Предупредить повреждения контактной сети
Согласно Правилам технической эксплуатации и ведомственным инструкциям, все конструкции, расположенные ближе 5 м от рельсов, включая напольные устройства СЦБ, должны быть заземлены на рельс или нулевую точку дроссель-трансформатора. На электрифицированных участках переменного тока вблизи этих мест бывают случаи коротких замыканий в контактной сети. В результате устройства СЦБ практически всегда повреждаются.
В местах коротких замыканий контактной сети на рельсы в них поднимается напряжение до двух и более киловольт. Рост напряжения обусловлен большим током короткого замыкания. Он обычно достигает 4... 5 кА и «ищет» пути утечки в землю. Если рядом оказывается точка СЦБ, то перенапряжение по заземляющему проводнику попадает на ее металлическую конструкцию.
Данная конструкция, соединенная с рельсами, не идеально изолирована от питающего кабеля, приходящего от комплектной трансформаторной подстанции. Кроме того, она соединена с ним через разрядники. Кабель, имея распределенные по его длине активную и, главное, емкостную утечки на «землю» (удаленную от рельсов), в это время становится проводником части общего тока короткого замыкания.
Если его предохранители перегорают, то пробиваются подключенные к нему ограничители перенапряжения. Образуется следующий путь тока: нулевая точка дросселя — разрядники — предохранители — питающий кабель — параллельные цепи на «землю» (распределенные активное и емкостное сопротивления кабеля и пробивной предохранитель во вторичной обмотке трансформатора комплектной подстанции).
При высокой скорости нарастания тока короткого замыкания большую роль начинают играть емкостные утечки. Рельсы, напротив, из-за поверхностного эффекта, обусловленного ферромагнитными свойствами, плохо проводят нарастающий ток. Это также способствует повышению потенциала рельсов.
Чтобы препятствовать повреждениям перечисленных устройств, по мнению многих специалистов, необходимо:
□ уменьшить активную утечку с питающего кабеля (усилить его изоляцию);
□ увеличить пробивное напряжение разрядников или (по решению дорожной службы автоматики и телемеханики) подключать разрядники питающей линии не к нулевой точке дросселя, а к выносному контуру.
Следует напомнить, что после коротких замыканий в контактной сети на соединенных с рельсом металлоконструкциях близстоящих опор также появляется напряжение относительно удаленной «земли». Оно способствует снижению изоляции опор.
Если опора «низкоомная», соединена с рельсом через искровой промежуток, то последний, как правило, пробивается. Срочно приходится тратить время для обнаружения пробитых искровых промежутков, так как появившаяся асимметрия тягового тока в рельсах (из-за утечки через опоры) начинает отрицательно влиять на работу устройств сигнализации.
Разрядники многократного действия ГРПЗ-1 частично решают проблему, но они имеют ограниченный ресурс срабатывания. Очевидно, имеет смысл включать в заземления всех опор искровые промежутки, независимо от состояния их изоляции относительно «земли» (на некоторых участках такое практикуется), асами искровые промежутки выполнять на более высокое напряжение срабатывания.
Тогда искровые промежутки с пробивным напряжением, например, 3... 4 кВ (вместо 1,2... 1,6 кВ), не будут каждый раз срабатывать от повышения потенциала рельсов. Они станут надежно выполнять свое назначение — срабатывать при появлении напряжения 25 кВ на металле опоры (в случае пробоя изолятора).
И.А. ЛЫЗИН,
старший электромеханик Дорожной электротехнической лаборатории Дирекции инфраструктуры Юго-Восточной дороги
