Энергоснабжение устройств автоблокировки

Основное электроснабжение устройств автоблокировки осуществляется от высоковольтных линий СЦБ (ВЛ СЦБ), сооружаемых вдоль железнодорожных путей напряжением 10 кВ, частотой 50 Гц (ранее проектировали и линии напряжением 6 кВ). Резервное электроснабжение осуществляется от линий продольного электроснабжения (ВЛ ПЭ) железнодорожных потребителей напряжением 10- 35 кВт. В отличие от линий электропередачи высоковольтные линии СЦБ, как правило, не имеют разветвлений, а вместо небольшого числа мощных потребителей энергии (предприятия, населенные пункты и др.) по всей их длине через 1-2,5 км к ним подключают устройства автоматики и телемеханики в основном мощностью 0,5-1,5 кВ • А. На всем протяжении высоковольтные линии СЦБ проходят рядом с линиями железнодорожной связи, а часто еще и с тяговой сетью электрических железных дорог.

От ВЛ СЦБ осуществляется электропитание других устройств СЦБ и связи, постов электрической централизации, станционной оперативно-технологической связи, двусторонней парковой связи и обслуживаемых усилительных пунктов магистральной связи на промежуточных станциях, а также технологических нагрузок устройств обнаружения перегретых букс, переездной, обвальной и тоннельной сигнализации. Присоединение кВЛ СЦБ других нагрузок не допускается .

Резервное питание перечисленных выше потребителей и питание потребителей, отнесенных ко II и III категориям, предусматривается от линий продольного электроснабжения (ВЛ ПЭ) или местных источников питания. К линии В Л ПЭ подключают и другие железнодорожные потребители (служебные и жилые здания, электроинструмент для путевых работ и т. д.). Их число определяют допустимой площадью поперечного сечения проводов и мощностью питающих трансформаторов.

От ВЛ СЦБ электроэнергия передается сигнальным установкам автоблокировки через понижающие линейные трансформаторы типа ОМ. Для уменьшения влияний на линии связи, идущие вдоль железнодорожного полотна, линейные трансформаторы включают в различные фазы попеременно таким образом, чтобы все фазы были загружены равномерно. На кабельных участках линии автоблокировки трансформаторы типа ОМ размещают в металлических шкафах вблизи сигнальных точек.

В зависимости от рода тяги и типа автоблокировки применяют две системы электроснабжения перегонных устройств. При системе переменного тока рельсовые цепи и вся аппаратура получают энергию только от высоковольтной линии. При смешанной системе рельсовые цепи питаются постоянным током от аккумуляторов, сигнальные приборы получают энергию через понижающие трансформаторы от высоковольтной линии, а в случае ее выключения - от местных аккумуляторных батарей. Теперь смешанную систему не проектируют, но в эксплуатации находится более 20 тыс. км железных дорог, оборудованных этой системой.

Независимо от системы питания и схемы электроснабжения устройств потеря напряжения в конце линии между двумя смежными пунктами питания ВЛ СЦБ не должна превышать 5%.

На участках, где эксплуатируют автоблокировку системы переменного тока, каждая сигнальная точка имеет основное и резервное питание через отдельные линейные трансформаторы с установкой в релейных шкафах реле для автоматического переключения питания с одного трансформатора на другой.

Высоковольтные цепи автоблокировки должны обеспечиваться двусторонним питанием от источников энергии с взаимным резервированием, располагаемых по концам каждого плеча. Высоковольтные цепи ВЛ СЦБ на всем протяжении секционируют. Схемы секционирования должны допускать возможность производства ремонтных работ по линии, их выполняют в зависимости от системы питания автоблокировки.

Высоковольтные цепи ВЛ СЦБ, подвешенные на одних опорах с сигнальными проводами, должны получать энергию от шин через изолирующие трансформаторы и не иметь гальванической связи с другими линиями электропередачи.

Высоковольтно-сигнальные линии СЦБ (ВСЛ СЦБ) служат для подвески высоковольтных и сигнальных проводов. Высоковольтная цепь предназначена для электроснабжения устройств автоблокировки на перегонах и устройств автоматики и телемеханики на тех станциях, которые не имеют других источников энергии.

Сигнальные провода обеспечивают взаимодействие устройств автоматники и телемеханики, расположенных в разных пунктах вдоль железной дороги, например взаимную увязку показаний соседних светофоров автоблокировки. По сигнальным проводам передаются также другие сигналы управления и контроля.

Электроснабжение автоблокировки и станционных устройств СЦБ должно быть организовано таким образом, чтобы их работа не останавливалась при повреждениях или ремонте элементов высоковольтной линии. Поэтому резервирование осуществляется на всех уровнях системы электроснабжения: резервируется питание высоковольтной цепи, по возможности дублируются сама цепь, линейные понижающие трансформаторы, ставятся местные резервные источники энергии непосредственно у питаемых устройств и т. п.

Возможность отключения поврежденных или ремонтируемых коротких участков высоковольтной цепи достигается секционированием, т. е. разделением линии на отдельные части, соединяемые между собой разъединителями.

При системе переменного тока всю высоковольтную линию делят на отдельные участки - плечи питания, каждый из которых обеспечивается электроэнергией от пунктов питания. Из двух смежных пунктов питания основной пункт включен постоянно, а резервный - только при отключении основного пункта или при ремонтных работах на линии.

На участках с электротягой высоковольтная линия питается от тяговых подстанций, а на неэлектрифицированных участках - от любых источников энергии, имеющихся на участках, обеспечивающих энергией потребителей I категории (энергосистемы, электростанции, подстанции, линии электропередачи).

На участках с автономной тягой, где питание автоблокировки осуществляется по смешанной системе питания и обеспечивается местным аккумуляторным резервом, для каждой сигнальной установки монтируют по одному линейному трансформатору типа ОМ, присоединенному к В Л СЦБ. При смешанной системе питания допускается питать от одного линейного трансформатора на перегонах две сигнальные установки при расстоянии между ними не более 400 м.

На электрифицированных линиях железных дорог провода ВЛ ПЭ прокладывают на опорах контактной сети, поэтому на участках с электротягой сооружают одноцепные ВЛ СЦБ. На участках с автономной тягой при отсутствии на них ВЛ ПЭ сооружают двухцепные линии с совмещением на общих опорах проводов ВЛ СЦБ и ПЭ. В районах с неблагоприятными климатическими условиями можно сооружать две одноцепные линии.

Высоковольтные линии СЦБ и ПЭ при электротяге постоянного тока, как правило, трехфазные напряжением 10 кВ с изолированной нейтралью. При электротяге переменного тока напряжение ВЛ ПЭ 27 кВ и в качестве одного провода используют рельсы.

Для повышения надежности электропитания устройств СЦБ, упрощения поиска поврежденных участков линии и обеспечения возможности ремонтных работ без отключения электроснабжения потребителей I категории ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ секционируют разъединителями (рис. 249).

При линиях электропередачи на раздельных опорах допускается секционирование только ВЛ СЦБ. Разъединитель 1 устанавливают по обе стороны трансформаторной подстанции, питающей устройства электрической централизации. Его оборудуют электроприводами с дистанционным управлением (ДУ) от дежурного по станции, а при наличии диспетчерской централизации или систем ТУ - ТС - еще и от энерго диспетчер а. При отсутствии трансформаторных подстанций для питания постов ЭЦ предусматривают один разъединитель дистанционного управления.

В схеме электроснабжения сигнальных установок кодовой автоблокировки и централизации малых станций при двухцепной линии электропередачи (рис. 250) разъединители 3 с дистанционным управлением устанавливают в обе цепи линии между трансформаторами, питающими устройства электрической централизации. С их помощью быстрее определяют повреждение в пределах перегона. Линейные разъединители 2,4 с ручным управлением позволяют выключить линию в пределах участка между смежными трансформаторами типа ОМ, не нарушая питания сигнальных точек. Трансформатор, питающий сигнальную точку, совместно с разъединителем 2 устанавливают на силовой выносной опоре 1. Разъединитель позволяет проверить трансформатор без нарушения двухстороннего питания линии.

Основные и резервные пункты питания. Высоковольтные линии СЦБ делят на отдельные участки - плечи питания, каждое из которых должно обеспечиваться двусторонним питанием от располагаемых по их концам основного и резервного пунктов питания. Это относится и к линиям продольного электроснабжения, используемым для резервного питания устройств СЦБ.

При системе переменного тока длина плеча питания не должна превышать 50 км (рис. 251). Питание каждого плеча В Л СЦБ и В Л ПЭ следует выполнять раздельным и, кроме того, питание каждого плеча ВЛ СЦБ должно проходить через изолирующие трансформаторы Т.

На участках с большим движением, где смежные пункты питания достаточно надежны или где при надежных пунктах питания расстояние между ними больше 50 км, для сокращения длины отключаемой во время аварий части линии каждый участок линии целесообразно питать одновременно с двух концов навстречу друг другу с разрывом

Рис. 249. Схема электроснабжения устройств кодовой автоблокировки и централизации малых станций при сооружении ВЛ СЦБ и ВЛ ПЭ:

1 - разъединитель с дистанционным управлением; 2 - силовая опора с трансформатором типа ОМ; 3 - комплектная трансформаторная подстанция типа КТП с разъединителями, установленная на отдельной опоре; 4 - трансформаторная подстанция

Рнс. 250. Схема электроснабжения сигнальных установок кодовой автоблокировки и централизации малых станций при двухцепной линии электропередачи

Рис. 252. Установка пункта секционирования на электрифицированных участках

в середине и с установкой в точке разрыва пункта секционирования который является резервным пунктом питания (рис. 252).

Если устройства автоблокировки получают питание от телеуправляемых тяговых подстанций, фидерные выключатели питающих пунктов автоблокировки также включаются в общую систему телеуправления. По возможности пункты питания автоблокировки должны иметь одинаковую фазу и в необходимых случаях допускать параллельную работу трансформаторов.

При смешанной системе питания, так же как и при системе переменного тока, всю высоковольтную линию делят на отдельные участки - плечи питания, каждый из которых получает питание с обоих концов (рис. 253). Длина плеча питания, как правило, не должна превышать 40 км.

Если невозможно обеспечить указанные длины от имеющихся источников энергии для питания устройств СЦБ, между ними оборудуют автоматизированные резервные электростанции. Если расстояние между имеющимися пунктами питания более 40 км, вместо резервного пункта питания допускается оборудовать автоматический пункт секционирования. Автоматический пункт секционирования в нормальном режиме питания высоковольтной линии делит последнюю на две части, а при отключении одного из смежных с ним пунктов автоматически соединяет обе части линии, подавая в них питание с одного конца.

Резервное питание автоблокировки осуществляется от аккумуляторных батарей, причем емкость аккумуляторов принимается с учетом суточного резерва. На основных пунктах питания высоковольтные фидеры автоблокировки, как правило, делают раздельными для каждого плеча питания и монтируют на закрытых подстанциях. На пунктах резервного питания высоковольтные фидеры автоблокировки могут быть общими на два плеча питания с последующим их делением на мачтовых подстанциях или воздушных распределительных пунктах.

Предусматривают по одному разъединителю в конце каждого перегона у силовой опоры для питания входного светофора (со стороны перегона). Если протяженность перегона более 10 км, то в середине включают еще один разъединитель. Независимо от системы питания разъединители, установленные у входных светофоров со стороны перегона и в середине перегона, оборудуют электроприводами с дистанционным управлением от дежурного по станции или диспетчера.

Схемы пунктов питания устройств диспетчерской централизации аналогичны рассмотренным схемам энергоснабжения устройств автоблокировки.

Особенности электроснабжения устройств | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Системы питания