3 Первичные и Вторичные параметры рц
Сопротивление рельсов – сопротивление обеих нитей со стыковыми соединителями и накладками, отнесенное к 1 км рельсовой линии. Единицы измерения — Ом/км. Значение удельного сопротивления рельсов в рельсовых цепях постоянного тока зависит от типа рельсов и типа стыковых соединителей. Значение удельного сопротивления рельсов в рельсовых цепях переменного тока зависит от частоты сигнального тока и типа стыковых соединителей. С увеличением частоты сигнального тока удельное сопротивление рельсов увеличивается. Zр=Zв*γ
2) Сопротивление балласта – сопротивление току утечки из одной рельсовой нити в другую через шпалы и балласт, отнесенное к 1 км рельсовой линии. Единицы измерения — Ом-км. Значение удельного сопротивления балласта зависит от типа и состояния балласта, типа и состояния шпал. Состояние балласта определяется температурой и влажностью воздуха, а также степенью загрязненности. Максимальное сопротивление балласта будет при низких температуре и влажности, минимальное — при высоких температуре и влажности. Загрязнение балласта веществами, содержащими соль (засоление), приводит к снижению его сопротивления. Значение удельного сопротивления балласта может изменяться в широких пределах. Нормативное расчетное значение (при котором шунтового и контрольного режимов работы рельсовой цепи) принимается: для двухниточных рельсовых цепей — 1 Ом-км, однониточных — 0,5 Ом-км, разветвленных — 0,5 Ом-км; rб= Zв/ γ
1) Волновое сопротивление — характеризует сопротивление рельсовой линии бегущей волне напряжения. Единицы измерения — Ом. Zв=√(Zр* rб)
2) γ — коэффициент распространения — характеризует затухание волны и степень запаздывания волны по фазе при распространении на единицу длины. γ=√(Zр*/rб)
γ=α+iβ – при переменном токе, γ=α – при постоянном токе.
α – затухание РЦ – возрастает с увеличением ее длины и уменьшением сопротивления балласта. Еденицы измерения Неп/км β – запаздывание по фазе (угол между током и напряжением) Единицы измерения рад/км.
4,5. Общая схема замещения рц и ее использование в инженерных расчетах.
Любую рц можно представит как цепочку последовательно соедененных 4-ников, обычно их объеденяют в 3 4-ника,эта схема общяя схема замещения:Пк-питающий конец , РЛ- рельсовая линия, Рк-релейный конец. Эта схема используется в инженерных расчетах когда известны все параметры рц.
Расчет нормального режима
Цель определить миним. U на трансформ. при котором обеспечивается работа для наиболее тяжелых условий
Исходные данные: r min , Z p max, Ip=Iпп, Up=Uпп (тяжелые условия)
расчет : Zв= 
; 
; A=Ch 
l, B=ZвSh l, C=1/ Zв (Sh l), D=A, AD-DC=1
; 
; 
; Uтmin= 
,обычноUт min берется на 10% больше расчетного
п 
ринимают раихудшие условия r изол= 
Цель определить то макс. Uтранс. при котором в шунтовомрежиме через реле будет протекать ток надежного непритя-
жения или отпадания. В общем находим Uтшр и сравниваем с Uтmin, если Uтшр >или = Uтmin то шунтовой режим выполняется, тоже самое делают и для питающего конца т.е. находят Uтшп и сравнивают также.
контрольный режим. Наихудшие условия Uтmax Zрельсов –min , r из-крит. Цель –определить то макс. напряж. при котором в контрольном режиме на тран-ре в наихудших условиях на реле будет ток и напряжение надежного отпадания ,т.е. если Uтк > или =Uтmin то выполняется.
Источник
Параметры рельсовых цепей.
Рельсовая цепь, как и проводная линия связи, характеризуется первичными и вторичными параметрами.
К первичным параметрамотносятся:
1. активное сопротивление двухпроводной цепи;
2. индуктивность двухпроводной цепи;
3. емкость изоляции между проводниками тока (рельсами);
4. проводимость изоляции между проводниками (иногда используют обратную величину – сопротивление изоляции).
5. (для рельсовых цепей постоянного тока) оценивают электрохимическую активность балласта.
6. оценивают взаимную индуктивность между контактным проводом и рельсом.
Наиболее важными первичными параметрами являются сопротивление рельсов и сопротивление балласта. На практике, как правило, ограничиваются определением только их.
Ко вторичным параметрам относят:
1.волновое сопротивление 
;
2.коэффициент распространения волны 
.
Волновое сопротивление характеризует сопротивление рельсовой линии бегущей волне:
, Ом
где 
— удельное электрическое сопротивление рельсов (модуль сопротивления), Ом/км;
— удельное электрическое сопротивление балласта, Ом*км (считают, что сопротивление только активное, поскольку емкостная составляющая мала);
— аргумент сопротивления рельсов, град.
Коэффициент распространения волны 
является комплексной величиной 
, 1/км
Действительная часть 
характеризует затухание волны, а мнимая — 
— фазовый коэффициент, характеризует степень запаздывания волны по фазе при её распространении на единицу длины.
Вторичные параметры определяются первичными.
Под удельным сопротивлениемрельсов понимают сопротивление обеих нитей со стыковыми соединителями и накладками, отнесенное к 1 км рельсовой нити.
Под удельным сопротивлением балласта (сопротивлением изоляции) понимают сопротивление шпал, сопротивление между рельсами, отнесенные к 1 км рельсовой цепи.
Рельсовая цепь, у которой собственное сопротивление рельсов каждой нити и их сопротивление по отношению к земле будут одинаковыми, называется симметричной.
Параметры рельсовых цепей зависят от множества факторов, и могут определяться в первую очередь измерениями в реальных условиях.
Первичные параметры рельсовой цепи определяют на основании измерений ее входного сопротивления, а также оценки известных зависимостей между напряжениями и токами в начале и конце рельсовой цепи.
Цель специальных измерений: С минимальным количеством аппаратуры при наименьшем количестве измерений, проводимых по возможности с одного конца рельсовой цепи, определить первичные и вторичные параметры рельсовой цепи.
Для получения расчётных соотношений используют схему замещения рельсовой цепи в виде четырёхполюсника.
| А В С D |
 |
 |
 |
 |
Тогда зависимость между токами и напряжениями в начале и конце рельсовой цепи может быть представлена в виде системы уравнений:
где 
Откуда искомое входное сопротивление (комплексное число) определяется путем деления:
С учётом подстановки коэффициентов А, B, C, D система уравнений приобретает вид:
А входное сопротивление рельсовой цепи может быть определено по формуле:
Для определения вторичных параметров рельсовой цепи 
и 
производят измерения входного сопротивления при различном сопротивлении нагрузки. РЦ поочередно нагружают на известные сопротивления 
и 
, измеряя входные модули и аргументы напряжений и токов в начале и конце РЦ. На основе которых определяют входные сопротивления:
, 
Точность измерения первичных параметров зависит от разности входных сопротивлений 
и 
, и максимальна, если одно рассчитано для случая холостого хода, а другое – для короткого замыкания. Тогда выражение для расчёта входного сопротивления упрощается:
– при к.з: 
и 
– при х.ходе: 
и 
Перемножив левые и правые части, а также поделив их, получим соотношения для расчета вторичных параметров:
, 
(1)
Так как 
является комплексным числом: 
, то для его вычисления используют вместо формулы (1) дополнительные соотношения (см. метод х.х и к.з.).
По найденным значениям вторичных параметров вычисляют первичные:
– полное удельное сопротивление рельсов (комплексное);
– полное сопротивление балласта.
Часто аргумент сопротивления балласта не учитывают, так как емкостная составляющая по отношению к активной незначительна.
Таким образом, измеряя токи, напряжения и углы сдвига фаз можно найти параметры рельсовых цепей.
Полезные формулы:
Последовательность определения параметров рельсовых цепей:
1) измерение входного сопротивления (как правило, при двух известных нагрузках);
2) вычисление вторичных параметров;
3) вычисление первичных параметров рельсовых цепей.
Методы измерения параметров рельсовых цепей переменного тока.
Для измерения параметров рельсовых цепей в настоящее время применяют следующие основные методы:
1. холостого хода и короткого замыкания;
2. электрически длинной линии;
3. двух коротких замыканий.
В отличие от рельсовых цепей постоянного тока при измерении параметров рельсовых цепей переменного тока требуется измерять как модуль, так и аргумент входного сопротивления. Модуль входного сопротивления определяется также как и в рельсовых цепях постоянного тока, а аргумент – фазометром или векторметром, либо методом трёх вольтметров.
Требования к измерительным приборам:
измеритель сдвига фаз должен быть рассчитан на низкие напряжения (ЭЛФ-1 рассчитанный на 
В следует подключать с соответствующими трансформаторами)
Метод холостого хода и короткого замыкания.
Измерение модуля и аргумента входного сопротивления рельсовой цепи производится на питающем конце по схеме, приведённой на рис.2. На время измерения требуется отключать путевое реле и дроссель-трансформаторы.
| PA |
 |
| |
| 15 В |
| Рис. 2 |
Методика измерения:
а) проводят измерения при отключенных приборах на релейном конце рельсовой цепи (холостой ход).
б) осуществляют измерения при наложенном на релейном конце шунте (сопротивление — тысячные доли ома).
в) для проведения расчёта требуется определить:
 | км |
 | В |
 | А |
 | рад |
 | В |
 | А |
 | рад |
Сначала вычисляют значения входного сопротивления для режимов холостого хода 
и короткого замыкания 
по формулам:
, 
где 
– измеренное значение напряжения холостого хода и короткого замыкания;
– измеренное значение тока холостого хода и короткого замыкания;
– измеренное значение аргумента на холостом ходу и при коротком замыкании соответственно.
Далее вычисляют вторичные параметры рельсовой цепи:
а) 
;
б) 
является комплексным числом, поэтому следует отдельно рассчитать 
и 
. Представим 
в показательной форме: 
, тогда:
;
Тогда: 
В последнюю очередь вычисляются первичные параметры рельсовой цепи:
– удельное сопротивление рельсов:
(аргумент сопротивления выражен в радианах)
– удельное сопротивление балласта:
Сопротивление рельсов на практике при 
Гц обычно составляет 
Ом/км, при 
Гц — 
, при 
Гц — 
Ом/км.
Дата добавления: 2017-02-04 ; просмотров: 6744 ;
Источник