Помехи в рельсовой сети

При несимметричных несинусоидальных первичных напряжениях, кроме канонических (четных) гармоник, кратных 300 Гц для шестипульсовых выпрямителей, 600 Гц – для двенадцатипульсовых и 1200 Гц – для двадцатичетырехпульсовых, в кривой выпрямленного напряжения присутствуют и неканонические (нечетные), кратные 50 Гц (50, 100, 150 Гц и т.д.). Величины неканонических гармонических составляющих зависят от углов коммутации и запаздывания при несимметрии питающего напряжения управляемых выпрямителей. Так, при угле запаздывания 600 и углах коммутации от 0 до 100 они могут достигать для шестой гармоники 25% от выпрямленного напряжения, двенадцатой – 11,5%, восемнадцатой и двадцать четвертой – 6%, четырнадцатой, шестнадцатой, двадцатой и двадцать второй – 1,5%. При больших углах коммутации величина амплитуды гармоники снижается [5].

Тяговый ток протекает по двум рельсовым линиям. ЭДС, индуктируемые в приемных катушках, направлены встречно и взаимно складываются. Поэтому, мешающее воздействие тяговых токов и их гармоник на устройства АЛС проявляется лишь тогда, когда токи в рельсах оказываются неравными между собой или в приемных катушках равные токи индуктируют неравные ЭДС [2].

Результаты опыта показали присутствие гармоники 300 Гц в рельсовых цепях метрополитена вблизи фидеров обратного тока. На рис. 4 показана плотность распределения вероятности гармоники 300 Гц. Вероятности, полученные по результатам экспериментальных данных, обозначены точками. Аппроксимированная кривая проведена линией. Максимум гармоники 300 Гц составил 379 мВ, минимум – 100 мВ, математическое ожидание – 177 мВ, среднеквадратическое отклонение – 74 мВ. Наличие этой гармоники говорит о неправильной работе сглаживающих устройств на тяговой подстанции. Эта гармоника не может повлиять на работу системы АЛС-АРС.

Проанализируем причины появления импульсных помех.

Импульсные помехи возникают, как правило, в результате резких изменений значений тягового тока в рельсах, на локомотиве, а также намагничиваемости рельсов. Как указывается в работе [2], продолжительность периода следования разнополярных импульсов помех зависит от расстояния между магнитными полюсами намагничиваемого места и скорости движения поезда. Примерно при скорости движения поезда 120 км/ч продолжительность периода импульса совпадает с периодом колебаний сигнальной частоты 25 Гц для АЛС электрифицированных железных дорог переменного тока. При проведении экспериментальных исследований в метро такой гармоники обнаружено не было.

Источники импульсных помех – коммутационные процессы при токосъеме, в коллекторах машин, преобразовательных установках и других элементах электрической схемы локомотива.

Помехи, вызванные работой коллекторного генератора постоянного тока, обусловлены дискретностью строения магнитной системы и обмотки якоря. Частота основной гармоники, вызванной коммутациями (иначе, коротким замыканием секций якоря щеткой), определяется из соотношения

,

где р – число пар полюсов электрической машины; n – частота вращения якоря, мин –1.

Частота основной гармоники переменной составляющей равна 30 Гц. Здесь наиболее весомыми являются гармоники от 0 до 350 Гц.

Пазовые и зубцевые помехи вызваны поперечными и продольными пульсациями магнитного потока и зависят от частоты вращения якоря n и количества пазов z.

Частота зубцевых fзп и пазовых fпп помех

;

при z/p четных и

при z/p нечетных.

Наиболее весомыми здесь являются гармоники 0 –350 и 850 – 1000 Гц, а пазовых – 0 – 150, 400 – 500, 600 – 900 Гц [6].

Также наблюдаются случайные импульсные помехи, возникающие при процессах коммутации в электрических аппаратах, длительностью до 10 мкс.

Популярное на сайте:

Разработка структурной схемы изделия
Структурная схема строится на основе изучения конструкции изделия по чертежам, схемам, описаниям и спецификациям составляющих элементов. Используя полученные данные, изделия расчленяются на составные элементы, сборочные единицы и детали, которые располагаются по уровням их вхождения в изделие. Кажд ...

Назначение группы, категории и класса пути
В соответствии с приказом №12-Ц от 16.08.1994 «О переходе на новую систему ведения путевого хозяйства на основе повышения технического уровня и внедрения ресурсосберегающих технологий» железнодорожные пути классифицируются в зависимости от сочетания грузонапряженности и максимальных допускаемых ско ...

Изучение работы отделов эксплуатации и планирования предприятия
Служба эксплуатации является основным структурным производственным подразделением автопредприятия. Основными задачами службы является организация и осуществление перевозок грузов в соответствии с утвержденным планом и обеспечение наиболее рационального использования подвижного состава в процессе пе ...