СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ИНДУКТИВНОГО ВЛИЯНИЯ ТЯГОВОЙ СЕТИ НА СМЕЖНЫЕ КОММУНИКАЦИИ СВЯЗИ Российский патент 2009 года по МПК B60M3/00 

Известен способ (1) 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. Указанный способ имеет недостаток, заключающийся в том, что форма компенсирующего сигнала, сформированного в дополнительном проводе, заземленным на одном конце, отличается от формы сигнала тягового тока. Это связано с тем, что контур «дополнительный провод - земля» обладает распределенным активно-реактивным импедансом, и поэтому величины гармоник в спектре компенсирующего тока дополнительного провода отличны от величин соответствующих гармоник в спектре тягового тока. Фазы гармоник также отличны по этим же причинам. В связи с этим достичь компенсации наведенной электромагнитной помехи, при формировании, таким образом, компенсирующего воздействия невозможно. Кроме того, система компенсации, при осуществлении способа компенсации является разомкнутой и, следовательно, под воздействием ряда факторов может потерять устойчивость.

Известно устройство (2), в котором из сигнала, пропорционального тяговому току контактной сети, выделяют ряд высших гармонических составляющих, оказывающих наибольшее псофометрическое воздействие, которые затем, после дальнейшей обработки, т.е. коррекции каждой в отдельности гармоники по фазе и амплитуде в блоке, преобразуют в сигнал компенсирующего воздействия в блоке, который усиливают усилителем мощности, и подают в защитный провод. Мощность компенсирующего сигнала в обратном проводе определяют в зависимости от фактического уровня сигнала помехи, который выделяют и измеряют в блоке обработке помехи. С помощью блока обработки сигнала компенсации стабилизируют процесс компенсации электромагнитной помехи при различных сбоях в работе системы при осуществлении способа.

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 его недостаточной эффективности. Недостаточная эффективность при осуществлении способа-прототипа обусловлена следующим.

1. Компенсирующий сигнал при осуществлении способа-прототипа образуется из сигнала влияющего воздействия, т.е. из тягового тока. Известно, что влияющие гармоники, образующие тяговый ток, ввиду распределенного характера параметров тяговой сети практически постоянно находятся в состоянии резонанса. Номер резонирующей гармоники зависит от количества тяговых нагрузок и места их расположения. Вследствие этого, частота резонирующей гармоники не остается постоянной. Кроме того, известно, что величина резонирующей гармоники может изменяться в широких пределах (3). В связи с этим, системой при осуществлении способа-прототипа на определенных частотах возможна потеря устойчивости.

2. Процесс компенсации стабилизируется по параметрам компенсирующего поля, и, следовательно, при отсутствии сигнала помехи система находится на границе устойчивости.

3. При осуществлении способа-прототипа предусматривается наличие и датчика тягового тока, посредством которого образуется компенсирующий сигнал, и датчика помехи, по параметрам которого образуется сигнал компенсации. Однако совмещение этих датчиков при осуществлении способа-прототипа технически сложно, т.к. тяговая сеть и подверженная влиянию линия разнесены в пространстве, а установка датчика помехи предусматривается вблизи подверженной влиянию линии.

Задача, решаемая изобретением, - повышение эффективности компенсации гармоник тягового тока, оказывающих наибольшее псофометрическое воздействие на смежные с тяговой сетью коммуникации связи, путем повышения устойчивости и упрощения реализуемости при осуществлении процесса компенсации.

Это достигается формированием компенсирующего сигнала от независимого источника, т.е. не связанного с сигналом влияющего воздействия. Таким образом, система работает по замкнутому циклу и потому устойчива.

На чертеже представлен пример реализации заявляемого способа, поясняющий его сущность.

На схеме введены следующие обозначения.

1 - контактная сеть;

2 - блок формирования управляющего сигнала и допустимых или заданных минимальных амплитуд гармоник, подлежащих компенсации;

3 - узел обратной связи;

4 - блок обработки управляющего сигнала;

5 - источник компенсирующего тока;

6 - линия связи;

7 - экранирующий провод.

Способ осуществляется следующим образом. С помощью блока формирования управляющего сигнала 2, который является одновременно задающим блоком допустимых или заданных минимальных амплитуд гармоник, подлежащих компенсации (в зависимости от постановки задачи) в обратном проводе формируют компенсирующий ток, гармонический состав которого, как гармонический состав блока формирования управляющего сигнала, определяется в зависимости от постановки задачи компенсации. Посредством узла обратной связи 3, в блоке обработки управляющего сигнала 4, включающего в себя ряд корректоров фазы и амплитуды (масштабных усилителей), и смесителей, количество которых определяется количеством компенсируемых гармонических составляющих, осуществляют сравнение фактического уровня гармонических составляющих помехи в смежной линии связи и уровней, допустимых или заданных минимальных амплитуд гармоник, подлежащих компенсации (в зависимости от постановки задачи). По результатам сравнения вырабатывается управляющее действие, направленное на коррекцию фаз и амплитуд гармонических составляющих, образующих компенсирующий ток, таким образом, чтобы результат от сложения электромагнитных полей, влияющего и компенсирующего токов, после необходимого усиления в источнике компенсирующего тока 5 - был бы максимальным, т.е. чтобы помеха в смежной коммуникации связи была бы минимальной. Таким образом, амплитуда и фаза гармоник, составляющих сигнал компенсирующего воздействия, зависит от фактического уровня соответствующих гармоник в сигнале помехи. В отсутствие нагрузки на фидерной зоне, способ компенсации стабилизируется минимальным заданным уровнем сигнала компенсирующего воздействия, формируемым в блоке формирования управляющего сигнала. Благодаря тому, что сигнал компенсирующего воздействия формируется в независимом источнике - блоке формирования управляющего сигнала (т.е. источнике не связанным с влияющим током тяговой сети), система автоматической компенсации электромагнитной помехи работает по замкнутому циклу, и потому устойчива, чем повышается эффективность при осуществлении заявляемого способа.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.С. СССР SU 1289712 А1, бюл. №6, 15.02.1987. В60М 3/00, Н02J 3/18.

2. Патент РФ №2248281, бюл. №8, 20.03.2005. В60М 3/00, Н02J 3/20.

3. Карякин Р.Н. Тяговые сети переменного тока. - М.: Транспорт - 279 с.

Изобретение относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использовано для снижения влияния тяговой сети на смежные линии связи. Повышение защитного действия на смежные коммуникации связи достигают путем формирования сигнала компенсирующего воздействия (тока компенсации) от независимого источника, т.е. источника, не связанного с сигналом влияющего воздействия. Способ реализуют введением в систему блока формирования управляющего сигнала, который является задающим блоком допустимых или заданных минимальных амплитуд гармоник, подлежащих компенсации (в зависимости от постановки задачи). С его помощью в обратном проводе формируют компенсирующий ток. Технический результат заключается в повышении устойчивости компенсации гармоник.оказывающих воздействие на смежные коммуникации. 1 ил.

Способ снижения индуктивного влияния тяговой сети на смежные коммуникации связи, заключающийся в том, что в обратном проводе формируют ток, образующий вторичное компенсирующее электромагнитное поле, находящееся в противофазе к электромагнитному полю тягового тока контактной сети, отличающийся тем, что сигнал компенсации формируют от независимого источника, не связанного с сигналом влияющего воздействия.