КАК СЕ ПРОЕКТИРА И РАБОТИ

Защита от пренапрежение и радиосмущения

Пренапреженията представляват голяма опасност за електрическото оборудване на електрически локомотив: те могат да причинят повреда на изолацията. Разграничете превключването и атмосферното пренапрежение.

Превключващите пренапрежения възникват в резултат на изключване и включване на електрически вериги под товар. Бързо променящите се магнитни потоци, причинени от променящите се токове в комутирани вериги, понякога предизвикват опасни напрежения в намотките на устройства и машини.

Атмосферното пренапрежение възниква по време на гръмотевични бури; те са особено големи, когато мълния се разрази близо до електрифициран път или с директни удари от мълния в контактната мрежа. След удар на мълния в контактната мрежа се образуват вълни от пренапрежение, бързо движещи се (със скоростта на светлината) по нея. Конвенционалната защита няма време да работи с толкова бързи процеси. Следователно отводители са инсталирани на електрически локомотиви, тягови подстанции и въздушни линии. Те са първите, които поемат удара на вълната от пренапрежение и я отвеждат на земята.

Електрическите локомотиви са оборудвани с вилитни отводи (виж елемент Pp1 на фиг. 79). Когато напрежението на неговите клеми се повиши над установената, въздушните междини, наречени искрови пролуки, пробиват и контактната мрежа за кратко се свързва със земята. Искровите междини са свързани последователно с дискове за избелване, чието съпротивление ограничава тока, преминаващ от контактната мрежа към земята. За бързо гасене на електрическата дъга, възникваща в искровите междини, е необходимо съпротивлението на дисковете да намалява с увеличаване на приложеното напрежение. На това изискване отговаря вилит, който има нелинейно съпротивление. Вълната на пренапрежение бързо намалява, съпротивлението на дисковете се увеличава, следователно токът намалява и електрическата дъга се гаси. Такива ограничители се наричат ограничители wilite. Техните искрови междини са шунтирани с високоустойчиви резистори, които осигуряват равномерно разпределение на напрежението между искровите междини.

Разрядниците за електрически локомотиви с постоянен и променлив ток се различават по броя на искровите пролуки (съответно два и седем последователно свързани комплекта от по четири пролуки във всеки, т.е. общо 8 и 28 искрови пролуки). Това определя различния дизайн на отводителите.

Устройствата за защита от пренапрежение защитават и променливотокови вериги, захранващи електрически локомотивни токоизправители от пренапрежение.

Радио смущения по електрифицирани железници възникват поради недостатъчен контакт между пантографа и въздушния проводник, лоша комутация на електродвигатели с постоянен ток. В последния случай четките искрят, дъгата възниква и угасва в ключовете и контакторите, което причинява високочестотни токове. Тези токове генерират електромагнитни вълни, създавайки радиосмущения, особено в дълги и средни дължини на вълните.

По естеството на ефекта върху приемниците, плавни (непрекъснати) смущения и импулси.

Намалете нивото на смущения, главно като поддържате устройствата за захранване и локомотивите в изправност. Друг начин за намаляването му е да се увеличи устойчивостта на високочестотни токове. За това, след токовия колектор на локомотива, се включва филтър (виж фиг. 48), състоящ се от дросел Dp и кондензатор С. Кондензатор С е свързан чрез една плоча към дросела, а другата към тялото на електрическия локомотив и следователно на земята. Високочестотните токове, значително намалени поради високото индуктивно съпротивление на дросела, се отклоняват към земята чрез кондензатор с ниско капацитивно съпротивление.

Дроселът и кондензаторът образуват верига, която се настройва чрез избор на индуктивно и капацитивно съпротивление по такъв начин, че хармоничните компоненти на тези честоти да бъдат отклонени към земята, при която интерференцията е най-голяма.