Устройство электропитания
совмещенное
(УЭПС)
Технические решения
РВТА.436113.001-ТР
1. Введение
1.1. Настоящие технические решения РВТА.436113.001-ТР «Устройство электропитания совмещенное (УЭПС)» (далее – УЭПС), разработаны для обеспечения электропитания аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики (СЦБ), размещенной в релейных шкафах входных светофоров, на переездах, на станциях с МКУ, в устройствах ЭЦ с децентрализованным размещением оборудования и местным питанием, в постах ЭЦ (транспортабельных модулях), постах КТСМ, от двух независимых источников переменного тока с номинальным напряжением 220В, а также для защиты по питанию аппаратуры ЖАТ от грозовых, коммутационных перенапряжений и импульсных помех.
1.2. Технические решения разработаны на основании:
- Технического задания «Устройство электропитания совмещенное (УЭПС)» РВТА. 436113.001 ТЗ;
- ОСТ 32.91-97 Система разработки и постановки продукции на производство. Аппаратура железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Порядок создания и производства;
- ОСТ 32.146-2000 Аппаратура железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Общие технические условия;
- Временных норм «Требования к характеристикам испытательных импульсов воздействий на системы ЖАТ»;
- Правил эксплуатации электроустановок ПУЭ, правил техники безопасности и правил технической эксплуатации ПТБ и ПТЭ электроустановок;
- Ведомственных норм технологического проектирования ВНТП-85/ МПС;
- Инструкции о порядке проведения эксплуатационных и приемочных испытаний опытных образцов аппаратуры ЖАТ;
- ОСТ 32.18-92 Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Выбор и общие правила нормирования показателей безопасности.
1.3. Сокращения и определения
АБ - автоматическая блокировка
АКБ – аккумуляторная батарея
АВР – автоматический ввод резерва
АПС – автоматическая переездная сигнализация
Гарантированное питание - питание с выхода АВР, не исключающее провал напряжения питания аппаратуры при переходе с одного питающего фидера на другой
Бесперебойное питание - питание с выхода инвертора УЭПС, исключающее провал напряжения питания аппаратуры при переходе с одного питающего фидера на другой и обеспечивающее бесперебойное питание аппаратуры при отсутствии питающих фидеров в течение установленного времени.
ДК – диспетчерский контроль
КТСМ – комплекс технических средств для модернизации ПОНАБ-3 и ДИСК-Б
МКУ – маршрутно-контрольные устройства
РШ – релейный шкаф
УЗИП – устройство защиты от импульсных перенапряжений
ЭЦ – электрическая централизация стрелок и сигналов
2. Общие положения
УЭПС могут быть использованы: при капитальном ремонте, модернизации и новом строительстве устройств ЭЦ, переездной сигнализации, МКУ, КТСМ, ПОНАБ, ДИСК и других устройств и систем ЖАТ для организации гарантированного электропитания различных устройств.
В разработке данных технических решений использованы основополагающие принципы, защищенные авторскими правами в соответствии с патентом № 000.
2.1. Состав устройства электропитания совмещенного (УЭПС)
В состав устройства электропитания совмещенного (далее УЭПС) входят:
- устройства защиты входных и выходных цепей от грозовых, коммутационных перенапряжений и импульсных помех (УЗИП);
- вводные автоматы;
- устройства токовой защиты;
- выпрямители;
- инверторы;
- зарядное устройство АКБ с функцией контроля заряда;
- батарея, состоящая из необслуживаемых аккумуляторов;
- DC/DC преобразователь;
- переключатель режима работы;
- плата индикации;
- разъем для передачи диагностической информации в системы диспетчерского контроля.
УЭПС выполнено конструктивно в виде законченного изделия и имеет клеммы для подключения внешних соединений.
УЭПС имеет несколько исполнений.
В части воздействия климатических факторов:
- УЭПС-К1-1(3), УЭПС-К1-1(3)Р для размещения в отапливаемых помещениях постов ЭЦ, транспортабельных модулей, класс IP31 в соответствии с ГОСТ 14254-96;
- УЭПС-К3-1(3), УЭПС-К3-1(3)Р для наружной установки, класс IP54 в соответствии с ГОСТ 14254-96.
В части резервирования:
- УЭПС-К1(3)-1(3) с одним выпрямителем, одним инвертором;
- УЭПС-К1(3)-1(3)Р с двумя и более выпрямителями и двумя инверторами.
В части электрической мощности:
- электропитание бесперебойных нагрузок переменного тока напряжением 220В и мощностью:
а) до 1 кВт для исполнений УЭПС-К1(3)-1 и УЭПС-К1(3)-1Р;
б) до 3 кВт для исполнений УЭПС-К1(3)-3 и УЭПС-К1(3)-3Р.
- электропитание гарантированных нагрузок переменного тока напряжением 220В и мощностью:
а) до 1 кВт для исполнений УЭПС-К1(3)-1 и УЭПС-К1(3)-1Р;
б) до 3 кВт для исполнений УЭПС-К1(3)-3 и УЭПС-К1(3)-3Р.
2.2. Функции, выполняемые УЭПС
УЭПС обеспечивает:
- бесперебойное питание переменным током синусоидальной формы нагрузки мощностью до 1 кВт (для исполнений УЭПС-К1(3)-1 и УЭПС-К1(3)-1Р) или до 3 кВт (для исполнений УЭПС-К1(3)-3 и УЭПС-К1(3)-3Р) при выходном напряжении 220В±10%, частотой 50±0.4Гц;
- гарантированное питание переменным током нагрузки мощностью не менее 1 кВт (для исполнений УЭПС-К1(3)-1 и УЭПС-К1(3)-1Р) или 3 кВт (для исполнений УЭПС-К1(3)-3 и УЭПС-К1(3)-3Р), с учетом бесперебойной нагрузки, при выходном напряжении 220В±10%, частотой 50±0.4Гц;
- питание общей суммарной нагрузки не более 5кВт;
- питание нагрузки постоянного тока напряжением 12 или 24В мощностью до 0,3кВт;
- защиту по питанию аппаратуры ЖАТ от грозовых, коммутационных перенапряжений и импульсных помех;
- гальваническую развязку внешних вводов (источников) питания от нагрузки при штатном режиме работы;
- независимое отключение каждого внешнего ввода (источника) переменного тока и выходных цепей;
- селективность токовой защиты в аварийных режимах работы;
- возможность подключения внешнего щитка для технического, а при необходимости и коммерческого учета электроэнергии (счетчиков);
- раздельное электропитание устройств СЦБ и прочих нагрузок;
- совместимость с применяемыми системами заземления.
Время автономной работы УЭПС выбирается при проектировании УЭПС.
УЭПС позволяет реализовать систему заземления IT. Требования к данной системе заземления изложены в п. 1.7.104 ПУЭ.
Для контроля сообщения изолированных полюсов с землей могут применяться сигнализаторы заземления типов СЗИЦ-Д, СЗИЦ-Д-Л (в соответствии с указаниями ГТСС 1247/1647 от 01.01.2001г. и 1247/1673 от 01.01.2001 г.), устанавливаемые вне УЭПС.
3. Методика расчета мощности УЭПС
При проектировании УЭПС необходимо рассчитать токи, потребляемые полюсами питания ПБ-МБ (12В или 24В постоянного тока) и ПХ-ОХ (выход УЭПС, клеммы Х7-1,2), а также емкость аккумуляторной батареи.
Исходными данными являются значения мощности полюсов питания ПБ-МБ, ПХ-ОХ, ГПХ-ГОХ и необходимого времени автономной работы.
Ток полюса питания ПХ-ОХ Iпх-ох рассчитывается по формуле
Iпх-ох = Sпх-ох / 220,
где Sпх-ох – полная мощность полюса питания ПХ-ОХ.
Ток полюса питания ГПХ-ГОХ Iгпх-гох рассчитывается по формуле
Iгпх-гох = Sгпх-гох / 220,
где Sгпх-гох – полная мощность полюса питания ГПХ-ГОХ.
Ток полюса питания ПБ-МБ Iпб-мб при напряжении полюса питания 12В рассчитывается по формуле
Iпб-мб = Pпб-мб / 12,
Ток полюса питания ПБ-МБ Iпб-мб при напряжении полюса питания 24В рассчитывается по формуле
Iпб-мб = Pпб-мб / 24,
где Pпб-мб – мощность полюса питания ПБ-МБ.
Емкость аккумуляторной батареи, устанавливаемой в помещениях для питания схем ЭЦ напряжением 24В, САКБ (в А*ч) рассчитывается по формуле:
САКБ = Iпб-мб * t / k/0,75,
Емкость аккумуляторной батареи, устанавливаемой в релейных шкафах, САКБ (в А*ч) для напряжения полюсов питания 12В рассчитывается по формуле:
САКБ = Iпб-мб * t / k,
где t – время автономной работы УЭПС в часах (в зависимости от типа питаемых устройств в соответствии с п. 1 Приложения № 4 ПТЭ), k – коэффициент потерь. В данных технических решениях коэффициент потерь принимается равным 0,9.
В таблице 1 приведен перечень нагрузок СЦБ, электропитание которых осуществляется от УЭПС для различных случаев применения УЭПС.
Таблица 1
№ п/п | Наименование потребителя | Единица измерения | Мощность на ед. измерния | Общая мощность мощность | Расч ток, А | Примечание | |||||
Pi, Вт | Qi, вар | Si, ВА | Кол-во одновр. раб. единиц | Sакт, Вт | Sреакт, вар | Sполн ВА | |||||
Электропитание сигнальной установки кодовой автоблокировки (с клемм УЭПС Х7-1,2) | |||||||||||
1 | Кодовая рельсовая цепь | рельсовая цепь | 16,6 | 16,8 | 23,6 | ||||||
2 | Питание ламп светофора АБ | лампа | 40 | 0 | 40 | ||||||
3 | Питание схем сигнальной установки | сигнальная установка | 210 | 214 | 300 | ||||||
4 | Линейные цепи без индивидуального источника питания | линейная цепь | 1,5 | 0 | 1,5 | ||||||
Суммарная нагрузка, потребляемая сигнальной установкой кодовой автоблокировки (с клемм УЭПС Х7-1,2): | |||||||||||
Электропитание РШ входного светофора (с клемм УЭПС Х7-1,2) | |||||||||||
5 | Питание схем РШ входного светофора | РШ | 228,0 | 46,2 | 232,6 | ||||||
6 | Линейные цепи без индивидуального источника питания | линейная цепь | 1,5 | 0 | 1,5 | ||||||
Суммарная нагрузка, потребляемая РШ входного светофора (с клемм УЭПС Х7-1,2): | |||||||||||
Электропитание устройств переездной сигнализации (с клемм УЭПС Х7-1,2) | |||||||||||
7 | Питание схем РШ переезда и цепей индикации на щитке переездной сигнализации | РШ | 30 | 0 | 30 | ||||||
8 | Питание переездных шлагбаумов | шлагбаум | 550 | 0 | 550 | ||||||
9 | Питание ламп заградительных светофоров | лампа | 20 | 0 | 20 | ||||||
Суммарная нагрузка, потребляемая устройствами переездной сигнализации (с клемм УЭПС Х7-1,2): | |||||||||||
Электропитание устройств ЭЦ, МКУ (с клемм УЭПС Х7-1,2) | |||||||||||
10 | Кодовая рельсовая цепь | релейный конец | 16,6 | 16,8 | 23,6 | ||||||
11 | Рельсовая цепь 25 Гц (местные элементы) | релейный конец | 5,0 | 5,0 | 7,1 | ||||||
12 | Рельсовая цепь 25 Гц (путевые элементы) | питающий конец | определяется по соответствующим нормалям | ||||||||
13 | ПЧ50/25-300 | преобразователь | |||||||||
14 | ПЧ50/25-100 | преобразователь | 100,0 | 133,7 | 167,0 | ||||||
15 | Кодовая рельсовая цепь | питающий конец | определяется по соответствующим нормалям | ||||||||
16 | Генератор ТРЦ | Генератор | 30,0 | 8,3 | 31,1 | ||||||
17 | Приемник ТРЦ | Приемник | 8,0 | 2,8 | 8,5 | ||||||
18 | Кодирование рельсовых цепей | питающий конец | определяется по соответствующим нормалям | ||||||||
19 | Кодирование АЛСН (пути) | путь | определяется по соответствующим нормалям | ||||||||
20 | Кодирование АЛСН (маршруты) | секция | определяется по соответствующим нормалям | ||||||||
21 | Питание ламп входных светофоров | лампа | 31,1 | 11,3 | 33,0 | ||||||
22 | Питание ламп выходных и маневровых светофоров | лампа | 21,0 | 6,8 | 22,0 | ||||||
23 | Питание маршрутных указателей (лампы) | лампа | 25,0 | 0 | 25,0 | ||||||
24 | Питание маршрутных указателей (светодиоды) | индикатор | 15,0 | 0 | 15,0 | ||||||
25 | Постовые схемы ЭЦ | стрелка | 7,7 | 0 | 7,7 | ||||||
26 | Линейные цепи без индивидуального источника питания | линейная цепь | 1,5 | 0 | 1,5 | ||||||
27 | Питание ламп табло | Пульт-табло | 10 | 0 | 10 | ||||||
28 | Питание рабочих цепей стрелок | электропривод | определяется в зависимости от типа стрелочного электродвигателя | ||||||||
29 | Питание цепей контроля стрелок | комплект | 7,7 | 5,3 | 9,3 | ||||||
Суммарная нагрузка, потребляемая устройствами ЭЦ, МКУ (с клемм УЭПС Х7-1,2): | |||||||||||
4. Устройства и приборы, применяемые в составе УЭПС
Для контроля параметров питающих фидеров, а также для контроля напряжения на выходах элементов УЭПС применено реле напряжения РН-111М, которое отключается при понижении напряжения менее 193±3В или повышении напряжения свыше 247±3В.
Данное реле позволяет настраивать выдержку на замыкание своих выходных контактов после срабатывания реле. Ввод 1 контролируется реле напряжения KV1, имеющим задержку на замыкание своих контактов 5 секунд. Ввод 2 контролируется реле KV2, имеющим задержку на замыкание своих контактов 10 секунд. Предусмотрен приоритет основного ввода над резервным. Реле напряжения после настройки величины времени выдержки пломбируются.
Твердотельные реле DA1-DA9 предназначены для контроля наличия напряжения в различных точках электрической схемы УЭПС и передачи этой информации в системы ДК. Номинал входного напряжения управления реле DA1-DA9 – 24В постоянного тока.
Реле времени КТ1 типа CT-ERS производства компании ABB позволяют создавать выдержку на включение в широком интервале времени. Время выдержки реле указано на принципиальной схеме. Реле времени после настройки времени выдержки пломбируется.
Контакторы КМ1-КМ6 производства компании АВВ предназначены для коммутации силовых цепей электрической схемы УЭПС. Рабочее напряжение на обмотке контакторов – 220В переменного тока. Тип контакторов выбирается расчетом в зависимости от величины коммутируемого ими тока.
Устройства защиты входных и выходных цепей от грозовых, коммутационных перенапряжений и импульсных помех типа SPC1(DS) производства компании Hakel устанавливаются в УЭПС на вводах основного и резервного фидеров, а также на выходе УЭПС и служат для защиты УЭПС и питаемой нагрузки от грозовых, коммутационных перенапряжений и импульсных помех. SPC1(DS) является УЗИП ступени II.
Для защиты цепей УЭПС от сверхтоков применены автоматические выключатели с контролем их состояния производства компании АВВ.
Устройства внешней защиты, выполненные в соответствии с РУ-90, сохраняются и являются УЗИП ступени I.
Номиналы и типы применяемых устройств, не указанные на принципиальной схеме УЭПС, приведены в таблице 2 для каждого из исполнений УЭПС.
Структурные схемы УЭПС для различных исполнений и емкостей АКБ приведены на рис. 1,2,3,4.
Таблица 2
Мощность бесперебойной нагрузки, ВА | Наименование прибора | Тип прибора | Примечание |
1000 1000 | QF1, QF2 | S202 D10 | Ввод фидеров 1,2 |
QF4, QF5 | S201 C6 | Защита UZ1, UZ2 | |
QF7, QF8 | S201 D10 | Выход UZ4, UZ5 | |
QF9 | S202 С6 | Полюс питания ГПХ-ГОХ | |
QF3 | S202 D8 | Полюс питания ПХ-ОХ | |
QF10 | Номинал автоматического выключателя выбирается расчетом исходя из необходимого времени автономии, см. п.3 | ||
QF11 | |||
QF12 | S202 25С при напряжении 12В S202 С16 при напряжении 24В | Полюс питания П12-M12 (П24-М24) | |
UZ1,UZ2 | Источник питания 24В – MeanWell RSP-1500-24 | ||
UZ4,UZ5 | Инвертор (вход 24В, выход 220В) – MeanWell TS-1000-224 или ПН5-24-1000 | ||
U1 | Тип устройства заряда батареи выбирается исходя из емкости аккумуляторной батареи, например: - для емкости АКБ до 24 Ач – MeanWell DR-UPS40 - для емкости АКБ до 600 Ач – MeanWell PB-1000-24, или УЗПС-24-40 | ||
KM1, KM2, КМ3, КМ3, КМ3, КМ3 | Тип контактора выбирается исходя из номиналов QF1, QF2, серия – ABB VB7 или A26 | ||
G1, G2 | Тип аккумуляторной батареи выбирается расчетом исходя из времени автономии, см. п.3 | ||
UZ7 | DC/DC преобразователь мощностью 100 Вт, MeanWell SD-100B-24 | ||
UZ6 | DC/DC преобразователь мощностью 300 Вт, MeanWell SD-350B-12 или MeanWell SD-350B-24 | ||
QS1 | Рубильник ABB ОТ16Е8 | ||
3000 3000 | QF1, QF2 | S202 D32 | Ввод фидеров 1,2 |
QF4, QF5 | S201 C16 | Защита UZ1, UZ2 | |
QF7, QF8 | S201 D20 | Выход UZ4, UZ5 | |
QF9 | S202 С16 | Полюс питания ГПХ-ГОХ | |
QF3 | S202 D16 | Полюс питания ПХ-ОХ | |
QF10 | Номинал автоматического выключателя выбирается расчетом исходя из необходимого времени автономии, см. п.3 | ||
QF11 | |||
QF12 | S202 C25 при напряжении 12В S202 С16 при напряжении 24В | Полюс питания П12-М12 (П24-М24) | |
UZ1,UZ2 | Источник питания 24В мощностью 3000 Вт - MeanWell RSP-3000-24 | ||
UZ4,UZ5 | Инвертор (вход 24В, выход 220В) - MeanWell TS-3000-224 или ПН5-24-3000 | ||
U1 | Тип устройства заряда батареи выбирается исходя из емкости аккумуляторной батареи, например: - для емкости АКБ до 600 Ач – MeanWell PB-1000-24, или УЗПС-24-40 | ||
KM1, KM2, КМ3, КМ3, КМ3, КМ3 | Тип контактора выбирается исходя из номиналов QF1, QF2, серия – ABB VB7 или A26 | ||
G1, G2 | Тип аккумуляторной батареи выбирается расчетом, исходя из времени автономии, см. п.3 | ||
UZ7 | DC/DC преобразователь мощностью 100 Вт, MeanWell SD-100B-24 | ||
UZ6 | DC/DC преобразователь мощностью 300 Вт, MeanWell SD-350B-12 или MeanWell SD-350B-24 | ||
QS1 | Рубильник ABB ОТ25F8 |
1. Описание работы схем УЭПС
5.1 Работа схемы АВР
Схема АВР УЭПС обеспечивает:
- постоянный контроль величины напряжения внешних источников переменного тока;
- автоматическое переключение нагрузки между двумя внешними источниками переменного тока при выходе контролируемых параметров за допустимые пределы;
- отключение внешнего источника от нагрузки при понижении напряжения менее 193±3В или повышении напряжения свыше 247±3В;
- подключение внешнего источника к нагрузке при повышении напряжения более 198 В или понижении напряжения менее 242 В;
- запрет на подключение ввода (источника) к нагрузке при обрыве его цепи;
- визуальный контроль состояния АВР по показаниям индикаторов.
На вход УЭПС к клеммам Х1-1,2 и Х2-1,2 подключаются два однофазных источника (фидера) переменного тока с номинальным напряжением 220В и качеством электрической энергии в соответствии с ГОСТ 13109-97. В случае наличия только одного фидера питания фидер подключается к клеммам Х1-1,2 УЭПС.
УЭПС имеет три режима работы:
– режим «УБП». Нормальный режим работы УЭПС;
– режим автоматического обхода. Включается автоматически при наличии неисправностей в схеме УЭПС (отсутствии питания на выходе инверторов);
– режим ручного обхода. Включается вручную путем переключения выключателя QS1 («переключатель режимов работы») при неисправности автоматического обхода.
Схема автоматического ввода резерва (АВР) в составе УЭПС осуществляет подключение исправного фидера ко входам выпрямительных устройств UZ1 и UZ2 (UZ2 – только для исполнения с резервированием выпрямителей и инверторов). Коммутация фидеров осуществляется контакторами КМ1, КМ2, которые включаются соответственно через контакты повторителей реле напряжения 1KV1, 1KV2. При включении контактора КМ1 через его контакт обрывается цепь включения контактора КМ2. При включении контактора КМ2 через его контакт обрывается цепь включения контактора КМ1. Таким образом контакторы КМ1 и КМ2 имеют взаимную электрическую блокировку, что исключает их одновременную работу.
Ввод 1 имеет приоритет над Вводом 2. При восстановлении питания на Вводе 1 включается реле KV1, его повторитель 1KV1, реле 1KV1 размыкает своим контактом цепь включения контактора КМ2. После выключения контактора КМ2 включается контактор КМ1, электропитание осуществляется от Ввода 1.
К выходу схемы АВР через автоматический выключатель QF9 подключается гарантированная нагрузка.
5.2 Работа устройства заряда батареи
В зависимости от полной расчетной емкости аккумуляторных батарей применяются два различных способа включения устройства заряда батареи. При общей емкости аккумуляторных батарей 12 Ач или менее и для исполнений УЭПС-К1(3)-1 и УЭПС-К1(3)-1Р в качестве устройства заряда батареи применяется контроллер батареи U1 типа MeanWell DR-UPS40. В этом случае устройство U1 подключается одним своим входом к выходу выпрямителей UZ1 (и UZ2 для случая резервирования), а другим входом – к аккумуляторной батарее. Схема подключения приведена на листе 15. При пропадании напряжения питания на входе U1 устройство заряда батареи производит питание инверторов UZ4, UZ5, а также DC-DC преобразователя UZ6, UZ7. Подключение аккумуляторной батареи производится через автоматический выключатель QF11.
При общей емкости аккумуляторных батарей более 12 Ач батарея подключается напрямую к выходам UZ1 (и UZ2 для случая резервирования), параллельно батарее подключается устройство заряда батареи (см. лист 15 и табл. 2). При пропадании напряжения питания на выходах выпрямителей UZ1 (и UZ2 для случая резервирования) электропитание инверторов и DC-DC преобразователя осуществляется от аккумуляторной батареи.
При модернизации устройств электропитания, выполненных по альбому ЭЦ-5, электропитание полюсов СПБ24, СПБ, СМБ осуществляется с клемм Х5-4,5,3 УЭПС (лист 15).
Устройство заряда батареи позволяет контролировать уровень заряда батареи и исправность батареи. При неисправности батареи или при низком уровне заряда батареи контактами устройства заряда батареи U1 зажигается светодиод HL7 и выдается сигнал в систему ДК (см. лист 16).
5.3 Работа схемы преобразования - для исполнения с резервированием выпрямителей и инверторов
Скоммутированный контакторами КМ1 или КМ2 фидер подается на выпрямители UZ1 и UZ2, включенные параллельно. Выпрямители UZ1 и UZ2 параллельно преобразуют переменное напряжение 220В частотой 50 Гц в постоянное напряжение и подают его на вход инверторов UZ4 и UZ5, включенных параллельно, а также на схему заряда батареи (см. п.5.2).
Устройство заряда батареи U1 при наличии напряжения питания на своем входе поддерживает аккумуляторную батарею (внутреннюю, установленную в щите УЭПС, либо внешнюю) в заряженном состоянии.
Инверторы UZ4, UZ5, включенные по входу параллельно, преобразуют постоянное напряжение в переменное напряжение 220В. Реле напряжения KV3 и KV4 контролируют соответствие напряжения на выходах UZ4, UZ5 норме.
При появлении на выходе UZ4, UZ5 напряжения, соответствующего установленным нормам, сработают реле напряжения KV3, KV4 через 5 сек и 10 сек соответственно, тем самым обеспечивается приоритет канала (лист 13, 14). При условии отключенного состояния контактора соседнего канала срабатывает контактор КМ3 или КМ4 (при одновременной подаче напряжения на выход инверторов - контактор КМ3). При включении контактора КМ3 через его контакт обрывается цепь включения контактора КМ4. При включении контактора КМ4 через его контакт обрывается цепь включения контактора КМ3. Таким образом контакторы КМ3 и КМ4 имеют взаимную электрическую блокировку, что исключает их одновременную работу.
Величина напряжения на выходе выпрямителей выбирается в зависимости от необходимой мощности разряда батарей.
5.4 Работа схемы преобразования для исполнения без резервирования выпрямителей и инверторов
Скоммутированный контакторами КМ1 или КМ2 фидер подается на выпрямитель UZ1. Выпрямитель UZ1 преобразует переменное напряжение 220В частотой 50 Гц в постоянное напряжение и подает его на вход инвертора UZ4, а также на схему заряда батареи (см. п.5.2).
Инвертор UZ4 преобразует постоянное напряжение в переменное напряжение 220В. Реле напряжения KV3 контролирует качество напряжения на выходах UZ4.
При соответствии напряжения установленным нормам через 5 сек после появления напряжения на выходе инвертора UZ4 сработает реле напряжения KV3.
5.5 Работа схемы переключения в режиме автоматического обхода
При пропадании напряжения на выходе инверторов контактор КМ5 отключается. Через тыловые контакты КМ5 и К5 включается КМ6. Схема переходит в режим автоматического обхода.
Для восстановления нормального режима работы УЭПС (перехода в режим «УБП») необходимо переключить выключатель QS1 в режим ручного обхода, устранить возникшую неисправность, а затем переключить выключатель QS1 в исходное состояние. После полного включения инвертора UZ4 (и UZ5 в случае резервирования) и срабатывания управляющих реле и контакторов схема УЭПС перейдет в режим «УБП».
5.6 Работа схемы аварийного отключения УЭПС
Реле SQF1, SQF2, SQF11 используются для дистанционного отключения питания в исполнении УЭПС-К1. Отключение питания производится нажатием кнопки «АО» на щите аварийного отключения питания ЩАО, подключенного к УЭПС (см. лист 20), в результате чего срабатывают расцепители SQF1, SQF2, SQF11, отключающие соответствующие автоматические выключатели QF1, QF2, QF11.
Щит ЩАО обеспечивает индикацию исправности линии аварийного отключения, расцепителей SQF1, SQF2, SQF11. В случае обрыва линии или обмоток расцепителей выключаются реле К1, К2 или К3, загорается лампа HL1 в щите ЩАО. Лампа HLB1 служит для индикации наличия питания ТП-ЩМ.
6. Устройства контроля и управления в составе УЭПС
В УЭПС предусмотрен контроль состояния следующих цепей:
– светодиодная индикация аварии/исправности основного и резервного фидеров – светодиодами HL7-HL10, установленными на двери щита УЭПС;
– светодиодная индикация работы от основного или резервного фидеров – светодиодами HL12 и HL11, установленными на двери щита УЭПС;
– светодиодная индикация аварии выпрямителей UZ1, UZ2 (светодиод HL1 установлен на двери щита УЭПС), а также передача информации об аварии выпрямителей UZ1, UZ2 в систему ДК;
– светодиодная индикация аварии инверторов UZ4, UZ5 (светодиод HL2 установлен на двери щита УЭПС), а также передача информации об аварии инверторов UZ4, UZ5 в систему ДК;
– светодиодная индикация срабатывания любого из автоматических выключателей УЭПС – светодиодом HL6, установленным на двери щита УЭПС.
– светодиодная индикация режимов работы УЭПС:
а) работа в режиме УБП – светодиод HL3;
б) работа в режиме автоматического обхода – светодиод HL4;
в) работа в режиме ручного обхода – светодиод HL5.
Твердотельные реле служат для передачи в систему ДК следующей информации:
– DA1 – информации об аварии выпрямительных устройств UZ1 (и UZ2 при резервировании);
– DA2 - информации об аварии инверторов UZ4 (и UZ5 при резервировании);
– DA7, DA8 – информации об исправности основного и резервного источников внешнего электроснабжения;
– DA3, DA4, DA5 - информации о режиме работы УЭПС:
а) работа в режиме УБП – реле DA3;
б) работа в режиме автоматического обхода – реле DA4;
в) работа в режиме ручного обхода – реле DA5.
В настоящих технических решениях примеры подключения УЭПС к устройствам СЦБ станций Сологубовка и Большая Ижора Октябрьской железной дороги приведены в Приложениях А и Б, а также к устройствам КТСМ-01Д на подходе к станции Тикша, четная установка (Приложение В), в соответствии с письмом ШТ-10/1 от 15 апреля 2011 года Службы автоматики и телемеханики Октябрьской железной дороги. В Приложении Г приведен пример подключения УЭПС к ЭЦ станции Кистендей Юго-Восточной железной дороги.
