способ снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на проводные коммуникации связи

Формула изобретения

Способ снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на проводные коммуникации связи, заключающийся в том, что в дополнительном проводе, расположенном над каналом проводной связи и заземленном с одной стороны, формируют пространственно сдвинутый компенсирующий ток, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи путем компенсации электрических влияний со стороны тяговой сети, к дополнительному проводу, при отсутствии тяговой нагрузки на фидерной зоне, подключают дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения, находящегося в противофазе к напряжению питающей сети, и отключают последний при появлении таковой, причем дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения подключают после того, как дополнительный провод переводят в режим изоляции от земли посредством отключения заземляющего контура - по результатам сравнения питающего и компенсирующего напряжений по условию U1+U2 U1, a процесс компенсации наведенного напряжения стабилизируют с помощью отрицательной обратной связи по каналу управления по условию U1+U2=0.

Описание изобретения к патенту

Способ относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использован для снижения электромагнитного влияния электрифицированных железных дорог на смежные проводные линии связи.

Известен [1] способ снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи, при котором в дополнительном проводе, расположенном над каналом проводной линии, посредством электромагнитной связи с тяговой сетью формируют компенсирующий ток, который сдвинут по фазе относительно тягового тока на 180 эл. град. Результатом сложения электрических полей, созданных тяговым и компенсирующим токами, является уменьшение влияния со стороны тяговой сети.

Известен [2] способ снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи, при котором в дополнительном проводе, расположенном над каналом проводной связи, и заземленном с одной стороны, с помощью дополнительного генератора компенсирующего напряжения формируют пространственно сдвинутый компенсирующий ток, причем компенсирующее напряжение сдвигают с помощью инвертора на 180 эл. градусов. Таким образом, по замыслу авторов, ток в тяговой сети компенсируют сформированным в дополнительном проводе компенсирующим током, что позволяет уменьшить мешающее влияние тяговой сети на указанные каналы проводной связи.

Используемый в данном изобретении способ наиболее близок к заявляемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту, поэтому он выбран в качестве прототипа.

Способ компенсации помех, принятый в качестве прототипа, имеет недостаток, заключающийся в малой эффективности в отношении снижения электрических влияний со стороны тяговой сети. Известно, что при отсутствии нагрузки в тяговой сети, проводная линия связи подвержена электрическому влиянию с стороны последней. Известно, например, что емкостные токи проводной линией связи, как известно, а точнее емкостные токи электрического влияния, возникающие между контактной сетью 1*25 кВ и смежными проводами линий ПР и ДПР, располагающихся на опорах контактной сети, создают дополнительные перетоки мощности в системе проводов. Эти перетоки приводят к возникновению небаланса между величиной электрической энергии, передаваемой в линию, и энергией между потребителями, подключенными к линии. Электрическое влияние на линии продольного электроснабжения напряжением 6-10 кВ, расположенные на опорах контактной сети, приводит, как известно, к появлению напряжения нулевой последовательности, искажающего напряжения провод - земля линии и нарушающего нормальную работу сигнализации об однофазных коротких замыканиях. Кроме того, как известно, вследствие электрического влияния контактной сети на изолированные от земли воздушные линии ПР и ДПР, которые сами получают питание от обмотки трансформатора, один конец которого заземлен, патенциал провода будет определяться напряжением трансформатора будет протекать дополнительный ток емкостной связи с контактной сетью. Величина этого тока при расположении проводов на опорах контактной сети составляет десятки миллиампер на 1 км линии. Этот ток протекает по цепям учета электроэнергии, приводя к искажению показаний счетчиков.

Задача решаемая изобретением - повышение эффективности снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи путем компенсации электрических влияний в режиме отсутствия тяговой нагрузки на фидерной зоне.

Это достигается тем, что при осуществлении способа снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на каналы проводной связи с дополнительным проводом, заземленным с одной стороны, и генератором компенсирующего напряжения, создающим в последнем один, пространственно сдвинутый ток, в режиме отсутствия на фидерной зоне тяговой нагрузки, к дополнительному проводу подключают дополнительный источник регулируемого компенсирующего напряжения, имеющего частоту питающего напряжения тяговой сети, а при появлении на фидерной зоне тяговой нагрузки дополнительный источник регулируемого компенсирующего напряжения отключают от дополнительного провода. Таким образом, в результате сложения электрических полей питающего напряжения тяговой сети и источника компенсирующего напряжения, в режиме отсутствия нагрузки на фидерной зоне, снижаются практически до нуля электрические влияния тяговой сети на смежные проводные линии связи. Необходимо отметить, что при реализации заявляемого способа, с целью исключения режима перекомпенсации в переходном режиме, дополнительный источник компенсирующего напряжения подключают к дополнительному проводу после отключения заземляющего контура и после проверки выполнения условия:

U1+U2 U1

где U1 - питающее напряжение тяговой сети;

U2 - компенсирующее напряжение в дополнительном проводе.

Условие "U1+U2 U1" проверяют по результатам сравнения суммы питающего и компенсирующего напряжений с питающим напряжением. Стабилизируют процесс компенсации при осуществлении заявляемого способа с помощью обратной связи по условию U1+U2=0.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом.

На чертеже введены следующие обозначения.

1 - контактная сеть;

2 - датчик тягового тока питающей сети;

3 - датчик питающего напряжения;

4 - дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения;

5 - блок подключения и отключения канала компенсирующего напряжения;

6 - блок подключения и отключения заземляющего контура;

7 - дополнительный провод;

8 - блок сравнения питающего и компенсирующего напряжений;

9 - объект влияния - проводная линия связи.

Способ осуществляют следующим образом. Датчиком тягового тока 2, установленным в тяговой сети, при отсутствии тяговой нагрузки на фидерной зоне, вырабатывают сигнал управления, поступающий одновременно на датчик питающего напряжения тяговой сети 3, в дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения 4, блок подключения и отключения заземляющего контура 6. С разблокированного датчика питающего напряжения тяговой сети - сигнал, пропорциональный питающему напряжению тяговой сети поступает одновременно в дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения, где инвертируется на 180 эл. град. по отношению к напряжению питающей сети, и блок сравнения питающего и компенсирующего напряжений, где с целью исключения перекомпенсации в переходном режиме, проверяется на условие: U1+U2 U1. При соблюдении последнего, с блока сравнения питающего и компенсирующего напряжений 8, сигнал управления разблокирует канал копенсирующего напряжения, путем подключения к нему посредством блока подключения и отключения канала компенсации - дополнительного регулируемого источника компенсирующего напряжения 4, имеющего частоту питающего напряжения тяговой сети, и находящегося в противофазе к напряжению, питающему тяговую сеть, который в свою очередь подключается к дополнительному проводу после его перевода в режим изоляции от земли посредством блока подключения и отключения заземляющего контура 6, по управляющему сигналу с датчика тока, как было сказано выше.

Таким образом, в результате последовательности действий, образующих заявляемый способ, электрические поля напряжения тяговой сети и дополнительного источника компенсирующего напряжения взаимно компенсируются, и электрическое влияние со стороны тяговой сети уменьшается. Стабильность заявляемого способа компенсации наведенного напряжения поддерживается с помощью отрицательной обратной связи, охватывающей блоки 8 и 4 по каналу управления - по условию U1+U2=0. При появлении тяговой нагрузки на фидерной зоне, процесс компенсации наведенного напряжения блокируется по тем же каналам управления путем отключения дополнительного регулируемого источника компенсирующего напряжения от дополнительного провода, и одновременно дополнительный провод заземляется посредством блока подключения и отключения заземляющего контура.

Источники информации

1. А.С. СССР №779904, кл. В60М 3/00, 1980.

2. Патент РФ №1289712, 4 В60М 3/00, H02J 3/18.