Классификация способов снижения влияний

 

Мероприятия по уменьшению влияния могут осуществляться как в подверженной влиянию смежной линии, так и в тяговой сети – источнике влияний. Мероприятия, осуществляемые в смежной линии, защищают только данную линию, и поэтому их относят к пассивным. Таким мероприятием являются относ смежной линии от железной дороги, а для линии связи возможно применение кабельных линий, скрещивание проводов, установка разрядников, установка разделительных трансформаторов, включение дренажных катушек с заземленной средней точкой и ограничивающих фильтров, повышение уровня передачи, использование редукционных трансформаторов.

К активным защитным мероприятиям для линий связи относят применение отсасывающих трансформаторов на дорогах переменного тока и фильтр-устройств на тяговых подстанциях постоянного тока для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Эти мероприятия действуют на все смежные линии и эффективность их тем выше, чем больше число одновременно защищаемых линий.

 

Применение отсасывающих трансформаторов

 

При электрификации на переменном токе для снижения напряжения магнитного влияния применяют отсасывающие трансформаторы. Основная идея метода – увеличение экранирующего действия рельсов, которые в обычных условиях уменьшают влияние примерно в два раза. С этой целью увеличивают взаимосвязь между контактной сетью и рельсами; можно еще уменьшить собственное продольное сопротивление рельсов, но этого трудно достичь. Взаимосвязь увеличивают применением специальных трансформаторов, названных отсасывающими, поскольку они заставляют ток нагрузки течь по рельсам, как бы отсасывая ток из земли.

Два варианта включения отсасывающих трансформаторов иллюстрируются схемами рис. 1. На рис. 1а показана схема с включением вторичной обмотки трансформатора в рассечку рельса, а на рис. 1б - с включением в рассечку дополнительно монтируемого провода, называемого обратным проводом.

 

Рис. 1. Схема включения отсасывающих трансформаторов

 

 

Рис. 2. Схема работы группы отсасывающих трансформаторов, включенных в рассечку рельса

 

Коэффициент трансформации отсасывающих трансформаторов обычно равен единице или по крайней мере близок к единице. Величина сопротивления нагрузки вторичной обмотки составляет в схеме рис. 38а доли Ома, в схеме рис. 1б – 1-3 Ома, то есть режим работы отсасывающего трансформатора близок к короткому замыканию, как у трансформатора тока. Роль отсасывающего трансформатора в схеме рис. 1а такая же, как у путевого источника тока в системе постоянного тока. В обеих схемах токи в обмотках трансформатора практически противофазны, а напряжения на обмотках сравнительно небольшие. На рис. 2а показана схема работы группы отсасывающих трансформаторов, включенных в рассечку рельса, при расположении одного электровоза на участке. Как видно из графика распределения тока в рельсах (рис. 2в), ток в рельсах с трансформаторами гораздо больше тока без трансформаторов и экранирующее действие рельсов сильнее.

 

 

Рис. 3. Схема включения на участке нескольких отсасывающих трансформаторов с обратным проводом

 

На рис. 3 представлена схема включения на участке нескольких отсасывающих трансформаторов с обратным проводом, а также распределения токов в контактной сети, обратном проводе и рельсах при трех электровозах на участке. Для этой схемы ток в контактной сети и ток в обратном проводе индуктируют в рельсах соответствующие ЭДС, которые в общем случае не компенсируют друг друга, вызывая протекание в рельсах индуктированного тока. В смежной линии наводятся ЭДС от токов контактной сети, обратного провода и рельсов почти по всей длине сближения, и суммарная ЭДС такого типа называется транзитной составляющей. Другая составляющая, называемая местной, обусловлена влиянием тягового тока электровозов на нескольких участках сравнительно небольшой длины, расположенных между каждым электровозом и ближайшей к нему перемычкой. На этих участках протекают токи в контактной сети, обратном проводе и ток в рельсах с частичной утечкой в землю. Характер влияния этих участков на смежную линию такой же, как от обычной тяговой сети без отсасывающих трансформаторов.

Отсасывающие трансформаторы целесообразно включать в тяговую сеть в местах сопряжения анкерных участков, где удобно секционировать контактную сеть, выполнив сопряжение изолирующим. Поэтому расстояние между отсасывающими трансформаторами кратно длине анкерного участка, составляющей около 1.5 км. Наиболее оптимальное расстояние между отсасывающими трансформаторами составляет для схемы рис. 3а примерно 3 км, при этом коэффициент экранирования рельсов в 2-5 раз меньше, чем в случае без отсасывающих трансформаторов, а удорожание тяговой сети еще не слишком большое.

Отсасывающие трансформаторы с обратным проводом при оптимальном расстоянии между трансформаторами 4.5 км снижают опасные влияния в 4-10 раз.

Недостатком применения отсасывающих трансформаторов являются большие затраты на их приобретение, установку и обслуживание.