Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Российский университет транспорта (МИИТ)»
Институт транспортной техники и систем управления
_________________________________________________________________
Кафедра "Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте"
Отчет по лабораторной работе №1
По дисциплине «Электромагнитная совместимость и средства защиты»
на тему:
«Исследование эффективности работы защитного блок-фильтра типа ЗБ-ДСШ»
Москва-2017
Содержание
Цель работы 3
Теоретическая часть 3
Задание на выполнение работы 5
Расчетная часть 6
Выводы 10
Цель работы
Целью настоящей работы является исследование эффективности защиты путевых реле в рельсовых цепях с фазочувствительными приемниками при действии помех от тягового тока в рельсах, если используются защитные блок-фильтры типа ЗБ-ДСШ.
Теоретическая часть
Защитные блок-фильтры типа ЗБ-ДСШ применяются в рельсовых цепях частотой 25 Гц для защиты фазочувствительных путевых реле типов ДСШ-12 и ДСШ-13 от влияния гармоник тягового тока на участках, электрифицированных на переменном токе. Представляют фильтры собою последовательный колебательный LC– контур и подключаются параллельно путевому элементу реле ДСШ (рис. 1).
Фильтр содержит дроссель и четыре конденсатора. Дроссель имеет две обмотки – основную I и подстроечную II. Три основных конденсатора взяты типа МБГЧ-1-250В-4 мкФ ёмкостью по 4 мкФ ±10 % каждый и добавочный конденсатор С4 ёмкостью 1 мкФ ± 10 % имеет тип К75-10-250В-1 мкФ
Рис. 1. Схема включения блока ЗБ-ДСШ в рельсовую цепь
Принцип действия защитного блок-фильтра типа ЗБ-ДСШ и электрические параметры его элементов даны в описании лабораторной работы № 1.
Как видно из рис. 1, рассматриваемый фильтр подключается параллельно путевому элементу реле П типа ДСШ. Сделано это потому, что фильтр не должен изменять фазу сигнального тока на его пути от изолирующего трансформатора ИТ до обмотки путевого элемента.
Схема замещения при подключения фильтра ЗБ-ДСШ параллельно с путевым элементом реле ДСШ показана на рис. 2.
Рис.2. Схема замещения при подключения фильтра ЗБ-ДСШ
параллельно с путевым элементом реле ДСШ
Относительная доля тока определенной частоты в путевом элементе путевого реле от общего тока этой частоты в цепи может быть найдена по формуле
Тогда формулу для расчета вносимого фильтром затухания токов можно записать в виде
где ток в путевом элементе путевого реле при наличии в схеме фильтра ЗБ-ДСШ на определенной частоте;
– ток в путевом элементе путевого реле без фильтра в цепи на этой же частоте.
При расчетах эффективности работы фильтров в рельсовых цепях особое внимание уделяется частотам гармоник тягового тока, так как токи именно этих частот оказывают наибольшее влияние на устойчивость работы аппаратуры рельсовых цепей и АЛС.
Задание на выполнение работы
-
Номинальные значения индуктивности и емкости фильтра, обеспечивающие создание резонанса токов на частоте первой гармоники тягового тока, равной 50 Гц, берутся из результатов выполнения лабораторной работы № 1.
-
Используя компьютерное моделирование, найти численные значения зависимости величин токов через путевой элемент реле ДСШ и через блок-фильтр ЗБ-ДСШ для следующих частот:
– 25 Гц;
–50 Гц;
–100 Гц;
–150 Гц;
–200 Гц;
–250 Гц.
-
Построить графики этих зависимостей.
-
Вычислить зависимость эффективности работы фильтра от частоты сигнала по величине вносимого затухания и построить график этой зависимости.
Расчетная часть
Из результатов первой лабораторной работы принимаем следующие значения L и C:
L=0,84 Гн;
С=12· Ф;
Zф=720 Ом;
Rl=13,8 Ом.
Для удобства в расчетах при использовании компьютерного моделирования принимаем:
D=
S=.
-
Для f=25 Гц
-
Для f=50 Гц:
-
Для f=100 Гц:
-
Для f=150 Гц:
-
Для f=200 Гц:
-
Для f=250 Гц:
Построим график зависимости относительной доли тока в путевом элементе путевого реле от общего тока этой частоты в цепи от частоты:
Построим график зависимости эффективности работы фильтра от частоты сигнала:
Выводы
Таким образом мы исследовали эффективности защиты путевых реле в рельсовых цепях с фазочувствительными приемниками при действии помех от тягового тока в рельсах, если используются защитные блок-фильтры типа ЗБ-ДСШ и построили графики зависимостей отношений относительной доли тока в путевом элементе путевого реле от общего тока этой частоты в цепи от частоты и зависимости эффективности работы фильтра от частоты сигнала.