МДК 02.01 Основы технического обслуживания устройств систем СЦБ и ЖАТ
Тема 1.1. Построение электропитающих устройств систем СЦБ и ЖАТ
1.1.3. Электропитание перегонных устройств систем СЦБ и ЖАТ
Электропитание устройств автоблокировки с децентрализованным и централизованным расположением аппаратуры
Содержание:
- Эксплуатационные требования
- Технические требования
- Структура устройств и состав оборудования
- Характеристики параметров внешнего воздействия
- Выходные параметры и функции аппаратуры электропитания
- Допускаемые уровни помехоэмиссии
- Надёжность
- Требования к метрологическому обеспечению и сертификации
- Требования к электробезопасности, охране труда и пожаробезопасности
- Конструктивные требования
- Требования к техническому обслуживанию
Выходные параметры и функции аппаратуры электропитания
Дизель-генераторные агрегаты ДГА
ДГА должны быть с наличием автоматического запуска, с номинальным выходным напряжением трёхфазного переменного напряжения 380/220 В, с номинальной частотой переменного тока 50 Гц.
Выходная мощность - по проекту (рассчитывается исходя из максимальной мощности нагрузки с запасом 20 %).
Максимальный коэффициент неравномерности загрузки по фазам – 80%.
Изменение мощности нагрузки - от 0,3 до 1 от номинальной.
Минимальный коэффициент мощности нагрузки – 0,8.
Допустимое изменение выходного напряжения - от минус 10 до плюс 5 % от номинального.
Допустимое изменение частоты переменного тока - ± 1 Гц.
Максимальная длительность автозапуска – 70 с.
Удельный расход топлива - не более 0,3 л/квт час.
Запас топлива на непрерывную работу при полной мощности нагрузки - не менее чем на 24 часа.
Ресурс работы до капитального ремонта – не менее 20000 часов.
ДГА должны иметь внутреннюю систему диагностики и программируемые устройства, обеспечивающие работу систем внешней диагностики посредством стандартных интерфейсов взаимодействия с различными протоколами обмена, с ограничением доступа и выполнением требований безопасности. Устройства должны передавать в цифровом виде по системе внешней диагностики следующую информацию: нормальный уровень выходного напряжения генератора, критическое количество топлива, нормальный уровень напряжения стартёрной батареи, блокирование дизеля по аварии (уровень охлаждающей жидкости, давление масла, перегрев) и т.д. (конкретизируется в ТЗ).
Источники питания постоянного тока ИПТД для децентрализованных устройств электропитания
ИПТД должны работать от изолированной от земли однофазной сети питающего напряжения 220 В.
ИПТД должны иметь КПД не менее 85% при номинальных напряжении питания и нагрузке.
ИПТД должны обеспечивать по выходу буферную работу с кислотной или щелочной аккумуляторной батареей и нагрузкой, содержащей реле, электродвигатели и электронные приборы.
ИПТД должны иметь выходное напряжение, необходимое для аккумуляторной батареи с номинальным напряжением 14 (12) В.
ИПТД должны выдерживать изменение тока нагрузки от нуля до максимального значения 10 А с учётом тока заряда батареи.
ИПТД должны сохранять нормальную работу нагрузки при отключении аккумуляторной батареи.
ИПТД должны обеспечивать стабильность выходного напряжения не менее 1%.
ИПТД должны обеспечивать уровень пульсаций выходного напряжения при наличии батареи не более 1% по амплитудному значению.
ИПТД должны иметь автоматическую регулировку выходного напряжения в зависимости от температура окружающего воздуха у аккумуляторов, рассчитанную на различные типы аккумуляторов.
ИПТД должны обеспечивать работу в двух режимах: непрерывного подзаряда ПЗ и ускоренного подзаряда УЗ батареи, переключаемых автоматически в зависимости от нормируемого параметрами аккумуляторов напряжения на батарее, снимаемого с батареи по отдельным проводам.
ИПТД должны диагностировать внутреннюю неисправность по следующим параметрам: превышение нормированного значения выходного напряжения и тока, перегрев прибора, снижение выходного напряжения при наличии напряжения питания, и выдавать при этом свободным переключающим контактом общий сигнал аварии источника питания.
ИПТД должны иметь на лицевой стороне индикацию наличия напряжения питания, режима работы, неисправности и гнёзда для измерения переносным вольтметром напряжения на аккумуляторной батарее.
Источники питания постоянного тока ИПТЦ для централизованных устройств электропитания
ИПТЦ должны работать от разных фаз глухозаземлённой трёхфазной сети питающего напряжения 220 В.
ИПТЦ должны обеспечивать по выходу буферную работу с кислотной или щелочной аккумуляторной батареей и нагрузкой, содержащей реле и электронные приборы.
ИПТЦ должны иметь установочные входы для подрегулирования выходного напряжения в пределах 2 % и переключения с помощью сигнала режимов работы: непрерывного подзаряда ПЗ и ускоренного подзаряда УЗ батареи, подаваемых с группового блока мониторинга (БМ).
ИПТЦ должны сохранять на выходе напряжение непрерывного подзаряда батареи при отключении БМ.
ИПТЦ должны выдерживать изменение тока нагрузки от нуля до максимального значения с учётом тока заряда батареи и ограничивать выходной ток на уровне не менее 1,1 от максимально нормируемого.
ИПТЦ должны сохранять нормальную работу нагрузки при отключении аккумуляторной батареи.
ИПТЦ должны обеспечивать стабильность выходного напряжения не менее 1%.
ИПТЦ должны обеспечивать уровень пульсации выходного напряжения не более 1% по амплитудному значению при включённой батарее ёмкостью не более 100 А.ч.
ИПТЦ должны иметь автоматическую регулировку выходного напряжения в зависимости от температуры окружающего воздуха у аккумуляторов, рассчитанную на различные типы аккумуляторов.
ИПТЦ должны диагностировать внутреннюю неисправность по следующим параметрам: превышение нормированного значения выходного напряжения, перегрев прибора, снижение выходного напряжения при наличии напряжения питания, и выдавать при этом свободным размыкающим контактом общий сигнал аварии источника питания.
ИПТЦ должны иметь на лицевой стороне индикацию наличия напряжения питания, неисправности и режима ограничения выходного тока, гнёзда для измерения напряжения на выходном шунте или индикатор уровня выходного тока.
Блок мониторинга (БМ) источниками питания постоянного тока ИПТЦ
БМ должен обеспечивать управление работой требуемого числа ИПТЦ, исходя из максимального тока нагрузки 70 А, по следующим функциям:
- подрегулировать выходные напряжения ИПТЦ;
- переключать режимы работы ИПТЦ: непрерывный подзаряд «ПЗ» и ускоренный подзаряд батареи «УЗ»;
- принимать от каждого ИПТЦ сигнал неисправности.
БМ должен контролировать напряжение батареи и ток заряда и по их значениям формировать сигналы переключения режимов работы ИПТЦ по следующему алгоритму:
1) при снижении напряжения ниже 24,5 В на время не менее 30 с посылать сигнал на включение вентилятора «ВВ»;
2) при получении с пускателя включения вентилятора сигнала контроля включения вентилятора «КВВ» включать режим «УЗ»;
3) при повышении напряжения до значения напряжения дозаряда батареи Uдз и снижении тока заряда до значения менее 1 А на время не менее 30 с включать режим «ПЗ» и выключать сигнал «ВВ»;
4) при повышении тока заряда более 5 А в режиме «ПЗ» на время не менее 30 с посылать сигнал «ВВ» и при получении сигнала «КВВ» включать режим «УЗ».
БМ должен контролировать исправность (наличие) аккумуляторной батареи.
БМ в режиме «ПЗ» должен контролировать, что напряжение батареи отличается от напряжения непрерывного подзаряда Uпз более чем на 2 %, и формировать сигнал «НПЗ»
БМ должен контролировать снижение напряжения аккумуляторной батареи до нормируемого предельного значения на время не менее 30 с и формировать сигнал «Uб.мин».
На лицевой панели БМ должна индицироваться следующая информация: исправность блока «ИБМ», режим заряда «ПЗ» и «УЗ», неисправность ИПТЦ «АИ», неисправность батареи «НБ», сигнал «Uб.мин», сигнал «НПЗ», напряжение на батарее (цифровым индикатором с двумя знаками после запятой).
БМ должен иметь программируемые устройства, обеспечивающие работу систем диагностики посредством стандартных интерфейсов взаимодействия с различными протоколами обмена, с ограничением доступа и выполнением требований безопасности. Устройства должны передавать в цифровом виде по системе диагностики следующую информацию: «ИБМ», «ПЗ», «УЗ», «АИ», «НБ», «Uб.мин», «НПЗ» и напряжение на батарее.
При наличии ДЦ должен предусматриваться приём управляющего сигнала по корректировке выходных напряжений ИПТЦ в пределах 2 %.
На лицевой БМ должны быть предусмотрены гнёзда для измерения напряжения батареи с помощью переносного вольтметра и клавиатура для установки программ, характеризующих тип аккумуляторов и т.д.
В БМ должны быть предусмотрены свободный контакт на замыкание для включения вентилятора и вход для получения контрольного сигнала «КВВ».
Инверторы для гарантированного питания устройств ЖАТ
Номинальное напряжение питания - 24 или 48 В.
Время включения инверторов для питания устройств СЦБ должно быть - не более 0,2 с.
Инверторы должны выдерживать изменение тока нагрузки от 0 до Iн (номинального) при длительном воздействии, до 3·Iн при длительности воздействия до 5 с, до 6·Iн при длительности воздействия до 100 мс и до 12·Iн при длительности воздействия до 1 мс.
Выходное напряжение инверторов должно быть стабилизировано по действующему значению с погрешностью не более от минус 10 до плюс 5 % и в соответствии с требованиями нагрузок может иметь прямоугольную или синусоидальную форму напряжения.
Частота выходного переменного тока инверторов должна быть (50±1) Гц.
Градации номинального выходного напряжения и значения максимальной мощности или тока нагрузки инверторов для промежуточных станций должны соответствовать параметрам, приведённым в таблице 7.
Таблица 7
Наименование нагрузки |
Напряжение, В |
Мощность (ток), кВА (А) |
Светофоры и дополнительные нагрузки ЭЦ |
220/180/110 |
1,5 |
Аппаратура рельсовых цепей ЭЦ |
220 |
1,0 |
Контрольные цепи стрелок ЭЦ |
220 |
0,15 |
Нагрузки гарантированного питания «Выборочно ЭЦ» |
220 |
0,3 |
Рабочие цепи стрелок: переменного тока постоянного тока* |
Трёхфазное 220/127, 232/134 220 |
(4) (6) |
Управляющий вычислительный комплекс (УВК) |
220 |
0,3-1,0 |
Примечание: * - предназначен для действующих устройств ЖАТ.
Инверторы должны иметь защиту от повышения допустимого значения выходного напряжения по п.5.3.5.4 более, чем на 5%. Для инвертора питания рельсовых цепей указанное превышение напряжения должно исключаться с обеспечением требований безопасности (может выполняться внешними контрольными устройствами).
Инверторы должны иметь защиту от повышения длительного выходного тока выше 1,1Iн.
Инверторы питания рабочих цепей стрелок должны иметь управляющий вход для возможности их включения на время перевода стрелок и выходной сигнал о возможности принять нагрузку (может формироваться внешними приборами).
Устройства бесперебойного питания (УБП)
Мощность нагрузки однофазного переменного тока - по проекту.
УБП должны обеспечивать бесперебойное питание нагрузки с длительностью резервирования превышающей максимальную длительность запуска ДГА.
Система преобразования переменного тока УБП должна исключать провалы выходного напряжения и обеспечивать стабильность выходного напряжения, требуемую параметрами нагрузки.
Время восстановления ёмкости батареи в УБП должно быть не более 36 часов.
Вводно-коммутационные распределительные шкафы (ВКРШ)
ВКРШ должны обеспечивать ввод, защиту, коммутацию и распределение переменного тока по требуемым видам нагрузок (маневровые посты, мастерская, связь, гарантированные освещение и силовая нагрузки) с защитой автоматическими выключателями на требуемые фазные токи с запасом не менее, чем на 20 % и на устройства ЭЦ (ГАЦ, ДЦ).
Параметры контролируемых фазных напряжений должны иметь значения:
Uф.мин = 187 В, Uф.н = 198 В, Uф.кр = 242 В, Uф.макс. = 253 В.
Нестабильность указанных напряжений должна быть не более 2 %.
ВКРШ должны обеспечивать подавление сетевых импульсных помех (УПСИП) и по ослаблению помех относиться к группе III согласно ГОСТ Р 50745.
ВКРШ должен обеспечивать нормальную работу при отсутствии в устройствах электропитания аккумуляторной батареи.
В ВКРШ должна быть предусмотрена защита автоматическими выключателями трёхфазных трансформаторов питания исполнительных устройств ЭЦ (ГАЦ) и отключение предохранителями однофазных цепей питания нагрузок, подключённых к различным вторичным обмоткам трансформаторов.
В ВКРШ должно быть предусмотрено измерение фазного тока перевода стрелок, воспроизводимого амперметром, располагаемом на табло ДСП, или монитором ДСП.
При необходимости получения от ВКРШ напряжения питания табло, импульсных напряжений питания светофоров, пультов ограждения составов, реле и табло, напряжения питание внепостовых схем и необходимости довода стрелок на ж.д. горках конкретные требования должны формулироваться в технических заданиях на проектирование.