ОАО “РЖД”

Филиал “Северо - Кавказская железная дорога”

Служба электронабжения

Дорожная электротехническая лаборатория

 

ПАМЯТКА

ПРОВЕРКИ И ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЦБ

 

 

Начальник ДЭЛ А.В.Боднар

 

Составил

ст. электромеханик ДЭЛ Н.В.Ожиганов

 

 

г. Ростов-на Дону

2003 г.

Совместные проверки электроснабжения СЦБ работниками ЭЧ и ШЧ являются безусловным фактором повышения надёжности работы устройств. В нормативных документах ЦЭ и ЦШ наблюдается некоторая разница по формулировкам, технологии производства и срокам проверок. Вследствие этого перед специалистами возникает необходимость корректировки, согласования и совмещения мероприятий.

Специалистами ЭЧ и ШЧ проводятся несколько совместных взаимопроверок.

Проверки переключением высоковольтных фидеров

Проверка времени переключения фидеров высоковольтной линии АБ с основного питания на резерв и обратно проводится переключением фидеров питания ЛЭП 6 (10) кВ на тяговых подстанциях или резервных пунктах питания ЛЭП, оснащённых устройствами АПВ-АВР. При этом основной пункт питания ЛЭП выводится из работы, а устройства АПВ-АВР смежного пункта питания должны автоматически подать напряжение в ЛЭП в течение не более 1,3 сек. Контроль времени перерыва питания производится электросекундомером непосредственно на устройствах СЦБ или на пункте питания ЛЭП.

Проверка может проводиться без прекращения движения поездов. Во время переключений не должно быть перекрытий сигналов, что контролируется дежурными по станциям и машинистами движущихся поездов. Однако при этом дежурные диспетчеры и другие причастные работники должны быть предупреждены о возможных сбоях в устройствах СЦБ и АЛСН.

Работа производится по технологической карте № 1.2.13, ЦЭ №197-5/1-3 и по технологической карте №15 п. 3, “Устройства СЦБ. Технология обслуживания”.

Напряжение с резервной ЛЭП 6 (10) кВ или ДПР 25 кВ на время производства испытаний снимается.

В некоторых случаях, несмотря на своевременно проведённую проверку, наблюдаются перекрытия сигналов при переключении высоковольтных фидеров. Здесь необходимо отметить две причины:

• не все сигналы были открыты во время проверки;
• особенность схемы преобладания первого фидера на некоторых станциях.

На постах ЭЦ контрольная аппаратура может быть установлена по трём вариантам выбора фидеров:

преобладание первого фидера;

режим равноценных фидеров;

преобладание первого фидера с задержкой возвращения на него в течение 1-3 минуты.

Сбои устройств СЦБ могут возникнуть на станциях, где аппаратура получает питание от вводных панелей типа ПВ-60 с преобладанием первого фидера. При оперативных или аварийных переключениях пунктов питания по циклу АПВ-АВР при наличии резерва, при неоднократных переходах с источника на источник в устройствах СЦБ не успевает завершиться цикл переключений каскада реле находящихся во временных зависимостях.

Для выявления таких устройств необходимо произвести также проверку переключением высоковольтных фидеров при включённом резервном фидере электроснабжения СЦБ (ДПР или ПЭ). Этим создаются реальные условия работы при аварийном отключении ВЛ СЦБ и восстановлению её работы по АПВ-АВР. Случаи сбоев в СЦБ при такой проверке должны быть отмечены в совместном акте и ШЧ на данном объекте может принять меры по снятию преобладания первого фидера.

На новых вводных панелях типа ПВ-ЭЦК на первый фидер возврат происходит с выдержкой времени 1-3 мин. При этом варианте при неоднократных переходах в течение короткого времени с источника на источник сбоев в СЦБ не происходит.

Измерение уровня напряжения

Измерение напряжения на вводных панелях постов ЭЦ, ДЦ и в релейных шкафах на станциях и перегонах со стороны основного и резервного питания с переходом питания с основного на резерв и обратно с проверкой отсутствия перекрытия светофоров производится по технологической карте №1.2.11, ЦЭ №197-5/1-3 и технологической карте №74, “Устройства СЦБ. Технология обслуживания”.

Согласно ПТЭ железных дорог РФ уровень напряжения на устройствах СЦБ не должен отклоняться на 5% выше номинального и на 10% ниже номинального. В устройствах СЦБ используется номинальное напряжение 220 В при питании от однофазной или 280/220 В при питании от трёхфазной.

По результатам проверки можно регулировать напряжение в релейных шкафах переключением отпаек трансформаторов типа ОМ.

Трансформаторы резервного питания автоблокировки с первичным напряжением 27,5 кВ типа ЗНОМ и ЗНОЛ не имеют устройств для регулирования напряжения. По электрическим характеристикам они более пригодны как измерительные трансформаторы. При половине нагрузки от номинальной (одной сигнальной точки) и снижении первичного напряжения до 25,0 кВ, номинального в тяговой сети, вторичное напряжение у них опускается до минимально допустимого для СЦБ, т.е. до 198 В.

На устройствах электроснабжения электрической централизации на станциях возможности регулирования напряжения очень ограничены. Переключением анцапф трансформаторов можно регулировать линейное напряжение 380 В. величина фазного напряжения 220 В сильно зависит от характера нагрузки и от типа применяемых силовых трансформаторов.

Уровень напряжения на устройствах СЦБ напрямую связан с проблемой симметрии нагрузки и симметрии напряжения в высоковольтной и низковольтной трёхфазной сети.

Первичная несимметрия напряжения на тяговых подстанциях на шинах 25 кВ и зависимых от них шинах фидеров СЦБ возникает при концентрации нагрузки от поездов на одном из плеч питания.

Вторичная несимметрия напряжения обусловлена использованием для электроснабжения электрической централизации фазного напряжения сети 380/220 В при несимметричной по фазам нагрузке.

Снижение напряжения на некоторых фазах до критического уровня может возникнуть вне зависимости от величин линейного напряжения питающей сети. Для этого достаточно создать условия для протекания по нулевому проводнику тока соизмеримого с током в фазах.

Ток в нулевом проводнике это ток нулевой последовательности возникающий, если ток фазах различается по абсолютной величине или по углу. В устройствах СЦБ наиболее нагружена фаза с феррорезонансными преобразователями частоты, ток которых имеет преимущественно индуктивный характер. Нагрузки в других фазах при проектировании распределяются примерно поровну, но включаются независимо друг от друга.

Для электроснабжения объектов СЦБ на малых станциях часто применяются силовые трансформаторы со схемой обмоток Y/Y_Н мощностью 25-40 кВА. Сопротивление для нулевой последовательности у этого типа трансформаторов на порядок больше чем для прямой или у аналогичных трансформаторов нечётных групп. При асимметрии нагрузки по величине или по фазовому углу в нулевом проводнике протекает ток нулевой последовательности иногда даже больший чем в фазных проводниках. Происходит смещение нейтрали и отклонение фазного напряжения более нормируемых пределов 220 В +5% -10%.

Попытки переведения нагрузки на другие фазы приводят лишь к новым вариантам асимметрии.

На вводных панелях постов ЭЦ для контроля величины фазного напряжения сети в качестве аварийных установлены реле типа РНП с уставками на притяжение 198 В и отпадание 187 В. При асимметрии нагрузки возможен неоднократный переход устройств СЦБ с источника на источник с таким же отклонением напряжения и “зависание” аварийных реле.

Из-за постоянно изменяющейся и несимметичной нагрузки, как потребителей ЭЦ, так и прочих потребителей поста, фазное напряжение (220В) есть не стабильный показатель практически не регулируемый и не контролируемый поставщиком электроэнергии (ЭЧ). Та величина фазного напряжения на вводных панелях постов ЭЦ, которая замеряется при совместных проверках работниками ЭЧ и ШЧ, вызывает споры и разбирательства и отмечается в актах, в ряде случаев имеет скорее дискуссионную ценность.

Регистраторы переключений показывают, что переходы питания могут происходить неоднократно в течение суток. При этом чрезвычайно быстро изнашиваются силовые контакты у контакторов на вводной панели и эти устройства становятся потенциальным источником аварии.

При модернизации устройств для нагрузок СЦБ на 220 В необходимо на КТП выбирать силовые трансформаторы нечётных групп соединения со схемой Д/Y или Y/Z. Сопротивление для нулевой последовательности у этих трансформаторов гораздо меньше и фазное напряжение не выходит за допустимые величины.

Нестабильность напряжения при нагрузке может возникнуть также при нарушении контакта в цепи нулевых проводников. Тогда ток протекает не по нулевому проводнику, а по заземляющим устройствам. Сопротивление этой цепи больше, чем через нулевые жилы. При нагрузке напряжение становится не стабильным, а при однофазном КЗ ток не достигает уставки срабатывания автомата или сгорания предохранителей. Вследствие этого распределительные устройства и щитки необходимо оснащать полноценной шиной PEN с отдельными контактами для каждого нулевого проводника.

Переход питания переключением низковольтных фидеров

Проверка перехода объектов СЦБ с источника на источник проводится переключением фидеров питания 0,4 кВ на вводной панели без создания искусственной безтоковой паузы. При этом собственное время переключения контакторов составляет 0,05- 0,3 с. Этим испытанием можно выявить лишь обрывы или нарушения контакта в цепях аппаратуры.

В течение года одно из испытаний по переводу питания 0,4 кВ на вводных панелях объектов СЦБ можно совмещать с испытаниями по перерыву электроснабжения на заранее заданное время 1,3 сек.

Для создания замедления сигналов в устройствах СЦБ применяются различные схемные решения. В некоторых случаях применяется один блок замедления на всю станцию, составленный из каскада электромеханических реле. В других замедление выполняется установкой электролитических конденсаторов, ёмкость которых с течением времени может изменяться. Вследствие этого для контроля работоспособности устройств СЦБ совершенно недостаточна проверка переключением высоковольтных фидеров и на некоторых станциях возникает необходимость индивидуальной проверки сигналов.

На станциях, где на каждый сигнал имеется отдельный блок замедления, в связи с невозможностью проверки отсутствия перекрытия всех входных и выходных сигналов единичным переключением пунктов питания ЛЭП, проводится проверка работы устройств СЦБ с перерывом питания специальным устройством на заранее заданное время 1,3 сек. Проверка проводится на основном источнике электроснабжения СЦБ, при отключённом резервном, непосредственно на контакторах вводных панелей постов ЭЦ (МРЦ) в релейных будках и других объектах. Практика показала высокую эффективность и действенность такого вида испытания.

Порядок производства этой работы определён ЦЭ-881, приложение 4 и по технологической карте №15, п. 2, “Устройства СЦБ. Технология обслуживания”.

Проверка токовых защит

Проверка соответствия номиналов плавких вставок предохранителей и автоматических выключателей в релейных шкафах и на вводных панелях постов ЭЦ, ДЦ, мощности потребляемой устройствами проводится по технологической карте №1.2.11, ЦЭ №197-5/1-3 и технологической карте №74, “Устройства СЦБ. Технология обслуживания”.

При выполнении этой работы рассматривается документация по электроснабжению поста ЭЦ и проверяется соответствие проекту установленных на вводной панели автоматических выключателей и предохранителей.

Особенностью электроснабжения объектов СЦБ является то, что установленные на границе эксплуатационной ответственности ЭЧ и ШЧ на вводе в служебно - техническое здание щиты выключения питания (ЩВП) не оснащены полноценными токовыми защитами. Установленные в них автоматические выключатели имеют очень большой ток аварийного срабатывания и предназначены только для оперативного отключения электроустановки. Основные токовые защиты расположены в помещении релейной на вводной панели.

На объектах СЦБ силовое оборудование подразделяется на гарантированные и "прочие " нагрузки. Гарантированные нагрузки включают в себя питание рельсовых цепей, связи, аварийного освещения и другой аппаратуры электрической централизации и сигнализации. Питание гарантированных нагрузок производится от шин 380/220 В, подключённых к фидерам основного и резервного питания через силовые контакторы. Время переключения этих контакторов составляет 0,05 - 0,30 с.

Необходимо обратить внимание на правильность подключения "прочих нагрузок". В число этих нагрузок входит силовое, отопительное и осветительное оборудование в помещениях, в котельной и в мастерской. По некоторым проектам прочие нагрузки подключаются прямо на шины гарантированного питания, по другим на фидер резервного питания через отдельную группу предохранителей.

Необходимо отметить, что проверки соответствия плавких вставок на вводных панелях постов ЭЦ мощности потребляемых устройствами, проводимые совместно работниками ЭЧ и ШЧ содержат элементы неопределённости. Нагрузки в устройствах СЦБ рассчитываются на всю максимальную мощность устройств, в том числе редко включаемых. В результате номинальный ток предохранителей на некоторых объектах оказывается несколько завышенным и обеспечить необходимую кратность к току замыкания не удаётся.

Для обеспечения реальной защиты объектов и повышения эффективности этих работ необходимы:

• протоколы измерений реального тока КЗ или сопротивления цепи фаза-нуль;
• паспорта электроснабжения объекта ЭЦ, выверенного ЭЧ и ШЧ, с регулярной корректировкой параметров схемы при замене оборудования.

Проверку селективности токовых защит поста ЭЦ и КТП удобнее и нагляднее производить по “ Паспортам электроснабжения объектов СЦБ”, составленных на дороге при выполнении указания МПС №М-2738у от 14.11 00.

“Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей” (ПТЭЭП) п.2.7.13 и приложение 3, п. 28.4 предписывают проводить регулярные проверки состояния нулевого проводника и замеры полного сопротивления цепи фаза-нуль. Однако эти мероприятия не нашли отражения в нормативных документах по СЦБ.

Инструментальная проверка тока КЗ позволяет определить реальные параметры цепи. Обычно измеренный ток КЗ отличается от расчётного на 20-30%, это допустимая погрешность. В случае если измеренный ток КЗ оказывается значительно больше расчётного, то одной из причин может оказаться, что питающий силовой трансформатор имеет нечётную группу соединения обмоток, Д/Y или Y/Z. У этих трансформаторов сопротивление для нулевой последовательности значительно меньше, чем у аналогичных трансформаторов со схемой Y/Y_Н и ток однофазного короткого замыкания (КЗ) в 3-3,5 раза больше.

Если измеренный ток КЗ значительно меньше расчётного, то выявляется очень опасная ситуация с высокой вероятность отказа токовых защит. Вместо нулевых проводников скорее всего используется заземляющее устройство. Необходима немедленная проверка всей цепи нулевых проводников. Особое внимание следует обратить на контактное соединение вывода нуля обмоток на силовом трансформаторе. Кроме нулевой шины из цветного металла на это соединение иногда присоединяется и стальной заземляющий проводник. На КТП, расположенных на открытом воздухе, эти контактные соединения подвержены коррозии и образуют скрытые источники повреждения.

Рисунок 1. Ампер - секундные характеристики предохранителей.

Сплошные линии типа ПН-2, штриховые НПН-60.

При выборе плавких вставок предохранителей необходимо помнить, что хотя предыдущие ПУЭ-6 и допускали трёхкратную кратность тока КЗ к номинальному току плавкой вставки, но при этом время отключения превышает 20-30 секунд. Это время сопоставимо с термической стойкостью изоляции проводников при аварии. За это время возможно нагревание проводников и развитие аварии. Для надёжного и быстрого отключения в течение нормированного по ГОСТ Р 50571-18 и ПУЭ-7 время отключения должно быть не более 5 секунд для основной силовой сети или до 0,4 секунды для распределительной сети, т.е. необходима кратность тока КЗ в 5-6 к номиналу тока плавкой вставки.

При установке автоматических выключателей необходимо обратить внимание, что на некоторых их типах отсутствует тепловой элемент, а электромагнитный расцепитель способен срабатывать лишь при токе в 11-12 раз превышающий номинальный. Необходимо сопоставить ток КЗ защищаемой цепи с уставкой срабатывания автомата.

При проверках электроснабжения постов ЭЦ выяснилось, что некоторые низковольтные автоматические выключатели, установленные на КТП, имеют только электромагнитный расцепитель с уставкой срабатывания кратной от 6 до 12 величин номинального тока. Реальный измеренный или расчётный сверхток электроустановки во многих случаях не достигает тока срабатывания этих расцепителей. В этом случае не выполняется условие для селективного срабатывания токовых защит на вводной панели поста ЭЦ и на питающей подстанции (КТП).

"Методика выбора уставок защиты в схемах электроснабжения постов ЭЦ" приведена в приложении к указанию МПС №М 2738 от 14 ноября 2000 г. Селективное выполнение токовых защит поста ЭЦ и КТП возможно комбинацией предохранителей или автоматических выключателей с подбором по их ампер-секундным характеристикам. В случае установки для защиты автоматического выключателя, он должен иметь обратно зависимую от тока характеристику с тепловым элементом.

При проверках электроснабжения СЦБ необходимо обратить внимание на тип токовых защит автоматических выключателей. В случае наличия только электромагнитного расцепителя следует произвести замену автоматов на их аналогичные по номинальному току модификации с тепловыми или комбинированными расцепителями или на предохранители . При выборе защиты на предохранителях возможно сохранение автомата с электромагнитным расцепителем в качестве коммутационного аппарата для оперативных отключений электроустановки.

Заземление в устройствах СЦБ

Проверка правильности подключения заземляющих устройств к рельсовым цепям. Проводится по ЦЭ-881,приложение 2, п.2.12 и № ЦШ-720, приложение 1, п. 9.1.10.

На постах электрической централизации устраиваются три заземляющих устройства: одно защитное с сопротивлением растеканию до 4 Ом ( при наличии ДГА) или до 10 Ом, и два измерительных. Все эти заземления и магистраль заземления служебно-технического здания поста ЭЦ присоединяются к так называемому "щитку трёх земель". Заземлители защитного заземления должны присоединяться стальной полосой 40/4 мм, перемычки меньшего сечения не допустимы.

При совместных проверках необходимо обратить внимание на заземление постов ЭЦ. При расследовании случаев возгорания неоднократно выяснялось что заземляющие проводники имеют касание с оболочками контрольных кабелей и сгораемых материалов. Это категорически недопустимо и должно быть немедленно устранено согласно указания МПС №А-454У от 08.04.99.

Ключевое значение в пожароопасности на постах ЭЦ имеют три заземляющих проводника на состояние которых необходимо обратить внимание в первую очередь и отметить в актах в графе “примечание”.

Проводники от заземляющей магистрали к ЩВП и к вводной панели оказываются в цепи тока однофазного замыкания на землю и тока асимметрии нагрузки при неполнофазном режиме или обрыве в цепи нулевых проводников сети 380/220 В. Величина тока через землю может достигать десятков и даже сотен ампер. Посты ЭЦ обычно имеют хорошее заземляющее устройство с малым сопротивлением току растекания и оказываются “передаточным звеном” для всех блуждающих токов двух подстанций.

Согласно ПУЭ эти проводники должны иметь проводимость не менее проводимость нулевого проводника питающей линии т.е. выполняться стальной шиной 25*4, как и контур заземления поста. Однако, согласно нормативам ЦШ, они выполнены проводом ПСО-5, как обычные заземляющие проводники, и в аварийном режиме могут накаляться докрасна, образуя “поджигающие устройства”.

Третьим источником опасности являются проводники заземления металлических оболочек кабелей связи и СЦБ. Эти кабели являются протяженными естественными заземлителями и находятся в зоне магнитного и гальванического влияния тяговой сети. “Правила по прокладке и монтажу кабелей устройств СЦБ” (ПР 32 ЦШ 10.01-95) пункт.21.16 требуют устраивать изолирующие муфты после ввода в служебно-техническое здание на кабелях с металлическими оболочками. Этими муфтами электрически отделяемся оболочка кабеля в земле и внутри здания и исключается протекание блуждающего тока по кабелям в помещениях. Необходимо обратить внимание на наличие этих муфт.

Согласно одним нормативам ЦШ заземление этих кабелей необходимо выполнять медным проводником 10 мм². Согласно другим - медным проводником 2,5 мм² . При появлении в аварийном режиме тяговой сети большой величины блуждающего тока возможно недопустимое нагревание проводника малого сечения.

Согласно новым нормативам на заземляющие устройства, введённых в действие с 1.01 2003 седьмой редакцией Правил устройства электроустановок (ПУЭ-7), при вводе у потребителей рекомендуется устройство повторного заземление нулевого проводника. Сопротивление току растекания заземлителей не нормируется.

Электробезопасность предусматривается обеспечивать подбором ампер-секундных характеристик токовых защит.

При проверке заземляющих устройств на станциях и перегонах необходимо обратить внимание на наличие междупутных электрических соединителей в соответствие со схемой рельсовых цепей.

Согласно ЦЭ-191, таблица 5.2 п. 1 эта работа по проверке заземляющих устройств должна проводиться два раза в год, весной и осенью.

Периодичность совместных проверок определяется в зависимости от категории железнодорожных участков. По результатам работ и испытаний составляются акты.

Аварийные режимы электроснабжения СЦБ

Однофазное КЗ и электромагнитное влияние контактной сети

На участках железных дорог электрифицированных на переменном токе вследствие напряжения индуктированного в провода высоковольтной ВЛ из тяговой сети могут быть помехи своевременному обнаружению однофазного замыкания на землю и работе по циклу АПВ-АВР.

ВЛ автоблокировки работают в режиме изолированной нейтрали и при однофазном коротком замыкании на землю (ОКЗ) ток замыкания определяется только ёмкостью проводов. Для уменьшения ёмкости ВЛ и создания условий для подключения направленных защит на пунктах питания устраивается "гальваническая развязка", каждая линия питается от своего трансформатора. Линии продольного электроснабжения питаются от общих шин и ток ОКЗ у них значительно больше.

При ОКЗ трансформаторы напряжения линии регистрируют появление напряжения нулевой последовательности. На их вторичной обмотке "разомкнутый треугольник" может появиться напряжение величиной до 100 В. Однако напряжение нулевой последовательности соизмеримой величины появляется и при электромагнитном влиянии КС.

Рисунок 1.

Где, О - заземлённая физическая нейтраль линейных напряжений; О₁ - геометрическая нейтраль при индуктивном влиянии тяговой сети.

Для случая на рис. 1 при электромагнитном влиянии тяговой сети и ДПР фазные напряжения в ВЛ отклоняются от нормального значения, равного 5,8 кВ и составляют: А¹О=8кВ, В¹О=4,8 кВ, С^!О=5,6 кВ. Линейные напряжения в ЛЭП - U_АВ = U_ВС = U_СА = 10 кВ.

Под влиянием индуктированной ЭДС система линейных напряжений ABC (U_Л ) не изменяется, но смещается на комплексной плоскости в положение A₁ B₁ C₁. На уровень напряжения на вторичных обмотках силовых трансформаторов подключённых к ВЛ это не влияет.

Наличие индуцированного напряжения нулевой последовательности вносит значительную погрешность в работу защит от однофазного замыкания на землю. При ОКЗ на землю на ВЛ находящейся в зоне электромагнитного влияния происходит геометрическое сложение двух составляющих напряжения нулевой последовательности, индуктированного и емкостного. Результирующее напряжение нулевой последовательности может оказаться либо значительно меньше, чем без влияния КС и защита не работает, либо недопустимых для измерительных трансформаторов напряжения. В этом случае они часто выходят из строя и могут лишь периодически включаться для разовых замеров напряжения. Устройства АПВ-АВР выводятся.

При падении оборванного провода высоковольтной ВЛ на землю величина индуктированного в него напряжения на некотором расстоянии от места замыкания может достигать уставки не отпадания аварийных реле в релейных шкафах с напряжением удержания 134 В.

Такое же явление иногда наблюдается на ВЛ при заземлении первого из проводов отключённой линии при подготовке рабочего места. Аварийные реле остаются на первом источнике и это создаёт сбои в работе СЦБ.

Принятые в последнее время нормативные документы рекомендуют в стеснённых условиях и в лесистой местности располагать ВЛ автоблокировки вблизи тяговой сети. Однако при этом электромагнитное влияние на ВЛ возрастает и необходимы мероприятия по модернизации устройств автоматического включения резерва в СЦБ и на пунктах питания.

Короткое замыкание.

По ПУЭ шестого издания проводимость нулевых и фазных проводников должна была выбираться такой, чтобы при КЗ возникал ток превышающий не мене чем в три раза номинальный ток ближайшего предохранителя. ПТЭЭП допускают в аварийных режимах перегрузку трансформаторов - для ТМ на 100% в течение 10 минут и для ТС на 60 % в течение 5 мин. Защита от перегрузки трансформатора обычно выбирается на ток до двух от номинального. Кратность сверхтока от двух до трёх от номинала предохранителей - это зона развития аварии через электрическую дугу.

При "ударном токе" в первый момент КЗ на проводники действуют столь большие электродинамические силы, что происходит их разбрасывание и практически все КЗ в сетях низкого напряжения сопровождаются дугой. КЗ через дугу может протекать при установившемся сверхтоке сопоставимом с током максимальной нагрузки. Время отключения становится сопоставимым со временем термической стойкости оборудования. Защиты срабатывают уже только при металлическом сваривании проводников.

Не учитываемые явления при однофазных КЗ с образованием дуги при реальных параметрах электроустановки являются причиной отказов токовых защит. При этом кроме повреждений в месте аварии на здоровых фазах напряжение возрастает почти до линейного, происходит массовая порча электронной техники и вынос потенциала на корпуса заземлённого оборудования.

Максимальный аварийный сверхток через ТМ при трёхфазном КЗ на вторичной обмотке зависит от одной из важнейших паспортных характеристик трансформаторов - е_К% - величины напряжения опыта КЗ в процентах от номинального напряжения. Эта величина характеризует степень электромагнитной связи между первичной и вторичной обмотками и определяет величину снижения напряжения на вторичной обмотке при каждой кратности тока номинальной симметричной нагрузки. ТМ основного питания постов ЭЦ от линий 6 или 10 кВ имеют обычно е_К=4,5%. При полной номинальной симметричной нагрузке напряжение снизится на 4,5 % от генераторного 230 В, то есть на 10 В. Ток трёхфазного КЗ на вторичной обмотке такого ТМ может достигать кратности К=22,2 от номинального. ТМ резервного питания от ДПР 25 кВ имеют е_К=6,5%, у них К=15,4, а внутренняя потеря напряжения при полной трёхфазной симметричной нагрузке 15 В.

Однофазное КЗ можно рассматривать как предельную не симметрию токов. Сопротивление трансформаторов со схемой обмоток "звезда-звезда с нулём" для токов прямой, обратной и нулевой последовательности различно. Поэтому у ТМ 25 кВА с первичным напряжением 6 кВ ток трёхфазного КЗ на выводах вторичной обмотки 0,4 кВ составит около 800 А, а ток однофазного КЗ уже только 210 А. Парадоксальным является тот факт, что для быстрейшего отключения аварии лучше если однофазное КЗ скорее перейдёт в трёхфазное.

По результатам расчёта режима однофазного КЗ на фазе "С" поста ЭЦ станции "Индюк", составим топографическую диаграмму. Ток КЗ составляет 171 А; токи прямой, обратной и нулевой последовательности равны по величине и достигают до 57 А; смещение нуля на ЩВП равно 190 В.

Рисунок 2. Топографическая диаграмма напряжений на ЩВП

ст "Индюк" при однофазном КЗ на фазе "С" в релейной.

Где: Е_А = Е_В = Е_С = 230 В - фазные ЭДС трансформатора при холостом ходе; О - геометрическая нейтраль ЭДС; ОО¹ смещение нейтрали, сложилось из падения напряжения в ТМ от тока нулевой последовательности и потери напряжения в нулевой жиле кабеля; О¹U_А ,О¹U_В , - фазные напряжения на ЩВП при КЗ; I_C ^КЗ- ток в нулевом проводе при КЗ.

Разница между концом вектора Е_С и точкой О¹ составилась из геометрической суммы падений напряжения в ТМ от токов прямой и обратной последовательностей и потери напряжения в фазной жиле кабеля. Система линейных напряжений более стабильна даже при однофазном КЗ. Наибольшее отклонение линейного напряжения составило -5,3 % от номинального, в то время как фазное напряжение упало до нуля на повреждённой фазе и возросло почти до линейного на остальных.

Устройства СЦБ на постах ЭЦ работают в режиме изолированной нейтрали и получают питание от сухих силовых трансформаторов (ТС). Эти ТС различной мощности первичной обмоткой подключены к сети 380 В. заземляется только корпус ТС. Корпуса аппаратов, подключённых к их вторичным обмоткам заземлению не подлежат.

Ток холостого хода и напряжение КЗ е_К% ТС почему-то не нормируются и не приводятся в справочниках. Вследствие не определённости столь важных характеристик расчёт аварийных и вынужденных режимов силовых цепей непосредственно в аппаратуре ЭЦ приблизителен и выбор защит для ТС производится практически произвольно.

Согласно ЦЭ-881, приложение №2				Согласно ЦШ-720, приложение 1
№ позиции	Наименование работ	Периодичность для ж/д линий		№ позиции	Наименование работ	Периодичность для ж/д линий
		1 категории	2-4 категории			1 и 2 категории	3 и 4 категории
2.3	Проверка времени переключения фидеров питания ВЛ СЦБ на пунктах питания.	Один раз в квартал		9.1.9	Участие в проверке времени переключения фидеров высоковольтных линий АБ и постов ЭЦ, ДЦ на пунктах питания с основного на резервный и обратно.	Один раз в квартал
2.1	Измерение уровней напряжения в кабальных ящиках и на вводных панелях постов ЭЦ, производится под нагрузкой со стороны основного и резервного питания.	Один раз в квартал	Один раз в квартал	9.1.8	Измерение напряжения на вводных панелях постов ЭЦ, ДЦ и в релейных шкафах с переходом питания с проверкой отсутствия перекрытия входных, выходных и маршрутных светофоров по главным и приёмо-отправочным путям, по которым предусматривается безостановочный пропуск поездов.	Один раз в квартал
2.4	Проверка отсутствия перекрытия входных и маршрутных светофоров приёмо-отправочных путей, по которым предусмотрен безостановочный пропуск поездов.	Два раза в год	Один раз в год
2.2	Проверка правильности калибровки плавких вставок предохранителей	Один раз в год		9.1.7	Проверка соответствия номиналов плавких вставок предохранителей и автоматических выключателей	Один раз в год
2.12	Проверка состояния, регулировка и ремонт устройств заземления на тяговую рельсовую сеть (дроссель-трансформатор) КТП	Один раз в год		9.1.10	Проверка правильности подключения устройств заземления опор КС, присоединения отсасывающих линий, междупутных электрических соединителей к электрическим рельсовым цепям	Один раз в год

Перечень документов регламентирующих проверки

1. Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту устройств электроснабжения сигнализации, централизации, блокировки и связи на федеральном железнодорожном транспорте (ЦЭ-881). Приложение №2.
2. Инструкция по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (№ ЦШ-720). Приложение 1.
3. Технологические карты на работы по содержанию и ремонту устройств контактной сети электрифицированных железных дорог (ЦЭ № 197-5/1-3). Книга 3.
4. Устройства СЦБ. Технология обслуживания. 1999 г.
5. Инструкция по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах (ЦЭ-191). 1993 г.
6. Правила устройства и технического обслуживания контактной сети электрифицированных железных дорог (ЦЭ-868). Приложение №5.

Автоматические выключатели