Устройство для снижения электромагнитного влияния электрических железных дорог на каналы проводной связи Советский патент 1988 года по МПК B60M3/00 

4:

I

СО 1чЭ to

Изобретение относится к электрифици- )ованн1)1М железным дорогам и может быть трименено для уменьшения влияния элек- ротяговой сети на смежные линии связи.

Цель изобретения - повышение надеж-

г1ОСТИ.

На чертеже представлена структурная хема устройства.

Устройство содержит датчик 1 тягового гока, расположенный на влияющей контактной подвеске 2 и подключенный своим выходом к входу селектора 3 тягового тока. Вблизи линии 4 связи расположен датчик 5 уровня помехи, связанный выходом с входом фазосдвигаюндего блока 6, который выходом связан с входом селектора 7 поме- хи. Селектор 3 тягового тока выходом связан с одним из входов регулятора 8 коэффициента усиления и с одним из входов инвертирующего усилителя 9, связанного с регулируемым источником 10 тока, который включен в рассечку на одном из концов экранирующего привода 11. Концы провода 11 заземлены по концам.

Селектор 7 помехи выходом связан с другим входом регулятора 8 коэффициента усиления, связанного выходом с другим входом инвертирующего усилителя 9. Последний управляет величиной тока регулируемого источника 10 тока.

Датчик 1 тягового тока может быть выполнен в виде трансформатора тока (для контактной сети переменного тока), либо в виде индуктивного датчика (для контактной сети постоянного тока).

Селектор 3 тягового тока содержит набор фильтров, выделяющих гармоники, которые оказывают наибольшее влияние (определяющие гармоники) на смежную линию 4 связи.

Датчик 5 уровня помехи может быть выполнен, например, в виде катуп ки индуктивности, расположенной возле линии 4 связи. Величина ЭДС, наводимая в этом дат- чике, определяется су.ммарны.м воздействием полей контактной сети и экранирующего провода.

Фазосдвигающий блок 6 служит для обеспечения режима противофазы по отно- шению к току контактной сети, а также содержит интегрирующую цепь для восстановления формы влияющего тока.

Селектор 7 помехи выполнен аналогично селектору 3 тягового тока. Он подав- л яет те же гармоники, что селектор 3, кроме того, он дополнительно подавляет сигналы, наводимые в датчике 5 уровня номехи от рабочих токов линии 4 связи.

Регулятор 8 коэффициента усиления представляет собой фазочувствительный усилитель-преобразователь, который производит сравнение фаз, амплитуд тягового тока и помехи. В случае их разбаланса регулятор 8 обеспечивает на выходе управляю

0 0

5

о

35

40

дг

50

55

щий сигнал постоянного тока, величина которого определяет уровень изменения коэффициента усиления инвертирующего усилителя 9. Регулятор 8 можно выполнить, например, на интегральйой микросхеме К140-ХА1.

Интегрирующий усилитель 9 выполнен в виде обычного предварительного усилителя с регулировкой коэффициента усиления, например, при помощи операционного усилителя К14ОУД2.

Регулируемый источник 10 тока выполнен в виде обычного усилителя мощности с трансформаторным в ыходом. Его мощность составляет 50-500 Вт в зависимости от длины защищаемого участка.

Провод 11 может быть размещен не только на опорах контактной сети, но и в отдалении от них, например, вблизи линии 4 связи.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы электрифицированного участка по контактной подвеске 2 протекает несинусоидальный ток нагрузки, содержащий основную гармонику 50 Гц и нечетные (3, 5, 7 и т. д.) гармоники.

Каждая из этих гармоник оказывает магнитное метающее влияние на смежную линию 4 связи, расположенную вдоль линии электрифицированной железной дороги.

Известно, что величина магнитного влияния каждой из гармоник зависит от ее амплитуды и коэффициента допустимого воздействия. Для каждой из гармоник этот коэффициент разный, он приводит действительное влияние данной гармоники к условной частоте 800 Гц.

Коэффициент акустического воздействия для основной гармоники чрезвычайно мал и, несмотря на наибольп.1ее амплитудное значение тока основной гар.моники чрезвычайно мал и, несмотря на наибольшее а.м- плитудное значение тока основной гармоники 50 Гц, акустическое влиянияе ее на линию связи оказывается несущественным. Можно выделить еще ряд гармоник, мешающее влияние которых на линию связи несущественно вследствие ма лых амплитуд тока и коэффициента акустического воздействия. Роль селектора 3 гармонических составляющих тягового тока выполняет блок, в котором выделяются мещающие гармоники с наибольшими значениями псо- фометрического воздействия на линию связи. Эти гармоники в инвертируюГцем усилителе 9 усиливаются до необходимых значений, сдвигаются по фазе на 180° по отношению к соответствующим гармоникам тягового тока и подаются через регулируемый источник 10 тока в защитный экра- нируюц;ий привод 11. При этом достигается снижение напряженности результирующего магнитного поля в окружающе.м пространстве и уменьшается влияние контактной подвески 2 на смежную линию 4 связи.

Регулятор 8 коэффициента усиления осуществляет регулирование коэффициента усиления инвертирующего усилителя 9 в зависимости от сигнала с датчика 5 уровня помехи. Величина сигнала с датчика 5 зависит от величины токов в контактной подвеске 2, экранирующем проводе 11, а также от взаимного расположения в пространстве смежной линии 4 связи, контактной подвески 2 и экранирующего провода 11.

Взаимодействие магнитных полей от токов контактной подвески 2 и экранирующего провода 11, поскольку они сдвинуты на 180°, приводит к тому, что векторы напряженности поля в точке установки датчика 5 уровня помехи вычитаются, причем их разность может быть сделана сколь угодно малой.

При протекании тока в контактной подвеске 2 в окружающем пространстве образуется магнитное поле, которое наводит ЭДС, (помеху) в смежной линии 4 связи и создает сигнал на выходе датчика 5 уровня помехи. Сигнал с датчика 1 тягового тока, проходя через селектор 3, и сигнал с датчика 5 уровня помехи, проходя через блок 6 и селектор 7, сравниваются в регуляторе 8 по амплитуде и фазе. В зависимости от их величины на выходе регулятора 8 формируется сигнал, управляющий коэффициентом усиления усилителя 9. Коэффициент усиления инвертирующего усилителя 9 изменяется до тех пор, пока ток экранирующего провода П не достигнет такого значения, при котором уровень помехи в смежной линии 4 будет меньше заданного (минимального) значения. При изменении величины либо формы тока контактной подвески 2 схема аналогичным образом обеспечивает другую величину либо форму тока в экранирующем проводе 11.

Формула изобретения

Устройство для снижения электромагнитного влияния электрических железных дорог на каналы проводной связи, содержащее заземленный экранирующий провод, расположенный вдоль тяговой сети, один из концов которого соединен с регулируемым источником тока, и датчик уровня помехи, отличающееся тем, что, с целью повьинения надежности, оно снабжено датчиком тягового тока, селекторами тягового тока и помехи, фазосдвигающим блоком, инвертирующим усилителем и регу,1ятором коэффициента усиления, при этом выход датчика тягового тока связан с входом селектора тягового тока, выход которого подключен к одному из входов инвертирующего усилителя и к одному из входов регулятора коэффициента усиления, с вторым входом которого связан выход селектора помехи, соединенного входом с выходом фазосдви- гающего блока, вход которого подключен к выходу датчика уровня помехи, причем

выход регулятора коэффициента усиления связан с другим входом инвертирующего усилителя, выход которого связан с входом регулируемого источника тока.

Изобретение относится к электрифицированным железным дорогам и может быть применено для уменьшения влияния электротяговой сети на смежные линии связи. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит датчик I тягового тока, расположенный на влияющей контактной подвеске 2 и подключенный своим выходом к входу селектора 3 тягового тока. Вблизи линии 4 связи расположен датчик 5 уровня помехи, связанный своим выходом с входом фазосдвигаюш,его блока 6. При протекании тока в контактной подвеске 2 в окружающем пространстве образуется магнитное поле, которое наводит ЭДС (помеху) в смежной линии 4 связи, в результате на выходе датчика 5 уровня помехи возникает сигнал, который, проходя через блок 6 и селектор, поступает в регулятор 8, где сравнивается по амплитуде и фазе с сигналом с датчика I тягового тока. В зависимости от величин этих сигналов на выходе регулятора 8 формируется сигнал, управляющий коэффициентом усиления усилителя 9, воздействующим на сигнал источника 10 тока. I ил. о (Л