СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ИНДУКТИВНОГО ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОТЯГОВЫХ СЕТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА НА ПРОВОДНЫЕ КОММУНИКАЦИИ СВЯЗИ Российский патент 2007 года по МПК B60M1/06 B60M3/00 

Способ относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использован для снижения электромагнитного влияния электрифицированных железных дорог на смежные проводные линии связи.

Известен [1] способ снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи, при котором в дополнительном проводе, расположенном над каналом проводной линии, посредством электромагнитной связи с тяговой сетью формируют компенсирующий ток, который сдвинут по фазе относительно тягового тока на 180 эл. град. Результатом сложения электрических полей, созданных тяговым и компенсирующим токами, является уменьшение влияния со стороны тяговой сети.

Известен [2] способ снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи, при котором в дополнительном проводе, расположенном над каналом проводной связи, и заземленном с одной стороны, с помощью дополнительного генератора компенсирующего напряжения формируют пространственно сдвинутый компенсирующий ток, причем компенсирующее напряжение сдвигают с помощью инвертора на 180 эл. градусов. Таким образом, по замыслу авторов, ток в тяговой сети компенсируют сформированным в дополнительном проводе компенсирующим током, что позволяет уменьшить мешающее влияние тяговой сети на указанные каналы проводной связи.

Используемый в данном изобретении способ наиболее близок к заявляемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту, поэтому он выбран в качестве прототипа.

Способ компенсации помех, принятый в качестве прототипа, имеет недостаток, заключающийся в малой эффективности в отношении снижения электрических влияний со стороны тяговой сети. Известно, что при отсутствии нагрузки в тяговой сети, проводная линия связи подвержена электрическому влиянию с стороны последней. Известно, например, что емкостные токи проводной линией связи, как известно, а точнее емкостные токи электрического влияния, возникающие между контактной сетью 1*25 кВ и смежными проводами линий ПР и ДПР, располагающихся на опорах контактной сети, создают дополнительные перетоки мощности в системе проводов. Эти перетоки приводят к возникновению небаланса между величиной электрической энергии, передаваемой в линию, и энергией между потребителями, подключенными к линии. Электрическое влияние на линии продольного электроснабжения напряжением 6-10 кВ, расположенные на опорах контактной сети, приводит, как известно, к появлению напряжения нулевой последовательности, искажающего напряжения провод - земля линии и нарушающего нормальную работу сигнализации об однофазных коротких замыканиях. Кроме того, как известно, вследствие электрического влияния контактной сети на изолированные от земли воздушные линии ПР и ДПР, которые сами получают питание от обмотки трансформатора, один конец которого заземлен, патенциал провода будет определяться напряжением трансформатора будет протекать дополнительный ток емкостной связи с контактной сетью. Величина этого тока при расположении проводов на опорах контактной сети составляет десятки миллиампер на 1 км линии. Этот ток протекает по цепям учета электроэнергии, приводя к искажению показаний счетчиков.

Задача решаемая изобретением - повышение эффективности снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи путем компенсации электрических влияний в режиме отсутствия тяговой нагрузки на фидерной зоне.

Это достигается тем, что при осуществлении способа снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи с дополнительным проводом, заземленным с одной стороны, и генератором компенсирующего напряжения, создающим в последнем один, пространственно сдвинутый ток, в режиме отсутствия на фидерной зоне тяговой нагрузки, к дополнительному проводу подключают дополнительный источник регулируемого компенсирующего напряжения, имеющего частоту питающего напряжения тяговой сети, а при появлении на фидерной зоне тяговой нагрузки дополнительный источник регулируемого компенсирующего напряжения отключают от дополнительного провода. Таким образом, в результате сложения электрических полей питающего напряжения тяговой сети и источника компенсирующего напряжения, в режиме отсутствия нагрузки на фидерной зоне, снижаются практически до нуля электрические влияния тяговой сети на смежные проводные линии связи. Необходимо отметить, что при реализации заявляемого способа, с целью исключения режима перекомпенсации в переходном режиме, дополнительный источник компенсирующего напряжения подключают к дополнительному проводу после отключения заземляющего контура и после проверки выполнения условия:

U1+U2≤U1

где U1 - питающее напряжение тяговой сети;

U2 - компенсирующее напряжение в дополнительном проводе.

Условие "U1+U2≤U1" проверяют по результатам сравнения суммы питающего и компенсирующего напряжений с питающим напряжением. Стабилизируют процесс компенсации при осуществлении заявляемого способа с помощью обратной связи по условию U1+U2=0.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом.

На чертеже введены следующие обозначения.

1 - контактная сеть;

2 - датчик тягового тока питающей сети;

3 - датчик питающего напряжения;

4 - дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения;

5 - блок подключения и отключения канала компенсирующего напряжения;

6 - блок подключения и отключения заземляющего контура;

7 - дополнительный провод;

8 - блок сравнения питающего и компенсирующего напряжений;

9 - объект влияния - проводная линия связи.

Способ осуществляют следующим образом. Датчиком тягового тока 2, установленным в тяговой сети, при отсутствии тяговой нагрузки на фидерной зоне, вырабатывают сигнал управления, поступающий одновременно на датчик питающего напряжения тяговой сети 3, в дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения 4, блок подключения и отключения заземляющего контура 6. С разблокированного датчика питающего напряжения тяговой сети - сигнал, пропорциональный питающему напряжению тяговой сети поступает одновременно в дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения, где инвертируется на 180 эл. град. по отношению к напряжению питающей сети, и блок сравнения питающего и компенсирующего напряжений, где с целью исключения перекомпенсации в переходном режиме, проверяется на условие: U1+U2≤U1. При соблюдении последнего, с блока сравнения питающего и компенсирующего напряжений 8, сигнал управления разблокирует канал копенсирующего напряжения, путем подключения к нему посредством блока подключения и отключения канала компенсации - дополнительного регулируемого источника компенсирующего напряжения 4, имеющего частоту питающего напряжения тяговой сети, и находящегося в противофазе к напряжению, питающему тяговую сеть, который в свою очередь подключается к дополнительному проводу после его перевода в режим изоляции от земли посредством блока подключения и отключения заземляющего контура 6, по управляющему сигналу с датчика тока, как было сказано выше.

Таким образом, в результате последовательности действий, образующих заявляемый способ, электрические поля напряжения тяговой сети и дополнительного источника компенсирующего напряжения взаимно компенсируются, и электрическое влияние со стороны тяговой сети уменьшается. Стабильность заявляемого способа компенсации наведенного напряжения поддерживается с помощью отрицательной обратной связи, охватывающей блоки 8 и 4 по каналу управления - по условию U1+U2=0. При появлении тяговой нагрузки на фидерной зоне, процесс компенсации наведенного напряжения блокируется по тем же каналам управления путем отключения дополнительного регулируемого источника компенсирующего напряжения от дополнительного провода, и одновременно дополнительный провод заземляется посредством блока подключения и отключения заземляющего контура.

Источники информации

1. А.С. СССР №779904, кл. В60М 3/00, 1980.

2. Патент РФ №1289712, 4 В60М 3/00, H02J 3/18.

Изобретение относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использовано для снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на проводные коммуникации связи. При осуществлении способа снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи используют дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения и дополнительный провод, заземленный с одной стороны. К дополнительному проводу подключают дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения, находящегося в противофазе к питающему напряжению тяговой сети, при отсутствии тяговой нагрузки на фидерной зоне, и отключают при появлении таковой. Таким образом, в результате сложения электрических полей питающего напряжения тяговой сети и источника компенсирующего напряжения, в режиме отсутствия нагрузки на фидерной зоне, снижаются практически до нуля электрические влияния тяговой сети на смежные проводные линии связи. Дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения подключают к дополнительному проводу после отключения заземляющего контура и по результатам сравнения суммы питающего и компенсирующего напряжений с питающим напряжением. Технический результат заключается в повышении эффективности снижения влияния электротяговых сетей на каналы проводной связи. 1 ил.

Способ снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на проводные коммуникации связи, заключающийся в том, что в дополнительном проводе, расположенном над каналом проводной связи и заземленном с одной стороны, формируют пространственно сдвинутый компенсирующий ток, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи путем компенсации электрических влияний со стороны тяговой сети, к дополнительному проводу, при отсутствии тяговой нагрузки на фидерной зоне, подключают дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения, находящегося в противофазе к напряжению питающей сети, и отключают последний при появлении таковой, причем дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения подключают после того, как дополнительный провод переводят в режим изоляции от земли посредством отключения заземляющего контура - по результатам сравнения питающего и компенсирующего напряжений по условию U1+U2≤U1, a процесс компенсации наведенного напряжения стабилизируют с помощью отрицательной обратной связи по каналу управления по условию U1+U2=0.