Archiwum Prac CNTK - OBWODY TOROWE ZASILANE POŚRODKU I OBWODY TOROWE Z DŁAWIKIEM-TRANSFORMATOREM WYKORZYSTUJĄCE DŁAWIKI TOROWE ZLB 0240

[zeus04]

Fragmenty z:
Prace COBiRTK zeszyt nr. 94
Mgr in�. Andrzej Bia�o�
OBWODY TOROWE ZASILANE PO�RODKU I OBWODY TOROWE Z
D�AWIKIEM-TRANSFORMATOREM WYKORZYSTUJ�CE D�AWIKI TOROWE ZLB 0240
Temat 3301/20
Zak�ad Automatyki i Telekomunikacji. Autor pracy: mgr in�. Andrzej Bia�o�;
wsp�pracuj�cy: mgr in�, Andrzej Maciejewski, dr in�. Feliks Puderecki,
tech. Eugeniusz Jelonek, tech. Ryszard Tarasiuk
Rok uko�czenia pracy: 1984
Streszczenie
Opis bada� laboratoryjnych i terenowych obwod�w torowych zasilanych po�rodku
i obwod�w torowych z d�awikiem - transformatorem, wykorzystuj�cych
d�awiki typu ZLB 0240. Przedstawione s� r�wnie� wyniki bada�
laboratoryjnych, terenowych i eksploatacyjnych oraz schematy opisanych
obwod�w torowych.
1. WST�P
Wprowadzenie na sieci PKP ci�kich poci�g�w oraz lokomotyw o du�ej mocy
spowodowa�o wzrost pr�d�w trakcyjnych, co przy pogarszaj�cym si� stanie
podtorza, coraz bardziej zanieczyszczanej podsypce oraz zmniejszaniu siďż˝
izolacji szyn wzgl�dem ziemi by�o przyczyn� zwi�kszania si� zak��ce�
elektrotrakcyjnych. Wzrost tych zak��ce� powoduje niew�a�ciw� prac� obwod�w
torowych, polegaj�c� na zwalnianiu przeka�nika torowego w�wczas, gdy na
kontrolowanym odcinku nie ma taboru. Przyczyn� zwalniania przeka�nika jest
magnesowanie si� element�w obwodu torowego (d�awiki torowe, transformatory
odbiorcze REJ 1501). W konsekwencji nast�puje obni�anie ich impedancji, a
tym samym zmniejszenie napi�cia na przeka�niku torowym a� do warto�ci
powoduj�cej jego zwolnienie. Sytuacja taka nie narusza bezpiecze�stwa, ale
utrudnia ruch poci�g�w przez cz�ste jazdy na sygna�y zast�pcze, co poci�ga
za sob� okre�lone straty ekonomiczne, wynikaj�ce z op�nie� poci�g�w i
dodatkowych rozruch�w lokomotyw.
Stosowane dotychczas d�awiki torowe typu JLA 1302 nie spe�niaj� stawianych
im wymaga� na liniach, po kt�rych kursuj� ci�kie poci�gi (du�e pr�dy
trakcyjne), natomiast d�awiki torowe typu ZLB 0240 stosowane w obwodach
dwutokowych klasycznych spe�niaj� stawiane im wymagania r�wnie� przy du�ych
pr�dach trakcyjnych.
Celem pracy by�o rozszerzenie zastosowania d�awik�w torowych typu ZLB 0240
przez wykorzystanie ich w obwodach torowych zasilanych po�rodku i obwodach
torowych z d�awikiem-transformatorem.
2. OBW�D TOROWY ZASILANY PO�RODKU
Z D�AWIKAMI TOROWYMI ZLB 0240
I PRZEKA�NIKIEM JRV 10208
2.1. Uwagi wst�pne
Dotychczas stosowane na PKP obwody torowe z zasilaniem po�rodku mia�y
d�awiki torowe typu
JLA 1302. Opracowane przez COBiRTK i produkowane przez ZWUS Katowice d�awiki
torowe typu ZLB 0240 maj� inne parametry ni� JLA 1302. R�ni� si� impedancj�
wej�ciow� d�awika, przek�adni� i uzwojeniem rezonansowym. St�d te� nie mo�na
by�o zastosowa� d�awik�w ZLB 0240 w obwodach torowych z zasilaniem po�rodku
wed�ug schematu ideowego identycznego jak dla d�awik�w JLA 1302,
Obecnie wyst�pi�a potrzeba opracowania nowego schematu ideowego obwodu
torowego z zasilaniem po�rodku. Obw�d taki powinien mie� zalety dotychczas
stosowanych obwod�w torowych, a jednocze�nie wykorzystywa� d�awiki torowe
ZLB 0240 wraz z ich zaletami w por�wnaniu z d�awikami torowymi JLA 1302.
2.2. Badania laboratoryjne
Celem bada� laboratoryjnych by�o ustalenie parametr�w obwodu torowego.
G��wnym zadaniem by�o ustalenie: parametr�w zasilania (typ transformator�w,
wielko�� rezystora ograniczaj�cego) oraz wyj�cia z d�awika torowego (dob�r
odczep�w, zastosowanie kondensatora rezonansowego). Badania przeprowadzono
zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku 1. Niekt�re wa�niejsze wyniki
bada� zestawiono w tablicy 1, w kt�rej zastosowano nast�puj�ce oznaczenia:
l - d�ugo�� obwodu torowego,
Utr - warto�� napi�cia na uzwojeniu transformatora REJ 1252/1,
UR - spadek napi�cia na rezystorze R,
Iz - warto�� pr�du p�yn�cego przez rezystor R,
Uztor - warto�� napi�cia w torze w punkcie zasilania,
Iztor - warto�� pr�du zasilania w torze mierzona w punkcie zasilania,
U01 - warto�� napi�cia mi�dzytokowego na odbiorze 1,
U02 - warto�� napi�cia mi�dzytokowego na odbiorze 2,
[ciach]
2.3. Badania terenowe i eksploatacyjne
Badania terenowe i eksploatacyjne przeprowadzono na terenie �l�skiej DOKP.
Sprawdzaj�ce badania terenowe przeprowadzono na stacjach Zabrzeg-Czarnolesie
i �azy. Badania eksploatacyjne przeprowadzono na 3 obwodach torowych
zainstalowanych na stacji Zabrzeg-Czarnolesie. Badania te odbywa�y si� w
okresie od stycznia do sierpnia 1984 roku; taki okres uznano jako
wystarczaj�cy, poniewa� obejmowa� "brzegowe" warunki atmosferyczne (zima,
wiosna, lato).
Badania terenowe na stacji �azy przeprowadzono na obwodzie JT 124 (d�ugo��
700 m) i na stacji Czarnolesie na obwodzie JT 116 (d�ugo�� oko�o 700 m). W
obu przypadkach oporno�� podtorza wynosi�a oko�o 0,8 ohmkm. W ramach tych
bada� dokonano; sprawdzenia funkcjonalnego dzia�ania obwodu torowego;
zachowania siďż˝ obwodu przy symulowanych usterkach (przerwa w toku szynowym,
przerwa linki d�awikowej, uszkodzenie z��czy izolowanych, przerwa i zwarcie
w kablu do przeka�nika torowego), jak r�wnie� symulacji wjazdu poci�gu na
kontrolowany odcinek.
Pomiary wykonano dla trzech warto�ci rezystora ograniczaj�cego R: 300 om,
200 om, i 100 om. Warto�ci
podstawowych parametr�w uzyskanych podczas bada� terenowych zestawiono w
tablicy 2.
Wynik sprawdzenia funkcjonalnego dzia�ania obwodu torowego by� pozytywny.
Wszystkie symulowane usterki by�y kontrolowane. Uzyskano pozytywne wyniki
dla trzech r�nych warto�ci rezystora ograniczaj�cego. Wybrano rezystor 100
om, gdy� przy takiej jego warto�ci s� najmniejsze straty energii na
rezystorze i najmniejsza moc pobierana przez obw�d torowy.
Zabudowane w styczniu 1984 r. na stacji Czarnolesie trzy prototypowe obwody
torowe (JT 114, JT 115, JT 116) poddano badaniom eksploatacyjnym. Obwody te
do sierpnia 1984 r. by�y obserwowane przez s�u�b� eksploatacji oraz co dwa
tygodnie by�y przeprowadzane ich pomiary kontrolne. Wyniki pomiar�w
kontrolnych jednego z badanych obwod�w torowych zestawiono w tablicy 3
(wyniki pomiar�w przeprowadzonych dla pozosta�ych dw�ch obwod�w s�
zbli�one). Badania eksploatacyjne potwierdzi�y prawid�owo�� przyj�tego
schematu obwodu torowego (rys. 2) oraz jego przydatno�� w eksploatacji.
Prototypowe obwody torowe w okresie eksploatacji dzia�a�y prawid�owo.
Odznaczaj� si� one du�� stabilno�ci� parametr�w w r�nych warunkach
atmosferycznych. W czasie pr�bnej eksploatacji nie zaistnia�a potrzeba
regulacji napi�cia na przeka�nikach, co jest zalet� tych obwod�w torowych.
Wahania tych napi�� by�y spowodowane z�ym stanem powrotnej sieci trakcyjnej.
3. OBW�D TOROWY Z D�AWIKIEM-TRANSFORMATOREM I D�AWIKIEM ZLB 0240
3.1. Uwagi wst�pne
Dotychczas stosowane na PKP obwody torowe z d�awikiem-transformatorem maj�
d�awiki typu JLA 1302.
W zwi�zku z uruchomieniem produkcji nowego typu d�awika torowego (ZLB 0240)
zaistnia�a potrzeba opracowania nowego schematu ideowego obwodu torowego z
d�awikiem-transformatorem i z tym d�awikiem.
Konieczno�� ta wynika z r�nych parametr�w (impedancja, uzwojenie
rezonansowe, przek�adnia), obu typ�w d�awik�w torowych. Nowo projektowany
obw�d torowy powinien mie� zalety dotychczas stosowanych obwod�w z
d�awikiem-transformatorem, a jednocze�nie wykorzystywa� zalety d�awika ZLB
0240.
3.2. Badania laboratoryjne
Celem bada� laboratoryjnych by�o ustalenie parametr�w obwodu torowego:
parametr�w zasilania i odbiornika (d�awika torowego - dob�r odczep�w i
kondensatora rezonansowego). Symulacyjne badania laboratoryjne
przeprowadzono na modelu toru, zgodnie ze schematem przedstawionym nar
rysunku 3. Warto�ci podstawowych parametr�w
[ciach]
3.3. Badania terenowe i eksploatacyjne
Badania terenowe i eksploatacyjne przeprowadzono na terenie �l�skiej DOKP. W
okresie od stycznia 1984 r. do sierpnia 1984 r. przeprowadzono badania
eksploatacyjne trzech obwod�w: na stacji Ustro� Polana - 2 obwody i na
stacji Bielsko-Bia�a - 1 obw�d. Taki okres bada� eksploatacyjnych uznano za
wystarczaj�cy, poniewa� obejmowa� on wszystkie niekorzystne warunki
wyst�puj�ce na PKP (zima, wiosna, lato).
Badania terenowe przeprowadzono na obwodach JTH (d�ugo�� ok. 460 m) i JTA
(d�ugo�� ok. 180 m) na stacji Ustro� Polana. W. ramach tych bada� sprawdzono
dzia�anie obwodu torowego, zachowanie si� obwodu przy symulowanych usterkach
(przerwa w toku szynowym, przerwa linki d�awika, uszkodzenie z��czy
izolowanych), jak r�wnie� podczas symulacji wjazdu poci�gu na kontrolowany
odcinek. Podczas pomiar�w terenowych warto�� rezystora ograniczaj�cego
wynosi�a 300 om. Wyniki pomiar�w podstawowych parametr�w zestawiono w
tablicy 5. Wynik badaďż˝ obwodu torowego byďż˝ pozytywny. Wszystkie symulowane
usterki by�y kontrolowane.
Na stacji Ustroďż˝ Polana w styczniu 1984 r. zainstalowano dwa prototypowe
obwody torowe (JTH i JTA). Na stacji Bielsko-Bia�a, r�wnie� w styczniu 1984
r., zainstalowano trzeci prototypowy obw�d torowy (JTC1 d�ugo�ci ok. 150 m)
Wszystkie trzy obwody by�y poddawane badaniom eksploatacyjnym do sierpnia
1984 r. i obserwowanie przez s�u�b� eksploatacji; co oko�o dwa tygodnie
przeprowadzano kontrolne pomiary obwod�w torowych. W tablicy 6 s� pokazane
wyniki pomiar�w kontrolnych jednego z badanych obwod�w torowych. Wyniki
pomiar�w dla pozosta�ych dw�ch obwod�w by�y zbli�one.
Badania eksploatacyjne potwierdzi�y zar�wno prawid�owo�� przyj�tych
rozwi�za� schematowych obwodu torowego, jak i jego przydatno�� w
eksploatacji. Obwody prototypowe zachowywa�y si� w eksploatacji poprawnie.
Maj� one bardzo du�� stabilno�� parametr�w w funkcji zmiennych warunk�w
atmosferycznych. W czasie pr�bnej eksploatacji nie trzeba by�o ani razu
regulowa� napi�cia na przeka�nikach, co jest ich du�� zalet�,
4. PODSUMOWANIE
Na podstawie przedstawionych wynik�w bada� laboratoryjnych, terenowych i
eksploatacyjnym mo�na stwierdzi�, �e opracowane przez COBiRTK obwody torowe
z zasilaniem po�rodku i d�awikiem-transformatorem, w kt�rych wykorzystam
d�awiki torowe typu ZLB 0240 spe�ni�y za�o�one wymagania. Obwody te pracuj�
bardzo stabilnie przy zmiennej oporno�ci podtorza i nie wymagaj� okresowych
regulacji w zale�no�ci od zmian warunk�w atmosferycznych.
Obw�d torowy z zasilaniem po�rodku mo�e pracowa� przy oporno�ci podtorza
obni�onej do 0,6 omkm i d�ugo�ci do 1200 m, co jest d�ugo�ci� wystarczaj�c�
dla wszystkich stacji PKP. Obw�d torowy z d�awikiem-transformatorem mo�e
pracowa� przy obni�onej do 0,7 omkm oporno�ci podtorza i d�ugo�ci do 600 m
(d�ugo�� obwodu umo�liwia stosowanie go na wi�kszo�ci stacji PKP).
Opracowane w ramach tematu instrukcje monta�u i regulacji pozwoli�y na
szybkie wdro�enie obwod�w do powszechnej eksploatacji.