Устройство для снижения электромагнитного влияния электрифицированных дорог переменного тока на трехпроводные линии с изолированной нейтралью

 

Изобретение относится к аппаратуре, обеспечивающей нормальное функционирование высоковольтных линий автоблокировки, располагаемых вблизи трассы электрифицированных железных дорог. В устройство для снижения электромагнитного влияния, содержащее последовательно соединенные регулятор фазы и регулируемый источник, введен датчик напряжения, реагирующий на изменение амплитуды и фазы контактной сети и подающий сигналы на регулятор фазы. С трехфазной трехпроводной сетью, подверженной электромагнитному влиянию, соединен фильтр нулевой последовательности. Компенсация нулевой последовательности осуществляется путем включения выходной цепи регулируемого источника между нулевой точкой фильтра и землей. Устройство характеризуется повышенной эффективностью снижения наведенного напряжения, что предопределяет увеличение надежности работы линий с изолированной нейтралью. 1 ил.

Устройство относится к электрифицированным железным дорогам переменного тока, в частности к высоковольтным линиям автоблокировки (ВЛ СЦБ) 6-10 кВ. Эти линии располагаются вблизи трассы железных дорог при ширине сближения 8-10 м, а иногда даже на опорах контактной сети с полевой стороны, поэтому они подвержены электромагнитному влиянию контактной сети. Особенно велики электрические влияния, обусловленные наличием взаимных емкостей. Величина этих влияний приблизительно одинакова для каждой фазы ВЛ СЦБ, в результате чего система фазных напряжений ВЛ СЦБ искажается по отношению к земле. Вследствие этого устройства, контролирующие изоляцию, дают ложный сигнал замыкания фазы на землю и оказываются неработоспособными /1/. Кроме того, трансформаторы сигнальных точек оказываются под повышенным напряжением относительно земли и вследствие этого часто выходят из строя (по данным МПС 104 случая за 1997 г.). Для устранения указанных недостатков может быть использовано предлагаемое устройство.

Известно устройство для снижения электромагнитных влияний на линии связи /2/, представляющее собой комплекс, состоящий из датчика тягового тока, узла обработки сигнала, источника тока и защитного экранирующего провода. Это устройство принято в качестве прототипа. Блок обработки сигнала содержит регулятор фазы и регулируемый источник.

В этом устройстве получаемый сигнал тягового тока сдвигается по фазе на угол 180 эл. гр. в блоке обработки сигнала, усиливается по амплитуде до необходимого уровня и подается через источник тока в защитный провод. В заявленном устройстве сигнал тягового тока заменяется на сигнал напряжения, сдвигается на угол 180 эл. гр. и подается в трехпроводную питающую сеть.

Изобретением решается задача повышения работоспособности сигнальных точек и устройств контроля изоляции за счет снижения наведенного напряжения от электрических (емкостных) влияний на линии с изолированной нейтралью (ВЛ СЦБ), близко расположенные к контактной сети.

Указанная задача достигается тем, что в устройстве снижения электромагнитного влияния электрифицированных дорог переменного тока на трехпроводные линии с изолированной нейтралью, содержащем последовательно соединенные регулятор фазы и регулируемый источник, согласно изобретению, введен датчик напряжения, подающий сигнал на регулятор фазы, а к выходу регулируемого источника подключен фильтр нулевой последовательности, выход которого соединен с трехфазной трехпроводной линией с изолированной нейтралью, подверженной электромагнитному влиянию.

В качестве фильтра нулевой последовательности используется трехфазный трансформатор. Наиболее качественно отстройку нулевой последовательности напряжения от прямой последовательности можно получить, применяя трехгранный и пятистержневой магнитопровод. Однако применение трехстержневого магнитопровода дает ухудшение фильтрующих свойств не более 5%, что позволяет войти в допустимые границы и в этом случае в качестве фильтра можно использовать трансформатор, питающий линию ВЛ СЦБ, с выводом нулевой точки питающей обмотки, что позволяет снизить затраты на оборудование и исключить потери энергии.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, на котором приведена структурная схема устройства снижения электромагнитных влияний на трехпроводную линию с изолированной нейтралью, где 1 - контактнаясеть; 2 - линия с изолированной нейтралью (ВЛ СЦБ); 3 - фильтр нулевой последовательности; 4 - регулируемый источник, 5 - регулятор фазы; 6 - датчик напряжения.

Устройство состоит из датчика напряжения 6, связанного с изменениями фазы и амплитуды в контактной сети 1; и выдающего сигнал в форме, удобной для получения сдвига фазы в блоке 5 и необходимого уровня амплитуды и мощности в блоке 4, блока 3, служащего для подключения регулируемого источника 4 к трехфазной трехпроводной линии и разделяющего прямую последовательность от нулевой последовательности в линии ВЛ СЦБ 2, на которую влияет контактная сеть 1.

Устройство работает следующим образом.

Управляющий сигнал вырабатывается датчиком напряжения 6, который представляет собой трехфазный трансформатор, питающийся от той же энергосистемы, что и контактная сеть (например, трансформатор собственных нужд подстанции) с линейными и фазными напряжениями. Эти напряжения заводятся в регулятор фазы 5, где происходит выбор такого фазового сдвига, который обеспечивает фазовый сдвиг на 180 эл. гр. по отношению к наведенному напряжению в линии. Установка фазы производится один раз в процессе монтажа устройства, т. к. параметры линии и фазировка подстанции не изменяются. Далее скорректированный по фазе сигнал подается в регулируемый источник 4, где устанавливается уровень амплитуды, равный величине наведенного напряжения. Регулировка производится в процессе монтажа и по тем же причинам. И далее через фильтр нулевой последовательности 3 (описанный выше) подается в линию ВЛ СЦБ 2, чем и достигается компенсация наведенного напряжения контактной сети 1.

Предлагаемое устройство в сравнении с прототипом обеспечивает снижение электрических (емкостных) влияний тяговой сети переменного тока на линии с изолированной нейтралью, расположенные вблизи контактной сети.

Реализация изобретения возможна в настоящее время на основе применения типового оборудования и блоков.

Источники информации 1. Авт. свид. СССР N 1289712, В 60 М 3/00, 15.02.87.

2. Авт. свид. СССР N 1678664, В 60 М 3/00, 23.09.91.

Формула изобретения

Устройство для снижения электромагнитного влияния электрифицированных дорог переменного тока на трехпроводные линии с изолированной нейтралью, содержащее последовательно соединенные регулятор фазы и регулируемый источник, отличающееся тем, что введен датчик напряжения, включенный с возможностью подачи сигнала на регулятор фазы, а к выходу регулируемого источника подключен фильтр нулевой последовательности, выход которого соединен с трехфазной трехпроводной линией с изолированной нейтралью, подверженной электромагнитному влиянию.

РИСУНКИ

Рисунок 1