Устройство для снижения электростатического влияния тяговой сети на линии электропитания

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ ТЯГОВОЙ СЕТИ НА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(72) Авторы Могила Владимир Степанович Додолев Сергей Григорьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(57) Устройство для снижения электростатического влияния тяговой сети на линии электропитания, включающее, по меньшей мере, один датчик питающего напряжения, выполненный с возможностью установки в тяговой сети, дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения, выполненный с возможностью соединения с экранирующим проводом, отличающееся тем, что содержит блок расчета значений амплитуды и начального угла сдвига фазы компенсирующего напряжения, по меньшей мере, один вход которого соединен с датчиком питающего напряжения, выполненного с возможностью определения в цифровом виде амплитуды и начального угла сдвига фазы измеряемого напряжения, а выход соединен с управляемым входом дополнительного регулируемого источника компенсирующего напряжения. 59732010.02.28 Полезная модель относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использована для снижения электростатического влияния тяговой сети (ТС) на линии электропитания (ЛЭП) систем автоблокировки (АБ) и продольного электроснабжения(ПЭ), расположенных в непосредственной близости от ТС. В проводах ЛЭП, расположенных в непосредственной близости от ТС, посредством электростатического влияния наводятся потенциалы, значения которых соизмеримы с фазными напряжениями ЛЭП, что может вызывать ложное срабатывание защиты ЛЭП АБ и ПЭ от короткого замыкания на землю, перегрузку приемников, имеющих связь с землей,ускоренный износ изоляции приборов. Известно устройство для снижения электромагнитного влияния электрических железных дорог на каналы проводной связи 1, содержащее дополнительный провод, проложенный вдоль тяговой сети и каналов проводной связи, контур заземления, генератор компенсирующего напряжения, датчик помехи и тяговую сеть, а также провода трехфазных линий, которые расположены на опорах, при этом в дополнительном проводе, расположенном над каналом проводной связи и заземленном с одной стороны, дополнительным генератором компенсирующего напряжения формируется пространственно сдвинутый компенсирующий ток, причем компенсирующее напряжение сдвигается с помощью инвертора на 180 эл. градусов относительно начальной фазы тока ТС. Таким образом, ток в тяговой сети компенсируется сформированным в дополнительном проводе компенсирующим током, что позволяет уменьшить индукционное влияние тяговой сети на указанные каналы проводной связи. Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет компенсировать потенциалы, наводимые в проводах ЛЭП посредством электростатического влияния ТС. Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство для снижения индуктивного влияния электротяговых сетей переменного тока на проводные коммуникации связи 2, включающее контактную сеть, датчик тягового тока питающей сети, датчик питающего напряжения, дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения, блок подключения и отключения канала компенсирующего напряжения, блок подключения и отключения заземляющего контура,экранирующий провод, блок сравнения питающего и компенсирующего напряжений, объект влияния - проводная линия связи. Недостатком данного устройства является то, что при его работе в режиме отсутствия токов в ТС не учитывается тот факт, что многопроводная система ТС наводит в проводах ЛЭП потенциалы, имеющие начальный угол сдвига, отличающийся от инвертированного напряжения ТС. Векторное суммирование этих потенциалов с потенциалами, наведенными напряжением, поданным в экранирующий провод, не в полной мере компенсирует наводки ТС. Задачей создания полезной модели является снижение электростатического влияния тяговой сети на линии электропитания. Поставленная задача решается за счет того, что устройство для снижения электростатического влияния тяговой сети на линии электропитания, включающее, по меньшей мере,один датчик питающего напряжения, выполненный с возможностью установки в тяговой сети, дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения, выполненный с возможностью соединения с экранирующим проводом, а также содержит блок расчета значений амплитуды и начального угла сдвига фазы компенсирующего напряжения, по меньшей мере, один вход которого соединен с датчиком питающего напряжения,выполненного с возможностью определения в цифровом виде амплитуды и начального угла сдвига фазы измеряемого напряжения, а выход соединен с управляемым входом дополнительного регулируемого источника компенсирующего напряжения. 2 59732010.02.28 Сущность полезной модели поясняется чертежом. Устройство содержит датчики питающего напряжения 1, 2, установленные в тяговой сети, включающей контактную сеть (КС) 3 и систему два провода-рельс (ДПР) 4, причем датчик 1 установлен в КС 3, а датчик 2 - в системе ДПР 4. Датчики 1, 2 представляют собой фазочувствительные вольтметры с цифровым выходом. Устройство также содержит дополнительный регулируемый источник компенсирующего напряжения 5, соединенный с экранирующим проводом 6, расположенным между тяговой сетью и линией электропитания 7, блок 8 расчета значений амплитуды и начального угла сдвига фазы компенсирующего напряжения, входы которого соединены с датчиками питающего напряжения 1, 2, а выход соединен с управляемым входом дополнительного регулируемого источника компенсирующего напряжения 5. Устройство работает следующим образом. Датчиками питающего напряжения 1, 2 определяются значения амплитуд и начальных углов сдвига фаз напряжений КС и ДПР соответственно, и в цифровом виде подаются на входы блока 8 расчета амплитуды и начального угла сдвига фазы компенсирующего напряжения. В блоке 8 по известному алгоритму, исходя из значений амплитуд и начальных углов сдвига фаз напряжений КС и ДПР, полученных от датчиков 1 и 2 и сведений о геометрических размерах ТС, ЛЭП и экранирующего провода, введенных при первичной настройке, рассчитываются значения амплитуды и начального угла сдвига фазы компенсирующего напряжения. Управляющая информация об этих параметрах с выхода блока 8 подается на управляемый вход дополнительного регулируемого источника компенсирующего напряжения 5, в котором вырабатывается компенсирующее напряжение, подаваемое в экранирующий провод 6, с рассчитанными в блоке 8 амплитудой и начальным углом сдвига фазы. Таким образом, полезная модель позволяет отслеживать уровень и начальный угол сдвига фазы напряжения в контактной сети, системе два провода-рельс и других проводах тяговой сети и в соответствии с их значениями, вырабатывать необходимые амплитуду и начальный угол сдвига фазы потенциала экранирующего провода, обеспечивающие максимальное снижение наведенных потенциалов в проводах ЛЭП. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3