопротивле-
ние контура заземления
Должно быть не более 10 Ом
и величины 125//э» где Л—
РВечетный ток однофазного
^мыкания на землю в уста-
л^ВКах 6(10) кВ или не бо-
Tnt ! Ом При мощности
Ilk ’.С?°РМат°Ров КТП свы-
Ше 100 кВ.лр Рамы разъ.
здесь предусматривают са-
Рис. 32. Зона заземления одиночных
объектов на тяговую сеть
77
Л
единителей, которые расположены на отдельно?! опоре, усв
новленной на расстоянии более 10 м от КТП,/заземляют И
самостоятельный контур, сопротивление которого в зависну
сти от удельного сопротивления грунта не должно быть боя
ше 10 Ом при удельном сопротивлении земли до 100 Ом«|
15 Ом—до 100—500 Ом м, 20 Ом — до 500—1000 Ом м
30 Ом — более 1000 Ом-м. При установке разъединителя I
6(10) кВ на опоре контактной сети постоянного тока его р
крепят на деревянных брусьях и заземляют на контур заземф
ния КТП. В тягу привода в этом случае врезают изолирующую
вставку, кронштейн привода присоединяют к заземляющ^
спуску опоры контактной сети.
На самостоятельный контур сопротивлением до 5 Ом дг
пускается заземлять однофазные трансформаторные подста
ции (КТПО) мощностью до 10 кВ-А (рис. 33) или трехфазнй
(ТП) мощностью до 25 кВ-А (рис. 34), питающиеся от сисе
мы ДПР.
Рис. 33. Комплектная трансформаторная однофазная подстанция
мощностью до 10 кВ-А (КТПО)
ПКТ 35М
78
Отдельная опора
(Опора к с.)
РТ-35
J_ Я$5 0м
Земля
(Рельс)
Рис. 34. Комплектная трехфазная трансформаторная подста
мощностью до 25 кВ-А (КТП)
27.5НВ

р0 классификации ПУЭ-85 устройства этих ТП являются
трОустановками напряжением выше 1000 В с эффективно
э'земленной нейтралью. Одновременно система ДПР характе-
Знзуется использованием земли в качестве фазного провода,
%этому сопротивление заземляющего устройства должно быть
не более 0,5 Ом. Верхний предел в 5 Ом допускается при обя-
зательном условии применения быстродействующих предохра-
нителей (ПКТ-35Н), допустимая длительная нагрузка которых
составляет 0,5 А, что соответствует однофазной нагрузке
13 75 кВ А и трехфазной 24 кВ-А. Этим и объясняется ограни-
чение мощностей трансформаторов ТП, подключаемых на са-
мостоятельный контур. Предохранитель ПКТ-35Н осуществля-
ет отключение тока короткого замыкания в тысячные доли се-
кунды еще до достижения им установившегося значения. Это
приводит к снижению потенциала заземляющего устройства и
длительности протекания тока короткого замыкания, а также
обеспечивает безопасность обслуживающего персонала. Приме-
нение других типов предохранителей в таких установках за-
прещается.
Такие схемы устраняют возможность выноса потенциала
рельсов по низковольтным кабелям при к. з. в контактной сети
вблизи места подключения ТП, что и является их основным
преимуществом. Еще одно условие, не позволяющее без пред-
варительного анализа осуществлять соединение конструкций с
рельсами — это обеспечение нормального функционирования
рельсовых цепей СЦБ.
В главе I отмечалось, что сопротивление изоляции опор,
других конструкций относительно земли в случае подключения
их к рельсу двухниточной рельсовой цепи не должно быть
меньше 100 Ом. Даже в случае подключения заземляемых эле-
ментов к среднему выводу путевого дроссель-трансформатора
нормальное функционирование рельсовых цепей во всех режи-
мах их работы будет обеспечено только тогда, когда сопротив-
ление элементов относительно земли будет не менее 5 Ом.
Поэтому соединение контура заземления, обеспечивающего
лектробезопасность обслуживающего персонала, с рельсовой
п^ыо может нарушить режим ее работы. Принято решение:
Рабочее и защитное заземления ТП мощностью выше 25 кВ-А
^ествлять присоединением на тяговую рельсовую цепь с
релЛ1°Аением требований, исключающих влияние на работу
элск °ВЫх цепей автоблокировки (рис. 35). Для этого вокруг
вь1г)аГ^0о°0РУдования ТП, отдельных опор и мачт выполняют
но* поНнва1ОЩИ11 горизонтальный контур, который конструктив-
б°льшХ°Ж На заземляющий горизонтальный контур, из-за не-
Тельн0ИХ размеР°в имеющий большое сопротивление относи-
вце ’ земли и поэтому не оказывающий влияния на рельсо-
30 см ПИ‘ Вьш°лняют его путем укладки в земле на глубине
Г вокруг ТП двух прямоугольников, сваренных из сталь-
79
27,5кВ
Выравнивающий контур
Рис. 35. Комплектная трехфазная трансформаторная подстанция мощшхЯ
выше 25 кВ А (КТП)	Т
ных полос 40X4 мм. Один прямоугольник располагают на pic
стоянии одного метра от металлических конструкций ТП, Л
рой—па расстоянии двух метров. Каждый прямоугольника
разных точках присоединяют к обоим заземляющим проводя
кам, идущим к рельсам. Сопротивление выравнивающего ков-
тура не нормируется. Для заземления вторичной обмож
трансформатора, если она работает в системе с глухозаземл»
ной нейтралью, сооружают самостоятельный контур заэемЯ
ния, удаленный от ТП в сторону от путей на расстояние не Mfr
нее 20 м. Сопротивление этого контура при удельном сопрй
тивлении р земли до 100 Ом-м должно быть не более 4 Ом пр»
линейном вторичном напряжении 380 В и не более 8 Ом п|Й
линейном 220 В. Если р> 100 Ом-м, то допускается увеличи
вать указанные выше нормы в 0,01 р раз, но не более че.мй
10 раз. Между нулевым выводом вторичной обмотки и зазей1
лением на тяговый рельс включают пробивной предохранит»
типа ИПМ-62М с пробивным напряжением 400—800 В, к<Я°
рый служит защитой от пробоя вторичной обмотки на перзй’’
ную при грозовых перенапряжениях (подробнее это рассмоти
но !> гл. V).
Использование заземляющих устройств ТП для заземлен!
нулевого провода распределительной сети и корпусов элентр®
потребителей запрещается. Если электроустановка напряжен!
ем до 1000 В работает с изолированной нейтралью, то нулсЯ
вывод вторичной обмотки ТП соединяют наглухо с корпусу
выравнивающим контуром и средней точкой дроссель-трЯ®
форматора. Искровой промежуток не устанавливают и удя-Я
ный контур заземления не оборудуют. Конструктивное завЧ
80	!
ое исполнение ТП вне зависимости от способа заземления ну-
\вОго вывода вторичной обмотки трансформатора должно
' ть одинаковым, т. е. с изоляцией вывода нейтрали от конст-
°.,киия ТП не менее чем на 2 кВ.
ПР11 невозможности обеспечения сопротивления растеканию
конт\ра заземления 5 Ом для КТПО мощностью до 10 кВ-А
и in ТП мощностью до 25 кВ-А их схемы выполняют по анало-
гии с ТП мощностью выше 25 кВ-А (см. рис. 35). Рабочее и
защитное заземления КТПО осуществляют на рельс (среднюю
точку дроссель-трансформатора), вокруг подстанции сооружа-
ют выравнивающий контур заземления. Схемы ТП полностью
совпадают. Таким образом, схема (см. рис. 35) становится са-
мой распространенной для трехфазных ТП.
разъединитель с приводом, предохранители и разрядники
КТПО, устанавливаемые на опоре контактной сети, заземляют
совместно с заземлением элементов крепления контактной се-
ти двумя проводами, присоединяемыми наглухо к тяговому
рельсу. Заземление указанного оборудования, размещенного на
отдельной опоре, выполняют на тяговый рельс или на са-
мостоятельный контур с таким же сопротивлением, как
и для разъединителя КТП 6(10) кВ на отдельной опоре.
На станциях с однониточными рельсовыми цепями провода ра-
бочих и защитных заземлений присоединяют непосредственно
к тяговым нитям рельсов ближайших путей по одному проводу
к каждому пути стальным прутком диаметром ие менее 12 мм
или проводом ПБСМ-70. Проводники, идущие к рельсам, укла-
дывают в земле на глубине 30 см и на расстоянии 1 —1,5 м
друг от друга. Подключение к тяговым нитям и средним вы-
водам дроссель-трансфор.маторов производят специальными
выводами и зажимами со знаком опасности. Для исключения
возможности отворачивания гаек на выводах и зажимах зазем-
ления путейским инструментом гайки должны быть не шести-
гранными, а цилиндрическими и заворачиваться газовым клю-
чом. Все работы на ОМ, ТП, КТП и КТПО, в том числе и в
Распределительных шкафах низкого напряжения, производят
"Рн отключенном разъединителе со стороны питающей линии.
/lfJo,’lb?o конструкция специальной комплектной подстанции
1КГПОС). состоящей из двух трансформаторных ячеек (рис.
). разделенных металлической перегородкой, позволяет рабо-
пцТ1- ВНУТРИ каждой без отключения другой, т. е. без перерыва
Вп Г11я УстРойств СЦБ. Основное питание КТПОС получает от
Та). -ЦБ 27,5 кВ, а резервное — от ДПР. Заземляют КТПОС
Unit ^рткак и КТПО. Подъемно-опускные однофазные подстан-
poiii-' 1{КЮ), предназначенные специально для питания уст-
съем	выполняют без разъединителя. Оборудованные
н\ ’н°и -тебедкой, они обеспечивают производство работ при
CiiMti/j ,'13ии непосредственно с земли. Выпускает КТП-П-2/25
ропольской электротехнический завод.
Вырабнивающий контур
РЭП
ДПР
вЛСЦб
27,5мв
Рис. 36. Специальная комплектная трансформаторная подстанция (КТП
\о,гг(о,1г
При к. з. контактной сети на рельсы одного пути повыш
ется их потенциал относительно рельсов другого, а также yi
ленной земли и контуров заземления силовой опоры лига
Этот потенциал в зависимости от тока короткого замыкана
переходного сопротивления рельсов относительно земли, нал
чия межпутных соединителей, удаленности контуров заземл
ния может достигать 1—4 кВ. Под высоким напряжением ока
зываются, например, последовательно включенные изоляции
ные промежутки разрядника РВНШ-250 и пробивной пред
хранитель ПП/А-З (см. рис. 5) с суммарным пробивным nanpj
жением 1400—1900 В. Они пробиваются. С рельсовой цепи Я
высоковольтный контур по низковольтным проводам цепей л
тания начинает течь ток к. з. Время его действия значителя
(больше 0,6 с), этот ток вызывает повреждение оборудовав!
релейных шкафов и кабелей. Повреждения от коммутационно
перенапряжений можно избежать, если релейный шкаф зазея
лить на контур опоры, а для устранения влияния контура!
работу рельсовых цепей релейный шкаф со средним вывод?
дроссель-трансформатора соединить не наглухо, а через искр11
вой промежуток многократного действия (ИПМ) с пробивнВ1
напряжением 1000 В. В случае к. з. вблизи сигнальной то<
пробивающийся ИПМ уравняет потенциалы вторичных оМ
ток дроссель-трансформаторов и конструкции релейного
фа, а заземляющий проводник — потенциалы шкафа и коя®
заземления.
Проводник следует выполнить проводом ПБС-70 г
стальным прутком диаметром не менее 12 мм, проложенны*
земле на глубине 0,3 м.
Инструктивно-методические указания [10] требуют У™Г
ния и корректировки: заземление линейных пунктов питайв
релейных шкафов всегда должно производиться на рельсЫж
82
 оссель-трйнсформаторь1 одного и того же (не всегда ближай-
шего) пути. В противном случае повреждения возникают при
111 потких замыканиях контактной сети от разности потенциа-
в рельсов смежных путей. Особенно внимательным следует
быть при питании спаренных точек, когда релейные шкафы
°асполагают на четной и нечетной сторонах. Разрядники
&BHLLI-25O основного и резервного питания в этом случае уста-
навливают только в одном шкафу. Пропуск заземляющих про-
водников под рельсами осуществляют в асбоцементных трубах,
чтобы обеспечить заземление обоих шкафов на один путь и не
нарушать работу рельсовых цепей.
Глава IV
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ.
СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ РЕЖИМА НАПРЯЖЕНИЯ
13.	Нагрузки устройств СЦБ
Нагрузка линейных трансформаторов на перегонах. К одно-
фазным линейным трансформаторам мощностью 0,63—
1,25 кВ-А подсоединяют нагрузку сигнальных установок ав-
тоблокировки на перегонах, которая складывается из мощно-
стей, потребляемых рельсовыми цепями, релейной и связанно?
с ней аппаратурой, светофорными лампами. Эта нагрузка из-
меняется в зависимости от наличия на участке поездов, шунти-
рующих рельсовую цепь, состояния балласта, погоды и т. д.
(рис. 37). Как видно, максимальная нагрузка при занятой рель-
совой цепи превышает минимальную при свободной рельсовой
Цепи в 1,5—2 раза.
Институтом «Гипротранссигналсвязь» разработаны аль-
бомы типовых схем устройств автоблокировки, и для каждой
схемы сигнальной точки составлены таблицы потребляемых
мощностей в зависимости от длины рельсовых цепей. В [15]
приведены мощности, потребляемые свободными и занятыми
{шунтированными) рельсовыми цепями разных типов, а также
Рис. 37. Нагрузка сигнальной точки
83
приборами автоблокировки и преобразователями частота
50 25 Гц.	/
Мощность линейных трансформаторов определяют по ма4
симальной нагрузке. В расчетах допускается перегрузка трщф
форматора на 10—15%. Максимальная мощность, приходящая,
ся на линейный трансформатор,	1
5 м = К (2Л)1+(2<?з)‘.	(Л
где ХРз, EQ.3 — соответственно суммы активных и реактивных составлю
щнх мощностей, потребляемых отдельными приборами»
устройствами автоблокировки при занятых рельсовых цеп»
Нагрузка станционных устройств электрической централи
зации. Нагрузка устройств СЦБ на промежуточных (мал я
станциях в несколько раз превосходит нагрузку сигнальных г®
чек на перегоне. На этих станциях устанавливают трансферт
торы ОМ-1,2 (1.25); ОМ-4 или ОМ-10, из которых трансфорУг
торы большей мощности в основном применяют на станция»
безбатарейной системой питания и числом стрелок до 30.1
Для крупных станций нагрузка от устройств электричек
централизации составляет 10—30 кВ-А. Значительная нагр]
ка на станциях приходится на связь, освещение, вентиляцию
силовую нагрузку (табл. 9). На этих станциях применяют трй
фазные трансформаторы мощностью 20—63 кВ-А.
Таблиц!
	Нагрузка. кВ Д^И при эл?к!ричссхо| *П»	
Тип технического здания	переменного тох а	Г
Устройства централизации, освещение нагрузка 1 Пост ЭЦ, тип I То же, тип II » тип III » тип IV » тип VI » тип VII Отопление и освещение Ма^вровая булка (деревянная или металличес- ь ля) Маневровый пост Маневровая вышка, тип I То же, тип 11 Освещение Релейная будка на 550 приборов Релейная будка с пультом	и силовая 13,5 26,4 26,0 45,0 34,2 39,0 1.1 5,2 12,0 13.0 1 й	15, Я 30.41 33,0 | ' ~>,0» 41.51 46Д . !,) 2» 12.01 |3,0| 1
1 При безбатарейной системе питания во время перевода стрелок мощность
вастся примерно на 6 кВ А.
84
расчетные нагрузки ВЛ СЦБ. Высоковольтные линии рас-
тывают но средним нагрузкам, потребляемым от ВЛ СЦБ
‘'‘‘‘^.форматорами с учетом потерь в них 11 ].
Т'"для предварительных расчетов удобно пользоваться сред-
' нагрузками автоблокировки с учетом нагрузки промежу-
111 ных станций на 1 км линии: на линии 6 кВ для двухпутных
Т-частков —0,7 кВт/км (соэ<р=0,7), а для однопутных —
кВт/км- (cos<p = 0,6); для линии 10 кВ соответственно —
0 9 кВт/км (cos<p=0,55) и 0,6 кВт/км (cos<p = 0,45).
14.	Электрический расчет ВЛ СЦБ
Одна из основных задач электрического расчета—опреде-
ление потери напряжения. Его производят в цепи автоблоки-
ровки. а также в цепи продольного электроснабжения при ис-
пользовании ее для резервного питания автоблокировки. Поте-
рн напряжения определяют для случая одностороннего питания
линии от одного до смежного с ним другого пункта питания.
В случае превышения допустимых потерь напряжения
(10%) решают вопрос о замене проводов (марки и сечения),
установке компенсирующих (емкостных или индуктивных)
устройств, необходимости повысить (с 6 до 10 кВт) или пони-
зить (с 10 на 6 кВ) номинальное напряжение в линии и, нако-
нец, об уменьшении зон питания путем установки дополнитель-
Рис.
38. Сопротивление сталь-
ного провоза ПСО-5
ных источников питания.
Для ВЛ СЦБ характерна малая плотность нагрузки, и по-
этому по условиям механической прочности применяют сталь-
ные одно- и многожильные, сталеалюминиевые и биметалл: нос-
кие (сталемедные) провода, активное и индуктивное сопротив-
ления которых зависят от протекаемого по ним переменного то-
Ка (рис. 38). Индуктивное сопротивление линии состоит из
внешнего сопротивления, обусловленного магнитным потоком
Вне провода, и внутреннего, обусловленного магнитным пото-
ком. замыкающимся внутри про-
1 Для однопроволочных сталь-
Р*Х п₽ОвоДов обычно пренебрега-
тин1НеШИНМ "нДУКтивным сопро-
НВИДУ небольшой его
ptniP."!il'! по сравнению с внут-
ний СОпР°тивлеиием. Для ли-
рот, по ЦвЬ’тн<)Го металла, наобо-
Ауктию/1еорсгают внутренним ин-
’ В би^тяСл0ПР0ТИВЛеНИем-
Слой мс ‘аллической проволоке
катает" (толщина 0.4—9.6 мм)
“° еРаю. вь,сок,)й проводимостью
К Нию со сталью и распо-
85
ложен снаружи, поэтому изменения сопротивления стали 1
ло влияют на общее сопротивление провода. В связи с
в практических расчетах линий активное и индуктивное с
противления биметаллической проволоки принимают посто?
ними. То же относится к проводам марки АС. Типы
водов и кабелей и их электрические характеристики даны
табл. 10 и 11 для частоты 50 Гц. Полное индуктивное сопро^
Таблиц,
	ое ивле- м/км	гивное ивле- м/км	Емкостна! квар/км, женин	'10ЦЦ*. |'рц п£ лчпи» .
Марка провода или кабеля	« ьО С ft					
	Лкти сопр< ине.	Инд) ССПр| ние,	6	
Провод
БМ-4	3,8	0,405	0,101	0,»
БМ-6	2.0	0,381	0,108	ол
АС-25	1,38	0.383	0,109	в>.
Ар-35	0.85	0,374	0,113	0J1.
АС-50	0,65	0,361	0,119	од»
ПСО-5	—	—	0.104	0.Z-
ТСМ-22	♦ *	0,364*	0,108	0#
ТСМ-35	♦ ♦	0.350*	0,113	0,31-
ТСМ-50	♦ ♦	0,339*	0,119	0.3-
ПС-25 (ПСМ-25)	♦ ♦	0,369*	0,107	0,29'
ПС-35 (ПСМ-35)	♦♦	0,348*	0,113	0.31
Кабель				
СБ 3X10 мм2	2,1	—	2,15	—
ААБ (АСБ) ЗХЮ мм2	3.2	—	2,15	
ААБ (АСБ) 3X16 мм2	2,0	—	2.48	
ААБ (АСБ) 3X25 мм2	1,28	—	3,28	V
ААБ (АСБ) 3X35 мм2	0,91	—	3,74	л 1
ААБ (АСБ) 3X50 мм2	0,63	—	4,28	9.!
• Приведено внешнее индуктивное сопротивление.
** Активные сопротивления даны в табл. 11.
проводов
и сталем^З'
л^ние стальных многопроволочных проводов 1.--------
тросов определяют суммой внешнего и внутреннего инД/В
ных сопротивлений. На частоте 75 Гц активные и индук^И
сопротивления стальных проводов увеличиваются в 1.22Я
индуктивное сопротивление цветных проводов — в 1Д9
емкостная мощность—в 1,5 раза.
Индуктивное сопротивление для линий ДПР-27,5
циально подвешенного провода 27,5 кВ для питания УсТИ
СЦБ (ВЛ СЦБ 27,5 кВ) следующее.
86
Марка провода		БМ-6	АС-35, А-50,	А-70,	АС-95 Л-120
			Л-35 АС-50	АС-70	
Сопротивление	одного	0,81	0.8	0,79	0,77	0,76 0,75
провода для	питания				
СЦБ, О м/км					
Сопротивление	линии	0,56	0,56 0,55	0,54	0,53	—
ДПР. Ом/км					
Обычно расчет сетей со стальными проводами, сопротивле-
ние которых зависит от протекаемого по ним тока, выполняют
следующей последовательности: определяют расчетные токи
участков линии между нагрузками и для заданной марки и се-
чения провода находят сопротивления, затем находят потери
напряжения на каждом участке линии и суммируют их.
Сложность расчета трехфазной высоковольтной линии авто-
блокировки указанным способом объясняется тем, что нагруз-
ку на линии, как правило, подсоединяют к двум фазам, а
число подсоединенных трансформаторов может достигать 40—
60 на участке 50 км.
Для упрощения расчетов принимают следующие допущения.
В связи с большим числом однофазных трансформаторов, ко-
торые практически равномерно распределены по всем фазам,
нагрузку трансформаторов условно считают трехфазной. Кро-
ме того, допускается, что суммарная нагрузка перегонов при-
ложена в их середине. При этом погрешность в расчетах не
превышает 5—10%.
Учитываемую при расчетах зарядную (емкостную) мощ-
ность линии прикладывают к середине перегона (для воздуш-
"** 			Т	а б л и ц а 11
Марки провода	Сопротивление 1 км провода (троса), Ом/км. при токе, А		
и троса Р--—		5	10	15	20
Пс S 11 ПМС-25 ' 30 и ПМС-35	Про 5,32/0,63 3,7/0,4	вода 5,50/0.93	5.97/1,33 3,8/0,55	4,02/0,75	6,7/1,63 4,4/1,04
КМ 22		Тросы		3,85/1,3 2,28/0,35	4.2/1,5 2,32/0,42
		3,54/0.62 2,23/0,25	3.67/0.9 2,26/0,3		
		1,52/0,17	1,53/0,22	1,55/0,25	1,57/0,32
'• U	3|,аМеца1,.-числителе приведено значение активного сопротивления провода				
	значение внутреннего индуктивного.				
8?
ной линии) или кабеля. Емкостная мощность Qc высоково.тд
ной линии длиной /
Qc—qd.
Удельная емкостная мощность линии
qc — Г2по»Ь,
где (7иом — номинальное напряжение линии;	я
b — емкостная проводимость линии.	I
Для расчетной схемы высоковольтной линии автоблокирл
ки (рис. 39) при п расчетных нагрузках потеря напряжении;
конце линии, питаемой с оДной стороны,
Д£/=(£р\г,+ £(?'£%()/£/,.ом,
! — I	i “ i
где P'i, Q'i — активная и реактивная мощности участка линии между®
ками приложения расчетных нагрузок (i—1) и I;	Ж
П, Xi —активное и реактивное сопротивления этих участков. | I
В тех случаях, когда принимают, что сопротивление .и|в
не зависит от протекаемого тока, в частности для линиДя
цветных проводов, расчет выполняют по формуле
л	п
\-ZQ,X,)/UHuV.
i-i	i-l
где P,. Q, — активная и реактивная составляющая расчетной нагрузки
/?,, X, — активное и реактивное сопротивления линии до нагрузки!
Значения емкостной мощности воздушной и кабельной д
ний учитывают как реактивные составляющие Q, и в фоЯ
лы (6) и (7) подставляют со знаком «минус».
Для ориентировочных расчетов удобно пользоваться крйь
ми ГТСС для определения максимальной длины участков ”
тания линий напряжением 6(10) кВ, частотой 50 Гц ио ,у^
ной нагрузке на 1 км линии а из условия допустимой и®
напряжения в линии 10% (рис. 40).
Расчет низковольтных сетей принципиально не отличаете!
расчетов, описанных выше. Для выбора проводов однофаЯ
ВЛ СПБ
Рис. 39. Расстановка нагрузок для расчета
88
Рис. 41 Зависимость максимальной
нагрузки низковольтной линии от ее
длины
Рис. 40. Зависимость максимальной
нагрузки высоковольтной линии от
се длины
линии напряжением 230 В, частотой 50 Гц по допустимой по-
тере напряжения (10%) при нагрузке в конце ее используют
кривые, показанные на рис. 41. Для низковольтных и высоко-
вольтных линий частотой 75 Гц длину, полученную по рис. 40
и 41, следует уменьшить на 20%.
15.	Электромагнитное влияние контактной сети
и способы его снижения
Вследствие электромагнитного влияния контактной сети на
расположенные вблизи ее воздушные и кабельные линии элект-
роснабжения может возникнуть потенциал, значительно пре-
вышающий их рабочее напряжение. На участках с электро-
•ягой переменного тока 27.5 кВ это опасно для жизни людей,
Услуживающих сети или пользующихся к.ми, и, кроме того,
°Жет вызвать повреждение оборудования.
пя ЛектРическое влияние обусловлено наличием емкостной
iv?3H МеждУ контактной сетью и изолированной от земли воз-
ли||1Н°® лин,,ей. Поэтому ему подвержены только воздушные
за аи’ Э ка^)е;1Ь1,ь,е линии от электрического влияния полностью
1'Ии ,1Цены- Электрическое влияние снижается с удалением ли-
‘'•iHiio" к°нтактной сети. Например, на изолированном проводе
Исение* «)КМ на Расстоянии 54-10 м от контактной сети напря-
а прнМ	потенциал достигает нескольких тысяч вольт,
1!|;|рИ1 \\алс1|ни на 30 м снижается до 250 В. Поэтому при
РичеСКг '•"•’’ижения более 100 м в практических расчетах элект-
 влияние не учитывают.
89
Наиболее простой и эффективный способ снижения чтД
влияния — включение между каждым проводом низковолиц, I
сети и землей защитных сопротивлений. Расчеты показывай!
что при активном сопротивлении в несколько десятков кОм Я
тенциал электрического влияния снижается до 200—250 ВеИ
При проектировании между проводом низковольтной ли.ч;. I
и землей предусматривают включать конденсаторы КБГ\И
емкостью 0,5 мкФ и напряжением 1000 В. Во избежание ц I
явления высокого потенциала при обрыве конденсатора LI
следнне подключают с обоих концов каждого участка. I
Магнитное влияние контактной сети на смежные линии вс I
никает при протекании в контактной сети переменного ток I
создающего в окружающем пространстве переменное ма^Н
ное поле.	„	I
В соответствии с [7] наибольшими допустимыми напри!
ниями по отношению к земле в электрических сетях напряж I
нием до 1 кВ, используемых для питания устройств автоблсис!
ровки и подверженных индуктивному влиянию контактной cl
ти, можно считать 300 В при нормальных и вынужденных р|
жимах и 1000 В при режиме короткого замыкания.	' I
В качестве напряжения провода линии по отношению I
земле принимают результирующее напряжение, обусловлен») I
наложением продольной э. д. с. на рабочее фазовое
ние, либо продольную э. д. с., индуктированную и в отключе I
ной от источника питания линии, если последняя окажет!
больше результирующего напряжения.	I
Во избежание превышения допустимых значений нндукт» I
ных напряжений необходимо ограничивать длину низковоль!
ных линий (рис. 42).
На ]
рис. 42 допустимые длины линий рассчитаны при
6)1,ЦП
а) г,цп
о
о
250	500	750 1р,А
Рис. 42. Допускаемая длина линии
контактной сети "
/ — трансформатор мощностью 20 МВ-А; 2 — 40 МВ-А
1<ЗЛ ДД. inuci «ririalllxl 220 В по электромагнитному I
27,5 кВ в зависимости от тока тяговом нагрузки I
расстояния до тяговой подстанции (б):
-------------------------- —
нии, что расстояние сближения линии 220 В с контактной сетью
равно Ю—25 м; сопротивление грунта 1Х104—Юх 104 Ом см
Снижение индуктивного напряжения достигается установкой
разделительных тРансФорматоров (например, типа ПОБС-3)
16.	Режим напряжения и способы его улучшения
Отклонения и колебания напряжения ВЛ СЦБ. В нормаль-
ных эксплуатационных условиях нагрузка питающих фидеров
высоковольтной линии автоблокировки практически стабиль-
на. Изменения ее связаны с изменениями схемы питания и сек-
ционирования при ремонтных и аварийных работах.
В связи с тем что максимальная нагрузка фидера обычно
не превышает 30—50 кВ-А, изменения ее вызывают незначи-
тельные отклонения напряжения на линии.
Однако более значительными колебания напряжения в ли-
нии могут быть вследствие изменения напряжения на шинах
6(10) или 27,5 кВ тяговых подстанций.
Наиболее неблагоприятный режим напряжения создается
при схеме питания устройств автоблокировки и централизации
от линии 27,5 кВ (от специального привода автоблокировки ВЛ
СЦБ 27,5 кВ или от системы ДПР), идущей от шин тяговой
подстанции переменного тока.
Напряжение в линии 27,5
новном зависит от колебания
станции.
। Статистическим анализом напряжения на шинах 27,5 кВ
тяговых подстанций Горьковской и других дорог
лоеделы отклонения напряжения.
Удаленность тяговых подстан-
ции от питающих районных
подстанций:
близкие (50-100 км)
Дальние (150—250 км)
Здесь \и~---------
кВ постоянно изменяется и в ос-
нагрузки на шинах тяговой под-
установлены
%
- 3- + 2
— 5— +3
Af. маис. %
-5—4-3
— 7— +5
а, %
1,1—1,8
2,5-3,6
от номинального зна-
ли— отклонения напряжения
ЛИИя (27,5 кВ), наблюдающиеся
КВ И и А Г 7
Меняй 7?^ нуждающиеся в течение 80—90% всего вре-
вее л^ма'<с — предельные отклонения напряжения; <у — сред-
•аль»а1“'‘"ос отклонение напряжения в процентах к номи-
ВынУжДенных режимах (отключение одной питающей
йРяЖен|С0С1‘ 1НС11 тяговой подстанции) пределы изменения на-
С1анЧиях>1 -v‘!C‘1U4,IBai0TCH. Устройства АРПН на тяговых под-
Несю, СННжают пределы колебания напряжения в ВЛ СЦБ.
г®Ния р ? ф\тую картину наблюдают с режимом напря-
';11в 75 Гц, питающейся от преобразователей (мо-
'торов 50/75 Гц). При изменении напряжения на ши-
91
90
нах 220 (380) В. 50 Гц, от которых питается прсобразоватеЖ
напряжение на его зажимах 0,4 кВ, 75 Гц изменяется в Jtl.
чительно меньшей степени. Экспериментально установлено, tIJ;
изменение напряжения на шинах 220 В, 50 Гц, собстве^ц|
нужд тяговых подстанций в пределах ±10% приводит к изя
нению напряжения на зажимах 0,4 кВ, 75 Гц преобразовать!
АЧ-75/55 лишь на ±4%.
Однако в большей степени изменяется напряжение (до Ю<
15% и более) при изменении значения и особенно характе?
нагрузки — перехода от индуктивной нагрузки к емкостной jLd
наоборот. Для регулирования напряжения на шинах 75,Д
применяют автотрансформаторы. Обладая большим реактп I
ным сопротивлением, они увеличивают колебания напряжД
при изменении нагрузки. Зти колебания возрастают при умев!
шении мощности автотрансформатора.	I
Несимметрия токов и напряжений. Равномерность загрЖ!
фаз трехфазной линии однофазными трансформаторами а|
достигается тем, что последние включают поочередно к рв|
личным фазам. Следует равномерно распределять по
нагрузку постов ЭЦ. Неравномерность загрузки фаз линию!
должна превышать 10%, но в условиях эксплуатации по^И
личным причинам эго требование не всегда выполняют, в !
зи с чем происходит перекос напряжения, достигающий 1041
более в схемах с преобразователями частоты 50/75 Гц. I
Потери напряжения в линии. На электрифицированк.!
участках постоянного тока, где расстояние между подстанция
не превышает 25—30 км, как правило, потеря напряжение!
линии менее 10%. На участках переменного тока потерял!
пряжения в ВЛ СЦБ 75 Гц, выполненной проводом ПС(|Я|
жет превышать указанные значения при нагрузке свышеЮ*!
0,7 кВ-А/км (см. рис. 40).
В связи с небольшой загрузкой линии на потерю напДп
ния заметно влияет емкостная проводимость линий, ко^Г|
повышает напряжение в конце липин примерно па 1—
шественное завышение напряжения на линии 75 Гц может5! I
исходить при длинных кабельных вставках. В этом сЛ' I
в зависимости от длины ' i; каС I
сЛУ
оно увеличивается
до 5-10%.
•В связи с тем что линейные трансформаторы ОМ1
широкий диапазон изменения коэффициента трансфер»!
(от +5 до —10%), в большинстве случаев компенсируй* !
терю напряжения в линии. Однако при включении смж( I
подстанции по АВР (рассматривают схему консольногоЖ|
ния до смежной подстанции) распределение напряжения Я I
линии изменяется: в участки линии, ранее имевшие повЫ^^И
(пониженное) напряжение, теперь будет подаваться ПОИ |
ное (повышенное) напряжение.	I
92	I
В результате этого отклонения напряжения на трансфор-
маторах йМ могут превысить допустимые значения.
Для компенсации потерь напряжения в линии применяют
установки поперечной емкостной (или индуктивной) компен-
сация.
17.	Применение устройств емкостной
и индуктивной компенсации
При установке поперечной емкостной компенсации напря-
жение в линии повышается (а индуктивность понижается) на
(8)
где Q мощность поперечной емкостной (или индуктивной) компенсации;
X — индуктивное сопротивление цепи питания до места установки по-
перечной емкостной компенсации;
(/воМ — поминальное напряжение сети.
В связи с тем что на ВЛ СЦБ применяют провода малого
сечения, потери напряжения от активной составляющей тока
примернр в 5 раз превосходят потери напряжения от реактив-
ного тока. Поэтому при значительных отклонениях напряжения
приходится завышать мощность Q (перекомпенсировать реак-
тивную мощность нагрузок) для нормализации напряжения.
Батареи конденсаторов (КУ) включают непосредственно на
линии ВЛ СЦБ 6(10) кВ или на шинах низкого напряжения
0,4 (0.22) кВ (рис. 43, 44).
На линии 75 Гц с целью непревышения номинальных по-
терь мощности в конденсаторах, предназначенных для напря-
жения частотой 50 Гц, выбирают конденсаторы с номиналь-
ным напряжением, не менее чем в 1,22 раза превосходящим
рабочее напряжение.
Тогда полезная мощность конденсатора
Q=l,5QHOM(t//i/nOM)2,	(9)
Quo,, - номинальная паспортная мощность конденсатора;
t рабочее напряжение, на которое подключен конденсатор при
75 Гц;
vhom -номинальное напряжение конденсатора при 50 Гц.
L Для компенсации емкостной мощности длинных кабельных
ВСТавок, что необходимо прежде всего для нормализации на-
Нс- 43. Возможные места подключения конденсаторной установки
93
Рис. 44. Схема конденсаторной ус-
тановки	»
пряжения, применяют ycrpojj.
ства поперечной инд\kthbjJ
компенсации — дроссели, kotq.
рые изготавливают на напря
жение 6(10) или 0,22(0,4) «Е
и включают на линии у ка-
бельных вставок или в точках
аналогичных местам подкли>
чения КУ (см. рис. 43).
Мощность дросселей опре.
деляют по формуле (8) в А.
висимости от необходимо^,
снижения напряжения 6(7.1
В тех случаях, когда I»
удается равномерно по фаз£
распределить нагрузку, можно произвести симметрирование К
пряжения в любой точке ВЛ СЦБ включением конденсаторов
(или дросселей) в три фазы в общем случае разной мощно-1
сти. Особенно это необходимо на ВЛ СЦБ 75 Гц.	I
Пример. Определить необходимость установки и требуемую мощйосп
конденсаторной батареи. Расчет выполнен для участка, показанного lit
рис. 45. На схеме даны нагрузки станции, суммарная нагрузка каждого Ж
регона, а также зарядная мощность воздушной линии перегонов и кабев
ных вставок ВЛ СЦБ 6 кВ, 75 Гц выполнены проводом ПСО-5; марка яг
бельных вставок АСБ-ЗХ16.
Решение. Определим потерю напряжения в конце консольно питгт
щейся линии от подстанции В, а затем —А.
Нагрузка линии
5 = К (2,7+2,1 +3,23 + 2,3+2,2+3,1)2 + (2,37 +1,6+2,4 +1,73 +1,8 + 2,55'
-! 1-2,5-3-7,4—2,2 0,15)2 = 24,8 кВ-А,	+
что соответствует току нагрузки
V~з1/НОм	К з-б
При изменении нагрузки от 0 до 2,8 А сопротивление линии на чаСГС*
75 Гц изменяется в следующих пределах (см. рис. 38):
активное гоп = 7,94-9,6 Ом/км; реактивное хоп = 2,0 4-5,3 Ом/км.
Расстояния I лилометрах
Рис. 45. Расчетная схема ВЛ СЦБ к примеру
94
Для точного расчета следует определить сопротивление на каждом
участке в зависимости от протекаеыого тока и затем рассчитать его по
жормуле (6). Простим расчет, принимая удельное сопротивление ПСО-5
всем протяжении линии одинаковым и равным:
7,9+9,6
гОп= —~-------=8,75 Ом/км;
2,0+5,3
хоп= —-------- =3,65 Ом/км.
*
Удельное сопротивление кабеля АСБ-ЗХ16 на частоте 75 Гц (см. табл.
Ю) равно г0к=2 Ом/км.
Потеря напряжения в конце линии, питающейся от пункта В, по фор-
муле (7):
А(/= "Г {[3,1 -8,75-1 +2,2-8,75-8+ 2,3-8,75-15+3,23(8,75-24,5 +
о
+ 2-2) +2,1 (8,75-34 + 2-2) +2,7 (8,75 • 4.2+2-2) ]+[ (2,55—0,15)3,65Х
X1 + (1.8-2,2) 3,65 • 8 +1,73 • 3,65 • 15 + (-7,4) 3,65 -15+ (2,4-3) 3,65 X
, . 24,5+1,6- 3,65• 34 + (23,7—2,5) 3,65 • 42+ (—11) 3,65 • 50]} = —44 В.
Напряжение в конце линии при питании от подстанции В за счет длин-
ной кабельной вставки (3 км) повысилось на 0,73 %, но не превышает нор-
мативного—5 %.
При расчете без учета зарядной мощности воздушной линии потери
получились бы 0,85 %, а если не учитывать еще и зарядную мощность ка-
бельных вставок, то потери равны 7,5 %. Как видно, неучет зарядной мощ-
ности воздушных и кабельных линий может привести к большим погреш-
ностям в расчетах.
Потери напряжения в конце линии при консольном питании от подстан-
ции А равны 11%, что превышает норму (10%). Поэтому для повышения
напряжения необходимо установить конденсаторную батарею у подстан-
I Выбираем трсхфазнын конденсатор КС 500 В, 18 квар для подключе-
"Ия его на напряжение 400 В частотой 75 Гц. Мощность конденсатора по
формуле (9)
I 400
2
| =17,2 квар.
Повышение напряжения в конце линии по формуле (8)
17 9.1П’
б(/=-----;--— 3.65-50 = 520 В; 6U=
6000
520-100
6000
= 8,7%.
^0= ц'^я потеря напряжения при питании от подстанции А составит
I	2,3%, что не превышает допустимых норм.
95
Глава V
ЗАЩИТА ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
И ПЕРЕНАПРЯЖЕНИИ
18.	Расчет токов короткого замыкания ВЛ СЦБ
В зависимости от вида повреждения иа ВЛ СЦБ проиЛ
дят однофазные замыкания на землю, двух- и трехфазные Л
Причинами их могут быть различные неисправности изоляя
ров и кабелей, набросы на провода и их схлестывание, паденц
опор, а также повреждения линейных трансформаторов jO£l
и др.	|
Наибольшее число повреждений на ВЛ СЦБ приходится я
однофазные замыкания на ’землю (около 65%) и двухфаз»
(около 30%) к. з., последние могут возникать непосредствен
при замыкании двух фаз или через переходное сопротивлеЛ
а также при двух замыканиях разных фаз на землю (в обще*
случае в разных точках ВЛ СЦБ).
Произведем расчет токов двухфазного (Л/2’) и трехф^И
го (/к(3)) к. з.:


где t/иом — номинальное напряжение;	
ZK я —полное сопротивление цепи к. з.
Для практических расчетов токов в ВЛ СЦБ считают, 
мощность шин, питающих трансформаторы собственных нуяс
подстанции, бесконечна.
Тогда для схемы (рис. 46) сопротивление
Х«.з.
тсн 4- /?ТС и г> + г,, / + /?„)'-+ (А тсн + Ат с ОБ +-<г/ 4-Ап)2,
где Ятсн, /?тсЦБ, Ru,
А'тсн. А'тсЦБ, Хн—активное и реактивное сопротивления трлнсф^В
тора собственных нужд ТСН, повышающего
сформатора ТСЦБ и переходной цепи;
г0 х0 — удельные активное и реактивное сопротивления W
СЦБ;
1 — расстояние до места к. з.
Все сопротивления должны быть приведены к одному 
четнсГму напряжению:
Х= (Ньоном • 10)Л=(ДРкЦ2„ом103)/5г11пм,
где Suom —номинальная мощность трансформатора, кВ А;	I i
Цном — номинальное напряжение, кВ;
цк — напряжение, к. з., %;	|
ДРК — потери к. з., кВт.
96
Устройства CUB
ВЛ СЦБ
Б!Ю)нВ
а) . а
Ol'DhB 02J/0lt
5'3ТСН
со
ТЗ(ПОбС-З)
ЗЦ(РШ)СЦб
Б11 oh в
SkJ = c‘,r,st .
03 О!10) л В
Пр i/i
Рис. 46. Схема для расчета сопротивления к. з. на ВЛ СЦБ (а), фидера
продольного электроснабжения и в устройствах СЦБ (б)
Для определения токов в ВЛ СЦБ 75 Гц в формулу (13)
дополнительно вводят сопротивления преобразователя с авто-
трансформатором. Для преобразователя АЧ-75/55 с автотранс-
форматором АТМК.-100 активное и реактивное сопротивления
при напряжении 0,4 кВ соответственно равны 0,265 и 0,7 Ом
[11-
Трудность определения ZK3. по формуле (13) состоит в том,
что ВЛ СЦБ выполняют с применением стальных (80% всех
ВЛ) проводов, активное и реактивное сопротивления которых
зависят нелинейно от протекающего по ним тока. В связи с
этим следует предварительно для заданного расстояния до
места к. з. (рис. 47) определить приближенный ток к. з., а за-
тем по его значению — х0 и г о (см. рис. 46) для подстановки их
в формулу (13).
Ток двухфазного к. з. при непосредственном (без учета пе-
реходного сопротивления) замыкании двух фаз
7к<г> = 0,87/х<3>.	(15)
Значение тока к. з. в ВЛ СЦБ 50 Гц при максимальной дли-
е зоны 25 км находится в интервале 8—70 А. Для фидерной
СПб км минимальный ток к. з. составляет 5,5 А. Для ВЛ
зна Г’1 токи к.з. не превосходят 10—15 А, минимальные их
Шз,Чер1я "2,5—5 А. Таким образом, при удаленных поврежде-
5ц 'х' 1 (-ЦБ от пункта питания токи к. з. на фидерных зонах
eq, м становятся соизмеримыми с токами нагрузки. В этих
за . ях пРи расчетах учитывают нагрузку фидера, которая из-
(0 рачительного снижения напряжения на линии составляет
ИГ? ,3) Л) (где /н— ток нагрузки фидера до к. з.).
' *вР°тивление трансформаторов ОМ-0.66 и ОМ-1.2 бо-
в Ю—20 раз превосходит сопротивление ВЛ"
97

из проводов ПСО-5
СЦБ. Поэтому токи при к J
на выводах низковольтн^’
обмотки трансформатор.;
мало зависят от расстояние
между подстанцией и
том подключения его к В?
СЦБ. Для ОМ-1,2 этот тод
в обмотке 10(6) кВ примел
но равен 1(1,7) А, а
ОМ-0,6-0,5(0,85) А. Значл
тельно сложней рассчитат
токи в контурах двойни
к. з. при одновременном во;
никновении однофазиых1|
мыканий различных фаз I
удаленных друг от друг
точках сети, когда в вы’рг|
женин (13) приходится учи I
тывать и переходное conpc I
тивлеиие, активную состт
лающую которого опредедаI
ют сопротивлениями jHI
и заземления объекта у |
удельным сопротивлением и
месте повреждения, а также
женностью образовавшейся обратной цепи тока к. з. Реактив^
составляющая A'n также определяется параметрами обрат
цепи тока к. з. (в большинстве случаев земли и рельсовой t
ти) вдоль ВЛ СЦБ. Например, при замыканиях на землю
точке Л7 на фидере В/ и в точке К2 на фидере В2 (см. рис. 9
переходное сопротивление в цепи двухфазного к. з. определяй
сопротивлениями дуги и заземления объектов в точках /М
К2, а также сопротивлением переменному току 50 Гц релв#
вой сети и земли на расстоянии от точки Л7 до точки А-
В наименее благоприятном случае, когда от общих шин пит
ются два фидера ВЛ СЦБ, расстояние между точками К1
соответствует протяженности двух фидерных зон. При это'
минимальные токи двухфазных к. з. в ВЛ СЦБ становятся»
•меньше и выходят за пределы чувствительности защити
многофазных замыканий. Как правило, такие режимы BHflig
ют защитами от однофазных замыканий на землю при nw'
редном отключении фидеров или после перерастания их в К-
без переходных сопротивлений.
19.	Релейная защита оборудования ВЛ СЦБ и пунктов nH«g
Общая характеристика линий и требования к релеиНОИ
щите. Нагрузки линий ВЛ СЦБ и продольного электросН^И
ния отличаются наибольшей мощностью и рассредоточен»
98	:
лоль линий. Велика доля однофазных нагрузок, что обуслов-
ливает неравномерное распределение их по фазам и несиммет-
оию в линиях.
т Заш.итУ подключенных к этим линиям потребителей осуще-
ствляют предохранителями.
Создание чувствительной и селективно действующей защн-
Tbi линии при подключении к ней большого количества рассре-
доточенных потребителей с учетом характеристик, используе-
мых Для нх защиты предохранителей, представляет определен-
ные трудности.
В целях безопасности движения поездов защита от одно-
фазных замыканий на землю должна действовать на отключе-
ние линий, а не на сигнал. Кроме того, она должна быть быст-
родействующей и удовлетворять требованиям защитного отклю-
чения по условиям электробезопасности, так как в сель-
ской местности проектами не предусмотрено заземление опор
ВЛ 6(10) кВ. Наконец, по условиям работы устройств СЦБ
ограничено время восстановления (не более 1,3 с) питания
потребителей средствами АПВ и АВР после срабатывания за-
щиты этих линий.
В соответствии с действующими типовыми проектными ре-
шениями защиту потребителей этих линий осуществляют на
стороне высшего напряжения трансформаторов предохранителя-
ми, а на стороне низшего напряжения — предохранителями или
автоматическими выключателями.
Линин ВЛ СЦБ 6(10) кВ оборудовались защитой от од-
нофазных замыканий на землю с действием на сигнал, макси-
мальной токовой защитой от многофазных к. з. в двухфазном,
двухрелейном исполнении, защитой минимального напряжения,
устройствами АПВ и АВР.
На линиях продольного электроснабжения 6(10) и 35 кВ
осуществлялась релейная защита от однофазных замыканий на
землю, максимальная токовая защита в двухфазном двухре-
леином исполнении от многофазных к. з. и устройствами АПВ.
Для линий ДПР 25 кВ предусматривалась релейная защита
от многофазных к. з., защита минимального напряжения и
Al 1В.
Ниже рассмотрены особенности исполнения и возможности
Фасованной работы перечисленных устройств защиты и ав-
бг,пМ.ИКИ и на оснс>ве опыта их эксплуатации определены тре-
наиравленные на усовершенствование последующих
пР°ектов
Заща,ЦИта трансформаторов ОМ от перегрузки и токов к. з.
Вык со стороны 230 (115) В осуществляют автоматические
или" Чатели типа АВМ-1 на номинальные токи 3, 5, 10 и 15 А
виц с ^аакие предохранители, которые выбирают в соответст-
99s
Таблиц,
Мощность линейного трансформатора ОМ, кВ-А	Номинальное напря- жение вторичной обмотки трансформа- тора ОМ. В	Номинальный ток вторичной обмотки трансформатора ОМ, А	Номинальный Л автоматического выключателя ujl или плавкой BcTfcL предохранителя^
0,66 (0,63)	115 230	5,75(5,48) 2,87(2,74)	5 3
1,2 (1,25)	115 230	10,4(10,9) 5,2(5,45)	10 5
4	230	17,4	— 15
.10	230 ’	43,5	40-45 I
Выключатели АВМ-1 имеют термический расцепитель в вн
ле биметаллической пластины, включенной последовательна с
защищаемой электрической целью. При перегрузке и к. з. Ж
металлическая пластина нагревается, изгибается и разрывае
цепь электрического тока.
Время отключения Л,™ зависит от отключаемого тока и рав
ио, например, при двукратном номинальном токе не бол-.
2 мин, а при десятикратном — не более 2 с. После остываян
биметаллическая пластина выпрямляется и вновь замыкас
цепь тока. Время включения /Вкл практически не зависит с:
отключаемого тока и в зависимости от регулировки составляв
0,25—3 мин. При устойчивом к. з. процесс отключения и вкдх
чения происходит многократно, и в результате от перегрев
может быть поврежден трансформатор ОМ или выключат?-’
АВМ-1.
Исследования ВНИИЖТа показали, что можно подобран
или отрегулировать АВМ-1 с такими характеристиками вр-
ни отключения и включения, при которых перегрев трансфер
маторов не будет превышать допустимых значений. Это'|н°
можно, когда эффективное значение прерываемого тока выкл^
чателем АВМ-1 не превосходит номинальный ток трансф°Г
матора.
Для этого при подборе и регулировке АВМ-1 следует с
<блюдать следующее соотношение:
12к/1гпом (1отк4-1внл )//отк.
где /к —ток к. з. или перегрузки;
Люм—номинальный ток трансформатора ОМ.
100
При регулировке АВМ-1
основании (16) получают
двойным номинальным
током на
^отк€~ ^вкл/3.
(17)
Это соотношение легко достигается регулировкой при /8КЛ>
^60—90 с.
Экспериментально установлено, что при выполнении условия
{17) при регулировке выключателя АВМ-1 двойным номиналь-
ным током соотношение (16) для этого выключателя будет со-
блюдаться при любых других кратностях тока к. з. Таким об-
разом, с целью недопущения повреждений трансформатора ОМ
при к. з. на низковольтной стороне достаточно отрегулировать
АВМ-1 двойным номинальным током с соблюдением условия
(17).
Ток к. з. в низковольтных цепях трансформатора ОМ мощ-
ностью до 1,25 кВ-А не превосходит 2 А (приведено к напря-
жению 6 кВ). Поэтому, как следует из рис. 48, где показаны
ампер-секундные характеристики предохранителей ПКН (ПКН
ВЭН — кривая 2 и ПКН-М — кривая 4), перегорание их плав-
ких вставок не произойдет, а отключение, как это и должно
быть, обеспечит выключатель АВМ-1 (кривая 1).
Рис. 48. Ампер-секундные характеристики защитных элементов
101
на высоковольтную oi
только в случае возни;
в непосредственной бл]
не защищают линейщ
1,25 кВ-А, а только
В этом заключается

свыше 4 кВ-А токи
цепях превосходят 6
на
А


При к. з. в низковольтной обмотке трансформатора ОМ д
вреждение обычно распространяется
мотку. Предохранители ПКН сгорают
новения к. з. высоковольтной обмотки
зости к выводам. Следовательно, они
трансформаторы ОМ мощностью до
ключают поврежденные от ВЛ СЦБ.
новное назначение ПКН.
Для трансформаторов мощностью
стороне 6 кВ при к. з. во вторичных
В этом случае предохранители ПКН успевают сработать раД
ше, чем АВМ-1 с уставкой 15 А (кривая 3). Поэтому д/^К
лективного отключения на низковольтной стороне трансформа,
торов мощностью 4 кВ-А ц более целесообразнее устанавЯ
вать предохранители ПР2, более быстродействующие, чей
АВМ-1.
Максимальная токовая защита фидеров ВЛ СЦБ. Для о|
ключения линии при двух- и трехфазных к. з., а также при п|
регрузке на фидерах пунктов питания устанавливают макЯ
мальную токовую защиту. Защиту ВЛ СЦБ 6(10) кВ, 50 Ги
по типовому проекту [20] выполняют в двухфазном двухредш
от.
ос
ном исполнении.
В связи с небольшими токами к. з. в ВЛ СЦБ и их соизмй
римостью с токами нагрузки применяемая защита не всегда
работает удовлетворительно из-за невозможности обеспечения
защиты длинных фидерных зон. Кроме того, под влиянием ж
ков нагрузки токи несимметричных к. з. претерпевают сущест-
венные изменения по величине (на 12—45%) и фазе по срав-
нению со случаем отсутствия нагрузки, и в результате защита
при повреждении может не сработать. Поэтому целесообразен
применять максимальные защиты трехфазного или, по крайней
мере, двухфазного трехрелейного исполнения (рис. 49).
Рис. 49. Токовые цепи максимальной защиты фидеров СЦБ по дву*4^И
двухрелейной (а) и трехфазной трехрелейной (б) схемам и токовой о Чв
с максимальной токовой защитой фидера продольного электроснашЖ "
двухфазной, двухрелейной схеме (в)
102
Максимальную токовую защиту отстраивают от возможной
кс11мальной нагрузки фидера и проверяют по чувствитель-
ности к минимальному двухфазному току к. з. в конце зоны пи-
тания- Коэффициент чувствительности, равный отношению то-
срабатывания защиты к минимальному току к. з., должен
быть больше 1,5. Защиту целесообразно выполнять без выдерж-
ки времени прежде всего из-за необходимости уменьшить вре-
мя исчезновения напряжения. Однако это не всегда удается по
-дедующим причинам.
При выборе уставок защиты фидера следует стремиться
обеспечить селективную работу защиты с предохранителями
ПКН трансформаторов ОМ. Плавкие вставки различных типов
предохранителей при токах более 5-е-10 А сгорают за 0,34-
-4-0,01 с. Действительное время отключения может отличаться
ст усредненных значений (см. рис. 48) на ±20%, а предохра-
нители с плавкой вставкой из медной проволоки, применяемые
участками электроснабжения, имеют значительно больший
разброс характеристик (до ±50%).
Таким образом, для обеспечения селективности отключения
при к. з. в трансформаторах ОМ, а также на низковольтной
стороне трансформаторов мощностью более 4 кВ-А защиту
фидера необходимо выполнять с выдержкой времени не менее
0,5 с. Только тогда ампер-секундная характеристика предохра-
нителя ПКН-М (см. рис. 48, кривая 4) будет расположена ни-
же характеристики максимальной защиты (кривая 5), и пре-
дохранители сгорят раньше, чем сработает защита фидера.
При параллельной работе двух фидеров смежных подстан-
ций также необходима выдержка времени в максимальной за-
щите фидеров (по крайней мере на одном Из двух). В против-
ном случае при к. з. на районном фидере 6(10) кВ возрастут
перетоки по ВЛ СЦБ, и оба фидера отключатся. И, наконец,
если на фидерной зоне установлен пост секционирования, то
Для селективной работы с защитой поста требуется выдержка
времени максимальной защиты фидера ВЛ СЦБ.
д, Совместно с максимальной токовой защитой, имеющей вы-
держку времени, требуется установить токовую отсечку без
выдержки времени с ограниченной зоной действия (около 10—
длины фидерной зоны), что обеспечит селективное от-
“Л^чение фидера при близких к. з. н при этом не сгорят пре-
ркранителн ПР2 на стороне 230 В трансформатора, питающе-
Kii, СЦБ (ТСЦБ). Кроме того, на фидерах ВЛ СЦБ, под-
ученных непосредственно к шинам 6(10) кВ, быстродейст-
за1нита позволит уменьшить объем повреждении при
Перес.Ых к> 3 > к°гда появляется опасность пережога проводов и
Г Рытия многовитковых трансформаторов тока фидера.
ауп" ВнедРением новых предохранителей ПКН ВЭЙ с лучшей
секундной характеристикой, которые при токах более
А сгорают за время 0,015—0,01 с, появляется возмож-
103
ность выполнить селективную защиту филера В сП СЦБ с умен
шейной выдержкой времени. Вместе с тем для отстройки я
щиты от режимов срабатывания разрядников на линии вре>
ее срабатывания не должно быть меньше 0,1 с.
Предохранители ПР2 на стороне 230 В повышающего трап
форматора (ТСЦБ), питающего ВЛ СЦБ, при номинален
уставках 150—250 А чувствительны к к. з. на участке лиш
в 5—10 км от подстанции, и поэтому бывают случаи неселекти
ной работы при к. з. на линии. Для повышения селективное
следует устанавливать предохранители на 250 А для трансфо
матора ТСЦБ (типа ТМ-50) и на 350 А для ТМ-100.
Вместо плавких предохранителей на стороне 230 В ТСЦ
тяговых подстанций более ^целесообразно устанавливать авт
маты А-3100 [1], имеющие два регулируемых защитных элемв
та: тепловой — для защиты от сравнительно длительной пер
грузки и электромагнитный, отключающий без выдержки вр
мени большие токи к. з.
Для наиболее распространенных трансформаторов мо(
ностью 50 кВ-А может быть применен автоматический выкл
чатель типа А-3144 с уставкой срабатывания теплового эл
мента 300 А, а электромагнитного 2100 А. Это позволит |
ключить к. з. в трансформаторе и на линии вблизи подстани
мгновенно с помощью электромагнитного элемента. Тепловс
расцепитель с некоторой выдержкой времени, обратно пропо:
циональной току, отключает трансформатор при отказе заш»
ты выключателя фидера, а также при перегрузке ТСЦБ. 1
К преимуществам автоматических выключателей по сравж
нию с предохранителями следует отнести и то обстоятельств
что при отключении выключателя прерывается питание по все'
фазам и создаются условия для АВР с соседней подстаних»
При использовании предохранителей нередки случаи перегори
ния только одного предохранителя, при этом АВР не работа*
и линия остается в работе на двух фазах.
Уставка защиты смежного (резервного) фидера тягов71
подстанции или РПП должна отличаться на одну ступень с
лективиости по времени от уставки защиты фидера основ»»®'
источника питания, так как при возможных несинхронна
включениях один из фидеров должен отключиться. Поэтому 1
фидерах ВЛ СЦБ резервных источников питания приним*
уставку 0,5 ч-1 с.
Защита от однофазных замыканий на землю. Однофв
замыкания иа землю в сетях с изолированной нейтраль»0’
известно, не создают короткозамкнутого контура, в связи с
защита от них в сетях общего назначения, как правнлО’^К
ствует на сигнал. Однако ненормальные режимы, возникаД^
при работе сетей с заземленной фазой, чреваты наруДО^И
работы устройств СЦБ (см. гл. VII), поэтому на ВЛ^^^И
линиях ПЭ их следует отключать. Наибольшее распр°сЧ
104
Hlie на ВЛ СЦБ и ПЭ получили три схемы защит от однофаз-
ных замыканий на землю. При питании ог шин РУ 6(10) кВ
подстанций лишь одного фидера функции защиты от однофаз-
ных замыканий на землю выполняет устройство контроля изо-
ляции шин РУ-6(10) кВ, действие которого переводят с сигна-
ла на отключение фидера. В качестве устройства контроля
изоляции шин в сетях с изолированной нейтралью, как извест-
но. используют схему из трех реле минимального напряжения,
включенных на напряжение фаз относительно земли вторичных
обмоток трех однофазных трансформаторов или специально
предусмотренного для этих целей трехфазного трансформатора.
Применяют и схему с одним реле, включенным на напряжение
3i7o нулевой последовательности при соединении вторичных об-
моток трансформатора напряжения в разомкнутый треуголь-
ник (рис. 50).
При питании от шин РУ6(10) кВ не менее двух фидеров с
суммарными емкостными токами сети от 0,2 до 20 А применяют
зашигу типа ЗЗП1М, подключаемую к кабельным трансформа-
торам тока нулевой последовательности (ТТНП) типов ТЗЛ.
ТЗ. ТФ и к вторичным обмоткам трансформаторов напряжения
шин РУ6(10) кВ на напряжение нулевой последовательности
3£/о (рис. 51).
Защита типа ЗЗП1 представляет собой направленную за-
щиту пулевой последовательности (см. рис. 51) и состоит из со-
гласующего устройства, усилителя переменного тока и фазочув-
ствительного усилителя.
Согласующее устройство обеспечивает:
сдвиг фазы выходного тока на угол, близкий к 90° по отно-
шению к первичному току нулевой последовательности во всем
Диапазоне изменения последнего;
Рис. 50. Схема контроля замыкания на землю:
а — с тремя реле; б — с одним р.-ле
105
а)
а.
Л1
ЗЗП
Un = 39 В
Рис. 51. Принципиальная схема защиты ЗЗП1М (а) и ее подключение
о г
QS
7 /П
тг
12
31Г.
Ла
9
R3 Т+
РУ 6(Ю)кВ
НТ MS.
(зном
♦ М
ЗЗП
89!
Ц/ ни
->

В1
А

термическую устойчивость защиты при двойных замыкая
на землю;
возможность использования защиты с трансформатора
тока нулевой последовательности различных типов.
Оно состоит из трансформатора Т1, сопротивлений
R7, R11; диодов Д1, Д2 и разрядника Р, установленного
защиты изделия типа ЗЗП1 от пиковых перенапряжений
двойных замыканиях на землю.
Усилитель переменного тока усиливает buxoJ
сигнал согласующего устройства, пропорциональный ЗЛД
имеет два каскада, собранных на полупроводниковых трис
Т1 и Т2. На выходе усилителя включен контур (С2,
тотой резонанса, близкой к 50 Гц. В его схему входят такж|
противления Rl-±-R4, R10, диод Д5, емкости Cl, С4.
106

фазочувствительный усилитель усиливает сиг-
нал. соответствующий току нулевой последовательности с уче-
т0М фазы по отношению к напряжению нулевой последователь-
ности, чем обусловливает срабатывание выходного реле в зо-
не порядка 1803. Он состоит из полупроводниковых три-
одов ТЗ и Т4, диодов ДЗ и Д4, сопротивлений R5, R8, R9, R12,
р13, емкости СЗ, автотрансформатора АТ2. На выходе фазо-
чувствительного усилителя включено промежуточное реле типа
РП 211 со специальными обмоточными данными.
Все элементы защиты встроены в общий пластмассовый
пылезащитный корпус, состоящий из цоколя и кожуха с перед-
ней застекленной стенкой. Для защиты элементов фазочувст-
вительного усилителя от перенапряжений цепи напряжения ну-
левой последовательности защиты типа ЗЗП1 следует подклю-
чать к трансформатору напряжения нулевой последовательно-
сти последовательно с вспомогательным устройством типа ВУ1,
представляющим собой фильтр L — С с частотой резонанса
50 Гц (см. рис. 51,6), на одно устройство которого может быть
включено до 10 защит типа ЗЗП1.
Питание цепей постоянного тока защиты производится от
блока питания типа БПН11 с t/n = 24 В, включенного по схеме
с трехфазным выпрямлением без сглаживания, или от аккуму-
ляторной батареи напряжением 24 В. Ток срабатывания /сз
защиты при Звоном и (7Пном составляет 0,07 А на уставке /,
0,5 А на уставке 2 и 2 А на уставке 3. Время срабатывания за-
щиты не более 45-10-3 с.
Оценку чувствительности защиты следует проводить для та-
кого режима работы сети, когда суммарный емкостный ток ее
минимальн ый.
При этом коэффициент чувствительности
А чmln — (1с X mi л —1 с шах ) /1с а >
(18)
ТДе A- Z
г П1 А т
наименьшее значение суммарного емкостного тока сети;
— наибольшее значение собственного емкостного тока фиде-
ра, для которого выбирают уставку защиты;
— ток срабатывания защиты на соответствующей уставке.
3
Е Следует выбирать самую грубую из возможных уставок за-
Де>|<Ы -ЛЛЯ К()Т°Р°Й ^п?<1п не ниже 2—3. Для обеспечения на-
*ной работы в заводскую схему защиты ЗЗП1 внесены не-
ТоРые изменения и усовершенствования (см. ниже).
ты ^опях с емкостными токами более 20—25 А работа защи-
cfeT,I j3111 неустойчива. Кроме того, ее использование в таких
как Х Нсцелесообразно по экономическим соображениям, так
Венц^0Гут бь1ть применены упрощенные схемы защит. Естест-
пезвг>( Расг1РеДеление токов однофазного замыкания на землю
। Яет применить максимальную защиту по току нулевой
107
последовательности с пороговым органом на реле типов РТ.
40 и др., включенным непосредственно на выход ТТНП 4 (рис.
52,а). Для обеспечения устойчивой работы защиты следует
обратить внимание на правильность монтажа трансформатора
тока нулевой последовательности и заземление кабеля (см.
рис. 52,6). Провод 3, заземляющий кабельную воронку, дол-
жен проходить через ТТНП и на выходе присоединяться к кон-
туру заземления. В этом случае токи, протекающие по броне
кабеля и заземлению, проходят в ТТНП в разных направлени-
ях и их влияние на защиту уничтожается. На кабель на участ-
ке от воронки до места установки ТТНП и ла заземляющий
провод 3 должна быть наложена изоляционная лента 1 ддя
изоляции железа ТТНП от брони кабеля, а также брони и во*
ронки кабеля от хомутов или скоб 2, крепящих кабель к за-
земленным конструкциям.
Для обеспечения селективности максимальной защиты по
току нулевой последовательности должно выполняться следую-
щее условие:
10/cmax ^/cSmin,	(1Я
т. е. емкостной ток фидера 1стах, на котором устанавливают
защиту, должен быть на порядок меньше минимального ем-
костного тока всей сети. Настройку уставок реле производят
совместно с ТТНП. При этом они должны соответствовать
формуле (18) и следующему условию:
(/с mm—/стах) /Кчт|п ^^нКо^стах,	(2®
где К» —коэффициент надежности, принимают равным 1,1—1,2;
Л'л — коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока, при нали-
чии у защиты выдержки времени его принимают равным 2-гЗ;
/Счтш — коэффициент чувствительности, принимают равным 1,5 для воз-
душных и 1,25 для кабельных линий.
Во всех схемах защит от замыканий на землю следует пре-
дусматривать отключение фидеров СЦБ, ПЭ и посторонних по-
требителей, если трассы пролегания последних находятся в не-
посредственной близости от полотна железной дороги. В тех
случаях, когда они пролегают вдали от полотна железных до-
Рис. 52. Приннипиа^
пая схема зашиты
замыканий на
чю току нулевой пС
‘ до в а тел ьн ости (а) 11
тановка трансформ
ра тока для ее под*
чения (б)
зе.
108
рОг, действие защиты может быть переведено на сигнал, если
р0 условиям заземления опор не требуется их защитное отклю-
чение.
При сооружении ВЛ 35 кВ продольного электроснабжения
на участке Вам — Тында применена защита от однофазных за-
иканий на землю с использованием устройства ЗЗП1М, под-
ключенного к фильтру токов нулевой последовательности и
собранному из трех трансформаторов тока ТФНД-35. Однако-
недостатком схемы с таким фильтром явилась возможность
ложных отключений из-за сложности отстройки от токов неба-
ланса.
Для этих линий представляет интерес импульсная направ-
ленная защита от замыканий на землю сетей 20—35 кВ типа
ПЗС. выпускаемая рижским опытным заводом «Энергоавтома-
тика» в виде блоков с аппаратурой для двух монтажных еди-
ниц. Защита работает по принципу контроля направления рас-
пространения электромагнитных волн «фаза — земля», возни-
кающих в переходном процессе при замыкании на землю. На
поврежденной линии распространение волны по обоим концам
имеет одинаковое направление — от места повреждения к ши-
нам подстанции, на неповрежденной линии на одном или обо-
их концах — от шин. Защита срабатывает при появлении од-
нофазного замыкания на землю и действует на сигнал или от-
ключение. Она может быть применена и в сетях 6(10) кВ.
Защита минимального напряжения. Она служит для отклю-
чения выключателей фидеров пункта питания при понижении
или полном исчезновении напряжения питающего источника.
При снятии напряжения с шин пункта питания оно поступает в.
линию с резервного пункта питания, где срабатывает АВР. Ес-
ли в этом случае не отключить фидер ВЛ СЦБ на основном
пункте питания, то все потребители этого пункта, подсоединен-
ные к указанным шинам, получат питание по ВЛ СЦБ от ре-
зервного пункта, что вызовет посадку напряжения в линии, пе-
регрузку резервного фидера и последующее отключение его-
Максимальной защитой.
Аналогичное наблюдается и на ВЛ СЦБ 6(10) кВ, 75 Гц.
При исчезновении напряжения на шинах собственных нужд, от
которых питается преобразователь частоты, последний затор-
маживается и создает режим к. з. в конце зоны для преобра-
зователя смежной резервной тяговой подстанции (или резерв-
ного пункта питания). Следовательно, для успешной работы ре-
зервного пункта питания при исчезновении напряжения на ос-
новном пункте необходимо иметь защиту минимального на-
пряжения. Обычно уставка защиты соответствует 50% номи-
явного напряжения.
п “° избежание ложного срабатывания защиты необходимо
6/ав1,льно выбрать уставки по времени. Для снижения переры-
 литания в линии целесообразно стремиться к минимально-
109»
К шинам Б(10)кВ
осел
1т питающие шин 0,Ч(Г,23)нВ
Рис. 53. Защита минимального напряжения:
а— с двумя реле напряжения, с реле времени РВ и без него; б — с трехфазным Д
напряжения; в —с тремя однофазными реле напряжения
му времени срабатывания защиты минимального напряжения
но тогда при кратковременных посадках напряжения, вызван-
ных к. з. на отходящих районных и тяговых фидерах, будет не-
оправданно отключаться фидер ВЛ СЦБ. Для устранения это-
го время минимальной защиты выбирают на ступень больше
чем время действия защит отходящих фидеров. Так как глу-
бокие посадки напряжения в основном происходят при близ-
ких к. з. на отходящих фидерах 6(10) кВ (подстанции посте
янного тока) и фидерах 27,5 кВ (подстанции переменного ТО-
ка) и ликвидируются срабатыванием токовой отсечки без вв
держки времени, время действия минимальной защиты прини-
мают 0,5—0,8 с. На подстанциях переменного тока к. з. ®
фидерах 27,5 кВ. как правило, двухфазные и приводят к зи
чительному снижению лишь линейного напряжения. Поэтом,
выполнив контроль напряжения по схеме рис. 53, а, можно
большинстве случаев отстроиться от кратковременных посад
напряжения при к. з. и при этом уменьшить время миним3-
ной защиты до 0,24-0,3 с.
20.	Совершенствование релейной защиты ВЛ СЦБ
В новом проекте трансформаторной подстанции [21]
линий СЦБ и ПЭ оборудованы защитами максимальной 
вой, минимального напряжения, от неполнофазного реЖЯ
но	4.
т замыкания на землю (земляной); устройствами автомати-
цеског° повторного включения (АПВ) и автоматического
включения резерва (АВР); дистанционным управлением мас-
1Яцыми выключателями со шкафа дистанционного управления
и телеуправлением. Кроме того, линии ПЭ дополнены токовой
оТСечкой.
Зашиты максимальная токовая и минимального напряже-
ния, токовая отсечка (ПЭ) действуют на отключение выключа-
теля.
Земляную защиту с помощью переключателя устанавлива-
ют на отключение выключателя или на сигнал.
На подстанции с масляными выключателями осуществляют
контроль перевода ее на местное управление, наличия опера-
тивного тока, состояния изоляции на шинах, неполнофазного
режима, а также включенного или отключенного положения
линий СЦБ. Кроме того, шкафы линий СЦБ оснащают аппа-
ратурой типа АОП-1 для определения места повреждений при
всех видах к. з. на высоковольтных линиях. При этом для
обеспечения возможности измерения расстояния до мест одно-
фазных замыканий на землю у повышающего силового транс-
форматора СЦБ выводится высоковольтный «нуль», который
заземляют на время измерений через однополюсный разъедини-
тель с моторным приводом, включенным в систему ТУ-ТС (см.
гл. VI). Сравнение объема перечисленных видов защит, а так-
же схем их исполнения с вариантами предыдущих проектов
свидетельствует о непрерывном совершенствовании устройств,
релейной защиты и автоматики ВЛ СЦБ.
Так, максимальная токовая защита ВЛ СЦБ в новом про-
екте выполнена по трехфазной, трехрелейной схеме, что спо-
собствует повышению чувствительности защиты при всех ви-
дах к. з. Кроме того, обеспечена возможность измерения рас-
стояний до мест замыканий на землю на любой из фаз высо-
ковольтной линии. Для фидеров ПЭ, кроме максимальной то-
ковой защиты, предусмотрена и токовая отсечка. Это обуслов-
ливает возможность введения выдержки времени у макси-
"альной токовой защиты с целью повышения ее селективности
11 согласованных действий с другими видами защит питающих
иний и устройств СЦБ. В то же время токовая отсечка повы-
f быстродействие защиты при близких к. з. на фидере.
L При глубоких посадках напряжения на шинах подстанций
**«<> УСК0Рение максимальной токовой защиты. Строитель-
тан Линий ПЭ позволило унифицировать схемы резервного пи-
ра ,”я.Устройств СЦБ и схем их защиты. Наиболее целесооб-
иСтг, как это Указано выше, является схема питания от двух
ствам'111 дОв по ДВУМ линиям. При этом их дооборудуют устрой-
мотпи',	и АВР в тех случаях, когда они не были предус-
с Исц0,1Ы пРоектами. Широко внедряют посты секционирования
Дьзовапием масляных или вакуумных выключателей. При-
111
чем, кроме максимальной защиты, они также должны быть обо.
рудованы устройствами двустороннего АВР при включении 
рассечку линий с двумя источниками питания или устройства,
ми АП В при питании через них тупиковых отпаек.
В целях упорядочения уставок защит регламентировано
время автоматического перевода питания с основного фидера
на резервный и наоборот, а также время повторного восстанон.
ления питания, которое для любых схем не должно быть более
1,3 с. При равноценных по качеству напряжения и надежности
работы источниках питания заслуживает внимания схема
включения контактов реле напряжения минимальной защиты
по схеме «или» без реле времени РВ с повышен-ием уставок ре-
ле до 70—80% номинального напряжения вместо включения
их по схеме «и» (см. рис. 53,-я) с уставками реле до 50% но.
минального напряжения. Действительно, при схеме с последова-
тельным включением контактов реле РКН срабатывание за-
щиты минимального напряжения и отключение питающего ис-
точника произойдут лишь после понижения его напряжения
более чем на 50% от номинального и отпадания обоих реле на
пряжения РКН. При переходе на схему параллельного соеди-
нения контактов отключение питающего источника происходит
при отпадании лишь одного реле РКН защиты после пониже-
ния напряжения всего на 20—30%. Таким образом, перевод
питания на исправный резервный источник ускоряется. Необ-
ходимо также обратить внимание на согласованность уставок
реле контроля напряжения в линии с уставками реле защиты
минимального напряжения питающего источника исходя из то-
го, что автоматический пуск схем включения резервного ис-
точника должен происходить после отключения основного «ис-
точника питания. В новом проекте контроль питающего
напряжения осуществляют на выводах 0,4 кВ повышающего
трансформатора фидеров СЦБ, а для фидеров ПЭ — на шинах
напряжения 100 В вторичной обмотки шинного трансформато-
ра напряжения РУ 10 кВ. При этом используют реле контроля
напряжения типа ЕЛ-10-2УЗ, подключаемое к трем контроли-
руемым фазам (рис. 53,6) и обеспечивающее, таким образом,
полный, более качественный контроль питающего напряжения.
В откорректированных проектах тяговых подстанций этОГ
контроль реализуют с помощью трех реле минимального tfl
пряжения (рис. 53. в) вместо двух реле в более ранних про»
тах. Аналогичное реле применяют в схеме защиты от 1
полнофазного режима, установленное в дополнение к двум fl
ле PHI и РН2 контроля напряжения в линии (рис. 54). С Ж
мощью повторителя этого реле выдают сигнал и обеспечив»
включение резерва при обрыве провода или осуществляют мВ
пуск АВР при включении его контактов параллельно к о нт®
там реле контроля напряжения в линии.	..
В последних проектах ВЛ СЦБ и ПЭ предусмотрено устр ,
112
Р!, В (10)кВ_рис 54 Схема контроля напряжения в
цепь пуска нВР
линии (а),
режима (б)
ВЛ СИ 6
0)
+ШУ
Контроль на-
пряжения линии.
Контроль раз
линии
_____В цепь пуска АВР
Включение резерва в
параллель при обрь'ве
провода линии
ство контроля обрыва фаз (рис. 54,6) с использованием реле
AV1-I типов ЕЛ-8, ЕЛ-10 и аналогичных им по принципу дей-
ствия. Выходные цепи KAV1-1 этого устройства действуют на
сигнал и с помощью накладки Н могут быть заведены в цепи
пуска АВР для включения источников питания в параллельную
работу. Режим работы этих устройств определяют с учетом
местных условий. В случаях когда параллельная работа неточ-
ников питания невозможна или нецелесообразна из-за удли-
нения зоны работы линии в неполнофазном режиме, действие
Устройства контроля обрыва фаз должно быть заведено на
сигнал энергодиспетчеру или иному оперативному персоналу
Для быстрейшего обнаружения и отключения места возникше-
го повреждения.
Особое значение уделяют защите от однофазных замыканий
На землю. Выполненная по заводской схеме ЗЗП1 весьма чув-
ствительна к гармоническим составляющим тока высшего по-
рядка. Для отстройки защиты от высших гармонических со-
ставляющих тока в схему ее усилителя
**ИИЭ внесены изменения. Параллельно разряднику Р до-
полнительно устанавливают конденсатор С6 типа МБМ 0,05-г-
.25 мкФ напряжением 250 В. На съемной плате устанавли-
Клт РезистоР RH типа МЛТ-0,5 на 560 Ом и RI4 типа
ч0‘ Т °’5 на 180 Ом. Резисторы R5 и R10 удаляют из схемы, для
достаточно шунтировать перемычками. Эмиттер триода
и СВязывают с базой триода Т1 через конденсатор С5 типа
Г"162	ИЗ
но рекомендации
МБМ 0,25 мкВ, 160 Вис контактом 4 на разъеме плааты пеги,
резистор R14. В качестве С1 вместо конденсатора MR&
15 мкФ устанавливают конденсатор типа МБМ 0,25 мкф
пряжением 160 В. После этого схема соответствует защит*
ЗЗП1М (см. рис. 51), которую после наладки вводят в экепду
атацию.	'
Такой модернизации должны быть подвергуты все комщ,^
ты защиты ЗЗП1, которые в течение ряда лет выполнялись з»*
водом по схеме, чувствительной к помехам. Чувствительное;,
защиты во многом зависит от качества сборки трансфор.маТс
ров тока типа ТЗР после установки их на кабели действующи,
фидеров. При сборке добиваются минимального воздушНог
зазора в магнитном сердечнике ТЗРа, качество сборки которо-
го контролируют сравнением зависимости U=f(l) между пер
вичны.м током и напряжением на нагрузке, снятой до и пос.^
его сборки. Снятие этой характеристики производят в диапау
не от 0 до 10 А.
внутри
разлн1
влияет?
а так*
21. Перенапряжения и защита от них
Кратковременные повышения напряжения на изодяци?
оборудования сверх максимального допустимого рабочего На-
пряжения называют перенапряжением. По причине возник::
вения их подразделяют на грозовые (атмосферные) и
ние (коммутационные).
Коммутационные перенапряжения возникают при
ных изменениях схемы сети, параметров установки, от
контактной сети, ДПР, других высоковольтных линий,
от соприкосновения с ними. Защиту от таких перенапряжем*
обеспечивают нормированием расстояний от ВЛ СЦБ в соо'
ветствии с требованиями ПУЭ-76 и применением керамически
(ВК-220) или селеновых (ВС-90) выравнивателей [14]. ко*'
рые должны быть включены на питающих и приемных кона-:
рельсовых цепей.
Грозовые перенапряжения возникают при прямом улаГ
молнии в ВЛ СЦБ или вблизи нее. Прямые удары MOJHrt*
провода сопровождаются их обрывом или выплавлением 5
талла провода, удары молнии в опоры вызывают расшеплев
деревянных стоек и траверс, разрушение изоляторов. ПриJ
происходит соприкосновение ионизированного канала м°£"е>.
обладающего очень высокой температурой (30 000 °C), с
том, что и вызывает видимые разрушения. Однако боЛИТ
ущерб причиняют электромагнитные воздействия молнв^ш
ли не приняты соответствующие меры защиты. Провод.
верженный прямому удару из-за протекания тока молишь
обретает в месте удара потенциал по отношению к пов И
ст и земли:
U = 1'm (ZmZ.i)/(2Zm
114
iM — ток молнии, кА;
/Де ZM — волновое сопротивление канала молнии, Ом;
2йср
_ 1381g ——— волновое сопротивление линии, Ом;
Лср —средняя высота подвески провода, см;
г — радиус провода, см.
Амплитуда тока молнии изменяется в широких пределах (от
L д0 200 кА). Волновые сопротивления провода ВЛ СЦБ и
канала молнии можно принять равными 300 Ом. Возникнув в
каком-либо месте, перенапряжение распространяется вдоль
линии в обе стороны со скоростью света в виде волн, имеющих
Аорму импульса, длительность которого не превышает 100 мкс.
Волна имеет определенное значение напряжения и тока, так
как представляет собой движение зарядов.
Из выражения видно, что при токе молнии 50 кА и ZM=Z4 =
=300 Ом перенапряжения составят 5000 кВ. Такие напряже-
ния не могут выдержать не только ВЛ СЦБ или ВЛ ДПР, но
и ни одна высоковольтная линия. Напряжение на пораженном
участке линии нарастает до тех пор, пока не перекроется его
изоляция, после чего эквивалентное волновое сопротивление
снизится. Максимальный потенциал ограничивается импульс-
ной электрической прочностью штыревых или подвесных изо-
ляторов, древесиной опор и траверс. Провода ВЛ СЦБ незави-
симо от материала стойки опоры между собой имеют импуль-
сную прочность, равную 300 кВ. Такую же прочность они, как
и провода ВЛ ДПР, имеют относительно земли при железобе-
тонных опорах. Одинаковая импульсная прочность ВЛ СЦБ и
ВЛ ДПР, несмотря на подвеску проводов последней на трех
изоляторах, объясняется значительной электрической прочно-
стью древесины траверс. Средний разрядный градиент по дре-
весине при импульсном воздействии напряжения равен
200 кВ/м. Этим и обеспечивается импульсная прочность прово-
дов ВЛ СЦБ на деревянных опорах относительно земли, она
Равна 1200—1600 кВ.
[ Таким образом, при прямом ударе молнии в провод всегда
происходит перекрытие междуфазной изоляции. Однако из-за
^«тковременности действия разряда молнии и способности
ГРфоровой изоляции восстанавливаться это перекрытие не-
£ Сно При этом релейная защита не работает, линия не от-
Луг'!аеЗся Искра при большом токе молнии может перейти в
РазРяд> поддерживаемый рабочим напряжением ли-
ру'- к этом случае предотвратить разрушение линейного обо-
\НИя Должна релейная защита, которая отключает ли-
апПа -Стоматическое повторное включение коммутирующего
PnijJ’ra обеспечивает бесперебойное электроснабжение уст-
’РяДы молнии вблизи ВЛ СЦБ и ВЛ ДПР вызывают
8* иРованные перенапряжения в проводах, которые, в за-
115
висимости от расстояния от места разряда молнии до линД
могут достигать 400 кВ, однако в этом случае перекрытия меж
дуфазной изоляции ВЛ СЦБ не происходит, так как напряже'
ния возникают одновременно во всех проводах примерно j
равными амплитудами. Для трансформаторов, кабелей, другцх
линейных устройств индуцированные перенапряжения пред,
ставляют такую же опасность, как и перенапряжения от пря.
мых ударов молний, поэтому все это оборудование требует д0.
полнительной защиты от грозовых перенапряжений, так как
после пробоя его изоляция, как правило, не восстанавливается
Трудности при защите этих объектов возникают и из-за дд.
полпительных перенапряжений, которые появляются при пере,
ходе волны с одной линии или объекта на другие. При пере-
ходе волны с линии одного’волнового сопротивления на линях;
с другим волновым сопротивлением соотношение между током
и напряжением волны изменяется. Оно происходит в точке пе
рехода скачком, кроме падающих, появляются отраженные к
преломленные волны напряжения и тока. Если волна напря
жением J \ с линии с волновым сопротивлением Zi падает аа
линию с волновым сопротивлением Z2, то напряжение прелон-
ленной волны Ц2 определяют следующим выражением:
t/2=(2t/1Z1)/(Z2+Z1).
Аналогично для токов
/2=(2i1Zl)/(Z1+Z2).
Например, отключенный разъединитель ВЛ СЦБ эквпвг
лентен.как и включенный питающий трансформатор, линии
сопротивлением Z2=oo, так как он является сосредоточенной
индуктивностью. Это означает, что на изоляторе отключенной
разъединителя и на вводах трансформатора t72 = 2«i, т. е. пе-
ренапряжение удваивается. Одновременно перенапряжение нз
кабельной вставке Z2=10 Ом и за ней снижается более че'
в 15 раз. Амплитуда тока волны в кабеле почти удвоится, нг
из-за малого времени его действия это неопасно.
Защиту изоляции электрооборудования подстанций, кабе.п
ных вставок, линейных разъединителей, трансформаторов
других элементов устройств обеспечивают установкой в неП^
редственной близости к ним вентильных разрядников, а 1
подходах к подстанции — и трубчатых. Заземление разряди11
ков и оборудования должно быть таким, чтобы падения 8®
пряжения, вызываемые стекающими через них в землю т0>{*^5
молнии, не превышали бы допустимых для каждого из в
элементов значений. Защитные характеристики разряди*
должны быть скоординированы с прочностью изоляции ЧВ
станционного оборудования, т. е. должно быть выполнено I
дующее условие:
Мд — MoctH”AUk,
116
11я — импульсное напряжение, допустимое для подстанционного обо-
рудовання;
НогТ—остаточное напряжение на разряднике при нормированном им-
пульсном токе;
Дик — координационный интервал, который учитывает удаленность раз-
рядника от защищаемого оборудования, снижение прочности за-
щищаемой изоляции в эксплуатации, крутизну тока через раз-
рядник.
В распределительном устройстве и на трансформаторных
подстанциях устанавливают вентильный разрядник. При его
размещении в одной ячейке с трансформатором напряжения
?го присоединяют до предохранителя во избежание его пере-
сорания при протекании импульсных токов. На схемах (рис.
55—57) заземления обозначены: /?3]—заземляющий контур
пункта питания; /?з2—отдельное заземление, устраиваемое для
присоединения заземляющих выводов разрядников.
Ограничение амплитуды волны, набегающей на подстанцию
с линии, оборудованной деревянными опорами, осуществляют
трубчатым разрядником РТ1, устанавливаемым на расстоянии
200 -300 м от ввода в подстанцию. Его сопротивление зазем-
ления не должно превосходить 10 Ом. На линиях с железобе-
тонными опорами устанавливать РТ1 не требуется, низкий
Гг г
®Ряи< °- хема заи1иты от перена-
ем ен ий трансформаторной подстан-
с кабельными выводами и вы-
соковольтным вводом
Рис. 56. Схема защиты от перена-
пряжений трансформаторной под-
станции с кабельными выводами и
воздушным или кабельным вводом
400 В
НТ
Рис. 58. Схема защиты РУ6(10)
от грозовых волн, набегающих
ВЛ СЦБ
Рис. 57. Схема защиты от перек.
пряжений трансформаторной
станции с воздушными вывода-,
уровень линейной изоляции таких линий исключает опасное
прихода на подстанцию волн с большой амплитудой. ТруС
тый разрядник, установленный перед кабельной вороню
(рис. 58), обеспечивает защиту разомкнутого конца при дли
кабеля до 50 м. При большей длине кабеля на линейном к<;-
це устанавливают разрядник типа РВП-6(10) кВ.
Кабельные вставки в ВЛ СЦБ защищают вентильными ра
рядниками с обеих сторон (рис. 59). Линейные трансфор.мат
ры ОМ, как правило, присоединяют к двум нижним провода»*
ВЛ СЦБ. при этом верхний провод как бы выполняет рс'
экранирующего защитного троса. Трансформатор ОМ зашива-
ют по схеме (рис. 60). Причиной повреждения трансформат
ров является не высокий потенциал относительно удаленн-
земли, а возможная разность потенциалов между тре>
его изолированными отдельными элементами: первично!
вторичной обмотками и корпусом. Падающая с линии в0,1
перенапряжения срезается на уровне остаточного напряЯ^н
вентильными разрядниками для РВП-10—47—50 кВ, .
РВП-6—28—30 кВ, токи молнии отводятся с провода в кой1
Рис. 59. Схема защити
от перенапряжений
бе.тьной вставки в
душную линию авТИ
блокировки
Л 18
Рис. 60. Неправильное (а) и правильное (б) включе-
ние пробивного предохранителя линейного трансфор-
матора ОМ
заземления /?35- Потенциал первичной обмотки, обусловленный-
главным образом падением напряжения импульсных токов мол-
нии на этом заземлении, растет вместе с потенциалом корпуса
и вторичной обмотки. Работа линейных трансформаторов без
пробивного предохранителя (ПП/А-3) не должна допускаться.
Он дублирует низковольтные разрядники РВН-250, установлен-
ные в релейном шкафу, и повышает безопасность персонала,
обслуживающего релейные шкафы, в случае пробоя изоляции
Между обмотками ОМ.
В Включение пробивного предохранителя должно точно соот-
ветствовать схеме (см. рис. 60). Один из электродов ПП2 при-
соединяют к корпусу трансформатора, другой — к тому из вы-
°Дов вторичной обмотки xl, х2 или хЗ, к которому присоеди-
ни провод ПХ, идущий в кабельный ящик. В случае нзмене-
Р я присоединения провода ПХ к выводам обмотки вместе с
ДУ Должен переноситься и провод от пробивного предохра-
Глава VI
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСТРАНЕНИЯ
АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ ВЛ СЦБ
И ЛИНЕЙНЫХ ПУНКТОВ ПИТАНИЯ
22. Методы и схемы для определения места
короткого замыкания на ВЛ СЦБ
Статистический анализ показал, что 57% времени, затрачд.
гваемого на устранение повреждения, приходится на его отыс
канне. Быстрое обнаружение места устойчивого к. з. значите.^
но сокращает время повреждения и уменьшаются задержк:
поездов, а при неустойчивых к. з. своевременно выявляется ц
предотвращается развитие повреждения.
На ВЛ СЦБ 6(10) кВ применяют два способа дистанциов
ного поиска места двух- и трехфазиого к. з., основанные на и.
меренни в момент отключения к. з. полного сопротивления Ж
пи к. з. (метод Z) или тока к. з. (метод 1). Метод Z положе
в основу разработанной ВНИИЖТом поисковой аппаратура
ОМП-71, применяющейся одновременно для ВЛ СЦБ и тя1Чг
вой сети переменного тока (20] и состоящий из двух пол\ком
плектов. На каждой подстанции устанавливают устройство дл
замера модуля полного комплексного сопротивления, которое
своими выходными цепями связано с передающим полуко.м
плектом телесигнализации системы телеуправления. На диспе:
черском пункте имеется устройство для перевода полученной
подстанции информации непосредственно в единицы расстоя
ния до места к. з.
Основной недостаток аппаратуры ОМП-71 состоит в том
что она не может быть использована при отыскании мест од-
нофазных замыканий на землю, т. е. при наиболее характер
ном виде повреждений ВЛ СЦБ.
Наибольшую погрешность на результаты измерений при И1-
пользовании метода Z оказывает переходное сопротивление
месте повреждения, а также сопротивление электрической Д)
ги, которое тем меньше, чем больше проходящий через ДУГ
ток.	,
Дальнейшее совершенствование метод Z получил в н°вС
аппаратуре АОП-1 [21]. Для увеличения токов, проходящих 41
рез дУгу при однофазных замыканиях на землю, предложен
заземлять нуль высоковольтной стороны силового трансфп
матора СЦБ (рис. 61) с помощью контактора МК-310Б-М р-1
Благодаря этому однофазные замыкания на землю, на вр®
измерения расстояния до места повреждения, превращают*^
однофазные к. з. Для измерения расстояний до мест одно*®
ных к. з. в любой фазе, кроме контактора в цепи нулевого »
вода трансформатора, на фазе В устанавливают трансфер*®
320	В
ка (см. рис. 49), аналогичный установленным на двух других
лазах фидера ВЛ СЦБ, а также соответствующее токовое ре-
* и четыре герконных реле-повторителя, срабатывающих при
,1tпечении контактора.
0 Таким образом, с помощью аппаратуры АОП-1 предусмот-
ена возможность замера расстояний до мест повреждений при
JceX видах к. з.
В проектном варианте принязки аппаратуры АОП-1 для
заземления нуля высоковольтной обмотки трансформатора
СЦБ вместо контактора предусмотрен разъединитель РЛНД-
10/400 с моторным приводом УМ.П-2 (см. рис. 61), которые
монтируют в камере трансформатора, а пульт управления
цуУ-ПБ приводом — в помещении подстанции рядом с аппа-
ратурой АОП-1. Телеуправление разъединителем осуществля-
ют от стойки телемеханики, установленной в пассажирском
здании станции или ином месте.
Кроме операций «включить» и «отключить», предусмотрена
телесигнализация контроля отключения разъединителя по те-
леуправлению или по цепям ручного управления. При возник-
новении в линии замыкания К1 на землю, например фазы В,
включение разъединителя Р приводит к однофазному к. з. с
увеличенным током iK. При этом от вторичных обмоток транс-
форматоров тока и напряжения фидера СЦБ в блоки входов
Вх1 и Вх2 (рис. 62) поступают напряжения, пропорциональные
току и напряжению к. з.
Здесь поступающие напряжения трансформируются, вы-
прямляются и подаются на вход преобразователя П, где пре-
образуются в частоту. С выхода блока П частоты, соответст-
вующие току и напряжению к. з., поступают на вход блока
коммутации БЗ, в котором производится определение полного
сопротивления ВЛ СЦБ до места к. з. путем отсчета числа
От щита 0,4/0,23 кВ
ПУУ-Ц5
-----о-
ВТ „
-----о-
20
'РПР 9
кТу—^
s
КП
—о—
-24В
ВР
—о------
-24В
---о----
КОР
----о----
Одр. пробод
----о —
КРУР
Отключить разъединитель	1 апнэиуодидэивуХ
Включить разъединитель	
Контроль отключения разъединителя	| Телесигнализация
Контроль ручного управления разъединителем	

I 4
б
м
61. Установка разъединителя в нулевом выводе трансформатора СЦБ
и управление им
121
Рис. 62. Блок-схема передающего (а) и приемного (б) полукомплектов 3,
паратуры типа АОП-1
периодов напряжения к. з. w3a один период тока к. з. и делен,,
напряжения на ток.
Полное сопротивление ВЛ СЦБ пропорционально расстс».
нию до места к. з., при отсчете которого с блока БЗ додже;
быть снят запрет от блока защиты 3. Запрет снимают при ср?
батывании защиты фидера, что исключает запись обычных to
бочих токов и напряжений. Отсчет расстояния до места к. >
и запоминание этого расстояния выполняют счетчиком Сч, со-
стоящим из трех счетчиков числа импульсов, каждый из кото
рых отсчитывает соответственно полукилометры, километры
десятки километров.
С выхода счетчика Сч закодированное значение расстоянк
поступает на выходной блок устройства Вых, где производи
усиление сигналов. Усиленные сигналы осуществляют включе
ние выходных реле. Одни из контактов выходных реле замык»
ют цепи телесигнализации контролируемого пункта ТС-КГ
другие включают сигнальные лампы, что позволяет виЗуальн
с помощью переводной таблицы определить расстояние до М-1
та к. з. непосредственно на передающем полукомплекте апп*
ратуры.
Питание передающего полукомплекта осуществляют отW
пового блока питания БП электронной, системы телеуправ^
ния «Лиена». На энергодиспетчерском пункте в приемном в
лукомплекте телесигнализации на соответствующих выхода
матриц ТС-ДП кодируются длинные импульсы, соответствуй
щие коду расстояния до места к. з„ переданному с подстз’1'
ции-
К,- выходам матриц ТС-ДП подключены ячейки нам»
ЯП 1-ЯI1N (рис. 62, б), количество которых равно числу!
тролируемых подстанций. При передаче кода расстояния^
места к. з. в ячейке памяти ЯП на длинных импульсах про*
ходит перемагничивание элементов, соответствующих вклЮК
ным реле в передающем полукомплекте. Таким образом,
формация о расстоянии до места к. з. оказывается зафпкСЧ
ванной в ЯП на ДП.
122
д;1я поступления на ДП информации об автоматическом от-
личении фидера ВЛ СЦБ на одной из подстанций энергодис-
I тчер включает соответствующий переключатель П1-П10, и
Информация с ячеек ЯП поступает на вход дешифратора Д,
** * преобразуется из двоично-десятичного кода в десятичный,
йрВ включении переключателя предыдущая информация сбра-
сывается с ДешиФРатоРа схемой сброса С и поступает на блок
Динелей У и с их выходов — на блок цифровой индикации
)///. Питание приемного полукомплекта производят от блока
Следует, однако, отметить, что и аппаратура АОП-1 при
этом методе не обеспечивает требуемой точности и надежности
измерений. Так как сети ВЛ СЦБ выполнены в основном сталь-
ными проводами, километрическое комплексное сопротивление
в них зависит от тока и имеет нелинейный характер, что за-
трудняет перевод замеренного комплексного сопротивления в
расстояние. Аналогичные трудности обусловливают кабельные
вставки и другие неоднородные элементы в линиях автоблоки-
ровки. Кроме того, аппаратура АОП-1 очень чувствительна к
качеству питающего ее напряжения. Возникновение помех в пи-
тающем напряжении в токе при к. з. резко снижает точность из-
мерений.
Для определения места к. з. методом 1 используют функ-
циональную зависимость расстояния до места повреждения от
тока к. з., который контролируют фиксирующими амперметра-
ми. К наиболее совершенным, широко применяемым в энерго-
системах относят фиксирующие импульсные приборы ФИП
Рижского опытного завода «Латвэнсрго», которые состоят из
измерительного блока, а также блоков отсчета и управления.
При любом виде к. з. на линии ток поступает на переход-
ный трансформатор тока, на выходе которого напряжение вы-
прямляемся и через контакты реле пускового органа подается
Для зарядки запоминающего конденсатора. Напряжение на
Этом конденсаторе пропорционально току к. з. Далее конден-
сатор подключают к схеме преобразователя «напряжение —
число», принцип действия которого основан на дискретном раз-
РяДе конденсатора с выдачей на счетчик числа импульсов, про-
i ^Римональиого току к. з.
L Для каждой фидерной зоны путем проведения искусствен-
Ф11пК‘ строят номограмму зависимости показания счетчика
си места одно-, двух- и трехфазного к. з. при разных на-
K z,>«eHHHX фидера ВЛ СЦБ. Таким образом, зная характер
g-|3' (°Дно-, двух- или трехфазное) и напряжение на фидере
.1;,и '-ЦБ, по показаниям счетчика ФИП и номограмме опреде-
QqJ Иесто повреждения. Эксплуатация прибора ФИП на ВЛ
3(j* Лазала, что точность измерения на расстоянии до 25—
 Аи Не пРевышает ±3% [1]
I «алогичный принцип заложен в основу вновь разработан-
123
лого фиксирующего индикатора ЛИФП, который предназначь
для определения места к. з. на воздушных линиях электрод'
редачи 110 кВ и выше. Этот прибор кратковременно запомню
ет входной сигнал (тока и напряжения) в аналоговой фор^
а затем преобразует в число импульсов, прямо пропорциона.ъ
ное его значению.
Известен еще один метод определения мест ловреждець;
123] .основанный на измерении отношения токов к. з. фидбр/
смежных подстанций. Зависимость этой величины от рассгс.
ния до места повреждения однозначна, но ее недостатком
ляется гиперболический характер. Зависимость, близкую к л
нейной, можно получить при использовании отношения то»,
фидера одной из подстанции к сумме токов фидеров обеих ло_
станций. Погрешность возможна лишь из-за колебания уро
ней напряжения на шинах смежных подстанций.
Близко к линейной и практически не зависит от колебань
уровней напряжения на шинах питающих подстанций отпоит,
ние модуля полного сопротивления к. з. (или входного солр.
тивления), замеренного со стороны одной из подстанций (4
к сумме этих сопротивлений, замеренных со стороны обеа
подстанций (Zi+Z2). При использовании метода, основан#
на измерении отношения модулей сопротивлений / - Z>— I СуЩ
\Z|+Z.'2/
ственно снижается (по сравнению с методом Z) погреши#’
измерений, вносимая переходным сопротивлением в месте ш
реждения.
К недостаткам метода следует отнести поочередиость заме
ров Z от смежных подстанций (с интервалом времени АВР
при консольных схемах питания линий.
23.	Контроль питания сигнальных точек
В эксплуатации часты случаи перегорания предохранителе
и других повреждений на линейных трансформаторах ОМ, пр
водящих к нарушению питания отдельных сигнальных то*ь
Известен ряд предложений по контролю питания сигналь”1*
точек, разработанных с целью своевременного выявления и ус
ранения возникающих неисправностей.
Наиболее простое из них по реализации (рис. 63) заклкя-
ется в том, что к выводам вторичных обмоток понизигельМь
трансформаторов каждой сигнальной точки подключают V
пу накаливания небольшой мощности, которая излучает -
правленный поток света в сторону железнодорожного полЯ
При исчезновении питания лампочка гаснет. Локомотив*
бригады проходящих поездов (или иной персонал), пРнН^Ж‘
формацию о погасании лампочки на какой-либо сигнальной
ке, передают ее энергодиспетчеру, который принимает Ж
по организации ремонта возникшей неисправности. . НесМ
124
Рис. 63. Схема контроля питания сигнальных точек СЦБ:
а — контролируемая линия; б —сигнальная линия
/иенство этого способа контроля заключается в неоперативном
л случайном характере восприятия и передачи информации.
Известно устройство, содержащее провода сигнальной ли-
нии СЛ (см. рис. 63) вдоль контролируемой трассы ВЛ, в ко-
торые параллельно включены замыкающие контакты дополни-
тельных контрольных реле, установленных и подключенных к
вторичным обмоткам питающих трансформаторов каждой сиг-
нальной точки. При этом на центральном пункте, например,
тяговой подстанции, установлены блоки сигнализации о состоя-
нии контролируемых объектов и согласования с проводами
сигнальной линии. Однако выявление светофора, питающий
трансформатор которого обесточен, затруднено, так как со-
противление сигнальной линии и переходных контактов в мес-
тах присоединения к ней контрольных реле изменяется.
Известны модификации этой схемы, в которых закорачива-
ние проводов сигнальной линии происходит через добавочные
сопротивления, кодирующие каждую сигнальную точку по про-
текающему в линии току через блок сигнализации центрально-
го пункта.
Наиболее совершенным с точки зрения технической прора-
ботки является устройство [24], в котором последовательно с
замыкающими контактами контрольных реле Р трансформа-
торов Т каждой сигнальной точки включены цепочки L, С, на-
кроенные на резонанс напряжения кодирующих частот, кото-
рое поступают в сигнальную линию от специального генерато-
ра частот, установленного на центральном пункте.
L При отключении, например, трансформатора ТЗ контакт
Г°нтрольного реле РЗ замкнется и цепочка C3—L3 окажется
крюченной в провода сигнальной линии СЛ. Мультивибратор
является задающим генератором и вырабатывает прямо-
125
угольные импульсы, поступающие в счетчик-распределитя*.
СР, который переводит в идущее положение блок С сигналиаЗ
ции и приводит в действие блок Ч выбора частот, с помщцЯ
которого последовательно изменяют параметры колебательна
го контура генератора КГ, который вырабатывает серию чд.
тот — /1, /‘2, fs, fn во всем диапазоне частот, на которые на'
строены колебательные контуры, содержащие индуктивности д
и соответственно конденсаторы С в проводах сигнальной ли,
НИИ.
Эти колебания усиливаются усилителем У и через согласуй,
щий блок БС поступают в провода сигнальной линии. ^aj!
только частота генератора КГ окажется равной частоте соб
ственных колебаний контура из индуктивности L3 и конденса
тора СЗ в сигнальной линии возникает ток резонанса, которц,
вызовет сигнал на выходе’ блока БС, соединенного с входов
анализатора А. Этот сигнал подается на вход счетчика-рас-
пределителя СР, который приводит в действие блок сигнала
зации С, передающий информацию на пульт-табло Т диспет-
чера, на котором воспроизводят соответствующую сигнала
зацию.
Известны и другие схемы контроля питания сигнальных то-
чек, например, с использованием камертонных фильтров. Одна
ко все они находятся в стадии опытной или проектной разработ
ки, не получив еще широкого внедрения в эксплуатацию.
Глава VII
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕЛИМОВ РАБОТЫ
УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВЖ СЦБ
24.	Мешающие влияния устройств электроснабжения
на работу СЦБ и способы их устранения
На действующих участках дорог бывают случаи неправиль-
ной работы устройств СЦБ. Наряду с другими причинами этс
может быть в результате переключения фидеров в сетях элект-
роснабжения, кратковременного перерыва или понижения На
пряжения источника питания переменного тока, попадания И8’
пряжением (50 Гц) от постороннего источника в рельсовые цело
Рассмотрим влияние кратковременного перерыва питано
на устройства СЦБ, а также условия возникновения помех 8
рельсовые цепи от устройств электроснабжения на электрИф8’
цированных участках и способы их устранения.
Предупреждение перекрытия сигналов при переключения
в сетях электроснабжения. При кратковременном снятии
пряжения с ВЛ СЦБ на электрифицированных участках
126
ады на это время гаснут. Затем на сигнальных точках пере-
гона и промежуточных станций, переведенных на автодействие
,г е. работающих как автоблокировка), восстанавливается
Прежнее сигнальное показание. Разрешающие сигналы стан-
ции, не переведенные на автодействие, перекрываются на за-
претающие, и открыть их может только дежурный по стан-
ции-
Предупреждение перекрытия разрешающих показаний све-
тофоров на запрещающие при кратковременных перерывах или
значительных понижениях напряжения в сетях электроснабже-
ния может быть достигнуто некоторым увеличением замедле-
ния сигнальных реле, которое по условиям безопасности дви-
жения поездов не должно быть более 2—3 с. Установлено, что
на вновь проектируемых и реконструируемых участках, обору-
дуемых автоблокировкой и электрической централизацией, ре-
лейная защита и автоматика линий, питающих автоблокировку,
должны обеспечивать восстановление напряжения на линии в
течение 1,3 с после возникновения проходящего к. з„ а схемы
устройств СЦБ — предотвращать закрытие сигнала при прек-
ращении питания в течение указанного выше времени.
В действующих устройствах расчетные значения замедле-
ния сигнальных реле необходимо проверить в каждом отдель-
ном случае исходя из измерения фактического времени переры-
ва питания при переключениях и замедлении на отпадание и
притяжение якорей всех реле, входящих в цепь сигнальных реле.
В большинстве случаев замедление выполняют путем установ-
ки конденсаторов, которые в процессе эксплуатации стареют,
поэтому необходим периодический контроль за временными ха-
рактеристиками реле.
Для фиксации и определения длительности исчезновения
напряжения или значительной посадки его в ВЛ СЦБ приме-
няют приборы ПФО-СЦБ-70. Напряжение непосредственно в
линии контролируют при помощи трансформатора и двух ре-
ле— РН1 и РН2 (типа РН-54/160), включенных на линейное
напряжение, уставку срабатывания которых принимают рав-
ной 60—70% номинального напряжения в линии.
Прибор отдельно фиксирует исчезновение напряжения про-
должительностью, превышающей время срабатывания путевых
Реле счетчиком Сч2 (рис. 64). Это время должно определяться
в зависимости от местных условий и составляет нс менее 1,3-*-
*^2,5 с. Счетчик Сч1 срабатывает при посадках и исчезновени-
ях напряжения любой длительности. Прибором можно также
1'°нтролировать переход питания на резервную линию. В этом
£ДУчае на дежурном пункте загорается сигнальная лампа Л2.
уРибор может работать в помещениях и на открытом воздухе
<пРи температуре от 4-50 до —50°C). При оперативном пере-
ливом токе прибор подключают через автотрансформатор и
ЫпРямительный мост.
127
Таким образом, если при оперативных или аварийных пера
ключениях питание устройств СЦБ перейдет на резервный J
точник, а счетчик Сч2 сработает, то следует проверить и Л
необходимости пересмотреть уставки защит и автоматики А
тающих пунктов. Если же сработает только счетчик Сч1 и ппь
этом будут сбои в работе СЦБ, то причины нужно искан,
устройствах СЦБ.
Защита рельсовых цепей от влияния линий, проходящих Пс
опорам контактной сети и искусственным сооружениям, и.
электрифицированных участках постоянного тока при попада”
нии в рельсовые цепи напряжения частотой 50 Гц может на
рушиться работа СЦБ. Мешающее напряжение частотой 50 Гр
возникает при повреждении изоляции низко- и высоковолътны-
сетей и соединении проводов этих сетей с рельсами или зазек
ленными на рельс опорами и конструкциями контактной сетк
Если под действием мешающего напряжения путевое реле (нг
пример, ИРВ-1-110) кодовых рельсовых цепей останется лрв-
тянутым в паузах кода, то на светофоре появится запрещаю-
щий сигнал. Ложная работа рельсовых цепей в этом случае
происходит при токе помехи более 0,5 А.
Опыт Октябрьской железной дороги показал, что в релг
совых цепях с непрерывным питанием и путевыми двухэлеменг
ними реле ДСР, применяемых на приемо-отправочных ста;
ционных путях, ложная работа путевого реле зависит не трл.-
ко от тока помехи в путевой обмотке реле ДСР, но и от угла
между этим током и напряжением в другой (местной) обмотке
ДСР. Отпадание якоря путевого реле и, следовательно, появЖ-
ние запрещающего сигнала могут произойти в этих рельсовь
цепях при токе помехи более 1,5 А.
Так как сопротивление «рельс — земля» весьма мало, то»-
мыкание проводов высоко- и низковольтных сетей на рельсе
вые цепи равносильно однофазному замыканию на землю. Я*
этому защиту рельсовых цепей от мешающего влияния лини-
проходящих по опорам контактной сети и искусственным
Рис. 64. Принципиальная схема при-
бора ПФО-СЦБ-70
Рис. 65. Протекание тяговых
по обмоткам дроссель-трансфОИ
торов
128
оРуЯ<ениям, можно рассматривать как защиту сетей от одно-
жз'зных замыканий на землю.
* Для исключения ложной работы путевых реле необходимо
1едить за правильной эксплуатацией сетей, проходящих по
Опорам контактной сети и искусственным сооружениям. В се-
тЯХ напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью
уровень изоляции как фазных, так и нулевого проводов дол-
жен быть рассчитан на напряжение не ниже 1 кВ переменного
тока-
Для предотвращения замыканий проводов на опору изоля-
торы крепят на деревянных траверсах с ограничителями со
стороны опор. Для того чтобы ток нулевого провода не ответ-
влялся в рельсы, запрещено производить его повторные зазем-
ления. Металлические корпуса и другие нетоковедущие метал-
лические детали приборов освещения соединяют с нулевым про-
водом и надежно изолируют от опоры. Подводящий питание к
светильникам и прожекторам кабель прокладывают изолиро-
ванно от опоры, броню снимают и защищают от возможных
повреждений на высоте 2,5 м от земли.
В сетях с изолированной нейтралью до 10 кВ провода так-
же необходимо подвешивать на изоляторах, закрепленных на
деревянных траверсах с ограничителями со стороны опор. Пи-
тающие фидеры высоко- и низковольтных линий должны быть
оборудованы устройствами защиты или сигнализации от одно-
фазных к. з.
Влияние нагрузки и к. з. в тяговой сети на работу рельсо-
вых цепей. Помехи тягового тока возникают в результате асим-
метрии рельсовой цепи — продольной и поперечной. Рельсовые
нити при продольной асимметрии имеют разное сопротивление,
а при поперечной — неодинаковое сопротивление изоляции от-
носительно земли. Продольная асимметрия получается при
отсутствии или плохом состоянии стыковых соединителей и из-
менении сопротивления стыков из-за ослабления болтов, за-
грязнения накладок, а также из-за плохого контакта одной из
перемычек дроссель-трансформатора с его выводом и рельсом.
Поперечная асимметрия образуется при низком сопротивле-
нии изоляции опор, подсоединенных к одной рельсовой нити, и
приводит к неравномерному распределению тягового тока по
Рельсовым нитям, в результате этого по полуобмоткам дрос-
сель-трансформатора (ДТ) протекают разные токи (рис. 65).
создаваемые ими потоки имеют встречное направление, пол-
ностью не компенсируются и образуют результирующий маг-
Итный поток, который подмагничивает сердечник дроссель-
Рансформатора. Это снижает напряжение переменного сиг-
льного тока на вторичной обмотке ДТ и зажимах путевого
При большой асимметрии напряжение на путевом реле
П^/Кет снизиться настолько, что опустится якорь, и светофор
Рсключится на запрещающее показание. Кроме того, во вто-
1^162	12»
ричную обмотку индуцируются гармоники тягового тока, до.
давление которых не в состоянии обеспечить фильтр, имел
щийся в рельсовых цепях. Попадание в путевое реле напряже.
ния гармоник тягового тока также может привести к закрытие
светофора.
Коэффициент асимметрии
Л-=[(/,-/2)/(Л + /2)]Ю0%,
где /1 и /а— токи в первом и втором рельсах.
Для электрической тяги постоянного тока допустимое значение
= 4%. для переменного тока Л=12%.
Обычно мешающее воздействие из-за большого уровня ц,.
мех проявляется при приближении электровоза к проходному
светофору, когда разрешающий желтый или зеленый огонь
вначале меняется на красный, а после отключения машинисток
тягового тока разрешающий огонь появляется вновь.
Снижение поперечной асимметрии достигается включение
в заземляющий трос, соединяющий опору с рельсом, искровог
промежутка, напряжение пробоя которого должно быть 800-
1200 В. На участках постоянного тока искровые промежутка
устанавливают на металлических и железобетонных опорах к
анодных и знакопеременных зонах при токе утечки в цеп:
«рельс — консоль» более 40 мА и на железобетонных опорах
катодных зонах при токе более 2,5 мА. На участке перемени,
го тока искровые промежутки размещают на всех опорах пр
сопротивлении «рельс — консоль» менее 100 Ом.
Железобетонные опоры на участках переменного тока обьг
ко имеют сопротивление более 100 Ом, однако эти опоры с ан
керами якорного типа вследствие заниженного требования
изготовлению последних имеют, как правило, низкое сопропг
ление «опора — рельс». Поэтому в заземлении эчих опор в пер
вую очередь должны быть установлены искровые промежутк
Имеющаяся тенденция отсоединения заземления опор Р1
рельсов исходя из условия защиты от коррозии на электро
фицированных участках постоянного тока значительно снЯЖ«1
поперечную асимметрию рельсовых нитей. Улучшению работ
устройств СЦБ способствует также включение силовых веит
лей в заземления опор (диодные заземлители), постов секи11
пирования, искусственных сооружений и т. д.. препятствуют*
прохождению токов из рельса в землю через указанные за-;е'
ления.
Наибольшая асимметрия токов может произойти в мо«1
мощного к. з. в контактной сети. Это приводит к опасным
ренапряжениям в путевых приборах автоблокировки, лост®‘
ющих несколько тысяч вольт, в результате чего могут п0£.
диться приборы в релейных шкафах. Для ограничения
напряжений непосредственно на зажимах вторичных
ДТ включают вентильные разрядники РВН-250 или РВНи*Я
130
0ри повреждении на электровозе ток к. з. проходит в оба
рельса одновременно, и в этом случае неравномерность токов
g пол} обмотках ДТ определяют только асимметрией рельсовых
нитей.
Па участках с отсасывающими трансформаторами влияние
тяговой нагрузки и токов к. з. проявляется в меньших разме-
рах и на более коротком расстоянии, чем на участках без от-
сасывающих трансформаторов.
25.	Замыкания на землю, их последствия
и борьба с ними
Однофазные замыкания в высоковольтных сетях. ВЛ СЦБ
и продольные линии на электрифицированных участках работа-
ют с изолированной нейтралью, и замыкание одной из фаз на
землю не создает короткозамкнутого контура, в связи с чем
при повреждении не возникают большие токи. Однако замыка-
ние одной из фаз приводит к возникновению ненормального ре-
жима сети и может нарушить работу устройств СЦБ.
Рассмотрим характер изменения токов и напряжений в се-
ти при однофазных замыканиях (рис. 66). При металлическом
замыкании на землю одной фазы, например фазы А, в точке К
ее напряжение относительно земли становится равным нулю, а
напряжение нейтрали Н — равным напряжению фазы [7н = Цф
(см. рис. 66). Напряжение неповрежденных фаз В и С относи-
тельно земли (t/'в и U'c) повышается до междуфазного. Меж-
дуфазпые напряжения при этом остаются неизменными.
В неповрежденных фазах под действием напряжения Ц'в и
U'c протекают емкостные токи 1'с(ву и I'cio, опережающие со-
ответствующие напряжения на 90°. Ток /3 в месте повреждения
равен геометрической сумме токов /'с<в) и Гс(су и противопо-
ложен им по фазе (рис. 67). Значения токов определяют по
формулам:
/'c(B) = £/'B/Xc=(lZ3(J*)/Xc;
lc(ci = U'c/Xc — yf SUft/Xc-
Геометрическая сумма этих токов в соответствии с рис. 67
/з=(3(/ф)/Хс.
Подставляя 1с = и^1Хс, получим
/»=3/с =34/ фшСуд/,
Где V
лс —емкостное сопротивление фазы относительно земли;
— емкостный ток фазы в нормальном режиме;
Суд — емкость 1 км фазы относительно земли;
г, I — общая протяженность одной фазы сети.
131
Рис. 66. Схема однофазного замы-
кания на землю
Рис. 67. Векторная диаграм-
ма при однофазном замы-
кании
Напряжение
венно:
и ток нулевой
последовательности соответсь
1)й=йл, /0=/з/3.
Токи /о и /3 совпадают по фазе и отстают от вектора н\.
пряжения Uc на 90°. Практически замыкания на землю обы-
но происходят через переходные активные сопротивления. Пр
этом напряжение поврежденной фазы относительно земли н
снижается до нуля, а напряжения неповрежденных фаз ок
зываются больше фазного, но меньше междуфазного. В этс
случае и напряжение нулевой последовательности полу чае.
меньше фазного.
Вследствие повышения напряжения на неповрежденных ф
зах при однофазных замыканиях необходимо усилить изоляпк
оборудования. Известны случаи повреждений оборудования пр
однофазных к. з. и, в частности, трансформаторов напряжет
С другой стороны, работа сети с повышенным напряжена
может привести к повреждению других фаз, что вызывает дв}
или трехфазное к. з. или замыкание на землю двух фаз в ра
ных точках.
Емкостный ток при замыкании на землю в момент пвг^'
ния дуги при прохождении тока через нулевое значение вы_
вает повышение напряжения и повторное зажигание дуМ* *
вышение напряжения достигает четырех-пятикратного значен1
по’сравнению с номинальным и может обусловить появ.1®1
перемежающейся дуги. Длительное воздействие перенапря*'
ния на изоляцию (например, кабельных линий) может прив^
к ионизации и тепловому пробою ее в любой точке сети. |
Емкостные токи при замыканиях на землю в определяя'*’
условиях могут оказать мешающие действия на цепи
кировки, когда частота указанного тока совпадает с чаС\* I
сигнального тока рельсовых цепей. Токи однофазного
проходят через дроссель-трансформатор и могут вызвать ™
132	I
g срабатывание путевого реле СЦБ, подключенного в ДТ
|Рцс. 68), кроме того, они оказывают мешающее влияние на
Проходящие вблизи воздушные линии связи.
Зашита от однофазных к. з. В связи с указанным необходи-
мо принимать меры к предотвращению однофазных к. з. на
Зе.мл10’ а также ограничить их по значению и времени дейст-
вия-
Ограничение токов однофазного к. з. в сетях с изолирован-
ии нейтралью достигается подключением ВЛ СЦБ через изо-
л11р\к>щие (или разделительные) трансформаторы. Например
(рис. 69), ток однофазного к. з. в точке К2 на линии Л2, изо-
лированной от линии Л1 трансформатором ТСЦБ, определяют
.емкостным током только линии Л2, а при однофазном к. з. в
точке KI отсутствует «подпитка» повреждения от линии Л2.
.При отсутствии трансформатора ТСЦБ ток к. з. в точке К1 или
i Д'2 определялся бы емкостным током обеих линий.
Для контроля замыкания на землю используют схему из
1 трех реле минимального напряжения, включенных на напря-
кжеиие фаз относительно земли вторичных обмоток трех одно-
фазных трансформаторов или специально для этих целей пре-
дусмотренного трехфазного трансформатора (см. рис. 50, а).
Кроме того, применяют схему с одним реле напряжения, вклю-
ченным на напряжение нулевой последовательности, для чего
вторичные обмотки трансформатора напряжения соединяют в
[разомкнутый треугольник (см. рис. 50,6).
На ВЛ СЦБ 75 Гц под действием наведенного напряжения
|от контактной сети и линии ДПР в реле напряжения появляет-
ся мешающее напряжение частотой 50 Гц, от которого реле
может ложно сработать. По предложению Юго-Восточной до-
I рогн реле, контролирующее напряжение нулевой последова-
Гтельности, включают через фильтр (например, ФП-75), про-
пускающий только ток частотой 75 Гц.
Рис 68. Мешающее действие	Рис. 69. Включение изолиру-
°Днофазного замыкания -на	ющего трансформатора
рельсовые цепи:
,'Ч>нтЛ°СС< льтРансформатор; • — опора
ктной сети; 3 — сопротивление за-
земления опоры
133
Указанные схемы защиты или сигнализации работают!
лективно, если защищаемая линия подсоединена к источщ?
питания через изолирующий (разделительный) трансформат^'
как это показано на линии Л2 (см. рис. 69).
При подключении на шины источника питания несколмк
линий без изолирующего трансформатора устройство сигнал;,
зации работает неселективно, и поврежденную линию оцред,
ляют путем поочередного отключения присоединений, что л,
зано с кратковременным нарушением питания потребителей
Для селективного отключения повреждения применяют
мы с трансформатором тока нулевой последовательности TH
состоящим из стального сердечника, на котором располагай
вторичную обмотку. Ток в обмотке реле, подсоединенный
ТИП, пропорционален току нулевой последовательности.
ко в связи с большой погрешностью ТИП, которая достиг;.
50%, пользоваться коэффициентом трансформации в расчет,
нельзя.
Для защиты линии ТИП выполняют кабельного типа: ТЗ
ТЗЛ — с нераздельным сердечником, надеваемым на кабель ;
монтажа воронки; ТЗР и ТФ — с раздельным магнитопровоть?
В качестве токового реле применяют высокочувствителыч.
электромагнитные реле РТ-40/1Д, которые позволяют обесг.-
чить защиту при первичных токах 3—5 А.
Для предотвращения неправильного действия защиты от г-
ков небаланса, кратковременно проходящих во время переХсс
ных процессов при замыкании на землю во внешней сети
схему защиты включают реле времени, создающее выдери
времени 0,5—2 с. Рассмотрим распределение токов зайыкаяи
на землю в схеме с двумя линиями (рис. 70). Из приведении
рисунка видно, что емкостный ток проходит по поврежденнь
и неповрежденным линиям, причем через ТНП повреждень
линии проходит ток неповрежденной линии, имеющий нанр-
ление от шин к месту замыкания. Если бы к шинам было ДО
ключено еще несколько линий, то через ТНП поврежден'1
линии проходил емкостный ток и этих линий. Таким образ-
через ТНП поврежденной линии проходит емкостный ток в
сети за вычетом емкостного тока поврежденной линии.
Через ТНП неповрежденной линии в сторону шин прохо-1
емкостный ток только этой линии. Поэтому, чтобы ложно
сработала защита линии, уставку защиты с ТНП выбЙВ
больше емкостного тока этой линии. Это снижает чувствит^.
ность защиты, а если общий емкостный ток других лини*
превосходит емкостный ток поврежденной линии, то Ра^и.
репная защита вообще неприменима. В этом случае целе^-
разно использовать направленные зашиты, которые не оТ^Д
вают от собственных емкостных токов защищаемой
Защита 33П-1. Чебоксарский электроаппаратныи
выпускает направленную защиту типа ЗЗП-1, предназиаЧИ
134
J
рис. 70. Распределение тока одно-
фазного замыкания на землю
6(10)к'и
Рис. 71. Схема испыта-
ния защиты ЗЗП-1
лля селективного отключения линий с изолированной нейт-
ралью с суммарным емкостным током 0,2и-20 А. Защита реа-
гирует на ток и напряжение нулевой последовательности. Тех-
нические данные реле ЗЗП-1: угол .максимальной чувствитель-
ности 90' (ток отстает от напряжения); напряжение питания
цепей постоянного тока 24 В; напряжение нулевой последова-
тельности 100 В; реле имеет три уставки по первичному току
Врабатывания—0,07; 0,5; 2 А; время срабатывания 45-10"3 с.
[ Для защиты реле во время переходных процессов при замы-
кании на землю цепи напряжения подключают к трансформа-
тору напряжения через последовательный фильтр с резонанс-
ной частотой 50 Гц. В качестве источника питания 24 В можно
'использовать блок БПН-11, а также аккумуляторные батареи
F Другие источники с делителями напряжения (при необходи-
мости).
В Особенностью однофазного замыкания на землю для линий,
ртйгсщихся от распределительных устройств 6(10) кВ тяго-
гЬ1х подстанций постоянного тока, является наличие в токе за-
икания на землю высших гармонических частотой 100 Гц и
ЧТо приводит в ряде случаев к загрублению защиты или,
В®®°рот, к ложной ее работе. Поэтому специально для тяго-
К подстанций разработана модификация защиты ЗЗП-1
•“П-IM) с повышенной отстройкой от высших гармонических
Га „ Переход от защиты ЗЗП-1 к ЗЗП-1М осуществляют за-
Vй съемных панелей реле.
33п Рав1|льность выбора полярности при подключении реле
$оС7 к трансформаторам тока и напряжения, а также надеж-
кза ег° срабатывания следует проверять путем искусственно-
*ей||,’'4Ыкания фазы на землю (рис. 71) при отключенном ли-
°м разъединителе ЛР. Ток однофазного замыкания на зем-
135
лю измеряют трансформатором ТТ или прибором В'Аф-g^
соблюдением правил техники безопасности.
На фидерах, питающих ВЛ СЦБ, если нет резервно,
питания сигнальных точек от других линий защита от одь
фазных замыканий на землю должна действовать на сигма
На фидерах, питающих цепи продольного электроснабжения,
также автоблокировки при получении резервного питания л.
нальными точками от других линий защита должна обеспеч
вать отключение фидерного выключателя.
Защиты с ТИП и, в частности, с реле ЗЗП-1 работают m
включенных двух и более электрически связанных линиях,
других случаях селективный контроль однофазного к. з. осущ
ствляют при помощи трансформаторов напряжения. В качесг-
примера (рис. 72) для линий автоблокировки Л1 и Л2, п
соединенных к шинам через изолировочные трансформато;
показана расстановка устройств С селективной сигнализаЕ
(или отключения) на трансформаторах напряжения TH)
TH 2, а для продольного электроснабжения ЛЗ п Л4-
трансформаторах тока нулевой последовательности ТНП1
ТНП2. Если оперативно отключают линию ЛЗ (или Л4и*\
обеспечивают отключение линии Л4 (или ЛЗ) при однофамо
МВ ТСЧБ
Л1
ТН1
замыкании на ней от схемы контроля изоляции, выполнен:
на трансформаторе напряжения шин TH (см. рис. 72).
Однофазные замыкания в низковольтных сетях и защита!
них. Наибольшую опасность для рельсовых цепей предстЬ
ют однофазные замыкания в трехфазных сетях с заземлен:
нейтралью, сопровождающиеся токами к. з., достаточными
нарушения работы устройств СЦБ. В сетях с изолирован"
нейтралью однофазные к. з. не приводят к непосредствен
опасности для работы рельсовых цепей, но при этом созд
условия Д.1 я возни кн^^И
опасного двойного замыка
на землю.
Для низковольтных сете
изолированной и зазеМЖ
нейтралью с целью обесг
ния безопасности обслуЖ>
ния электрооборудования
работаны и применяют •
личные схемы защитной
ключения при снижеИЙЧ ’
ляции фазы или одноф*-'
к. з. В зависимости о*
что является входной В®,
ной, на изменение КОТ°Р^
агирует то или иное устр..
во, применяют следую^1",
мы защитного отключе*1^
MB ТСЦБ
Л2
THZ
не
ЛЗ
ТНП1
, Л.
тнпг
МВ
Рис. 72. Расстановка устройств кон-
троля однофазного замыкания на
зеМлк*
136
^пряжение Фазы относительно земли, на ток замыкания на
землю, вентильные на постоянном и переменном оперативном
10ке, а также различные комбинированные схемы. Эти схемы
^повременно обеспечивают защиту от попадания токов одно-
^азного к. з. в рельсовые цепи.
в сетях с изолированной нейтралью устанавливают реле
каПряжения для контроля всех фазных напряжений, а также
веНТи.1ьные схемы, например реле контроля изоляции РКЗ-
1151 (завод «Цветметлрибор», г. Нальчик). Исполнительное ре-
де в РКЗ-Н51 подключено к трем фазам через вентили. В этих
сетях используют асимметры, например, РА-74/2, контроли-
рующие напряжение нулевой последовательности.
** В сетях с заземленной нейтралью для защитного отключе-
ния сетей, проходящих в искусственных сооружениях, приме-
няют схемы, реагирующие на ток замыкания на землю. Для
этого в цепи заземления на рельс искусственного сооружения
включают токовое реле (при необходимости — через транс-
форматор тока).
Схемы с трансформатором тока нулевой последовательности
применяют в сетях с изолированной и заземленной нейтралью.
26. Несинхронные включения преобразователей частоты
50/75 Гц и меры их предупреждения
На участках с ВЛ СЦБ 75 Гц при включении разъедините-
ля на линии для двустороннего ее питания от преобразовате-
лей частоты смежных подстанций могут быть случаи несинхрон-
ного включения линии (или преобразователей). В момент вклю-
чения уравнительный ток между преобразователями смежных
подстанций
/ нс = Д£7(22п 4- 2Zr-f-Z.i),
FJe Zn. 2Я — сопротивления фазы преобразователя, трансформатора и
линии;
ДЕ — напряжение, равное геометрической разности э. д. с. Е\
и Е2 включаемых преобразователей.
1 Наибольшее значение тока получают при угле между векто-
Эами э. д. с. Е\ и Е2 смежных преобразователей 6 = 180°. Тогда
ДЕ=Е|4-Ег.
р.Л связи со значительным сопротивлением линии ток преоб-
Пателя 75 Гц не превышает 200—230 Айв основном со-
рвляет 1004-140 А.
’Heij анменьше€ значение напряжения при несинхронных вклю-
I(j 1,ях возникает примерно в середине линии. При наибольших
"есинхронного включения напряжение в середине линии
I ает практически до нуля.
137
Полная самосинхронизация зависит от угла 6 и не npeqL
шает 1,5-е-З с. За это время может произойти перекрытие си/
налов. Поэтому нельзя допускать несинхронные включения,
если последние все-таки произошли, то немедленно долже
быть отключен один из фидеров для прекращения параллеж
нон работы генераторов смежных подстанций. Для этого ьа
смежных фидерах СЦБ уставки максимальной токовой защит;
по времени делают разными: например, 0,5 и 1 с. На нвкото
рых участках перед несинхронным включением указанная w.
тавка на одном фидере изменяется до нуля оперативным пег
соналом.
Синхронизм при включении фидеров СЦБ проверяют пр
помощи реле контроля синхронизма РН-55, реагирующего^
геометрическую разность сравниваемых напряжений. Реле, им
ет две независимые обмотки, каждая из которых состоит н
двух секций с одинаковым числом витков, расположенных Е
разных сердечниках магнитной системы. Обе секции кажд<
обмотки соединяют последовательно, причем для обеспечен'
симметрии магнитных потоков в каждую обмотку включит
одну наружную и одну внутреннюю секции. Каждую из обЛс-
ток реле включают на одно из сравниваемых напряжений та
чтобы создаваемые ими магнитные потоки, пропорциональны
сравниваемым напряжениям, вычитались. Таким образом, др
равенстве сравниваемых напряжений и совпадении их по фв:
магнитный поток в реле отсутствует и якорь находится а о;
павшем состоянии.
Изменение уставки срабатывания реле осуществляют ЛИ
ротом специального указателя, изменяющего усилия протлж
действующей пружины. Он снабжен шкалой, размеченной
градусах (от 20 до 40°) угла
Рис. 73. Схема реле синхронизма,
применяемая на дорогах
двнга фаз векторов сравнИЯТ
мых напряжений. Для контр
.тируемого напряжения
75 Гц используют реле PH-fc
200, включенное через : Awf
вочное сопротивление. Это ?'
ле имеет ряд недостатков
брация контактов, ботьц!
потребление, большие габэр
ты добавочных сопротпвл^
и т. д.), поэтому на ря-11' \
рог реле синхронизма 0ь,п<и
няют по схеме рис. 73. |
•fi. Устранение резонансных явлений и повышение качества
напряжения питающих линий устройств СЦБ
При вводе в эксплуатацию линий ПЭ напряжением 10 кВ и
иНроким использовании их в качестве резервных для пи-
сания устройств СЦБ на многих постах ЭЦ Московской и дру-
гих дорог участились сбои в работе рельсовых цепей.
Причинрй этих сбоев является низкое качество напряжения
линий ПЭ, питаемых от шин тяговых подстанций.
Для цепей переменного тока полупроводниковые преобразо-
ватели тяговых подстанций являются генераторами нечетных
гармоник в любом спектре рассматриваемых частот. В электри-
ческой цепи, состоящей из L, С, и R. возможен резонанс на-
лряжений на частоте, удовлетворяющей условию/=1 (2лУТС).
Следовательно, в каждой линии, подключенной к шинам тяго-
вых подстанций, возможны резонансные явления и повышение
десинусоидальности формы кривой напряжения при любых
практических параметрах L. С. При резонансе напряжений ин-
дуктивное (Xl = o)L) и емкостное (А'с=1/«)С) сопротивления ком-
пенсируются, а ток резонансной частоты достигает максимума и
определяется отношением напряжения Up к активному сопро-
тивлению R этой цепи, т. е. ip=Up/R. Если активное сопротив-
ление рассматриваемой цепи недостаточно велико для подав-
ления резонирующих или близких к ним частот, токи их будут
циркулировать по этой цепи, вызывая помехи и другие неже-
лательные явления. По сравнению с ВЛ СЦБ линии ПЭ пере-
ведены на повышенное напряжение 10 кВ, многие из них со-
держат длинные кабельные вставки и работают в режиме ма-
|лых нагрузок и емкостной перекомпенсации. В результате,
[Увеличенная емкостная мощность питающего тракта линий
)Ю кВ обусловливает резонанс в диапазоне низких частот 550—
13000 Гц. При этом, чем больше емкость С и индуктивность L
-линии, тем меньше резонирующая в них частота /р. Ток гар-
Ионически.х составляющих высшего порядка стохастически
связан с тяговой нагрузкой /. По мере роста последней увели-
чивается напряжение и ток гармонических составляющих.
I Учитывая, что подавление помех в спектре низких частот
представляет сложную проблему, электротехнической лабора-
P°pHtii Московской дороги разработан комплекс мероприятий
[° борьбе с резонансными явлениями и мешающим влиянием
[ ”н,|й 6(10) кВ, внедрение которых рекомендовано с учетом
°нкретных обстоятельств и технико-экономических обоснова-
ний.
^словно эти мероприятия разделены на три группы:
^Подавление резонансных явлений и гармонических состав-
|н°1Них сглаживающими устройствами ПЭ 6(10) кВ;
> повышение помехоустойчивости устройств СЦБ и других по-
139
требителей путем локального реактирования питаемых объек-
тов;
оптимизация режимов нагрузки ПЭ 6(10) кВ.
Сглаживающие устройства ПЭ 6(10) кВ. Исследования
спектра помех и частотных характеристик (рис. 74) в условиях
меняющихся в эксплуатации параметров ЛЭП 10 кВ "при раз.
личных режимах работы показали, что наибольшую опасность
представляют гармоника 850 Гц, а также смежные с ней ran.
моннки 650, 550 Гц с одной стороны и 950, 1050 Гц — с другой
Для гармоник выше 1050 Гц сопротивление цепи достаточно
велико, а установка фильтров на частоты до 1000 Гц обеспе-
чивает сглаживание и более высоких частот, так что специаль-
ных мер по их подавлению не требуется. Из-за малых псофо-
метрических коэффициентов нет особой необходимости в при-
нятии специальных мер по подавлению гармоник 250 и 350 Гц
Остальные гармоники в спектре до 1050 Гц не вызывают опа-
сений: четные как негенерируемые, а кратные трем как не вы-
ходящие в линию. С учетом перечисленных предпосылок разра-
ботано специальное сглаживающее устройство, выполненное п<
Т-образной схеме (см. рис. 74), которое состоит из двух час-
тей: заградителя и фильтрующего контура. С учетом конкрет-
ных обстоятельств может быть использована лишь одна из этил
частей. Заградитель 3 настроен на резонансную частоту
(параметры: £1 = 13,1 мГн, Ci=6 мкФ, /?] = 7,5 Ом), а фильтру-
ющий контур Ф — на резонансную частоту [р2 (параметры
£2=104 мГн, С2=0,4 мкФ). Резонансные частоты fpt и fp2, г
также степень затупления резонанса (активное сопротивление
/?1) выбраны исходя из возможности оптимального подавление
перечисленных выше мешающих гармоник путем смещения то-
чек резонанса частотой характеристики линиии в область не-
генерируемых или не выходящих в линию частот (см. рис. 741
При необходимости возможна настройка на другие резонанс
ные частоты. Коэффициент искажения синусоидальности и эк-
вивалентное мешающее напряжение после подключения сгла-
живающего устройства снизились в 1,5—2,5 раза и составили
5—7%. Для сравнения эффективности испытан и заградителе
на базе индуктивности £ь настроенный на максимальную по-
лосу активного заграждения при оптимальном R —15 Ом. Ча*
сготная характеристика такого заградителя без учета и с У46'
том параметров линии приведена на рис. 75.
При сравнении выяснилось, что целесообразно проектнр0-
вать сглаживающие устройства с учетом полного сопротивЛ^
ния Z вместо ориентации на заградители с максимальной ПоЛ°'
сой активного заграждения.
Повышение помехоустойчивости потребителей средства’
локального реактирования. Наиболее чувствительными к ПЯ
жению качества питающего напряжения от линий ПЭ
лись схемы двухниточных кодируемых рельсовых цепей ;
140

Рис. 74. Схема сглаживающего устройства (а) и частотная характеристика
фидера продольного электроснабжения 10 кВ (б):
R:, Хц,
щего
Zo — активное, индуктивное и полное сопротивления до установки сглаживаю-
устройства; , Av ( /у—то же после установки сглаживающего устройства.
с '5. Схема сглаживающего устройства с максимальной полосой актив-
ного заграждения и частотная характеристика фидера продольного
р	электроснабжения 10 кВ:
'Хъ активное, индуктивное и полное сопротивления заградителя (£| —13,1 мГи,
мкФ, /?=|5 Ом); Rg , A'j ( Zv — активное, индуктивное и полное сопротивления
линии с заградителем
141

ройств СЦБ, выполненные по ранее действовавшим нормалям
Отличительная особенность этих схем заключается в наличи»
дополнительного контура /?ш — Сш на входе каждой кодируй
мой с питающего конца рельсовой цепи (см. рис. 46).
Указанный контур улучшает работу контакта Т трансмиттер,
ного реле. Одновременно, как это видно из схемы, он выполни,
ет функции сглаживающего контура, через который замыка.
ются токи гармонических составляющих высшего порядка. Если
в питающих лучах токи in превышают уставки предохраните-
лей (Пр), последние перегорают. Ток гармонических состав,
ляющих высшего порядка в упомянутых цепочках и соответст-
венно в лучах зависит от качества питающего напряжения по-
стов ЭЦ, суммарного сопротивления конкретной питающей схе-
мы, числа двухниточных рельсовых цепей в луче, а также па-
раметров самой цепочки Rm — Сш.
Обследованием ряда постов ЭЦ выявлено, что в схемах
двухниточных кодируемых рельсовых цепей, соответствующи.
нормали РЦ-50-08 (ГТСС), сопротивление /?ш регулируют пол-
зунковым реостатом в пределах 10—14 Ом. В более поздит
нормалях, например РЦ-50-08, а сопротивление /?ш составляет
47 Ом. Из сравнения (рис. 76) видно, что приведение пара-
метров цепочки /?ш— Сш в соответствие с последними норм;
лями обеспечивает увеличение ее входного сопротивления и со-
ответственно снижение тока высших гармоник в лучах в 1,5—
2,5 раза.
Рис. 76. Полное сопротивление цепочки —Сщ при Сш — 4 мкФ и разлЯ*
ных значениях /?ш
142
Следовательно, подавление резонансных явлений и сниже-
[1[С влияний на устройства СЦБ и другие потребители могут
^ть обеспечены не только улучшением качества напряжения,
0 и путем реактирования питающих линий или самих потре-
бителей элементами с большей индуктивностью и увеличенным
активным сопротивлением. Эта мера способствует увеличению
с,.ммарного входного сопротивления линии всем частотам про-
порционально индуктивности, активному сопротивлению и ча-
стоте.
фактически это имеет место на всех ВЛ СЦБ, которые пи-
таются через повысительные трансформаторы малой мощности
и выполнены стальными проводами малого сечения. С целью
ловышения входного сопротивления выбор понизительных
трансформаторов постов ЭЦ на вводах питания от ПЭ 10 кВ
осуществляют с учетом фактически требуемой мощности на
вводную панель. Не следует также завышать мощность изоли-
ровочных трансформаторов ТС самих постов ЭЦ.
Между тем при проектировании и на практике эти условия
не соблюдают. Так, многие из обследованных постов ЭЦ полу-
чили питание от трансформаторов мощностью 100 кВ-А и бо-
лее, достаточной для питания всех потребителей станций. На
станциях с числом стрелок менее 20—25 на постах ЭЦ уста-
навливались изолировочные трансформаторы ТС-25, тогда как
даже для станций с числом стрелок до 65 достаточны транс-
форматоры ТС-16. Поэтому при разработке новых нормалей и
уточнении действующих целесообразно указывать типы и мощ-
ность ТС для постов ЭЦ станций с числом стрелок, например,
до 20, 40 и т. д. с тем, чтобы не завышать их мощность и пи-
тать от них лишь устройства СЦБ.
Эффективность подавления помех средствами локального
рсактирования [26] иллюстрируют на примере усовершенство-
вания схемы питания поста ЭЦ одной из станций с 19 стрелка-
ми (ем. рис. 46). Для этого понижающий трансформатор Т1
мощностью 63 кВ-А, предусмотренный проектом для питания
всех потребителей станции, был заменен индивидуальным
трансформатором мощностью 20 кВ-А для питания резервного
ввода поста ЭЦ. Изолировочный трансформатор Т2 типа ТС-16
заменен трансформатором ТС-10. В цепочках Rm—Сш каждой
Рельсовой цепи вместо резисторов /?ш с сопротивлением 14 Ом
применяют резисторы с сопротивлением 47 Ом. При этом сум-
марное сопротивление цепи питания увеличено по сравнению с
проектным вариантом более чем в 2 раза, а токи в лучах сни-
'Кекы с 10 А при тяговой нагрузке на подстанции не более
*200 А до 5 А при тяговой нагрузке до 2500 А.
Оптимизация режимов нагрузки ПЭ 6 (10) кВ. Выше от-
вечалось, что резонансные явления и низкое качество напря-
*ения характерны, в первую очередь, для линий, работающих в
Режимах малых нагрузок и емкостной перекомпенсации. Дли-
143
Тельные наблюдения и повторные измерения на нескольких ли-
ниях показали, что по мере возрастания нагрузки качество на-
пряжения в них улучшается. Это объясняется увеличением па.
раметров L и R линий, при которых резонансные явления ис.
ключены.
В итоге следует указать, что мероприятия по локальному ре.
актированию устройств СЦБ и других потребителей целесооб-
разны во всех случаях как мера, повышающая их помехоустой-
чивость. Обработка линий сглаживающими устройствами оправ-
дана лишь в случаях, когда к ним подключены ответственные
потребители и в перспективе не предвидится существенная и.х
загрузка. При проектировании целесообразно предусматривать
передвижные сглаживающие, устройства, которые при необхо-
димости могут быть перемещены с одной подстанции на дру.
гую.
Глава VIII
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПУНКТОВ ПИТАНИЯ
И ПОСТОВ СЕКЦИОНИРОВАНИЯ ВЛ СЦБ
28. Особенности выполнения и выбора уставок автоматики
устройств электропитания ВЛ СЦБ
В устройствах электропитания автоблокировки получили
распространение следующие виды автоматики:
АПВ фидеров ВЛ СЦБ на тяговых подстанциях и резерв-
ных пунктах питания (РПП);
АВР фидеров ВЛ СЦБ на тяговых подстанциях и РПП; J
АВР преобразователей на тяговых подстанциях, РПП и пос-
та электрической централизации;
АВР постов секционирования;
АВР в питающих сетях низкого напряжения (питания сиг-
нальной точки по резервным цепям 220 В от трансформатора
ОМ. АВР вводов 50 и 75 Гц на постах ЭЦ и т. д.).
Рассмотрим основные технические требования к устроист-
вам АПВ и АВР в устройствах электропитания СЦБ.
Автоматическое повторное включение (АПВ). Устрой<т‘>!
АПВ должны выполнять следующие требования:
приводиться в действие при любом аварийном отключен»1’
коммутационного аппарата, за исключением случаев,
аварийное отключение произошло вследствие оперативН
включения на к. з.;
не включаться во всех случаях оперативного отклкЯ^И
коммутационного аппарата;
144
обеспечивать однократность действия (в редких случаях —
двукратность).
выполнять команду на повторное включение с необходимой
выдержкой времени.
Желательно, чтобы выдержка времени АПВ была мини-
мальной, так как она обеспечивает минимальную продолжи-
тельность перерыва питания. Однако возможность быстрого
осуществления АПВ ограничивается рядом условий и прежде
всего необходимостью деионизации среды в месте повреждения.
Время деионизации среды зависит от номинального напря-
жения, тока и длительности протекания к. з., а также от
метеорологических условий в районе места повреждения. По
данным мировой практики, минимальное время бестоковой па-
узы для успешной деионизации среды после отключения токов
к. з. находится в пределах 0,05, ..., 0,3 с для рабочих напряже-
ний соответственно от 20 до 230 кВ.
Учитывая небольшие значения токов к. з. на линиях ВЛ
СПБ 6(10) кВ, можно считать, что время деионизации не пре-
высит 0,05—0,1 с. Для линий 27,5 кВ это время принимаем
0.1 с. Так как суммарное время, затрачиваемое на включение
коммутационных аппаратов ВЛ СЦБ (для ВМГ-133 и ВМП-10
равно 0,2—0,3 с, для ВМО-35, МКП-35, ВМК-25, ВМК-35—
0,3 0,5 с, для контактора—0,08 с) и срабатывание релейной
аппаратуры, подготавливающей АПВ, превышает время деио-
низации, то по условию деионизации АПВ фидеров ВЛ СЦБ
происходит мгновенно. Это же относится и к устройству АВР.
Для того чтобы после отключения масляного выключателя
привод был готов к включению, время задержки АПВ должно
быть не менее 0,1—0,2 с. Необходимо учитывать, что у выпус-
каемых реле повторного включения типа РПВ-58 выдержку
времени регулируют в пределах 0,5—9 с. Поэтому в условиях
эксплуатации приходится заменять реле времени РПВ-58 на
Реле с наименьшими значениями уставок 0,1 —1,3 с.
Выдержка времени АПВ при двусторонней схеме питания
Должна, кроме вышеуказанного, учитывать время действия
(Г".тз ) защит фидера на смежной подстанции (например, А)
°т к. з. на участке между подстанциями А и В (рис. 77); место
повреждения будет подпитываться током к. з. от подстанции
еще 0,5 с. Поэтому выдержка времени АПВ фидера под-
Станции А должна быть не менее
/ дрп ^0,5+ (0,2т-0,3)с,
гДе 0,2ж0,3 с — время запаса.
Автоматическое включение резерва (АВР). Устройства
^оР должны соответствовать ряду требований:
_ срабатывать при исчезновении напряжения на линии по лю-
60,1 причине;
ми?1Меть уставку, обусловливающую минимум нарушений в ра-
устройств СЦБ;
,О^162
145
Рис. 77. К выбору времени АПВ
обеспечивать однократ-
ность действия с целью исклю*
чения многократного включе-
ния источника питания на не-
устранившееся к. з.
В случаях исчезновения
напряжения на шинах ГЩ
коммутационный аппарат пи-
тающего фидера ВЛ СЦБ отключают от защиты минимального!
напряжения. Это необходимо для предотвращения отключения
резервного фидера максимальной защитой из-за увеличения на-
грузочных токов при его включении устройством АВР.
После работы АВР и АПВ максимальная защита коммута-
ционного аппарата фидера должна иметь минимальное время
действия (ускорение после АВР или АПВ) с тем, чтобы умень-
шить время перерыва питания.
Разберем особенности выполнения схем контроля напряже-
ния в линии ВЛ СЦБ, обеспечивающие пуск АВР. Обычно эту
схему выполняют на двух реле напряжения, контролирующих
два междуфазных напряжения. Контакты этих реле включены
последовательно для того, чтобы не было ложного срабатыва-
ния АВР при перегорании предохранителя в одной фазе TH.
В качестве реле используют РН-53/60Д или РП-25. Напряже-
ние срабатывания составляет 25—30% номинального напряже-
ния.
Схема контроля напряжения может быть выполнена на од-
ном промежуточном реле РП-23, включенном через трехфазный
выпрямительный мост. В ряде случаев в указанной схеме вмес-
то промежуточного реле применяют реле времени ЭВ-235 К
через выпрямительный мост ВУ-200. Однако все указанные
схемы не обладают достаточной чувствительностью к неполно-
фазному режиму работы ВЛ СЦБ, происходящему в результа-
те потери контакта в фазе разъединителя, обрыва провода и
т. д. В этом случае для обеспечения двустороннего питания
необходимо включить резервный фидер смежной подстанции, а
затем найти и устранить повреждение. Напряжение между пов-
режденной и другими фазами при одностороннем питании J
счет «подпитки» от подключенных к поврежденной фазе транс-
форматоров ОМ снижается примерно на 35—50%. Для контр0
ля такого неполнофазного режима целесообразно в цепи на-
пряжения включить реле обрыва фаз типа Е-511, при срабаты-
вании которого запускают АВР.
На участках с рельсовыми цепями 75 Гц включение резеЖ
ного фидера по АВР при неполнофазном режиме может «
произойти, если реле контроля синхронизма (РКС) вклю^И
на поврежденную фазу. Поэтому при необходимости следИ
автоматизировать переключение обмоток реле к неповреЯ^И
ным фазам линии.
146
Анализ работы автоматики на ВЛ СЦБ 6(10) кВ, 50 Гц.
При аварийном отключении фидер включают по АПВ. Если
Д11В неуспешное (или не произошло), напряжение в линию по-
дают по АВР с соседней подстанции. Таким образом происхо-
дит цикл к. з.— АПВ — АВР. Автоматика может быть настроена
так, что последовательность цикла будет иной: к. з.— АВР —
ДГ1В, т. е. после к. з. сначала происходит АВР фидера смежной
подстанции, а затем—АПВ первоначально отключившегося
фидера.
Для цикла к. з.— АПВ — АВР время срабатывания АПВ
* АПВ >(гл .
где /г.п — время готовности привода, /г.п= (0,1 ч-0,2 с).
Минимальное время АПВ принимают с запасом tA Пв = 0.3 с.
Перерыв питания
/к.з—А Пв = / м + /отк~Ь^лПв + /вк.1 = /м + (0,6-Г 0,7) с,	(21)
где Лм — время срабатывания максимальной защиты;
Готк —собственное время отключения выключателя; для выключателей
ВМГ-133 и ВМП-10 Готк = 0,1 с;
f ВК Л время включения выключателя г«кл = (0,2-е0,3 с).
При повторном отключении от защиты (с ускорением) по
АВР включают фидер соседней подстанции.
Время срабатывания АВР
/аВР^/|с.з— АПВЧ-^м.у-Ь/откЧ-^в,	(22)
где I'm у — время максимальной защиты после АПВ (с ускорением), /« у~
= 0;
гэ — время запаса.
Принимаем 13 = 0,2—0,3 с (меньшее значение можно выби-
рать при /,,=0). Минимальное время АВР
(авр = /я + (0,9-*- 1,1)с.	(23)
^Полное время перерыва питания при цикле к. з.—АПВ —
/н,з-АПВ-АВР=/лвр-1-/Вкл=/м+(1,1-1.4)с.	(24)
В цикле к. з.—АВР —АПР
Гавр>/м4-/отк+Гэ = /м4-(0,34-0,4)с.	(25)
Необходимо, чтобы полученное время /двр удовлетворяло
Условию
^ABP^3min + G,	(26)
тДе г
' шш-время защиты по минимальному напряжению, действующему на
* отключение фидерного выключателя пункта основного питания.
147
Перерыв питания при АВР
/з.к-лв р = /лвр 4-/вкл = /м + (0,54-0,7) с.	(27)
Время / дпв основного фидера принимают из расчета, чтобы
его включение произошло после отключения резервного фидеру
смежной подстанции от защиты (с ускорением):
t АПВ ^/з+/вк л +/м.у + /отк + (з,
t АПВ >0,7-*-1 С.
Время полного цикла
/к.з-аВР- АПВ=/м +/отк+/ АПВ + /вкл =/м+ ( 1 4- 1,4)С.	(28>
Таким образом, при проходящем к. з. на ВЛ СЦБ оба ва-
рианта равноценны, так как перерыв питания в обоих случаях
практически одинаков (табл. 13),
Таблица 13
Цикл	Режим	Время срабатывания максимальной защиты, с, при	
		/м=0	'м-0.5 j
к. з,-АПВ-АВР	к. 3.— АПВ	0,64-0,7	1,14-1,2 1
	к. з —АПВ —АВР	1,14-1,4	1,64-1.9 !
к. з.— АВР — АПВ	к. з — АВР	0,54-0,7	14-1,2
		(1,14-1,4)*	(1.14-1,4) 1
	к. з,—АВР —АПВ	14-1,4	1.54-1,9 <
		(1,64-2,1)	(1.64-2.1) |
* В скобках дано время при условии, что /зт1п=0,74-0,8 с.
При исчезновении напряжения на шинах питающей подстан-
ции перерыв питания при варианте к. з.— АПВ — АВР соста-
вит /м+1,4 с, а при к. з.— АВР — АПВ значительно мень-
ше /м +0,5 4-0,7 с. Поэтому в типовых проектах [20] предпочте-
ние было отдано работе автоматики по циклу к. з.— АВР —
АПВ. В связи с тем что максимальная защита по проекту вы-
полняется без задержки времени (/м~0), то в соответствии
с (25) /двр = 0,3—0,4 с и время срабатывания минимальной за-
щиты основного фидера должно быть меньше 0,3—0,4 с [практи-
чески по (26) необходимо 0,1—0,2 с].
Опыт эксплуатации показал, что минимальная зашита £
указанными уставками срабатывает на тяговых подстанция*
при кратковременных посадках напряжения, вызванных к.
на всех линиях, подсоединенных к шинам 6(10) кВ. Это приз
дит к неоправданным отключениям фидера СЦБ основного П*
тания и включениям по АВР резервного фидера смежной ДД
станции.
148
Для предотвращения этого время срабатывания минималь-
ной защиты должно быть 0,7—0,8 с, тогда в соответствии с (25)
и (26) /двр = 0,9—1,1 с. В этом случае в цикле к. з.—АВР —
дПВ +з.-авр = /двр+ /Вкл= (0,9ч-1,1) + (0,2—0,3) = 1,1-? 1,4 с,
т е. получается, что время восстановления напряжения после-
дВР одинаково в циклах к. з.—АВР —АПВ и к. з.—АПВ —
дВР при /м = 0 (см. табл. 13).
Однако при проходящих к. з. (которые являются основной
причиной кратковременного снятия напряжения с ВЛ СЦБ)
перерыв питания в цикле к. з.—АПВ —АВР равен 0,6—0,7 с,
что значительно меньше, чем при к. з.— АВР — АПВ, где это
время составляет 1,1—1,4 с. Поэтому в этом случае выгоднее-
использовать последовательность к. з.— АПВ — АВР, что ус-
пешно применяют на ряде дорог.
Проанализируем циклы к. з,— АПВ — АВР и к. з.— АВР —
ДПВ, когда максимальную защиту фидера ВЛ СЦБ выполня-
ют с выдержкой времени 0,5 с.
Здесь также считаем Цвр= (0,9ч-1,1) с, что достаточно для
отстройки защиты минимального напряжения от к. з. на лини-
ях других потребителей. Результаты вычислений по приведен-
ным формулам для /м = 0,5 с сведены в табл. 13. Как правило,
преимущество за вариантом к. з.— АВР —АПВ, так как при
исчезновении напряжения на основном пункте питания перерыв
питания ВЛ СЦБ не превышает 1,1 —1,4 с, в то время как по
циклу к. з.—АПВ — АВР — 1,6ч-1,9 с.
Следовательно, при выборе той или иной очередности рабо-
ты устройств автоматики необходимо учитывать конкретные
условия работы тяговой подстанции и, в частности, время ра-
боты защит фидера ВЛ СЦБ: максимальной токовой и мини-
мального напряжения. Из приведенного анализа видно, что при
максимальной защите фидера ВЛ СЦБ без выдержки времени
целесообразно применять работу автоматики по циклу к. з.—
АПВ — АВР, а с выдержкой времени — к. з.— АВР — АПВ. Ес-
ли резервный пункт питания ВЛ СЦБ расположен вне тяговой
подстанции, необходимо сохранить питание с тяговой подстан-
ции. Тогда применяют во всех случаях последовательность ра-
боты автоматики к. з.— АПВ — АВР.
При установке в середине фидерной зоны нормального от-
ключенного поста секционирования (ПС) и исчезновении на-
пряжения на одном из участков ПС включают по АВР. Так
как для селективной работы защит на фидере ВЛ СЦБ под-
Станции устанавливают максимальную защиту с выдержкой
премени 0,5 с, приемлемый вариант работы автоматики в этом
СлУчае к. з.—АВР —АПВ. Уставки АВР поста секционирова-
ния принимают по аналогии с уставками резервного пункта пи-
сания.
Анализ работы автоматики на ВЛ СЦБ 75 Гц. Наличие на
Этнх участках преобразователей частоты, питающих ВЛ СЦБ,
149’
накладывает некоторые дополнительные требования на устрой-
ства автоматики. Если на каждой подстанции преобразователи
находятся в работе, то выбор уставок АПВ и АВР не отлича-
ется от ранее рассмотренного для ВЛ СЦБ 6(10) кВ, 50 Гц.
Однако на некоторых дорогах преобразователи АЧ-75/55 рабо-
тают только через одну подстанцию. Питание от резервной под-
станции подают после пуска преобразователя. Время пуска со-
ставляет 0,44-0,6 с для АЧ-75/55. В этом случае для цикла
к. з.— АВП—АВР время перерыва питания
/к.а.-АП3= Лм -Ь/отк4*^ АПВ + /пкл ~0,8с,	(29)
где /м — время срабатывания максимальной защиты, равное 0,5 с;
/отк, Gk.i — время отключения (0,05 с) и включения (0,08 с) контактора
фидера ВЛ СНБ;
t дп В — время срабатывания АПВ.
С учетом времени работы релейной аппаратуры принимают
/,\пв=0,2 с.
Для сокращения перерыва питания при включении резерв-
ного преобразователя команда на его запуск может быть по-
дана сразу после возникновения к. з. Времени /к.з.-апв = 0,8 с
достаточно для пуска преобразователя АЧ-75/55.
Общий перерыв питания
Си л— АПВ —АВР — /к.з- АПЗ + tм у + ^отн+ /вкл ~ 1,24- 1,3 С, (30)
где /м.у—время срабатывания защиты после АПВ (с ускорением); в связи
с небольшой кратностью тока к. з. к току срабатывания реле"
/М.у=0,1 с.
Время АВР контактора /авр= 1,15-5-1,25 с.
При таких временных характеристиках преобразователь бу-
дет запускаться каждый раз при кратковременных посадках
напряжения, проходящих к. з. и успешной работе АПВ, что
крайне нежелательно при эксплуатации прежде всего из-за по-
вышенного износа преобразователя при частых пусках. Для
предотвращения этого преобразователь следует запускать толь-
ко после неуспешного АПВ, тогда время срабатывания АВР
преобразователя
/лВРпр = /к □-АПВ + /,= 1-5-1,1 с.	•	(31),
Полное время цикла к. з.— АПВ — АВР на участке с пре-
образователями АЧ-75/55
1"к.з— АПЗ-АВР = /лВР.пр + /пус« + /вкл — 1,5-5- 1,8 С,
т. е. время превышает регламентированную норму 1.3 с. Поэтот
му на ряде дорог для участков с РЦ 75 Гц время замедления
сигнальных реле увеличено до 4—5 с, что обеспечивает восста^
новление прежних показателей на сигнальных точках после пе-
рерыва питания приблизительно до 2 с. При цикле к, з."
150
АВР — АПВ время перерыва питания до включения резервного
фидера можно снизить до 1,24-1,4 с, но тогда при всех прохо-
дящих к. з. будет включаться резервный преобразователь.
Если на подстанциях установлены преобразователи АПЧО-
75/37,5, у которых время разгона равно 2,5—3 с, то они должны
быть в работе на всех подстанциях, так как в противном случае
время перерыва питания при работе АВР составит недопусти-
мое значение 3—4 с.
Эффективным методом снижения времени перерыва питания
ВЛ СЦБ является установка в середине фидерной зоны поста
секционирования или совмещенного с ним резервного пункта
питания. На каждой полузоне между подстанцией и нормально
отключенным ПС (или РПП) автоматика работает по циклу
к. з.— АПВ — АВР. При включении напряжение подают от со-
седней полузоны и этим исключают затраты времени на разгон
преобразователя. Тогда время АВР ПС или шунтирующего кон-
тактора РПП
СаВР = См + t откН"/ АПВН"/вкл + /м.у 4“/отк -Из «1,2 с.	(32)
Полное время цикла к. з.— АПВ — АВР на участке с ПС
или РПП
/к.я-ЛПВ-АВР = Г лпв + 1В1(л ж 1,3 с,	(33)
т. е. время перерыва питания не превышает нормированного
значения,
29.	Схемы управления, защиты, автоматики
и сигнализации основных и резервных пунктов питания
Схема управления, защиты и автоматики фидера ВЛ СЦБ
6(10) кВ тяговой подстанции. Схемы фидеров ВЛ СЦБ на тя-
говых подстанциях (рис. 78) выполняют по типовым проектам
Для участков с ВЛ СЦБ 50 Гц. Они разработаны для опе-
ративного постоянного и переменного токов. Эти схемы при-
менимы и для фидеров 6(10) кВ продольного электроснабже-
ния. Рассмотрим схему, работающую на оперативном постоян-
ном токе 110 В, выполненную по проекту.
Дистанционное включение и отключение вы-
ключателя. При нажатии на кнопку включения КВ напря-
жение по цепи 5—6 (рис. 79*) подают на контактор КСВ со-
леноида включения масляного выключателя, затем на соленоид
Включения по цепи 1—2, после чего происходит включение вы-
ключателя. При этом блок-контакт А1 в цепи КСВ разомкнет-
ся. а в цепи соленоида отключения М замкнется. Для оператив-
ного отключения выключателя необходимо нажать на кнопку
включения КО (цепь отключения 25—16).
Схемы соответствуют типовому проекту 1968 г.
151
При включенном положении выключателя срабатывает ре-
ле ПМВ по цепи 9—14, а при отключенном — реле ПМО по
цепи 9—6. Соответственно загораются красная и зеленая лам-
пы, показывающие положение выключателя, а также контро-
лирующие целостность цепей отключения и включения. По те-
леуправлению включение и отключение происходят по цепям
7—6 и 23—16. В схеме предусмотрена так называемая блоки-
ровка от «прыгания», т. е. от многократного включения и от-
ключения выключателя на к. з. и реле РБМ.
Отключение выключателя защитами. Выклю-
чатель отключается от максимальной токовой защиты при за-
мыкании контактов промежуточного реле РПМ по цепи 27—
16, а от защиты от замыкания на землю—по цепи 31—16 че-
рез контакты реле РПЗО. При отключении выключателя сра-
батывают соответственно указательные реле БМ и БЗ. При
исчезновении напряжения на выводах 220 В трансформатора
СЦБ замыкаются контакты РКНа и РКНс реле защиты ми-
нимального напряжения, по цепи 63—34 срабатывает реле
РПН, и затем происходит отключение выключателя (цепь 29—
16). Это обеспечивает успешное АВР на фидере СЦБ смежной
подстанции.
Автоматическое включение резерва (АВР).
При работе фидера в качестве резервного ввод АВР и вывод
к зажимам Z208
-силового транс-
. форматора
. автоблокировки
Рис. 78. Принципиальная схема фидера ВЛ СЦБ 6(10) кВ, 50 Гц тяговой
подстанции
<52
+шв
ЧПр все
С2
ПВР
пмо
ПА
рг>м
РВР
+ 110 В
[]”£ ч
РОМШ
PFiPPBP
пмв
Сч
Сч
пмв
тм
РПН
оз
1 Нй схему фидераII
Г\рвзо
Л1Л рпз LT1
Рис. 79. Схема управления, защиты и автоматики фидера ВЛ СЦБ 6(10) кВ,
50 Гц тяговой подстанции
СВ КСВ
РОМ
POP
РФ
ПМВ ВР
РВР
ПРФ пмо
8 схему
фидера П
РВР
рно
РПМ^ ОМ П
РОМс н СО
РОЗО
ЗЗП
-НОВ
Ш
I
АПВ происходят автоматически при помощи двухпозиционного
реле РФ (тип РП-352). При подаче команды «Оключить вы-
ключатель» кнопкой или по телеуправлению замыкаются кон-
такты РФ в цепи реле АВР (13—8) и ниже разрываются в цепи
АПВ (41—24).
При исчезновении напряжения в линии замыкаются контак-
ты реле напряжения 1РН и 2РН в цепи 15—8 и при наличии
напряжения на трансформаторе СЦБ (замкнуты контакты ре-
ле РПН в этой же цепи) срабатывает реле РВР, контакты ко-
торого по цепи 13—6 подают команду на включение выключа-
теля. Для надежного включения выключателя размыкающие
контакты 1РН, 2РН и ПМВ в цепи 13—8 шунтируются кон-
тактами реле РВР.
Однократность срабатывания АВР обеспечивают с помощьк>
Реле РВР (РП-252), якорь которого после исчезновения напря-
жения остается подтянутым еще примерно 0,4 с. После его от-
падания реле РВР разрывает цепь входного реле АВР-РВР.
155
Г+110В
[1 *шмс
{\ЗПр РПЗ
М шп
ЛКИ
От реле РОЗ фидера П
ПМВ Общая и
на два фидера	рр
МО pj
РФ
шм рср
ПОР
ПОР
ЛЗР
ЛКР
От иепи сигнализации срйдграЕ
ША
ПИВ
ПРФ
^БР
±,БА
^БН
±БЗ
TH
-К> O-L
♦ ТИР'
Шлей/р
по группе ТУ
К стойке
телемеханики.
Шлейф
по группе ТУ
К стойке
Общая
на два фидера
ЛОБ
От I блинкеров
защиты и автомшпики фидера 2
4-0 СИ-
о/. I 7i j у | nt | пе I oel ги! w

§
Рис. 80*. Схема сигнализации фидера ВЛ СЦБ 6(10) кВ
Автоматическое повторное включение (АПВ).
Автоматический ввод АПВ (см. рис. 79) происходит при вклю-
ченном выключателе, когда контакты РФ в цепи 41—24 зам-
кнуты. При аварийном отключении выключателя собирают це-
почку несоответствия (замкнуты контакты реле I1MO и РФ)
и в цепи 41—24 срабатывает реле времени АПВ—1РВ. После
замыкания контакта с выдержкой времени реле 1РВ конден-
сатор С разряжается на шунтовую обмотку реле IPIhu, кото-
рое срабатывает и своим контактом 1РП но цепи 49—51 и да-
лее 11—6 дает команду на включение выключателя, после
включения которого рвется цепь реле 1РП с блок-контактом
выключателя М и контактом реле РБР.
При успешном АПВ конденсатор С в реле АПВ (Р/7/3-58)
заряжается по цепи 49—24 через сопротивление 1R2, и через
15—20 с схема снова готова к работе. В случае отключенного
положения выключателя конденсатор С находится в разряжен-
ном состоянии, так как сопротивление 1R3 шунтируют размы-
кающим контактом ПРФ. Благодаря этому при включении вы-
ключателя на к. з. АПВ не произойдет.
В схеме предусмотрена сигнализация (рис. 80*) включен-
* Схемы соответствуют типовому проекту 1968 г.
154
пого и отключенного положении выключателя, а также его ава-
рийного отключения. Указательные реле контролируют сраба-
тывание защит и автоматики АПВ и АВР, а цели телесигнали-
зации — положение выключателя и срабатывания защит.
Схема управления, защиты и автоматики фидера ВЛ СЦБ
6(10) кВ, 50 Гц трансформаторной подстанции. В схеме на пе-
ременном оперативном токе применены масляные выклю-
чатели. с пружинными приводами и встроенными реле РМа и
Р.Мс максимальной токовой защиты прямого действия с регули-
руемой выдержкой времени (рис. 81*). При малых уставках
токовой защиты приходится монтировать дополнительный ком-
плект защиты на реле РТ-40, так как регулировка уставок ме-
нее 5 А на встроенных реле невозможна.
Трансформаторы напряжения НОМ служат для измерения
и литания цепей напряжения защиты от замыканий на землю
типа ЗЗП1. Напряжение нулевой последовательности к реле
ЗЗП1 подводят через сигнальные трансформаторы СТ.
Дистанционное включение выключателя осуществляют с по-
1РВР
_____ V
1рвр\
6'10 кВ
переключателю’
Зольтпетра
Рис. 81*. Принципиальная схема фидера ВЛ СЦБ 6(10) кВ, 50 Гц транс-
форматорной подстанции на переменном оперативном токе


* Схемы соответствуют типовому проекту 1968 г.
155-
мощью включающей пружины, которую предварительно заво-
.дят двигателем.
При дистанционном отключении или от действия защит мак-
симальная токовая защита действует на отключение, земля-
ная — на отключение или сигнал. При исчезновении напряже-
ния на шинах 6(10) кВ срабатывает реле минимального напря-
жения прямого действия, вызывающее отключение выключателя.
Схемой также предусмотрены устройства АПВ и АВР (см.
реле РВР) однократного действия и сигнализация положения
выключателя. Работа этих устройств подробно описана в [I].
Принципиальная схема фидера ВЛ СЦБ (ПЭ) трансформа-
торной подстанции на постоянном оперативном токе по новому
.проекту имеет, как уже . упоминалось, ряд особенностей.
Фидер СЦБ (рис. 82**) оборудован максимальной защитой по
трехфазной, трехрелейной схеме с токовыми реле KAI, КА2,
КА5, включенными в цепи трансформаторов тока ТА1. Реле
КА1 защиты от замыканий на землю типа ЗЗП1м получает
питание от шинного трансформатора напряжения TV1-2, типа
ЗНОЛ-09-10 через соответствующий блок питания UGV1-2 ти-
па БПН-11/2. От дополнительной обмотки этого же трансфор-
матора, включенной по схеме разомкнутого треугольника, на
реле подано и напряжение нулевой последовательности 3U0, а
ток нулевой последовательности 31 о— на реле от трансформа-
тора тока ТАЗ— 1 типа ТЗЛМ-10.
Защита минимального напряжения выполнена на реле
AV1-2 типа ЕЛ-10-2 и KV1-2 типа РН-54, обеспечивающих кон-
троль напряжения питающего источника и отключение фидеров
через промежуточное реле KLV1-2 типа РП-252. При этом для
секции 10 кВ фидеров СЦБ трансформаторной подстанции ус-
танавливают перемычки Н1 и выбирают реле ЕЛ-10-2 на 380 В
и РН-54/320, а для секции 10 кВ фидеров ПЭ устанавливают
перемычки Н2 и выбирают реле ЕЛ-10-2 на 100 В и РН-54/160.
Контроль напряжения и фаз в линии осуществляют с помощью
реле AV1-1 типа ЕЛ-10-1 и реле A'Vl-l, АЕ2-1 типа РН-54/1ЯЯ
подключенных к линейному трансформатору напряжения Т\ /-1
типа ЗНОЛ-09-10. При обесточивании этих реле осуществляется
пуск АВР и АПВ, запуск и остановка ДГА, работа защиты от
неполпофазного режима.
Проектом предусмотрены масляные выключатели типа
ВКЭ-10, питание приводов при включении которых осуществля-
ют от напряжения 220 В. а при отключении — от НО В (рис.
83**). Шины питания ±ШУ и ±Ш1 подключены через автома-
ты SF1 и SF2 типа АЕ2046 вместо предохранителей, что повы-
шает устойчивость работы схемы. В отличие от фидеров Си
фидеры ПЭ оборудованы максимальной токовой защитой 1
токовой отсечкой по упрощенным двухфазным, двухрелейн»!
♦♦ Схемы соответствуют типовому проекту 1984 г.
156
на постоянном оперативном токе

157
ivwirmoc n ътиэидрйиЬ nuaYl
Рис. ЯЗ.** Схемн управления. защиты и ««томлтики филера ВЛ СЦБ 6(10) кВ. 50 Гц трансформаториоП подстанции
158
сХемам. При срабатывании токовых реле КА1 или КА2 макси-
мальной защиты возбуждается реле времени КТ 1 и по истече-
нии заданной выдержки времени (0,3 с) замыкается его кон-
«гакт КТ1, вызывая отключение выключателя. При срабатыва-
нии реле КАЗ или КА4 токовой отсечки возбуждается проме-
жуточное реле KL1, а после замыкания его контакта KL1 в це-
ни отключения происходит отключение выключателя.
При посадке напряжения и срабатывании реле контроля на-
пряжения* /IV1, а затем реле KVI замыкается его контакт
д' 17-2, вызывая ускоренное срабатывание максимальной защи-
ты фидера через выходное реле KL1 токовой отсечки. В ос-
тальном работа схемы управления, защиты, автоматики и сиг-
нализации фидеров трансформаторных подстанций при посто-
янном оперативном токе аналогична рассмотренным схемам
для фидеров тяговых подстанций.
30.	Автоматизация постов секционирования ВЛ СЦБ
Пост секционирования на масляном выключателе. Он вы-
полнен в соответствии с типовым решением на линиях ВЛ СЦБ
6(10) кВ. Для контроля напряжения и питания оперативных
цепей на ближайших к камере опорах должно быть установле-
но но два трансформатора ОМ (рис. 84*).
Масляным выключателем с пружинно-грузовым приводом
ППМ-10 управляют с привода, а также дистанционно со щита
управления и сигнализации, установленного в помещении с де-
журным персоналом. При исчезновении напряжения на одном
участке линии при помощи реле АР (РП-25) оперативные цепи
переключают к трансформаторам ОМ другого участка линии.
Максимальная токовая защита выполнена на встроенных в
привод реле .максимального тока (РМа, РМс), воздействующих
на отключение выключателя с выдержкой времени. При исчез-
новении напряжения в линии выключатель отключается от
встроенного реле минимального напряжения с выдержкой вре-
менни 0^-5 с.
Пусковые органы АВР выполнены на реле постоянного тока
1РВР, 2РВР типа РЭВ-811, имеющие выдержку времени на от-
падание якоря и обеспечивающие однократность действия.
Пост секционирования на вакуумном выключателе. Как уже
Упоминалось, в качестве пунктов секционирования линий авто-
блокировки рекомендованы КРУН серии КЮ2, укомплектован-
ные вакуумными выключателями типа ВВВ-10/320.
Схемами вспомогательных цепей КРУП этой серии (рис. 85)
предусмотрены защита от многофазных к. з., аппаратура уп-
равления электромагнитами включения и отключения вакуум-
1,°го выключателя, устройство АПВ, устройство резервирования
Схемы соответствуют типовому проекту 1968 г.
159
РВП
4*Я1Н<>
Силовая опора
вл
вольтметру на
иле управления
Рис. 84Л Принципиальная схема поста секционирования на масляном вы-
ключателе
питания цепей защиты и управления, аппаратура автоматики
обогрева, реле фиксации положения выключателя, счетчик чис-
ла отключений от к. з„ а также устройства АВР.
В шкафах серии КЮ2-01 применяют максимальную токовую
защиту с выдержкой времени по двухфазной двухрелейной схе-
ме с зависимой характеристикой отключения при использова-
нии токовых реле типа РТ-81 или с независимой характеристи-
кой реле типа РТ40. Применены реле времени типа РВ 235 или
РВ 245. Для управления электромагнитом включения предус-
мотрен пускатель или тиристорная схема. Максимальный ток
оперативного включения выключателя не более 25 А. Питание
электромагнита отключения осуществляют аварийным током от
измерительных трансформаторов тока ТА2. Для успешного от-
ключения выключателя защитой аварийный ток, протекают01
через быстронасыщающийся трансформатор ТА1, должен быть
не менее 4—5 А при частоте 50 Гц.
При оформлении заказов на поставку шкафов это °^СТ°А.
тельство необходимо учитывать для правильного выбора коЭ^
фициентов трансформации трансформаторов тока ТА2 ИСХОД?
из минимально возможных токов двухфазных к. а. зашии*^
160
Рис. 85. Схема управления защиты и автоматики камеры секционирования серии К-102 с вакуумным выключателем
мой линии. Ток в цепи оперативного отключения выключателе
не более 0,1 А, а время отключения 0,08 с.
Цепи управления питаются переменным оперативным токо^
220 В от понижающих трансформаторов TV1 (или TV2) через
автоматические выключатели SSF/. Переменное напряжение
выпрямляется специальными выпрямительными блоками VSi
и VS2 для питания цепей отключения выключателя, УД1—Уд^
для электромагнита включения и 3-VS5 для устройства АПВ
Схема АПВ выполнена на реле типа РПВ 258, а фиксация
положения выключателя — на реле РП12. Схема автоматики
обогрева имеет датчик типа ДТК.Б, реле РП25 с пускателем
или тиристорным управлением.
В шкафах серии К202-02 для секционирования линий с дву-
сторонним питанием в отличие от шкафов серии КЮ2-01 пре-
дусмотрена максимальная токовая двухступенчатая защита с
устройствами переключения ступеней защиты и делительном
защитой или максимальная направленная токовая двухступен-
чатая защита. В релейных вариантах эти защиты исполняют из
реле перечисленных выше типов и реле мощности РБМ271. По
желанию заказчика эти шкафы могут быть укомплектованы
электронными устройствами максимальной направленной то
ковои защиты двустороннего действия типа ЛТЗ или комплект-
ными устройствами защиты и автоматики типа КРЗА-С, кото-
рые снабжены специальным встроенным блоком АПВ, выпол-
ненным на реле типа РПВ 258 или АПВ-2П.
Резервирование питания цепей защиты и управления преду-
смотрено от устройства РП-256.
Шкафы серии К-102-03 для АВР линий с двусторонним пи-
танием комплектуют устройствами ЛТЗ или КРЗА-С. На ли-
ниях железнодорожной энергетики наибольшее распространение
получили шкафы серии К 102-1 с защитами в релейных вари-
антах. На непротяженных линиях участков постоянного тока
эти шкафы используют по назначению для секционирование
линий с односторонним питанием, а на протяженных линиях
действующих участков переменного тока их легко переоборуду-
ют для секционирования линий с двусторонним питанием бла-
годаря привязке к существующим на постах секционировании
устройствам защиты и автоматики.
Для вновь электрифицированных участков переменного
ка целесообразно применять шкафы по схеме вспомогательны,
цепей 420, модернизированной заводом по заказу Московской
железной дороги (см. рис. 85). В этой схеме предусмотрев
максимальная токовая двухступенчатая защита в релейном в
рианте и оборудование для включения шкафа в рассечку
с двусторонним питанием. Кроме того, в дополнение к зав°'ог
кой схеме рационализаторами предусмотрено дистанционн
телеуправление вакуумными выключателями от типовых п''
тов ПУУ-116 управления моторными приводами. Шкафы сер
162
К 102-02 и К 102-03, укомплектованные более сложными схе-
мам и направленных защит или электронными устройствами
зашиты и автоматики КРЗА-С, оправданы на фидерах сложной
конфигурации, например, с двумя линей? >тми пунктами и т. д.
устройство КРЗА-С состоит из блоков дистанционной защиты
и двукратного АПВ. Диапазон регулирования уставок защиты
I По сопротивлению срабатывания составляет 0,54-10 Ом при
номинальном напряжении питания 100 В и 1,1—22 Ом при но-
минальном напряжении питания 220 В.
Время срабатывания дистанционной защиты линейно зави-
ся г от сопротивления, измеряемого на ее зажимах. При сопро-
' явлении Z = 0,9 ZycT уставку защиты по времени плавно регу-
лируют в диапазонах 1,24-2,5 с и 2,5ч- 5,2 с. В этой связи об-
ласть использования шкафов с устройствами КРЗА-С пока ог-
раничена, так как на фидерах СЦБ суммарное время цикла
отключения от защиты и повторной подачи литания устройст-
вами АПВ и АВР не должно превышать 1,3 с.
31.	Схемы управления разъединителями ВЛ СЦБ
Секционные разъединители по одному в каждой горловине
станции необходимо оборудовать приводами с дистанционным
или телеуправлением. На участках дорог с электротягой уста-
навливают приводы переменного тока типа УМП-П, которые
питаются от одного источника электроэнергии как потребители
второй категории. Управление приводами разъединителей долж-
но включаться в систему телеуправления устройствами электро-
снабжения электротяги, а при отсутствии ТУ необходимо дис-
танционное управление из помещения дежурного по станции.
По типовой схеме управления разъединителем с моторным
приводом УМП-П по трехпроводной линии (рис. 86*) можно
осуществлять дистанционно (местное) с пункта кнопкой Кн
или по телеуправлению (контакты ОТ и ВТ). Пульт готов к
Действию после включения тумблера В1. Для переключения с
пульта управления тумблер В2 устанавливают в положение
РУ: контакты 5—6 и 7—8 замкнуты, а тумблер ВЗ—в положе-
ние ВКЛ (контакты 1—2 и 3—4 замкнуты) или ОТКЛ (кон-
такты 5—6 и 7—8 замкнуты). При включении разъединителя
(тумблер ВЗ—в положении ВКЛ) нажимают кнопку Кн и на
двигатель привода подается напряжение по цепи: 2Пр, контак-
ты 1—2 тумблера ВЗ и 7—8 тумблера В2, кнопка Кн, предохра-
нитель в управляющем проводе П, линия связи, контакт БД
блокировки дверцы привода, якорь двигателя Я, контакты тум-
блеров ПД, обмотка возбуждения двигателя, линия связи, кон-
* Схемы соответствуют типовому проекту 1968 г.
И»
163
Рис. 86.* Схема управления моторным приводом УМП-11 секционного рал,
единителя ВЛ СЦБ
такт 3—4 тумблера В1 и предохранитель 1Пр. Разъединитель
переключается за 2—3 с, поэтому кнопку следует держать на-
жатой в течение не менее 3 с.
После включения разъединителя переключают контакты
тумблеров ПД и схему привода подготавливают к отключению.
Сигнализация положения разъединителя и одновременный кон-
троль целостности цепи включения и отключения осуществляют
сигнальными лампами на пультах Л В и ДО. Например, при
отключенном положении разъединителя горит лампа Л О по
цепи: 2Пр, лампа ЛО, нормально замкнутый контакт Кн, пре-
дохранитель П. линия связи, якорь Я двигателя, тумблер ЯД
и обмотка возбуждения ОВ, линия связи, контакты <?—4 BI
1Пр. Телесигнализация выполнена
Рис. 87. Защита привода разъедини
теля от ложных переключений
на реле РПР.
В приводе УМП-П У<тз
новлен двигатель УЛ-062
мощностью 270 Вт, номн
нальное напряжение 220 В
8000 об/мин. При снижении
изоляции проводов низко-
вольт нои линии, по которой
происходит управление чРи
водом, или при их замыкз
нии могут произойти сам°
произвольные (ложные) я
реключения разъедините^
для устранения которЫ*
цепи питания пультов Д
танционного управления У*
танавливают автоматичес
164
включатель А-63М (рис. 87). Для повышения чувствительности
вЬ1К.1ючателя на его отключающую катушку К наматывают
провод (диаметром 0,16 мм, 120 витков), затем ее подсоединя-
ют к регулировочному резистору R мощностью 75 Вт сопротив-
лением 20—40 Ом и, регулируя его, добиваются, чтобы авто-
матический выключатель не отключался при протекании по
линии тока сигнальных ламп. При нарушении изоляции ток в
линии сразу же превысит 14-2 А и автоматический выключа-
тель А мгновенно отключится.
При оперативных переключениях катушку К шунтируют
нормально открытыми контактами реле ОТ ВТ или контактами
/7 выключателя дистанционного управления пульта управления,
л отключения автоматического bl: ключ г. тел я не происходит.
Глава IX
НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВЛ СЦБ
И ПУНКТОВ ПИТАНИЯ
32.	Анализ отказов и неисправностей ВЛ СЦБ
и пунктов питания *
От надежности электроснабжения ВЛ СЦБ и пунктов пи-
тания существенно зависит пропускная способность железных
дорог, увеличение которой является одной из важнейших задач
железнодорожного транспорта. Согласно статистическим дан-
ным, ежегодно из-за нарушений электроснабжения сигнальных
течек происходит вынужденная задержка движения нескольких
тысяч поездов. Эти данные свидетельствуют о важности рас-
сматриваемой проблемы и необходимости дальнейшего повыше-
ния надежности систем электроснабжения автоблокировки,
которое должно базироваться на объективных критериях,
позволяющих обоснованно проводить те или иные мероприя-
тИя. Для осуществления этих мероприятий необходимо прежде
всего найти наиболее слабые места системы путем анализа и
сравнения показателей надежности элементов и различных си-
стем .
Результаты анализа надежности различных систем электро-
снабжения автоблокировки зависят во многом от того, как
сформулированы основные понятия отказа системы и ее эле-
митов. Для системы электроснабжения автоблокировки, исхо-
из основных требований к ней [12], отказом следует считать
•Чюбое нарушение питания сигнальных точек свыше допустимо-
* Параграфы 32 и 33 написаны канд. техн. наук. Б. Д. Красновым.
165
го времени переключения резерва. В этом случае отказ систе-
мы может произойти как в результате повреждения ее элемен-
тов, так и отключения или резкого понижения напряжения и
энергосистеме. Под отказом элемента подразумевают повреж-
дение, требующее для его устранения аварийного ремонта или
замены. Исключением из этого понятия является случай пере-
горания предохранителей ПКН при замыкании высоковольт-
ных вводов трансформатора ОМ, поскольку это событие связа-
но с выполнением основных функций элемента.
Для оценки надежности различных систем электроснабже-
ния автоблокировки необходимо иметь статистическую инфор-
мацию о всех случаях нарушений электроснабжения сигналь-
ных точек. Основную информацию об отказах ВЛ СЦБ и пунк-
тов питания приводят в журнале повреждений по форме Шу.
78, журнале энергодиспетчера, а также в карточках учета
отказов, заполняемых работниками участков энергоснабжения.
Выборочная проверка этих записей показала, что повреждае-
мость элементов ВЛ СЦБ в некоторых случаях отражают не
полностью или в неправильной форме. Как правило, в значи-
тельной мере не фиксируют случайные перегорания плавких
вставок ПКН, ложные срабатывания защиты фидеров, а также
нарушения контактов в линейных разъединителях. Все это по-
требовало критически оценить имеющую на местах статистику
и после разъяснения цели сбора информации дополнить ее
недостающими данными.
Используя полученную информацию из различных источни-
ков, были определены средние доли отказов (в %) всех эле-
ментов к общему числу нарушений электроснабжения автобло-
кировки (табл. 14). Сравнивая эти данные, нетрудно заме
тить, что в большинстве случаев они хорошо согласуются меж-
ду собой, что позволяет считать их достоверными и правильно
отражающими действительное положение. Тогда можно предпо-
ложить, что в системах электроснабжения автоблокировки наи-
более слабыми, с точки зрения надежности, являются такие
элементы, как стальные провода ВЛ СЦБ, кабельные вставки,
предохранители ПКН и трансформаторы ОМ. Однако точно
указать наиболее слабое место системы не представляется воз-
можным, так как по данным табл. 14 нельзя установить сте-
пень влияния различных неблагоприятных факторов на надеж-
ност ее работы, которая обусловлена главным образом законо-
мерностью появления отказов, природу которой можно устано-
вить только путем изучения основных причин отказов элемей'
тов.
Согласно статистическим данным, основными причинами от'
казов стальных проводов ВЛ СЦБ являются: обрыв провод^?
в результате падения деревьев или проводов других линий. пр<^
езда негабаритного транспорта, а также из-за интенсивной коР
розни; замыкание проводов в результате наброса кусков П«
166
Таблица 14
Наименование узлов и элементов	Доля _отк ВНИИЖТа	азов эдеме ЦЭ МПС	нтов. %, г Москов- ской дороги	о данным Северо- Кавказ- ской дороги
Силовые трансформаторы
Низковольтные предохранители
Масляные выключатели
Шинные разъединители
Кабельные вставки
Опоры ВЛ
Пр >вода ВЛ
Изоляторы ВЛ
Линейные разъединители
Пункты питания
2,1
5.0
1.4
1,2
Высоковольтные линии
13,7	।
3,8
17.4
2,2
5,5
—	1,9	—
—	4.8	—
—	1,2	—
—	1.2	—
12,3	13,4	12,8
4.6	2,6	4,0
10,4	16,6	30,75
3,7	2.1	1,25
3,7	3,7	6,85
Линейные пункты
Разрядники РВП
Предохранители ПКН
Трансформаторы ОМ
Низковольтные спуски
Проше отказы, в том числе из-за:
отключений и колебаний напряжения
в энергосистеме
^правильных действий обслуживаю-
него персонала
Итого
1.8	1.9	1.3	1,5
14.1	12,6	10,8	12,0
7,8	9.6	4,2	8,75
2,0	—	1,3	—
14,8	20	19,4	—
5,1	—	5,3	5,95
100	100	100	100
волоки, большой стрелы провеса, поломки изоляторов или раз-
рыва вязки проводов.
Повреждения кабельных вставок происходят главным обра-
зом в результате их механического разрушения при производ-
стве земляных работ, растяжки кабеля при просадках грунта,
попадания влаги в муфту или воронку, коррозии оболочки ка-
беля, а также из-за дефектов изготовления.
Повреждения опор происходят в основном из-за наезда ав-
10транспорта, просадки грунта, подгнивания древесины опор и
Аррозии железобетонных приставок, а также из-за их возгора-
1,11 при разрядах молнии.
Отказы предохранителей ПКН-10 возникают главным обра-
в результате случайных перегораний плавких вставок, ко-
°Рые происходят по двум причинам: воздействие атмосферных
ПеРенапряжений и интенсивная коррозия рабочей спирали. Пер-
6аи причина объясняется воздействием набегающих волн с
*РУтизиой тока молнии свыше 8 кА/мкс, создающих кратковре-
eFlI<o между трансформатором ОМ. и разрядником РВП пере-
:ад напряжения около 15 кВ. Интенсивная коррозия рабочей
ПиРали происходит в результате проникновения влаги при на-
167
рушении герметизации плавкой вставки, которое обусловлено
наличием существенной разницы в линейном расширении стек-
лянного корпуса и бронзовых колпачков. Особенно интенсивно
коррозия происходит при повышенной температуре и наличии
солей в воде.
Повреждения трансформаторов ОМ возникают главным об-
разом в результате проникновения влаги внутрь корпуса, скап-
ливающейся в нижней части бака, что приводит к пробою высо-
ковольтной обмотки; возникновения устойчивого к. з„ происхо-
дящего вследствие замыкания контактов выключателя АВМ-1;
механического разрушения высоковольтных проходных изоля-
торов и дефектов изготовления.
Анализируя причины отказов этих и других элементов си-
стемы, можно заметить, что в эксплуатации встречаются глав-
ным образом внезапные отказы. Постепенные отказы наблюда-
ются в основном при работе высоковольтных линий автоблоки-
ровки после 8—12 лет эксплуатации. Известно, что внезапные
отказы хорошо описываются экспоненциальным распределени-
ем, которое позволяет определить вероятность отказа Q(t)
элемента по известной формуле:
Q(t)=l-e~
где со — параметр потока отказов элемента.
Важной характеристикой надежности является также и
Таблица 15
Наименование узлов	<о-10—3, и элементов	• |/год	Q(t), год	И. 1/ч	“л. 1/год	V Ьт*
Пункты питания
Силовые трансформато-	0,80	0,0008	0,31	1,0	0,22
ры Низковольтные предо-	1,92	0,0019	5,0	1.0	4.0
хранители Масляные выключатели	0,87	0,0009	1,09	1.0	0.-15
Шинные разъединители	1,65	0,0017	1,82	1,0	1,0
Высоковольтные линии
Кабельные вставки	19,4	0,0194	0,16	1.0	0,17"
Опоры ВЛ	0,03	0,0001	0,23	0,5	0.25
Провода ВЛ	5,52	0,0055	0,77	0,33	1.82
Изоляторы ВЛ	0,02	0,0001	0,62	0,33	1,90'
Линейные разъединители	1,77	0,0018	0,59	2,0	0,45
Линейные пункты
Разрядники РВП	/ 0,58	' 0,0006	1 0,65	0,33	2.0
Предохранители ПКН	/ 2.25	0,0022	0,73	0,17	4.0
Трансформаторы ОМ	2,62 1	0,0026	' 0,41	0,11	1.5
Низковольтные спуски	0,33 |	0,0003	1,03	0,33	3.0
168
среднее время восстановления Та элемента, которое определя-
ют по формуле
п
Тв—^tu/n,
1=}
где G — наблюдаемые значения времени аварийного ремонта или замены
элемента;
п —общее число аварийных ремонтов в течение рассматриваемого пе-
риода времени.
При анализе надежности системы удобнее оперировать по-
казателем, обратным по величине Тв, который в данном случае
называют параметром потока восстановлений, ц=1/Тв.
Для оценки надежности систем электроснабжения автобло-
кировки необходимо определить и такие показатели, как пара-
метр потока отключений на плановый ремонт соп и параметр
потока плановых восстановлений цп-
Л п	1
<*>п=	'	; Рп= ~	•
'	In
где пп — общее число отключений элемента на плановый ремонт в течение
рассматриваемого периода времени;
Тп —среднее время проведения планового ремонта элемента.
Точные оценки необходимых для дальнейших расчетов по-
казателей надежности отдельных элементов систем электро-
снабжения автоблокировки за период времени наблюдения / =
= 1 год приведены в табл. 15.
33.	Расчеты показателей надежности электроснабжения
Надежность электроснабжения автоблокировки в общем
случае зависит от надежности системы электроснабжения и пи-
тающей энергосистемы. С точки зрения надежности в различ-
ных системах электроснабжения автоблокировки можно выде-
лить следующие узлы: высоковольтная линия, пункты питания,
линейные пункты и посты секционирования. Следовательно, на-
дежность работы всей системы определяют надежностью рабо-
ты этих узлов и схемы их соединения.
Опыт эксплуатации показывает, что на работу высоковольт-
ной автоблокировки оказывают наиболее сильное влияние та-
кие факторы, как ветер со скоростью свыше 18—20 м/с и гро-
зи. С учетом влияния этих факторов параметр потока отказов
(О»л = («о/o-l-GJiTt + (1)2/2)// .
гДе coo, cut. о» — параметры потока отказов высоковольтной линии при
нормальной погоде, сильном ветре и грозе;
/о. />. /1—среднее число часов нормальной погоды, сильного ветра
и грозы за расчетный период времени t.
С точки зрения надежности высоковольтная линия автобло-
кировки представляет собой неоднородную цепь, составленную
«з воздушной и кабельной линий. Так как степень воздействия
169
неблагоприятных факторов на работу этих линии различна, т<>
оценку параметров wo, и ю2 следует вести по следующим
формулам:
Шо — КакШкв^Пкв + /Поп (со,,п + ЗШцз) 4~ ЛвпЬ^п в/.
(О I — К вк<ОквШцв тШоп(С0оп 4*3(0из) 4~АвпАсвЬ)пвЛ
С1>2= А вкА”гп<ОквШкв + /Поп ((Ооп 4"3(1)из) “Ь АвпО)пв А
где Л'вк и Квп — коэффициенты внезапности отказов соответственно ка-
бельных вставок и проводов воздушной линии, определя-
емые как отношение числа внезапных отказов к общему
числу отказов этих элементов;
Ксв и Кт—коэффициенты, учитывающие влияние сильного ветра и
грозовых перенапряжений;
Шив и шоп—соответственно чцрло кабельных вставок и опор воздуш-
ной линии на участке питания длиной I;
о)кв, ыпв,—параметры потока отказов соответственно кабельных вста-
<0пз, (Ооп вок, проводов, изоляторов и опор воздушных линий ( ка-
чения параметров приведены в табл. 15).
Установив среднюю продолжительность действия сильного
ветра и грозы в данной местности в течение одного года, легко
определить по указанному способу параметры потока отказов
высоковольтной линии. На рис. 88 приведены зависимост; да-
раметра потока отказов участка ВЛ СЦБ длиной 25, 40 и
55 км от продолжительности действия сильного ветра i
(сплошные линии) и грозы /2 (пунктирные линии). При воз-
растании продолжительности действия сильного ветра и грозы
в два раза параметр потока отказов увеличивается соответст-
венно в 1,2—1,6 и 1,1 —1,4 раза, что свидетельствует о значи-
тельном влиянии погодных условий на работу ВЛ СЦБ. Этим
обстоятельством объясняется одна из причин сравнительно
большого различия параметров потока отказов ВЛ СЦБ на
отдельных участках автоблокировки.
Повреждения элементов других узлов (пункты питания, ли-
Рис. 88. Зависимость параметра по-
тока отказов ВЛ СЦБ от продолжи-
тельности действия сильного ветра
и грозы
нейные пункты, посты сек-
ционирования), как видно
из табл. 16, происходят
лишь с малой вероятностью.
Поэтому можно предполо-
жить, что суммарный поток
отказов любого узла являет-
ся близким к простейшему.
Тогда параметр потока от-
казов одного узла шу опре-
деляют по формуле
*
1 = I
где со,- — параметр потока оТ**3
зов элемента i-го типа.
170
Таблица 16
Краткая характеристика системы электроснабжения	Длина линии, км	Показатели надежности					
		Ро	Р.	Рг	Рз	Р.	<?с
Основное питание от ВЛ СЦБ 6(10) кВ	25	0,159	0,154	0,414	0,199	0,074	0,273
Резервное — от линии	40	0,130	0,150	0,408	0,230	0.082	0,312
ПЭ-10 кВ	55	0,122	0,146	0,402	0,241	0,089	0,330
Основное питание от ВЛ СЦБ 6(10) кВ	25	0,164	0,158	0,428	0,192	0,068	0,260
Резервное — от системы	40	0,144	0,145	0,417	0,217	0,077	0,294
ДПР-27,5 кВ	55	0,125	0,143	0,414	0,236	0,082	0,318
Основное питание от ВЛ СЦБ 6(10) кВ	25	0,148	0,168	0,374	0,213	0,097	0,310
Резервное — от низко-	40	0,129	0,164	0,367	0,235	0,105	0,340
вольтной линии	55	0,117	0,157	0,362	0,253	0,111	0,364
Основное и резервное	25	0,138	0,172	0,360	0,223	0,107	0,330
питание — от двухцеп-	40	0,117	0,165	0,349	0,251	0,118	0,369
ной ВЛ СЦБ 6(10) кВ	55	0,104	0,161	0,342	0,267	0,126	0,393
tn, —число элементов i-ro типа в узле;
к — число типов элементов в узле.
Согласно расчетам параметры потока отказов отдельных
узлов составляют: для линейного пункта основного питания
Ъуо = 8,61 • 10~3 1/год; для линейного пункта резервного питания
соур = 9,22* 10-3 1/год; для пункта питания ВЛ СЦБ wyB=9,08X
Х10~3 1/год; для пункта питания ПЭ-10 «ул = 4,17-10-3 1/год.
В большинстве систем электроснабжения автоблокировки
можно выделить две части, одну из которых представляют схе-
мой основного питания, а другую — схемой резервного питания.
Отказ схемы основного или резервного питания может произой-
ти как в результате повреждения отдельных узлов, так и от-
ключения или резкого понижения напряжения в энергосистеме.
Указанные события являются случайными и совместимыми, по-
этому вероятность отказа схемы основного питания Qoa опре-
деляют по формуле
Qon = Qn + Qb + Q.t— QnQa—QnQ.t — QbQ.i+QuQbQ.t,
где Qn. Qb. Qn — вероятность отказа соответственно пунктов питания,
высоковольтной линии и линейных пунктов.
На одном участке питания схемы линейных пунктов явля-
ется, как правило, идентичными, поэтому вероятность отказа
Q.t = /-e- wyN ,
где N — число линейных пунктов на данном участке питания.
171
При эксплуатации разъединителей, секционирующих линию»,
наблюдают довольно много случаев нарушения контакта в то-
коведущих частях, что приводит к уменьшению напряжения на
трансформаторах ОМ примерно вдвое [1]. Указанное событие-
также следует считать отказом ВЛ, поэтому вероятность от-
каза
Qbt = 1—е -(“ВЛ ” 2Л’А Р “ср’,
где Кр — коэффициент, учитывающий увеличение интенсивности потока отка-
зов ВЛ из-за нарушении контакта в секционных разъединителях-.
Юср — параметр потока отказов секционных разъединителей.
Отказ питающих пунктов происходит в том случае, если
пункты основного и резервцрго питания не могут обеспечить
бесперебойную подачу напряжения в линию (при условии ее
исправности). Это событие может произойти при отказе при-
соединений ВЛ СЦБ. отключении или резком понижении на-
пряжения в энергосистеме, а также при отказе в срабатывании
устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) фидеров ВЛ
СЦБ.
Анализ различных узлов системы показывает, что средн них
наиболее низкий уровень надежности имеют высоковоль'чые
линии и линейные пункты питания. На одном участке питания
вероятность отказа высоковольтной линии примерно в 1,4—
1,8 раза выше вероятности отказа всех линейных пунктов пи-
тания. Низкий уровень надежности высоковольтных линий
объясняется главным образом сравнительно высокой интенсив-
ностью внешних воздействий, вследствие чего наиболее слабы-
ми элементами этого узла являются стальные провода ВЛ.
Что касается линейных пунктов питания, то их надежность зна-
чительно снижена из-за несовершенства устройств защиты
линейных трансформаторов, и в частности высоковольтных пре-
дохранителей ПКН. По этой причине наблюдается сравнитель-
но большое число отказов схемы основного питания, сопровож-
дающихся иногда случаями полного выхода из строя линейных
трансформаторов.
При консольной схеме питания вероятность отказа какой-
либо одной части системы зависит во многом от параметра по-
тока отключений и резких понижений напряжения в энергоси-
стеме. Это влияние заметно снижается (на 20—30%) при ис-
пользбвании встречно-консольной схемы питания, при которой
обеспечивают наиболее высокую надежность электроснабженн
сигнальных точек.
Основная часть нарушений электроснабжения сигнальн
точек происходит во время отключения какой-либо одной лнн।
на плановый или аварийный ремонт. Следовательно, верОДГ
ность отказа системы зависит главным образом от вероятное
отказа элементов одной линии во время кратковременного
ключения другой. Поэтому оценку надежности СЭА следи
172
вести с учетом вероятностей отключений и включений ВЛ в те-
чение определенного промежутка времени.
Как правило, ремонт высоковольтных устройств автоблоки-
ровки производят с обязательным отключением одной из ли-
ний, поэтому рассматриваемая система в любой момент време-
ни t будет находиться в одном из следующих состояний: 0—
обе линии находятся в работе; 1—одна линия в работе, дру-
гая— в аварийном ремонте; 2—одна линия в работе, другая —
в плановом ремонте; 3—одна линия в плановом ремонте, дру-
гая— в аварийном ремонте; 4—обе линии находятся в аварий-
ном ремонте.
Вероятности пребывания системы в указанных состояниях
равны:
Ро=\1В; Рх = 2у!В; Рг = уа1В; Рз = ууа/В; Р<=2у-1В.
где Ро, Р\, Р2,— вероятности пребывания системы соответственно в состоя-
Рз, Pi ниях 0, 1. 2, 3. 4;
Т=ш/ц — коэффициент аварийного ремонта линии;
Уп = <Оп/Цп — коэффициент планового ремонта линии;
B=1 + (H-y)(2V+Vd).
Вероятность отказа системы определяют по формуле
Qc = Pj + P*.
В табл. 15 приведены расчетные значения основных пока-
зателей надежности отдельных систем электроснабжения авто-
блокировки на участках длиной 25, 40 и 55 км. Для оценки
достоверности полученных результатов было определено удель-
ное число нарушений электроснабжения (на 100 км длины ос-
новной линии автоблокировки) на различных участках восьми
дорог, которое составило в среднем 0,96 в год. Исходя из экспо-
ненциального распределения времени между отказами ориен-
тировочная оценка вероятности отказа системы на участке пита-
ния средней длины (40 км) составляет 0,316. Сравнивая это
значение с оценками Qc, приведенными в табл. 16, можно уста-
новить, что результаты теоретических исследований отличают-
ся от фактических данных в среднем на 9%. Такая точность
Для практических расчетов надежности является вполне при-
емлемой.
Исходя из данных табл. 16 можно сделать следующие вы-
8°ды. Наиболее высокий уровень надежности наблюдают у си-
Стсм с резервным питанием от ПЭ-10 кВ или ДПР-27,5 кВ,
Причем надежность последней системы несколько выше, что
°б1,ясняется простотой конструкции линии 27,5 кВ. Применение
8 качестве резерва низковольтной линии или второй цепи ВЛ
^И,Б приводит к снижению надежности систем соответственно
8 1.1 —1,2 и 1,2—1,3 раза. В этих случаях наблюдают значи-
Тельное уменьшение вероятности безотказной работы (Ро) си-
173
стемы и увеличение вероятности отказа системы при работе од.
ной линии (Pi). Вероятность совпадения отказа одной линии с
плановым ремонтом другой (Рз) превышает (Pi) и вероятность
совпадения отказов двух линий (Р4) в среднем соответственно
в 1,3 и 2,4 раза. Следовательно, одним из основных факторов,
значительно снижающим надежность систем электроснабжения
автоблокировки, является длительное отключение линий на
плановый ремонт.
После отключения одной линии на плановый ремонт в ра-
боте остается другая линия, вероятность отказа которой (Pj
имеет также довольно высокое значение. Отказы этой линии на-
иболее вероятны из-за повреждения или несовершенства ука-
занных выше элементов. Следовательно, наиболее слабыми
элементами системы электроснабжения являются стальные
провода ВЛ и высковольтные предохранители ПКН, причем
сравнительно низкий уровень надежности последних элемен-
тов приводит к значительному снижению эффективности ре-
зервного питания автоблокировки. Данные практики эксплуа-
тации подтверждают этот вывод, отмечая довольно много на-
рушений электроснабжения сигнальных точек в результате пе-
регорания плавких вставок ПКН во время отключения основ-
ной линии на плановый ремонт.
34.	Мероприятия по повышению надежности
электроснабжения устройств СЦБ
В целях улучшения эксплуатационной работы Главным уп-
равлением электрификации и энергетического хозяйства МПС
разработан перспективный план повышения надежности элект-
роснабжения устройств СЦБ, основные положения которого
следующие:
перевод питания рельсовых цепей с 75 на 25 Гц;
применение в проектах и при строительстве ВЛ СЦБ изоля-
торов только на напряжение 20 кВ;
внедрение в зонах активного загрязнения атмосферы уста-
новок для обмыва изоляторов ВЛ СЦБ под напряжением;
секционирование ВЛ СЦБ камерами К-102 с вакуумными
выключателями;	Л*
установка резервных источников электроснабжения (ДГА)
на пунктах питания и постах ЭЦ;
внедрение схем плавки гололеда и профилактического подо-
грева проводов ВЛ СЦБ;
перевод устройств электроснабжения железнодорожных У3'
лов и крупных станций на телеуправление;
внедрение аппаратуры автоматического определения места
повреждения на ВЛ СЦБ.
В перспективном плане указывается на необходимость со-
держания устройств технических средств в соответствии с И"'
174
струкцией по техническому обслуживанию и ремонту устройств
электроснабжения СЦБ [3] и осуществления соответствующими
линейными подразделениями регулярного контроля за со-
держанием резервных ДГА, обеспечением установленной про-
должительности работы аккумуляторного резерва, очисткой
просек от кустарника и деревьев, состоянием и своевременной
заменой загнивших и скоррозированных опор.
Кроме того, в перспективном плане отражены вопросы соз-
дания и совершенствования нового оборудования, а также про-
ектных решений и строительства, проведения необходимых на-
учных исследований и разработок, направленных на повышение
надежности электроснабжения устройств СЦБ, а именно:
усовершенствование плавких вставок к предохранителям
ПКН-Ю и создание более совершенных предохранителей серии
ПКН-001 для защиты трансформаторов малой мощности 6—
35 кВ;
освоение производства новых автоматических выключателей
для защиты трансформаторов ОМ;
изготовление более совершенных трансформаторов ОМ, а
также создание новых напряжением 6—10 кВ (в том числе
безмасляных) для питания сигнальных точек;
создание трансформаторов мощностью 1 кВ-А напряжени-
ем 27,5 и 35 кВ;
создание усовершенствованной передвижной лаборатории
для испытания кабелей;
усовершенствование конструкции подъемно-опускных транс-
форматорных подстанций КТП-П-27,5;
разработка типовых проектных решений, предусматриваю-
щих применение в устройствах электроснабжения СЦБ ваку-
умных выключателей;
разработка типового проекта трансформаторной подстанции
для питания устройств автоблокировки с воздушными выво-
дами;
разработка предложений по системе контроля наличия на-
пряжения на сигнальных точках;
разработка технических решений, обеспечивающих переда-
чу информации о наличии напряжения на сигнальных точках
с ДСП (при системе ДЦ «Нева») на энергодиспетчерский
пункт;
разработка более совершенных средств защиты устройств
СЦБ от перенапряжений и токов к. з.
Глава X
ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ВЛ СЦБ
И ПУНКТОВ ПИТАНИЯ
35.	Организация эксплуатации
Главная задача при организации обслуживания ВЛ СЦБ л
пунктов ее питания — обеспечение бесперебойного и качествен-
ного питания устройств автоблокировки и ЭЦ, безопасность
условий труда, а также повышение производительности.
Методы обслуживания. В границах дистанции контактной
сети ВЛ СЦБ обслуживают специально выделенные для этих
целей из штата дистанции -электромеханик и электромонтер.
При необходимости им в помощь выделяют электромонтеров,
обслуживающих контактную сеть. Механизированные средства
дистанции используют для эксплуатационных нужд и ликвида-
ции повреждений. Электромеханик ВЛ СЦБ подчиняется на.
чальнику дистанции контактной сети.
На некоторых дорогах, где созданы дистанции электроснаб-
жения, для улучшения организации и повышения производи-
тельности труда устройства ВЛ СЦБ, продольного элект-
роснабжения, КТП и низковольтные сети в границах дистан-
ции обслуживает отдельная бригада. Получил распростране-
ние и другой метод, при котором персонал, эксплуатирующий
ВЛ СЦБ, входит в состав электросетевого района или при
энергоучастках организуют специализированные цехи для
эксплуатации и ремонта ВЛ СЦБ. которые возглавляет стар-
ший электромеханик. Такой метод сохранился в основном в
районе крупных городов и там, где имеются хорошие подъезды
для автотранспорта к ВЛ СЦБ.
Работу электромехаников по эксплуатации ВЛ СЦБ коор-
динирует старший инженер технического отдела участка элект-
роснабжения. Техническое обслуживание, ремонт и профилак-
тические испытания оборудования, цепей вторичной коммута-
ции основных и резервных пунктов питания, а также постов
секционирования осуществляет персонал тяговых подстанций
и ремонтно-ревизионного цеха участка электроснабжения.
Границы обслуживания. В целях повышения ответственно-
сти за обеспечение устойчивой работы устройств автоблоки-
ровки Нормативными документами четко установлены границы
обслуживания в устройствах электропитания СЦБ. На участке
электроснабжения необходимо содержать в исправном состоя-
нии воздушные и кабельные линии, включая опоры, а также
высоковольтное оборудование, установленное на линии, и его
заземление, цепи низкого напряжения от трансформаторов
до присоединения к низковольтным предохранителям или АВМ
в кабельном ящике.
176
На дистанции сигнализации и связи также необходимо со-
держать в исправном состоянии сигнальные провода, подвешен-
ные на опорах ВЛ СЦБ, спуски от сигнальных проводов, ка-
бельные ящики й их заземления, а также следить за уставкой по
току низковольтных предохранителей или автоматических вы-
ключателей АВМ.
Обязанности обслуживающего персонала. За правильную и
четкую организацию эксплуатации ВЛ СЦБ и пунктов ее пи-
тания несут ответственность: начальники участков энергоснаб-
жения, их заместители, начальники дистанции контактной се-
ти, электросетевых районов или руководители специализиро-
ванных цехов по обслуживанию ВЛ СЦБ. Последние лично и
через находящихся в их подчинении электромехаников и
электромонтеров должны обеспечивать надежную работу уст-
ройств и безопасность обслуживающего персонала, организа-
цию своевременного проведения всех видов планово-предупре-
дительного ремонта, внедрение новой техники и передовых ме-
тодов труда, обучение, инструктаж и периодическую проверку
знаний всего личного состава, исправность и постоянную готов-
ность транспортно-восстановительных средств.
Главное в работе электромехаников и электромонтеров по
техническому содержанию ВЛ СЦБ и источников питания пре-
дупредить появление неисправностей, а в случае их возникно-
вения немедленно устранить. Для этого персонал должен хо-
рошо знать обслуживаемые им сооружения и устройства, си-
стематически проверять их состояние по графику, утвержден-
ному начальником энергоучастка, и обеспечивать высокое ка-
чество содержания и ремонта. Они обязаны систематически
изучать и внедрять на обслуживаемом участке передовые при-
емы и методы труда. В энергоучастках с учетом местных усло-
вий необходимо составить должностные инструкции для элек-
тромехаников и электромонтеров по обслуживанию ВЛ СЦБ.
В планово-предупредительные ремонты входят техническое
обслуживание (ТО), текущий ремонт (ТР) и капитальный ре-
монт (КР) устройств ВЛ СЦБ и пунктов питания [3]. Техни-
ческое обслуживание заключается в повседневном наблюдении
а состоянием устройств путем проведения периодических ос-
мотров и замеров. В текущий ремонт входит ревизия и замена
отдельных частей, деталей и конструкций, а также устранение
отклонений от установленных норм содержания или нормаль-
ного состояния. Капитальный ремонт предусматривает полное
восстановление первоначальных технических характеристик
Устройств с учетом необходимой модернизации для повышения
надежности работы, а также внедрение прогрессивных схем.
Узлов и конструкций. Объем и сроки КР определяют степенью
Износа элементов ВЛ СЦБ и пунктов питания. Они зависят от
местных особенностей (продолжительности, эксплуатации, кли-
матических условий и т. д.).
12—162	177
Все работы производят в соответствии с годоцым планом, вы-
полнение которого определяют по месяцам. Ежедневное плани-
рование предусматривает обязательный разбор выполнения за-
дания за прошедший день, выдачу бригаде дневного задания,
наряда на работу и необходимых материалов, а также прове-
дение инструктажа.	/
Техническая документация. При эксплуатации устройств ВЛ
СЦБ и пунктов питания необходимо иметь:
трехлинейную схему питания и секционирования ВЛ СЦБ с
указанием марки проводов, длины, места расположения и типа
кабелей, мест расположения силовых концевых опор и разъе-
динителей, оборудованных дистанционным управлением и те-
леуправлением, мест транспозиции, основных и резервных ис-
точников питания резервных пиний и резервных трансформа-
торов ОМ (рис. 89). Схема должна быть вывешена на видном
месте в дежурном пункте;
план трассы ВЛ СЦБ с приложением документов по отводу
земель, согласованных с соответствующими организациями
(рис. 90);
схемы плавки гололеда и профилактического подогрева про-
водов ВЛ СЦБ обслуживаемого и прилегающих участков;
технический паспорт на оборудование ВЛ СЦБ с приложе-
нием актов и протоколов испытаний и ремонтов, кроме того,
акты на скрытые работы, произведенные при строительстве,
поперегонную ведомость опор и оборудования ВЛ СЦБ, акты
испытания трансформаторного масла трансформаторов ОМ,
протоколы замера сопротивления заземления оборудования ВЛ
СЦБ, испытания кабелей и т. д.;
технические паспорта на оборудование пунктов питания,
схемы принципиальные и монтажные, протоколы проверок и
испытаний оборудования, релейной защиты и автоматики пунк-
тов питания;
Рис. 89. Трехлинейная схема ВЛ СЦБ
178
Рис. 90. План трассы ВЛ СЦБ
12*
карту уставок релейной защиты и автоматик^;
перечень неснижаемого запаса и его укомплектованность; 1
первичную документацию установленных форм, журнал ос-
мотров и неисправностей ВЛ СЦБ, книгу выполненных работ;
технические указания, приказы и инструкции по эксплуата-
ции ВЛ СЦБ, анализ работы ВЛ СЦБ. информацию о рацпред-
ложениях и т. д.
Документация по охране труда и промышленной санитарии,
а также отчетная и оперативная на дистанциях контактной се-
ти является общей для всех бригад, включая и бригаду по
эксплуатации ВЛ СЦБ. Аналогичная документация должна
быть для специализированного цеха по обслуживанию ВЛ СЦБ.
Методы производства работ. В большинстве случаев в свя-
зи с ограниченным контингентом обслуживающего персонала
работы по текущему и капитальному ремонту производят ма-
лочисленной бригадой в 2—3 чел. Основные недостатки такого
метода состоят в том, что значительная доля рабочего времени
бригады непроизвольно затрачивается на подъезды к месту ра-
боты и подготовку рабочего места.
На ряде дорог применяют различные комплексные методы
работ с использованием укрупненных бригад, в состав которых
включают электромонтеров смежных специальностей. Для бри-
гады, состоящей из 5—7 чел., оснащенной автолетучкой, необ-
ходимыми материалом, инструментом и приборами, планируют
максимально возможный набор работ в соответствии с [3]. При-
менение телескопической вышки позволяет облегчить труд
электромонтеров и повысить его производительность. Если не-
обходимо провести профилактические высоковольтные испыта-
ния, бригада использует передвижную автолабораторию. Рабо-
ту выполняют по одному наряду на нескольких (до пяти вклю-
чительно) секционированных участках линии с последователь-
ным их отключением и заземлением. В ряде случаев целесооб-
разно работать сразу на нескольких секционированных участ-
ках.
Все это повышает производительность труда, уменьшает
время отключенного состояния основных и резервных линий и
улучшает надежность электроснабжения. Распространенные
бригадные формы организации и стимулирования труда с при-
менением коэффициентов трудового участия (КТУ), контроль
с помощью разработанных на ряде дорог балльных оценок со-
стояния устройств электроснабжения, метод гарантии качества
работ с выдачей гарантийных паспортов на обслуживаемый
участок ВЛ СЦБ спссобствуют повышению качества эксплуа-
тационного обслуживания устройств электроснабжения “•'*
СЦБ.
Ликвидация повреждений ВЛ СЦБ. В энергоучастках ДОЛ-
жен быть утвержденный начальником отделения дороги пЛ3*
действия обслуживающего персонала при повреждении В*
180
СЦБ и пунктов питания, в котором должны быть отражены:
основные и резервные пункты электроснабжения и нормальная
схема плеч питания, варианты аварийной схемы питания, раз-
граничение функций в обслуживании устройств электроснаб-
жения СЦБ между службами, порядок действия и ответствен-
ность работников энергоучастка и других организаций за пра-
вильное и своевременное принятие мер по обеспечению электро-
энергией устройств СЦБ и устранению повреждений.
К плану должны быть приложены: схема связи и адреса
электромехаников и монтеров, вызываемых при аварии; пере-
чень аварийно-восстановительного запаса материалов, оборудо-
вания и т. д. с указанием количества и места хранения; список
транспортных средств, используемых при восстановлении ли-
нии.
Работы по ликвидации повреждений следует организовать
так, чтобы обеспечить быстрое восстановление нормального
движения поездов.
Важную роль в быстрейшей ликвидации повреждения на
линии играет время, затрачиваемое на сбор аварийно-восстано-
вительной бригады и подготовку дрезины или автотранспорта
к выезду. Непосредственным руководителем восстановительных
работ на месте является начальник дистанции контактной се-
ти, электросетевого района или электромеханик, обслуживаю-
щий ВЛ СЦБ. Руководитель обязан осмотреть место повреж-
дения, определить примерный объем и время восстановления,
немедленно сообщить об этом энергодиспетчеру, согласовать с
ним предлагаемый порядок восстановления, получить приказ
на работы и затребовать при необходимости дополнительную
рабочую силу, материалы и восстановительные средства. Об-
щее руководство по устранению повреждений ВЛ СЦБ и пунк-
тов питания осуществляет энергодиспетчер, а устранением по-
вреждений сигнальных проводов на ВЛ СЦБ руководит смен-
ный инженер дистанции сигнализации и связи.
Особо четкое взаимодействие энергодиспетчера с руководи-
телями бригад должно быть при отыскании повреждений на
линии (между- и однофазных к. з., обрыва проводов, наруше-
ние контакта в разъединителе и т. д.). Для ускорения отыска-
ния поврежтений могут привлекаться бригады соседних дис-
танций контакной сети и персонал дистанций сигнализации и
связи.
Разберем применяемые методы отыскания некоторых видов
повреждений. Сигнал об однофазном замыкании на землю
(пробой изоляторов, наброс провода на одну фазу линии, на-
Рсщение изоляции высоковольтной обмотки трансформатора
О.\\, нарушение изоляции в высоковольтных кабелях и т. д)
энергодиспетчер получает от дежурного тяговой подстанции
Или со щита телеуправления. После точного определения фиде-
Ра ВЛ СЦБ, на котором произошло повреждение, включают
Ibf
резервный фндер ВЛ СЦБ смежной подстанции, чтобы рас-
сматриваемая фидерная зона получила питание с двух под.
станций.
Отключая линейные разъединители ВЛ СЦБ. имеющие дис-
танционное или телеуправление, определяют участок ВЛ СЦБ
с повреждением, для быстрейшего отыскания которого брига-
ду рассредоточивают по участку. Повреждения определяют при
помощи прибора ОМКЗ-70 для однофазного замыкания на
землю, дефектировочной штанги или указателя напряжения
УВН-80. При наличии на участке высоковольтного кабеля
прежде всего убеждаются в его исправности путем отключения
кабеля разъединителями.
Особенно трудно определить место неустойчивого замыка-
ния на землю. В этом случай иногда применяют искусственное
замыкание неповрежденной фазы на землю для создания двух-
фазного к. з. на землю с целью прожига места неустойчивого
замыкания. При устойчивом двух- и трехфазном к. з. линия
отключается. Место замыкания определяют специальными ста-
ционарными приборами на тяговых подстанциях (ОМП-71,
ФИП и др.). Если нет этих приборов, то энергодиспетчер от-
ключает разъединители (имеющие дистанционное или телеуп-
равление) и таким образом определяет участок ВЛ СЦБ с
повреждением. Для ускорения отыскания повреждения направ-
ляют аварийную бригаду не менее 7—10 чел., которая умень-
шает отключенный участок ВЛ СЦБ с повреждением, дополни-
тельно отключая разъединители с ручными приводами, и оп-
ределяет место к. з.
В связи с большим числом линейных разъединителей на
ВЛ СЦБ бывают случаи пропадания напряжения в одной из
фаз ВЛ СЦБ при ее одностороннем питании из-за нарушения
контакта в одной из фаз разъединителя. Специально выпол-
ненное на фидере ВЛ СЦБ тяговой подстанции устройство на
базе реле обрыва фаз Е-511 (или на двух реле напряжения)
включает резервный фидер или дает сигнал об обрыве фазы.
Двустороннее питание фидерной зоны при этом повреждении
обеспечивает нормальную работу устройств СЦБ.
Сложнее включить при обрыве фазы фидер ВЛ СЦБ 75 Гц.
так как из-за низкого напряжения на двух фазах, приходящего
с линии, реле синхронизма не позволяет включиться контактору
(если р^ле подключено к этим фазам). Поэтому регулятором
приходится снижать напряжение на преобразователе резервно-
го Фидера до 260 В, и только тогда контактор включается.
Затем в период наименьшего движения поездов на фидер-
ную зону подают напряжение только одной подстанции, а за-
тем другой. Таким образом, дежурные по станциям по работе
сигнальных точек видят поврежденный участок. Используя
указатель напряжения и поочередно отключая разъединители,
определяют неисправный.
Т82
Наряду со многими неисправностями в устройствах СЦБ
пониженное напряжение или его отсутствие может быть при-
чиной ложной занятости рельсовых цепей на перегонах или
станциях. Для выяснения причин неисправности энергодиспет-
чер посылает бригаду, которая прежде всего проверяет напря-
жение у трансформатора ОМ.
Случаи сбоя в движении поездов при нарушении питания
устройств СЦБ должны расследоваться руководителями энер-
гоучастка и дистанции сигнализации и связи совместно для
разработки и выполнения мер, предотвращающих эти нару-
шения.
36.	Техническое обслуживание и ремонт
От тщательных осмотров, ревизий и ремонта всех устройств-
БД СЦБ и источников электропитания зависит своевременное
выявление и устранение неисправностей и опасных мест, угро-
жающих безаварийной работе. Объем и сроки выполнения ра-
бот по техническому обслуживанию и ремонту ВЛ СЦБ опре-
делены Инструкцией по техническому обслуживанию и ремонту
устройств электроснабжения СЦБ [3]. Кроме того, один раз в
год (весной или осенью) осуществляют контрольные осмотры,,
по результатам которых составляют планы предстоящих ре-
монтных работ.
При осмотре ВЛ СЦБ особо обращают внимание на состоя-
ние изоляторов и силового оборудования (разъединители, пре-
дохранители, трансформаторы и т. д.), убеждаются в отсутст-
вии чрезмерного провеса проводов и набросов на них, а также
нет ли опасности падения деревьев или их ветвей. При этом не-
обходимо иметь при себе бинокль.
Если осмотр осуществляют ночью, прежде всего обращают
внимание на коронирование, искрение и нагрев в контактах,
разъединителях, кабельных воронках и т. д. Одновременно с
осмотром два раза в год проверяют напряжение в цепях ка-
бельного ящика на каждой сигнальной точке и на постах ЭЦ
при питании как с основного источника, так и с резервного.
Необходимо следить, чтобы при переходе питания сигналь-
ной точки, а также ВЛ СЦБ с основного источника на резерв-
ный не происходило изменение светового показания светофо-
ров. Такой переход может быть в результате оперативных пе-
реключений или в связи с повреждениями в устройствах элект-
роснабжения; линейного трансформатора. ВЛ СЦБ, пункта пи-
тания и т. д. Эта проверка осуществляется представителями
энергоучастка и дистанции сигнализации и связи 2 раза в год.
После переключения на резервную линию контроль исправ-
ности питания определяют нормально горящими сигналами на
перегоне, что выполняется специальным объездом участка или
по показаниям машиниста поезда. О наличии или неисправ-
на
ности питания сообщается дежурным по станции энергодис-
летчеру и диспетчеру связи.
Один раз в год проверяют соответствие времени действия
устройств АВР резервных пунктов питания с временем замед-
ления сигнальных реле. Для этого при отключенной резервной
линии оперативно отключают фидер ВЛ СЦБ основного пунк-
та питания, после чего по АВР включают фидер ВЛ СЦБ ре-
зервного пункта питания (смежной тяговой подстанции). Вре-
мя перерыва питания ВЛ СЦБ контролируют электросекундо-
мером, который может быть включен в любом пункте питания
или на станциях. Его показания не должны превышать 1,3 с.
Тогда при проверке на сигнальных точках перегонов (проверя-
ют выборочно) и на всех станциях разрешающие сигналы не
должны перекрываться на-.запрещающие. Работу оформляют
совместным актом представителей энергоучастка и дистанции
сигнализации и связи.
Прежде чем отключить резервную линию, необходимо убе-
диться, что сигнальные точки не питаются от нее. Для этого на
Московской дороге предложен сигнализатор, контролирующий
при помощи лампы наличие резервного напряжения, а также
питание от него сигнальной точки.
Один раз в год контролируют аппаратуру в кабельном ящи-
ке, обращая особое внимание на состояние автоматического
выключателя АВМ. При обнаружениии нагара на стекле крыш-
ки необходимо в лаборатории произвести внутренний осмотр
и настройку АВМ. Номинальный ток АВМ-1 должен соответст-
вовать мощности трансформатора ОМ для надежной его защи-
ты и селективности действия с высоковольтными предохрани-
телями ПКН при к. з. в низковольтных цепях.
Один раз в 2 года проверяют наличие и степень загнивания
деревянных опор. Для измерения глубины загнивания в опас-
ных сечениях и местах наибольшего загнивания рекомендует-
ся использовать прибор ПД-1, с помощью которого, не нарушая
целостности древесины, замеряют усилие, затраченное на про-
талкивание иглы в дерево. По отклонению стрелки прибора оп-
ределяют качество древесины. Максимальное углубление иглы
в древесину ПО мм. Прибор позволяет определить как наруж-
ное, так и внутреннее загнивание древесины. Полученный в ре-
зультате замера диаметр здоровой части древесины сравнивают
с допустимым в эксплуатации и таким образом решают вопрос
об отбраковке опоры.
Во избежание падений деревьев на ВЛ СЦБ необходимо
следить за состоянием просек и своевременно расчищать их °т
деревьев и кустарников по трассе линии. Ширина просеки для
одноцепной линии в естественных лесных массивах высотой
до 4 м должна быть не менее 7 м, а при высоте более 4 м "
не менее удвоенной высоты основного лесного массива пл*00
I м. При этом отдельные деревья, растущие по краю просе*11-
484
необходимо вырубать, если их высота превышает высоту ос-
новного массива. Ослабленные в росте деревья, а также пора-
женные разными болезнями (суховершинные, с дуплами, серд-
цевинной гнилью и др.) и растущие в непосредственной бли-
зости от линии угрожают падением на высоковольтную линию.
Трассу расчищают кусторезами Д-514А, ширина захвата кото-
рых 3,6 м. Им можно срезать деревья диаметром до 10 см.
После прохода кустореза трассу очищают от срезанных кустар-
ников и деревьев.
На заболоченных местах расчистку целесообразно осущест-
влять торфодобывающей машиной М.ПГ-1, которая разрушает
корневую систему деревьев и кустарников на глубине до 40 см.
При этом срезанные деревья превращают в щепки и переме-
шивают с землей, и поэтому отпадает необходимость в очистке
от них трассы.
Один раз в 2 года необходимо проводить ревизию всех си-
ловых опор и опор с разъединителями. При этом контролируют
регулировку разъединителей, особое внимание обращают’ на
надежность контакта в губках, одновременность замыкания л
размыкания ножей, регулируют ограничители хода ножей и
изгиба тяги, дугогасительные стержни, проверяют рессорную
вязку, чистят изоляторы, осуществляют покраску и т. д. Одно-
временно контролируют работу линейных трансформаторов: оп-
ределяют герметичность баков и спускных пробок (доливкой
масла), измеряют сопротивление изоляции мегаомметром.
2500 В (норма не менее 100 МОм) и т. д.
Осматривают контактные поверхности пробивных предохра-
нителей, при необходимости зачищают. Поврежденную слюдя-
ную прокладку заменяют новой толщиной 0,21—0,03 мм. При
ревизии комбинированных предохранителей ПКН обращают
внимание на то, как открываются и закрываются их крышки,
на исправность плавкой вставки и заземления основания. Под
действием тока и атмосферных влияний плавкая вставка ста-
реет, в связи с чем изменяются характеристики предохраните-
лей. Поэтому периодически предохранители должны заменять-
ся новыми. При наличии резервных линий и предохранителей
ПКН с герметизированной плавкой вставкой патроны заменя-
ют один раз в 5 лет, при отсутствии резервных линий—один
раз в 3 года. При наличии резервной линии увеличивается пе-
риодичность проверки состояния оборудования силовых опор
(один раз в 3 года).
Замену линейных трансформаторов ОМ производят один
Раз в 9 лет при наличии резервной линии и один раз в 6 лет
при отсутствии резервной линии. Снятые трансформаторы под-
лежат капитальному ремонту, который заключается в просуш-
ке обмоток и замене трансформаторного масла. Температура
печи не должна превышать 100 °C (ее измеряют термопарой
или жидкостным дистанционным термометром). Сердечник с
' 85 •
катушкой просушивают при снятой крышке трансформатора,
так как фарфор изоляторов под действием температуры может
треснуть, а армировочная замазка — разрушиться. Состояние
изоляции контролируют мегаомметром на 2500 В. Ее сопротив-
ление зависит от температуры обмоток.
Ниже приводятся минимально допустимые значения сопро-
тивления изоляции, полученные из опыта эксплуатации.
Температура обмоток, 10 20 30 40 30 60 70 £0 90 100 I
гС
Сопротивление изоляции, £00 450 225 120 64 36 19 12 3	5
МОм
Сопротивление изоляции ’измеряют мегаомметром между
обмотками, а также каждой обмотки относительно другой, со-
единенной с корпусом. Первичную обмотку трансформатора
6(10) кВ испытывают напряжением соответственно 21 и 30 кВ
промышленной частоты, а для обмотки 0,23 кВ испытательное
напряжение 5 кВ.
Для проверки межвитковой изоляции подводят напряжение,
равное 130% номинального, к низковольтной обмотке в тече-
ние 5 мин, обмотка высоковольтного напряжения при этом ос-
тается разомкнутой. Ток холостого хода должен быть ниже до-
пустимого значения. Однако ввиду большого омического сопро-
тивления трансформаторов ОМ этим способом не всегда удает-
ся выявить витковое замыкание даже нескольких витков высо-
ковольтной обмотки. Поэтому, например, на Южно-Уральской
дороге предложено дополнительно измерять ток холостого хо-
да па частоте 200 Гц, используя высокочастотный генератор
С-572. Если подаваемое напряжение частотой 200 Гц превысит
в четыре раза напряжение частотой 50 Гц, то при исправном
трансформаторе токи холостого хода (х.х) при этих частотах
равны. При наличии короткозамкнутого витка ток к. з. на час-
тоте 200 Гц станет выше.
При удовлетворительной изоляции обмоток следует изме-
рить напряжение к. з., определить коэффициент трансформации
на всех выводах трансформатора ОМ, а также проверить мар-
кировку выводов обмоток. После ремонта необходимо убедить-
ся в надежности герметизации трансформатора.
Дефектировка изоляторов ВЛ СЦБ штангой, оборудованной
микроамперметром с добавочным резистором сопротивлением
20 МОм и отградуированным на киловольты, является простым
и эффективным способом. Напряжение измеряют на штыре изо-
лятора: если изолятор исправен, то микроамперметр не покажет
напряжения на штыре, при загрязненном или дефектном изо-
ляторе на штыре возникает напряжение, при пробитом изоля-
торе оно будет равно фазному напряжению линии. Опыт
эксплуатации показал, что для отбраковки изоляторов дефек-
186
тировочной штангой рекомендуется принимать максимальное
допустимое напряжение на штыре изолятора: 2,5 кВ для линии
6 кВ и 4 кВ для линии 10 кВ.
На дорогах еще часто бывают случаи повреждения кабе-
лей. Основные причины — нарушение изоляции и технологии
прокладки и разделки, поэтому необходимо тщательно выпол-
нять текущие ремонты и профилактические испытания, а так-
же следить за состоянием кабельных линий.
Низкая надежность концевых мачтовых муфт (в основном
типа Фирсова) объясняется прежде всего тем, что влага попа-
дает в их внутреннюю полость через уплотнения выводных изо-
ляторов токоведущих штырей и крышки. Поэтому мачтовые
муфты типа Фирсова запрещены, вместо них разрешается ис-
пользовать муфты, техническая документация на которые дана
в [16]. Большое распространение получили муфты из эпоксид-
ного компаунда.
При ревизии кабельных муфт после вскрытия крышки про-
веряют целостность изоляторов, закрепление болтов, убежда-
ются в отсутствии подтеков кабельной массы, сближения жил
кабеля, выведенных из муфты, а также в наличии зашиты ка-
беля от механических повреждений в месте выхода из земли.
Все высоковольтные кабели должны подвергаться профилак-
тическим испытаниям один раз в год в следующем объеме: ис-
пытание изоляции мегаомметром и выпрямленным током по-
вышенного напряжения, измерение тока утечки.
Испытание кабельных линий повышенным напряжением по-
зволяет выявить ослабленные места в изоляции кабелей и
муфт, довести их до пробоя и тем самым предотвратить ава-
рийный выход линии из строя при эксплуатации. Особенно чет-
ко выявляют местные сосредоточенные дефекты, которые в
большинстве случаев оказываются причиной выхода кабельных
линий из строя.
При испытании напряжение прикладывают поочередно к
каждой жиле, в то время как другие жилы вместе с оболочкой
заземлены. После прокладки и монтажа кабели на 6—10 кВ
испытывают шестикратным значением номинального линейного
напряжения в течение 10 мин, а при эксплуатации — пятикрат-
ным значением в течение 5 мин. Кабельная линия выдержала
испытание, если не произошло пробоя или перекрытия по по-
верхности концевых муфт, не увеличилась утечка в период вы-
держки под напряжением, не было резких толчков тока. Токи
утечки по фазам не должны отличаться более чем в два раза.
Если ток утечки превосходит 300 мкА, то кабельная линия
временно может быть введена в эксплуатацию, но с сокраще-
нием срока последующего профилактического испытания.
При испытаниях следует помнить, что результаты измере-
ний в значительной степени зависят от точности измерения ис-
187"
питательного напряжения и тока утечки, а также от темпера-
туры кабеля [17].
Кабельные линии напряжением до 1000 В испытывают ме-
гаомметром на 2500 В, при этом сопротивление изоляции дол-
жно быть не менее 0,5 МОм. Для высоковольтных испытаний
при эксплуатации обычно используют аппараты АКИ-50,
АИИ-70 или передвижные лаборатории ЛИК-10М. Передвиж-
ная лаборатория ЛИК-ЮМ Московского энергомеханического
завода ЦЭ МПС предназначена также для определения мест
повреждения в кабельных линиях.
Для определения коррозионной опасности, разработки и вы-
полнения мероприятий по защите кабелей от коррозии (элект-
рической и почвенной) составляют и периодически (один раз в
год) корректируют карты коррозионных зон кабельных линий.
Нормы и методы измерения блуждающих токов и коррозионной
активности грунтов и вод изложены в [18]. Проверка состояния
дренажных и катодных установок для защиты кабелей от кор
розни включает ревизию контактных соединений, измерение
силы тока дренажа и потенциала оболочки кабеля.
В зимнее время работа воздушных линий значительно ус-
ложняется. При понижении температуры увеличивается натя-
жение проводов, что может вызвать их обрывы из-за непра-
вильной регулировки или ветхости. Провода могут срываться
с изоляторов из-за плохих вязок, изоляторы срываются со шты-
рей и крюков вследствие плохой их насадки и т. д. Во время
гололеда число таких повреждений значительно увеличивается.
Большой повреждаемости при гололедно-из.морозевых отложе-
ниях подвержены провода ВЛ СЦБ, продольного электро-
снабжения, ДПР. Провода этих линий могут обрываться от
механических нагрузок, превышающих допускаемые значения,
поэтому подготовка линий к работе в зимних условиях —од-
на из важнейших задач эксплуатационного штата. Ее необхо-
димо осуществлять задолго до начала зимы. В гололедных
районах не следует применять провода марок А и АС.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
I.	Герман Л. А., Калинин А. Л. Электроснабжение автоблокиров-
ки и электрической централизации. М.: Транспорт, 1974. 168 с.
2.	Правила технической эксплуатации железных дорог Союза ССР/
МПС СССР. М.: Транспорт, 1986. 144 с.
3.	Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту устройств
электроснабжения СЦБ/МПС СССР. М.: Транспорт, 1983. 16 с.
4.	Правила технического обслуживания и ремонта контактной сети
электрифицированных железных дорог/МПС СССР. М.: Транспорт, 1981.
79 с.
5.	Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1985.
640 с.
6.	Руководящие указания по защите от перенапряжений устройств
СЦБ/МПС СССР. М.: Транспорт, 1975. 63 с.
7.	Нормы технологического проектирования электрификации железных
дорог (ВНТП-81)/МПС СССР. М.: Транспорт, 1983. 56 с.
8.	К а е т а н о в и ч М. М. Монтаж воздушных линий электропередач до
110 кВ. М.: Энергия, 1976. 272 с.
9.	Г олова нь П. Ф., Мучкин Н. Ф. Строительство железнодорож-
ной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1973. 510 с.
10.	Инструкция по заземлению устройств электроснабжения на электри-
фицированных железных дорогах. М.: Транспорт, 1985. 48 с.
11.	Степанов Н. М„ Велтистов П. К. Электропитание устройств
СЦБ. М.: Транспорт, 1976. 168 с.
12.	Розанов М. Н. Технико-экономическое сопоставление систем элек-
троснабжения, обеспечивающих различные степени надежности//Надежность
электроснабжения/Под ред. И. А. Сыромятникова. М.: Энергия, 1967. 271 с.
13.	Михайлов А. Ф., Часто едов Л. А. Электроснабжение уст-
ройств автоматики и телемеханики железнодорожного транспорта. М.: Тран-
спорт, 1980. 240 с.
14.	Евсеев И. Г. Защита устройств СЦБ от опасных напряжений и
токов. М.: Транспорт, 1982. 176 с.
15.	Шмырев А. Г. Справочник по железнодорожной автоматике и
телемеханике. М.: Транспорт, 1972. 288 с.
16.	Бранзбург Е. 3., Хромченко Г. Е„ Бирюков Ю. С. Тех-
ническая документация на муфты для кабелей с бумажной и пластмассо-
вой изоляцией до 35 кВ. М.: Энергия, 1969. 309 с.
17.	Профилактические испытания оборудования тяговых подстанций/
МПС СССР. М.: Транспорт, 1972. 62 с.
18.	Правила техники безопасности и производственной санитарии при
эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог и
устройств электроснабжения автоблокировки/МПС СССР. М.: Транспорт,
1979. 127 с.
19.	Затучный И. М., Ш у р Б. А. Изменения в схеме фидера автобло-
кировки//Электрификация и энергетическое хозяйство/ЦНИИ ТЭИ МПС.
1967. Вып. 27. С. 28—32.
20.	М а н у х о в В. А. Аппаратура для определения места короткого за-
мыкания типа ОМП-71//Электрификация и энергетическое хозяйство/ЦНИИ
ТЭИ МПС. 1978. Вып. 3. 35 с.
189
21.	Манухов В. Л. Аппаратура типа АОП-1 для определения места
короткого замыкания на высоковольтных линиях автоблокнровки//Электри-
фикация и энергетическое хозянство/ЦНИИ ТЭИ МПС. 1982. Вып. 1. 28 с
22.	Белобородов Б. В., Овчинников В. Н., Санников Ю. г
Аппаратура для определения мест короткого замыкания на высоковольтных
линиях автоблокировки//Электрифнкация и энергетическое хозяйство/ЦНИИ
ТЭИ МПС. 1981. Вып. 3. С. 8—14.
23.	А. с. 740 555 СССР. Устройство для определения места поврежде-
ния тяговой сети электрифицированной железной дороги/Н. С. Бочев
В. В. Кузнецов, М. Ю. Тупченко, Е. П. Фигурнов (СССР), опубл. 15.06.80*
Бюл. № 22.
24.	А. с. 804540. СССР. Устройство для питания светофоров автоблоки-
ровки/А. Н. Афоненков, В. П. Никитин, В. Ф. Хариков. (СССР), опубл
15.02.81. Бюл. № 6.
25.	Ратнер М. П., Могилевский Е. Л. Электроснабжение нетяго-
вых потребителей железных дорог. М.: Транспорт, 1985. 295 с.
26.	Векслер М. И. Локальное реактирование питающего тракта рель-
совых цепей постов ЭЦ. ДЦНТИ’Моск. жел. дор., информационная карта
15594. 1974. С. 2.
ОГЛАВЛЕН И Е
От авторов......................................................... 3
Глава 1. Рельсовые цепи и общие сведения об электроснабже-
нии устройств СЦБ электрифицированных железных
дорог
1.	Принципиальное устройство и питание рельсовых
цепей .	.................................... 5
2.	Требования к системе электроснабжения устройств
СЦБ................................................... 9
3.	Основные сведения о системах питания устройств
СЦБ и условиях их применения.........................12
Глава II. Схемы питания ВЛ СЦБ, пункты питания и секцио-
нирования
4.	Схемы питания, подключения и секционирования ВЛ
СЦБ....................................................23
5.	Резервное питание сигнальных	точек автоблокировки	31
6.	Схемы, устройство и конструкции пунктов питания и
постов секционирования.................................33
7.	Характеристика основного оборудования
Глава III. Устройство и характеристика ВЛ СЦБ, линий про-
дольного электроснабжения 6(10), 25 кВ и подсое-
диненного к ним оборудования
8.	Общие сведения	о воздушных и кабельных линиях	52
9.	Опоры..............................................57
10.	Провода...........................................64
11.	Изоляторы, арматура, предохранители и разъеди-
нители ...............................................bS
12.	Трансформаторы ОМ. Линейные пункты питания и
их заземление.........................................72
Глава IV. Основные электрические расчеты. Способы улучше-
ния режима напряжения
13.	Нагрузки устройств СЦБ.............................83
14.	Электрический расчет ВЛ СЦБ........................85
15.	Электромагнитное влияние контактной сети и спо-
собы его снижения.....................................89
16.	Режим напряжения	и способы его улучшения	91
17.	Применение устройств емкостной и индуктивной
компенсации...........................................93
Глава V. Защита от таков короткого замыкания и перенапря-
жений
18.	Расчет токов короткого замыкания ВЛ СЦБ	96
19.	Релейная защита оборудования ВЛ СЦБ и пунктов
питания..................................... •	•	•	98
20.	Совершенствование релейной защиты ВЛ СЦБ	.	i10
21.	Перенапряжения и защита от них......................114
191
Глава VI. Методы определения и устранения аварийных режи-
мов ВЛ СЦБ и линейных пунктов питания
22.	Методы и схемы для определения места короткого
замыкания на ВЛ СЦБ.......................................120
23.	Контроль питания сигнальных точек .	.	.	.	124
Глава VII. Некоторые особенности режимов работы устройств,
электроснабжения ВЛ СЦБ
24.	Мешающие влияния устройств электроснабжения на
работу СЦБ и способы его устранения .	.	.	126
25.	Замыкания на землю, их последствия и борьба с
ними....................................................  131
26.	Несинхронные включения преобразователей часто-
ты 50/75 Гц и меры их предупреждения .	.	.	137
27.	Устранение резонансных явлений и повышение ка-
чества напряжения питающих линий устройств СЦБ 139
Глава VIII. Автоматизацйя пунктов питания и постов секцио-
нирования ВЛ СЦБ
28.	Особенности выполнения и выбора уставок авто-
матики устройств электропитания ВЛ СЦБ .	.	144
29.	Схемы управления, защиты, автоматики и сигнали-
зации основных и резервных пунктов питания	.	151
30.	Автоматизация постов секционирования ВЛ СЦБ <59
31.	Схемы управления разъединителями ВЛ СЦБ	.	163
Глава IX. Надежность электроснабжения ВЛ СЦБ и пунктов
питания
32.	Анализ отказов и неисправностей ВЛ СЦБ и пунк-
тов питания............................................	165
33.	Расчеты показателей надежности электроснабжения	169
34.	Мероприятия по повышению надежности электро-
снабжения устройств СЦБ...................................’74
Глава X. Эксплуатация и ремонт ВЛ СЦБ и пунктов питания
35.	Организация эксплуатации..............................176
36.	Техническое обслуживание и ремонт .	.	.	.	183
Список литературы ................................................ 189
Производственное издание
Леонид Абрамович Герман, Михаил Иосифович Векслер, Иосиф Абрамович Шелом
Устройства и линии электроснабжения автоблокировки
Обложка художника В. Е. Тё
Технический редактор Л. А. Кульбачинская
Корректор-вычитчик В. И. Яговкина
Корректор Т. Л. Мельникова
И Б № 3391	___________ fl
Сдано в набор 05.08.86.	Подписано в печать	21.04.87.	Т-00481.
Формат 60X90’/ie- Бум. тип. № 2. Гарнитура литературная. Высокая печать.
Усл. печ. л. 12. Усл. кр.-отт. 12,25. Уч.-изд. л. 13,04. Тираж 8000 экз. Заказ 162.
Пена 65 коп. Изд. № 1-3-1/5 № 3444
Ордена «Знах Почета» издательство «Транспорт» 103064, Москва, Басманный туп., 6а
____________________________ ——
Московская типография № 8 ВГО «Союзу четиздат»
при Государственном комитете СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли,
107078, Москва, Каланчевский туп., 3/5