Трансформатор
Автоматизация управления системой электроснабжения железных дорог – оснащение аппаратными и программными средствами оперативно-технологических и административно-хозяйственных органов и подразделений, обеспечивающих питание электроэнергией как тяговых, так и нетяговых потребителей, с целью повышения эффективности их работы.
Трансформаторы железнодорожной автоматики и телемеханики
Пусковые трансформаторы.
В устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики для витания рельсовых цепей применяют путевые трансформаторы типов: ПОБС - путевой однофазный с броневым сердечником сухой, с естественным воздушным охлаждением, предназначенный для работы от сети переменного тока частотой 50 Гц: ПТМ - путевой малогабаритный, служащий для питания станционых рельсовых цепей переменного тока частотой 50 Гц; ПТ-25 - путевой и ПРТ-25 - путевой релейный, работающие от переменного тока частотой 25 Гц, ПТИ - путевой, предназначенный для импульсных рельсовых цепей.
Классификация
В эксплуатации находится несколько разновидностей трансформаторов ПОБС: ПОБС-2АУЗ: ПОБС-ЗАУЗ; ПОБС-5АУЗ.
Цифры 2, 3, 5 - порядковые номера типа; буква А означает видоизменение трансформатора, буква У - климатическое исполнение (для микроклиматического района с умеренным климатом); буква 3 категория размещения (для эксплуатации в закрытых помещениях каменных, бетонных, деревянных или в закрытых объемах с теплоизоляцией). Конструкция трансформаторов для всех типов принята одинаковой.
В средней части трансформатора внешними стенками является магнитоировод, а в нижней и верхней - специальные защитные кожуха, предохраняющие обмотку трансформатора от механических повреждений. Наверху трансформатора расположена контактная панель, которая крепится к стяжным болтам магнитоировода.
Трансформаторы гииа ПОБС-2АУЗ применяют для питания рельсовых цепей перемен чего тока частотой 50 Гц без дроссель-трансформаторов, а гак-лш для питания л«:-;., группы светофоров. Первичная обмотка 1 трансформатора (рис. 1) состоит из двух частей. При последовательном соединении их трансформатор включают в сеть напряжением 220 В, а при параллельном - в сеть напряжением ПО В. Вторичные обмотки трансформатора состоят из двух секционированных обмоток II и III. Обмотка /1 имеет два промежуточных вывода 2 и 5, а обмотка III - один 2. При последовательном согласованном включении вторичных обмоток II и III э. д. с., индуцируемая в этих обмотках', складывается. При встречном соединении обмоток э. д. с., индуцируемая в обмотке III, имеет встречное направление и вычитается из э. д. с., индуцируемой в обмотке II. Такое включение обмоток II и III позволяет при помощи перемычек получить 43 различных напряжений от 0,55 до 16,6 В.
Трансформаторы типов ПОБС-ЗАУЗ отличаются от трансформаторов типа ПОБС-2АУЗ только параметрами обмоток. Их применяют для питания кодовых рельсовых цепей переменного тока частотой 50 Гц с путевыми дроссель-трансформаторами. С помощью этих трансформаторов можно получить на вторичных обмотках 45 различных напряжений от 5,5 до 247,5 В.
От трансформатора типа ПОБС-5АУЗ (рис. 2) можно получить вторичные напряжения от 1,1 до 44 В.
Путевой трансформатор типа ПТМ-А (рис. 3) предназначен для питания станционных рельсовых цепей переменного тока частотой 50 Гц на участках с тепловозной тягой; мощность трансформатора 35 В-А. Первичная обмотка включена в сеть напряжением 220 В, а со вторичных обмоток, комбинируя выводы и перемычки, можно получить 24 напряжения от 0,33 до 8,1 В.
На участках дорог, электрифицированных на переменном токе, в рельсовых цепях частотой 25 Гц применяют путевые и релейные трансформаторы типов ПТ-25АУЗ и ПРТ-АУЗ (рис. 3). Трансформатор типа ПТ используют в качестве питающего и кодового, а трансформатор типа ПРТ - в качестве изолирующего и согласовывающего.
С помощью трансформатора ПТ-25АУЗ можно получить 24 различных напряжения от 2,5 до 60 В, ас помощью трансформатора типа ПРТ-АУЗ - также 24 различных напряжения от 0,5 до 12 В. Номинальная мощность этих трансформаторов 65 В • А.
Номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора типа ПТИУЗ для импульсных рельсовых цепей 220 и 440 В. С помощью этого трансформатора можно получить 32 различных напряжения от 0,4 ди 11,2 В. Номинальная мощность трансформатора 80 В - А.
Сигнальные, релейные и специальные трансформаторы.
К сигнальным относятся трансформаторы типов СОБС-2АУЗ, СОБС-ЗАУЗ. СТ-2А, СТ-3, СТ-ЗА, СТ-4, СТ-5, СТ-6. Первичная обмотка всех трансформаторов, кроме трансформатора типа СТ-2А, состоит из двух > стей, а у трансформаторов типов СТ-4 и СТ-5 - из трех частей. 11р параллельном соединении этих частей трансформатор можно включи •> в сеть напряжением 110 В, при последовательном - в сеть напряжением 220 В. Трансформаторы типов СТ-4 и СТ-5 имеют промежуточные выводы первичной обмотки соответственно на первичное напряжение 195 и 185 В.
Трансформаторы типа СОБС-2АУЗ (сигнальные однофазные бронированные сухие) применяют для питания светофорных ламп у местных цепей автоблокировки. Номинальная мощность трансформатора получается из двух основных вторичных обмоток II и III (рис. 4). Обе обмотки имеют равное число витков, одинаковые по напряжению и току. Допустимый ток нагрузки секционированных обмоток IV и V в 2 раза больше, чем вторичных обмоток. Наличие двух пар обмоток позволяет питать две электрические разобщенные нагрузки или питать нагрузку с вдвое большим током, соединяя параллельно обмотки II у III у последовательно с ними обмотки IV и У, а также получить повышенное вторичное напряжение при последовательном соединении всех четырех обмоток.
От обмоток II и IV трансформатора СОБС-2АУЗ при раздельном питании двух нагрузок можно получить напряжение 20 В, регулируемое от 2 до 20 В; от обмоток III у V - 18В, регулируемое от 2 до 4 В и от 10 до 18 В; при параллельном соединении обмоток II и III у последовательно с ними обмоток IV и V - напряжение 24 В, регулируемое от 1 до 24 В; при последовательном соединении всех обмоток - напряжение 38 В.
Сигнальные трансформаторы типов СТ-2А, СТ-3, СТ-4, СТ-5 и СТ-6 применяют в схемах питания светофорных ламп при центральном питании. Напряжение на первичной обмотке у трансформаторов СТ-2А 165 В, а напряжение, снимаемое со вторичной обмотки, - 10-13 В (рис. 5, а); номинальная емкость 25 В • А.
Сигнальный трансформатор типа СТ-ЗА (рис. 5, б) используют для питания ламп стрелочных указателей. Первичная обмотка этого трансформатора состоит из двух частей. Вторичная обмотка секционирована и позволяет получить четыре напряжения- И, 12, 13 и 14 В; номинальная мощность трансформатора 13 В • А.
Для более широкого использования сигнальных трансформаторов в устройствах СЦБ разработаны новые типы, более экономичные. Трансформатор типа СТ-4 (рис. 179, в) выполнен на напряжение 110, 195 и 220 В. Он имеет секционированную вторичную обмотку, с которой получают напряжение от 11,3 до 13,9 В; мощность трансформатора 16 В • А. Трансформатор типа СТ-5 (рис. 5, д) рассчитан на первичные напряжения 110, 185 и 220 В. Со вторичной его обмотки получают напряжения от 11,8 до 14,6 В; мощность трансформатора 25 В • А. Напряжение первичной обмотки трансформатора СТ-6 (рис. 179, г) ПО и 220 В. Трансформатор имеет две вторичные обмотки. При номинальной нагрузке с них снимают напряжения от 11,8 до 14,5 В; мощность трансформатора 40 В • А.
Сигнальный трансформатор типа СОБС-ЗАУЗ предназначен для питания ламп светофоров в устройствах сигнализации, централизации и блокировки метрополитена. Трансформатор имеет одну первичную обмотку на номинальное напряжение 110 В частотой 50 Гц. Вторичная обмотка состоит из двух отдельных обмоток с семью выводами, позволяющими при номинальной нагрузке с помощью соответствующих включений получить напряжения от 5,7 до 82,6 В; мощность трансформатора 50 В • А.
К релейным относятся трансформаторы типов РТЭ-1А и ТР-3 мощностью соответственно 0,8 и 0,5 В А. Трансформаторы типа РТ-3 устанавливают в рельсовых цепях переменного тока на участках с тепловозной тягой, а трансформаторы типа РТЭ-1А - в рельсовых цепях на участках, электрифицированных на постоянном токе. Напряжения, получаемые с вторичных обмоток трансформатора типа РТ-3, -11,5 В, а типа РТЭ-1--85 В.
Трансформатор типа СКТ-1 (однофазный с естественным охлаждением) применяют в пусковых стрелочных блоках типов ПС-110 и ПС-220 для питания контрольной цепи двухпроводной схемы управления стрелочным электроприводом. Первичная обмотка состоит из двух обмоток. При параллельном их соединении трансформатор включйют в сеть напряжением 110 В, а при последовательном - в сеть напряжением 220 В. Напряжение вторичной обмотки (выводы III- 114) при последовательном соединении двух частей обмотки - 165 В; мощность трансформатора 12 В • А.
Линейные и силовые трансформаторы.
Линейный трансформатор типа ОМ (однофазный с масляным охлаждением) служит для понижения напряжения высоковольтной линии автоблокировки с 6 или 10 кВ до 230 или 115 В. Он предназначен для наружной установки в пунктах питания устройств железнодорожной автоматики.
В высоковольтную линию автоблокировки трансформаторы типа ОМ включают так, чтобы каждая из трех фаз линии была нагружена примерно одинаково. Практически трансформатор включают в крайние провода, расположенные на траверсах, но поскольку через каждые 3 км места расположения проводов при скрещивании меняются, то включение их в каждую фазу чередуется.
Трансформаторы ОМ изготавливают мощностью 0,63 и 1,25 кВ • А (рис. 6 6) - однофазные двухобмоточные с естественным масляным охлаждением. Напряжение первичной обмотки 6 или 10 кВ. Трансформаторы представляют собой герметичную конструкцию. Они имеют пробивные предохранители на напряжение 700-800 В. Номинальная частота питающей сети 50 Гц. Трансформаторы изготавливают с обмоткой низшего напряжения 230 или 115 В.
Вторичная обмотка трансформатора ОМ секционирована и имеет пять выводов: ах, а.,, хг, х2, х3, которые позволяют получить номинальное напряжение на низкой стороне при напряжениях в высоковольтной линии от -15% до |-5% номинального высокого напряжения.
На участках железных дорог, электрифицированных на переменном токе промышленной частоты, для питания сигнальных установок и линейных потребителей применяют комплектные трансформаторные однофазные подстанции (КТПО) с двумя трансформаторами типа ЗНОМ-35-65У1 (заземляемый трансформатор напряжения однофазный, естественная циркуляция воздуха и масла, климатическое исполнение У, категория размещения I).
Трансформатор ЗНОМ-35-65У1 имеет три обмотки: одну первичную и две вторичных - основную и дополнительную. Напряжение первичной обмотки 27,5 кВ, основной вторичной-100 В, дополнительной вторичной - 127 В; предельная мощность трансформатора 1000 В А.
Для питания устройств электрической централизации используют трансформатор типа ТС - трехфазный сухой с естественным охлаждением для внутренней установки. Трансформатор имеет первичную и вторичную обмотки (рис. 8, а). Первичную обмотку (рис. 7, б) можно включать в сеть напряжением 220, 380, 400 или 500 В по схеме звезда (зажимы X, У и 2 соединяют между собой) или по схеме треугольник (соединяют зажимы А-2, В - X, С - У). Вторичную обмотку включают только звездой, для чего между выводами фазовых обмоток а3, Ьз, с3 ставят перемычки.
Трансформаторы ТС выпускают открытого типа мощностью от 10 до 160 кВ • А. У трансформаторов ТС мощностью от 10 до 100 кВ • А номинальное напряжение вторичной обмотки 133, 230, 400 В, а у трансформаторов мощностью 160 кВ А - 127, 133, 220, 230 и 400 В. Выпускают также трансформаторы ТСЗ закрытого типа мощностью 1,5 и 2,5 кВ • А.