Средства защиты от КЗ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В УСТРОЙСТВАХ СЦБ

Анализ нормалей станционных рельсовых цепей переменного тока показывает, что не все элементы, содержащиеся в них, используются достаточно эффективно. Так, в рельсовых цепях частотой 25 Гц (нормали РЦ 25-05С, РЦ 25-06С и др.) на питающем конце в трансформаторных ящиках устанавливаются предохранители 2 А. Испытания рельсовых цепей частотой 25 Гц показали, что предохранители 2 А не могут служить защитой питающих устройств (преобразователей частоты) от короткого замыкания в питающих трансформаторах. Это объясняется особенностью работы преобразователей частоты. При появлении короткого замыкания в цепи нагрузки происходит срыв генерации преобразователя частоты ГН 50/25-300 за время до четверти периода колебаний переменного тока. При этом предохранители не перегорают.

Основным назначением предохранителей на питающих концах рельсовых цепей частотой 25 Гц является использование их в качестве разъемов для безопасного выполнения работ в трансформаторных ящиках аналогично тому, как это делается в релейных шкафах автоблокировки. Но в релейных шкафах для этом цели используются предохранители 20 А. Следовательно, на питающих концах рельсовых цепей частотой 25 Гц так же целесообразно использовать предохранители 20 А. Такое решение было согласовано институтом Гипро-транссигналсвязь для применения на Горьковской дороге. Кроме повышения надежности за счет уменьшения вероятности случайного обрыва плавкой вставки, замена предохранителей на 20 А дает существенный экономический эффект. Экономия получается благодаря снижению трудовых затрат на обслуживание, так как предохранители номиналом свыше 5 А проверяются в РТУ с периодичностью1 раз в 3 года, а предохранители

2 А следует проверять ежегодно. В среднем годовая экономия от снижения трудовых затрат составляет 0,23 руб. на один предохранитель.

Учитывая, что предохранители-разъемы 20 А не служат для защиты устройств от короткого замыкания, на дороге отказались от их плановой замены. Ремонт в РТУ производится по мере необходимости.

Без достаточного обоснования выбран номинал предохранителей в станционных рельсовых цепях частотой 75 Гц (10 А), которых на дороге очень много. Эти предохранители также не используются для защиты постового оборудования от короткого замыкания в питающем трансформаторе. Так, в двух дроссельных и одно дроссельных рельсовых цепях при коротком замыкании в питающем трансформаторе ток не превышает 3,5 А. Это объясняется наличием последовательно включенного реактора РОБС-3, сопротивление которого на частоте 75 Гц составляет 67 Ом±5 %. В однониточных рельсовых цепях частотой 75 Гц предохранители 10 А не могут служить для защиты постового оборудования от короткого замыкания в питающем трансформаторе (ПТ), так как в качестве лучевых применяются предохранители 5 А. При коротком замыкании в ПТ перегорает плавкая вставка лучевого предохранителя, предохранитель же в трансформаторном ящике остается целым. С целью унификации, повышения надежности и снижения трудовых затрат на Горьковской дороге в станционных рельсовых цепях частотой 75 Гц вместо предохранителей ка 10 А установлены плавкие вставки на 20 А.

В 1979 г. на дороги поступило указание главка о применении на сигнальных установках кодовой автоблокировки предохранителей-разъемов на 20 А в цепях основного и резервного питания аналогично альбому АБ-2-К-АТ-7В и исключении предохранителей в общей цепи. Указание было адресовано также и институту «Гипротранссигналсвязь». Однако до настоящего времени ГТСС не внес соответствующие изменения в действующие типовые альбомы. В результате на дороги поступают релейные шкафы, выполненные по альбому АБ-2-К-77, где установлены только предохранители 20 А в общей цепи. Таким образом, получая новые шкафы, дорога вынуждена тут же планировать их переделку.

С выходом альбома ЭЦ-10 «Электропитание устройств электрической централизации» были решены многие вопросы защиты станционных устройств СЦБ от токов короткого замыкания и перегрузок. Однако, по-видимому, не все решения альбома прошли необходимую практическую проверку. Так, в первичной цепи кодового изолирующего трансформатора (КИТ) типа ПОБС-ЗА предусмотрено включение предохранителя 1 А. Ранее на многих станциях в цепи трансформаторов КИТ были установлены предохранители номиналом 3 А или 5 А, а в ряде случаев такие предохранители вообще отсутствовали.

Предусмотренные альбомом ЭЦ-10 предохранители 1 А в цепи кодирующего трансформатора часто выходят из строя при переключении источников электроснабжения. Это явление связано с переходными процессами в трансформаторе при его подключении к сети. Предохранители

2 А выдерживают перегрузку при включении. Поэтому у нас на дороге в цепях трансформаторов КИТ устанавливаются предохранители 2 А.

Из-за больших амплитуд токов во время переходных процессов в трансформаторе ТС на дороге имели место случаи ложного срабатывания автоматов АП50-ЗМ на вводных панелях ПВ-ЭЦ.

Для обеспечения устойчивой работы панелей ПВ-ЭЦ при переключении питающих фидеров автоматы АВ1 и АВЗ были установлены типа АП50-ЗМТ-25А с кратностью электромагнитной защиты 11, а термической— 3. В автоматах АВ2 и АВ4 электромагнитная защита в соответствии с указанием главка была упразднена.

Серьезные разногласия возникают между работниками энергоучастков и дистанций сигнализации и связи по вопросу обеспечения защиты электропитания станционных устройств. Зачастую номинал предохранителей питающего фидера на вводных панелях оказывается выше номинала уставок защиты на трансформаторных подстанциях. Для анализа правильности построения схем электроснабжения станционных устройств СЦБ мы рекомендуем указывать на этих схемах: тип и мощность трансформатора каждого фидера, если питание осуществляется от высоковольтной линии автоблокировки; марку и длину фидерного кабеля; тип и номинал предохранителя или автомата на ТП; тип вводной панели станционных устройств СЦБ; номинал плавкой вставки предохранителей каждого фидера на вводной панели. На этой же схеме может указываться и место подключения кабелей для питания устройств связи, освещения, наличие трансформатора ТС, его мощность и др.

В отдельных проектах электрических централизаций подобные схемы имеются, но в большинстве отсутствуют. Но и на тех схемах электроснабжения, которые были выданы проектными организациями, номиналы плавких вставок предохранителей на вводных панелях зачастую не указаны. Поэтому на малых станциях с панелями ПВР-40 почти везде установлены плавкие вставки предохранителей на 60 А, хотя фактический ток нагрузки в несколько раз меньше. При этом номинал фидерных предохранителей на ТП значительно меньше 60 А, т. е. отсутствует селективность защиты от короткого замыкания.

Для того чтобы исключить подобные явления, для всех станций дороги дистанциями совместно с энергоучастками разрабатываются схемы энергоснабжения, которые хранятся вместе с другими схемами устройств СЦБ. При этом часто оказывается необходимым уменьшить номинал плавких вставок предохранителей на вводных панелях. Однако это не всегда удается сделать из-за отсутствия необходимого набора плавких вставок предохранителей ПР2-100 на 220 В и ПР2-100 на 500 В. Наши заявки на плавкие вставки 15, 25, 35, 45, 60 А не удовлетворяются. Организовать изготовление и калибровку плавких вставок на месте также пока не удается. При таком положении невозможно обеспечить необходимую селективность защиты устройств энергоснабжения от короткого замыкания, а также организовать плановую проверку предохранителей ПР2 один раз в три года в условиях ремонтно-технологических участков, как это следует делать согласно Инструкции по техническому обслуживанию устройств СЦБ.

Большие неприятности доставляют в процессе эксплуатации устройства, где защита от токов короткого замыкания отсутствует или выполнена с отклонениями от требований Правил устройства электроустановок. Типичным примером отсутствия защиты от токов короткого замыкания является схема управления шлагбаумом, где типовыми проектными решениями установка предохранителей в цепях электродвигателей не предусмотрена. При заклинивании двигателей в результате наезда автотранспорта на открывающийся или закрывающийся шлагбаум неоднократно имели место случаи сгорания монтажа релейных шкафов и выгода из строя аккумуляторных батарей, что приводило к длительному закрытию устройств переездной автоматики.

Очень большое число случаев сгорания монтажа имеет место в дешифраторах АЛСН. Это объясняется несовершенством защиты на отдельных типах локомотивов или плохим качеством ее содержания работниками локомотивных депо. Для того чтобы решить эту проблему, нужно в общих ящиках установить в цепях питания АЛСН отдельные предохранители номиналом 3 А, как это неоднократно предлагалось на ряде дорог. Это исключит доступ к ним работников локомотивных депо и позволит наладить качественный ремонт в условиях РТУ. Однако предложения по установке дополнительных отдельных предохранителей встречают возражения со стороны Главного управления сигнализации и связи.

Излишняя защита так же вредна, как и ее недостаточность. Чаще всего такая избыточность появляется, когда на участках с тепловозной тягой проектируются рельсовые цепи с учетом будущей электрификации участка. Так, например, были спроектированы станционные и перегонные рельсовые цепи участка Арзамас — Канаш с тепловозной тягой. Станционные рельсовые цепи выполнены по нормали РЦ5С-13, а перегонные—по альбому АБ-5 частотой 50 Гц В каждой рельсовой цепи на питающем и релейном концах были установлены выключатели АВМ на 10 А, которые при отсутствии электротяги функций защиты не выполняют. При последующей электрификации участка выключатели на 10 А также не могут быть использованы, так как в современных схемах предусмотрена установка АВМ на 5 А. А сейчас установленные с учетом далекой перспективы АВМ снижают надежность работы рельсовых цепей и требуют периодической замены и проверки в РТУ. Демонтаж выключателей позволяет на каждые 100 км экономить на их обслуживании около 200 ч рабочего времени в год.

Приведенные в статье примеры показывают, что резервы повышения эффективности средств защиты от короткого замыкания и перегрузок в устройствах СЦБ далеко н« исчерпаны.

Звоните!
8(926)353-03-60