Меню

Преобразователи тока для железных дорог

Электроснабжение электрифицированных железных дорог — Преобразовательные агрегаты тяговых подстанций

Содержание материала

  • Электроснабжение электрифицированных железных дорог
  • Схема электроснабжения электрифицированных дорог
  • Схемы внешнего электроснабжения тяговых подстанций
  • Нетяговые потребители электрифицированных дорог
  • Классификация электрических станций
  • Электрическое оборудование и схемы соединений электрических станций и подстанций
  • Графики нагрузок электрических установок
  • Электрические сети
  • Энергосистемы
  • Заземление нейтрали в трехфазных системах
  • Классификация тяговых подстанций
  • Преобразовательные агрегаты тяговых подстанций
  • Аппаратура и токоведущие части распределительных устройств тяговых подстанций
  • Заземляющие устройства
  • Релейная защита
  • Собственные нужды тяговых подстанций
  • Конструктивное выполнение тяговых подстанций
  • Организация эксплуатации и техника безопасности на тяговых подстанциях
  • Системы контактной сети
  • Конструкции простой и цепных подвесок
  • Провода и изоляторы контактной сети
  • Схемы и конструкции контактной сети
  • Секционирование и питание контактной сети
  • Поддерживающие конструкции и опоры контактной сети
  • Рельсовые цепи на электрифицированных дорогах
  • Защитные устройства контактной сети
  • Работа устройств контактной сети в условиях эксплуатации
  • Организация эксплуатации и техника безопасности
  • Условия работы системы электроснабжения
  • Параметры тяговых сетей
  • Технико-экономические расчеты системы электроснабжения
  • Блуждающие токи
  • Защита металлических сооружений от блуждающих токов и электрокоррозии
  • Влияние тяговых сетей на линии связи
  • Радиопомехи и методы их снижения

На подстанциях дорог постоянного тока используют преобразовательные установки, собранные из полупроводниковых вентилей с преобразовательными трансформаторами, а на подстанциях дорог переменного тока — однофазные, трехфазные и специальные трансформаторы.
Преобразователи с кремниевыми вентилями на дорогах постоянного тока (рис. 25) начали применять с 1965 г. взамен ртутных. Они обладают высоким к. п. д. (98—99%), просты по конструкции, имеют меньшие потери энергии, позволяют на 60—70% уменьшить площадь закрытой части подстанции и повысить надежность питания тяговой сети.
Преобразователь состоит из комплекта вентилей, размещенных в шкафах, системы охлаждения, аппаратов управления, защиты, сигнализации и контроля, устройств питания собственных нужд и выравнивания тока и напряжения между вентилями и измерительных приборов.

Рис. 25. Неуправляемый диод (а) и управляемый (тиристор) (6) кремниевые вентили; общий вид тиристора с радиатором охлаждения (в):
1— наконечник; 2 — гибкий вывод; 3 — армировочная втулка; 4 — переходная втулка ввода; 5 — стеклянный изолятор; 6 — корпус; 7 — кремниевый элемент; 8 — основание корпуса; 9 — вывод управляющего электрода, 10 — охладитель
На подстанциях эксплуатируют преобразователи с принудительным воздушным охлаждением УВКЭ-1 и ПВЭ-3, с принудительным воздушно-масляным охлаждением ВКМБ-1, с естественным воздушным охлаждением ПВЭ-5, БВКЕ-1, ПВКЁ-2 и ПВКЕ-3. На дорогах, где применяется рекуперативное торможение, устанавливают инверторные и выпрямительно-инверторные преобразователи ВИПЭ. Применяют также преобразователи с автоматическим регулированием выпрямленного напряжения и естественным воздушным охлаждением ПВЭР. Мощность преобразователей УКВЭ-1, ПВЭ-3, ПВЭ-5, БВКМ-1 и ПВКЕ-2 составляет 9900 кВт, а выпрямительно-инверторных ВИПЭ и ПВЭР — 8000— 10 000 кВт.
Преобразовательные агрегаты собирают как по нулевой схеме — две обратные звезды с уравнительным реактором, так и по трехфазной мостовой. Рассмотрим преобразователь ПВЭ-3, собранный по схеме две обратные звезды с уравнительным реактором (рис. 26), который может работать с трансформаторами ТМРУ- 16000/10, ТМПУ-16000/10Ж и др.
Преобразователь ПВЭ-3 состоит из шести вентильных групп—фаз. Каждая фаза содержит 90 лавинных вентилей ВЛ200-8: пять параллельных цепей по 18 вентилей последовательно. Число параллельных ветвей определяется максимальным током выпрямителя и током к. з. (с учетом времени отключения защитой), а число последовательно соединенных вентилей — повторяющимся напряжением в ветви с учетом колебания напряжения в питающей сети. Резисторы Rm служат для выравнивания напряжения между последовательно соединенными вентилями, а резисторы связи Rc — для уменьшения тока небаланса между вентилями. Резисторы Rm и Rc равномерно распределяют напряжение между параллельно включенными вентилями и обеспечивают работу сигнализации при пробое одного или нескольких из них. О пробое вентиля сигнализирует лампа Л.
Защита от перенапряжений осуществляется разрядниками и контурами RC. Разрядники подключают между анодными шинами и нулевым выводом трансформатора, а концы RC — к выводам противофазных вентильных обмоток.

Рис. 26. Электрическая схема полупроводникового преобразователя ПВЭ-3:
К.П — контактный провод; Р — рельс
Конструктивно преобразователь ПВЭ-3 выполнен в двух шкафах с двустворчатыми дверями и застекленными окнами для возможности осмотра сигнальных ламп (рис. 27). Шкафы устанавливают на воздуховод системы охлаждения выпрямителя, мощность двигателя вентилятора 2,2 кВт. Расход энергии на собственные нужды составляет около 25 тыс. кВт-ч в год, что в 6 раз меньше, чем у первых преобразователей УВКЭ-1 равной мощности.

Рис. 27. Преобразователь ПВЭ-3:
I — ввод; 2 — дверь; 3 — блок вентилей; 4 — переходные шины; 5 — окно для подключения вентилятора; 6 — общий воздуховод; 7 — основание шкафа; 8 — вывод

Преобразователь ПВЭ-5 состоит из шести шкафов, предназначен для установки на открытом воздухе и не требует принудительной вентиляции. Аналогичные конструкции имеют преобразователи ПВКЕ-2, ПВКЕ-3.
Преобразователь ПВЭ-5 имеет 420 вентилей. Такие преобразователи устанавливают на открытой части тяговой подстанции, они бесшумны в работе, не требуют расхода электроэнергии на собственные нужды, просты и удобны в обслуживании и более надежны в работе.

Преобразователи с масляным ВКМБ и воздушно-масляным охлаждением ВКМВ конструктивно сложнее, а наличие трансформаторного масла удорожает эксплуатацию. Применяют их в тех случаях, когда другие преобразователи использовать невозможно по условиям загрязненности атмосферы.

Рис. 28. Трехфазная мостовая схема выпрямительного агрегата
Преобразовательный агрегат, собранный по трехфазной мостовой схеме (рис. 28), имеет более простой, чем у преобразователя ПВЭ-3 с нулевой схемой, трансформатор ТДП-12500/10Ж (отсутствует уравнительный реактор и утроитель частоты). Общее число вентилей в агрегате такое же, как и в выпрямителе равной мощности, собранном по нулевой схеме.
Необходимость в инверторных агрегатах возникает при применении рекуперативного торможения. Энергия рекуперирующего электровоза может потребляться другими электровозами, работающими в тяговом режиме, а избыток ее можно превращать в тепловую энергию или передавать в первичную питающую сеть переменного тока. Для приема избыточной энергии устанавливают поглощающие резисторы, а для преобразования в переменный ток — выпрямительно-инверторные агрегаты. Чтобы перевести выпрямительный агрегат в инверторный режим, необходимо изменить его полярность, т. е. катод присоединить к рельсу, а среднюю точку трансформатора — к контактной сети, так как при рекуперации направление тока на подстанции изменяется на обратное по сравнению с направлением его в режиме выпрямления.
Использование тиристоров позволяет осуществлять бесконтактное переключение обмоток трансформатора и групп тиристоров при переходе агрегата из одного режима в другой. На стороне постоянного тока переключение производится быстродействующими выключателями, которые одновременно являются и защитой от токов к. з. Переход такого агрегата из режима выпрямления в инверторный и наоборот осуществляется автоматически.
Рассмотрим выпрямительно-инверторный агрегат ВИПЭ-1 на тиристорах (рис. 29). Он подключен к трансформатору ТДПУ-20000/10И, обмотки которого соединены по схеме звезда — две обратные звезды с уравнительным реактором. В преобразователе применены лавинные тиристоры ТЛ2-150-6, которые смонтированы в шести шкафах — фазах, в каждом по шесть параллельных ветвей, фаза содержит девять последовательно соединенных тиристоров в инверторной группе, шесть — в выпрямительной и 15 — в общей группе. Для инвертора необходимо иметь большие фазные напряжения, чем для выпрямителя, поэтому используют дополнительные выводы вторичной обмотки трансформатора.
Переключение из выпрямительного режима в инверторный происходит при снижении нагрузки и повышении напряжения на шинах постоянного тока относительно напряжения переменного тока. Вследствие частых переключений из одного режима в другой (в сутки 50—70 раз) эти агрегаты наиболее подвержены воздействию перенапряжений. Защита от них осуществляется, как и для агрегата ПВЭ-3 (см. рис. 26).
Преобразователь ВИПЭ-1 имеет принудительное воздушное охлаждение. Технические данные преобразователя: Uи=3,3 кВ; Umax=4,0 кВ; ток=2000 А. Допустимая перегрузка в течение 15 мин 3600 А. На подстанциях устанавливают также преобразователи ВИПЭ-2, имеющие более высокую надежность, экономичные и удобные в эксплуатации.

Читайте также:  Дома опасность поражения электрическим током

Рис. 29. Принципиальная схема выпрямительно-инверторного агрегата ВИПЭ-1 на тиристорах:
1 и 2 — сглаживающие реакторы; 3 — реактор инвертора; 4 и 5 — БВ соответственно выпрямительного и инверторного режимов

Для регулирования напряжения и его стабилизации используется преобразователь ПВЭР, обеспечивающий бесконтактное регулирование выпрямленного напряжения в пределах 3200—3800 В при изменении тока нагрузки до 3000 А. Преобразователь ПВЭР включает в себя два преобразователя: на неуправляемых и управляемых вентилях (рис. 30). Преобразователь 3 на неуправляемых вентилях со схемой соединения звезда —
две обратные звезды с уравнительным реактором подключен к трансформатору 1, а преобразователь 4 на тиристорах соединен по трехфазной мостовой схеме и подключен к трансформатору 2. Изменением угла регулирования преобразователя на тиристорах система автоматического регулирования обеспечивает заданное напряжение выпрямленного тока.

Рис. 30. Принципиальная схема агрегата ПВЭР с регулированием выпрямленного напряжения:
1 и 2 — трансформаторы; 3 — преобразователь на неуправляемых вентилях; 4 — то же на тиристорах; 5 — помехозащитные реакторы: 5 — реактор для уменьшения
Совершенствование преобразовательных агрегатов осуществляется использованием неуправляемых вентилей на токи 250—300 А и тиристоров на 200—250 А с напряжением переключения 2500 В и выше, переходом на естественное воздушное охлаждение, использованием экономичных трансформаторов и трехфазных мостовых схем. Применение в преобразователях вентилей более высокого класса позволяет уменьшить их количество и габариты преобразователя.
Трансформаторы преобразовательных агрегатов предназначены для питания выпрямительных и выпрямительно-инверторных агрегатов. Они имеют мощность от 1850 до 12 750 кВ-А, напряжение первичной обмотки 6, 10, 35, 110 кВ. По конструкции эти трансформаторы отличаются от промышленных схемой соединения обмоток, размещением и креплением их на сердечниках, а некоторые еще наличием уравнительного реактора. Трансформаторы имеют масляное охлаждение, на каждом сердечнике их размещены одна первичная и две вторичные обмотки (снаружи).
Обозначения типов трансформаторов расшифровываются следующим образом. Например, ТМПУ-16000/ /10Ж; Т — трехфазный, М — с естественным масляным охлаждением, П — для полупроводниковых преобразователей, У — с уравнительным реактором, типовая мощность 16 000 кВ-А, напряжение первичной обмотки 10 кВ, Ж — для электрифицированного железнодорожного транспорта. Типовая мощность представляет собой мощность обычного трансформатора (двухобмоточного), магнитопровод которого использован для тягового трансформатора. Номинальная мощность ТМПУ-16000/10Ж составляет 11 840 кВ-А.
Трансформаторы подстанций дорог однофазного тока применяют различных типов с различными схемами соединения обмоток и разным числом их. Выбор типа трансформатора определяется условиями первичного и тягового электроснабжения, наличием и мощностью районной нагрузки. На железных дорогах СССР используют в основном трехфазные трехобмоточные трансформаторы, включаемые по схеме звезда — звезда — треугольник, типа ТДТНЖ (трехфазный, масляный, с принудительным охлаждением — дутьем, трехобмоточный, с регулированием напряжения под нагрузкой, для железнодорожного транспорта) мощностью 25, 32, 40 MB-А. Первичное напряжение 110, 150, 220 кВ, вторичное на электрическую тягу 27,5 кВ для районных потребителей 38,5 или 11 кВ.
Для питания только тяговой нагрузки предназначаются трехфазные двухобмоточные трансформаторы ТДГ и ТДНГ со схемой соединения обмоток звезда — треугольник такой же мощности, как и трехобмоточные. Соединение тяговой обмотки треугольником более целесообразно, так как при этом достигается лучшее использование меди обмоток и более пологая внешняя характеристика.
Трансформаторы позволяют регулировать напряжение под нагрузкой на первичной обмотке с изменением числа витков обмотки.
При однофазной тяговой нагрузке неизбежна несимметрия нагрузок фаз питающей трехфазной системы, вследствие чего и напряжение на шинах потребителей трехфазного тока оказывается несимметричным. Несимметрия токов в сети вызывает дополнительные потери энергии, перегрузку ВЛ, силовых трансформаторов и генераторов электростанции, а несимметрия напряжения приводит к дополнительным потерям в трехфазных двигателях, снижению начального вращающегося момента, недопустимому нагреву двигателей. Для симметрирования нагрузок фаз питающей энергосистемы тяговые подстанции присоединяют так, чтобы нагрузка от нескольких подстанций, работающих параллельно, равномерно распределялась по фазам питающих ВЛ (рис. 31).
На всех подстанциях используют трансформаторы одной группы и к рельсу присоединяют один и тот же вывод вторичной обмотки с. При этом более нагруженными будут фазы ас и cb вторичной и соответственно Ат и Ст первичной обмоток трансформатора. Фаза вторичной обмотки, не соединенная с рельсом, и соответственно фаза Вт первичной будут недогружены.
Присоединяя фазу Вт к разным фазам ВЛ на всех подстанциях (на рис. 31 отмечена звездочкой), получим более равномерную нагрузку фаз ВЛ.
Выводы Ат Ст первичной и а и b вторичной обмоток трансформатора присоединяют к фазам ВЛ и к контактной сети в определенной последовательности, чтобы смежные подстанции работали параллельно на тяговую сеть.

Рис. 31. Схема подключения подстанций к ЛЭП и питания тяговой сети на дорогах переменного тока (НВ — нейтральная вставка)

Так, участок тяговой сети I питается от фазы ас вторичных обмоток трансформаторов подстанций 1 к 2 (и фазы АТ первичной) и, следовательно, фазы А линии электропередачи А; аналогично участок II — от фазы бс подстанций 2 и 3, т. е: от фазы В линии электропередачи, и участок III — от фазы ас подстанций 3 и 4, т.е. от фазы С линии электропередачи, и т.д.
При этой схеме и двустороннем питании ВЛ для равномерной ее нагрузки необходим цикл из шести подстанций; три последующие подстанции должны присоединяться к ВЛ в обратном порядке по сравнению с рассмотренной схемой, т. е. 3, 2, 1.
В системе электроснабжения 2X25 кВ (см. рис. 2) используются однофазные тяговые трансформаторы ОРДНЖ 16000/110 (однофазный, с расщепленной вторичной обмоткой, с дутьем, с регулированием напряжения под нагрузкой, для железных дорог) мощностью 16 MB-А и автотрансформаторы АОМНЖ-10000/55/27,5 76
(однофазный, масляный) мощностью 10 MB-А. Симметрирование токов в питающих ВЛ осуществляется так же, как и в системе 25 кВ (см. рис. 31).

Источник



Выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП)

Опубликовано 30.08.2019 · Обновлено 07.04.2021

Многих интересует серьезный вопрос – что такое выпрямительные установки и выпрямительно-инверторные преобразователи?

Данная тема напрямую касается электровозов и электропоездов переменного тока. На данных локомотивах и электропоездах применяют в основном тяговые электродвигатели постоянного (пульсирующего) тока. Проводится большая работа по установке на электровозы переменного тока тяговых электродвигателей переменного тока (асинхронных), но пока их внедрение носит экспериментальный характер. Высокое напряжение в контактной сети переменного тока (25000 Вольт) и значительно меньшее напряжение на коллекторах тяговых электродвигателей (ТЭД) постоянного тока требует необходимости использования тяговых трансформаторов для понижения напряжения и преобразователей (диодов) для выпрямления переменного тока в постоянный.

Читайте также:  Мощность в цепи переменного тока лекция

Выпрямительно-инверторные преобразователи

Выпрямительно-инверторные преобразователи

Появление таких преобразователей – кремниевых вентилей: диодов, стало крупным научно-техническим достижением в электровозостроении. Началось их внедрение на электровозах и электропоездах. Это всем известные электровозы серии ВЛ60 всех индексов и ВЛ80 С и Т, кроме электровоза ВЛ80Р, о нем расскажу позже. Диоды, конструктивные названия которых – вентиль лавинный (ВЛ), размещаются в выпрямительных установках (ВУ), по одной установке на тележку. После выпрямления в выпрямительных установках ток, для сглаживания пульсаций, проходит через сглаживающий реактор и далее в цепь тягового электродвигателя.

Электровоз ВЛ80с с наливняком

Электровоз ВЛ80с с наливняком

На электровозах ВЛ80 С и Т применяется реостатное торможение (торможение электродвигателями), которое требует установки еще одной выпрямительной установки возбуждения (ВУВ), которая предназначена для выпрямления и плавного регулирования тока в обмотках возбуждения ТЭД. Такое прогрессивное электрическое торможение как рекуперативное (возврат электроэнергии, вырабатываемой ТЭД в генераторном режиме в контактную сеть) для электровозов переменного тока данных конструкций было невыполнимо, до появления выпрямительно-инверторных преобразователей (ВИП), но об этом позже.

Контроллер машиниста

Контроллер машиниста

Регулирование напряжения тяговых электродвигателей происходит на стороне низшего напряжения тягового трансформатора, путем подключения его обмоток. Для этого на электровозах установлен электрический контроллер главный – ЭКГ8Ж. Данный контроллер имеет 30 кулачковых контакторов без дугогашения и четыре с дугогашением (А, Б, В и Г), кулачковые валы и электродвигатель (сервомотор). Во избежание короткого замыкания при переключении секций устанавливается переходной реактор. Управление осуществляется контроллером машиниста, имеющим 33 позиции, причем продолжительное время можно работать на выделенных (ходовых) позициях, каждая пятая, остальные являются переходными.

Вспоминаю, в целом ЭКГ работают устойчиво, но иногда могут случаться и поломки – сгорает предохранитель сервомотора или частенько валы ЭКГ «загоняет за ноль» и приходится останавливаться, опускать токоприемники, проходить в высоковольтную камеру (ВВК) и вручную скручивать валы ЭКГ специальным ключом, ориентируясь по специальным рискам на лимбе вала. Но вот совершенно новые возможности для электровозов переменного тока открылись после появления управляемых кремниевых вентилей – тиристоров (управляемых диодов).

Выпрямительно-инверторные преобразователи

Тиристоры

Эти уникальные полупроводниковые приборы, устанавливаемые в мостовые схемы, могут не только выпрямлять переменный ток, но и регулировать его величину, а также постоянный ток изменять в переменный (инвертирование). Они позволили придать совершенно новые качественные характеристики локомотивам: во-первых, обеспечить плавное регулирование напряжение на ТЭД в режиме тяги; во-вторых, осуществить ранее невозможное для электровозов переменного тока — рекуперативное торможение. Принцип прост – секции трансформатора подключаются к плечам ВИП, через которые регулируется напряжение. Такая схема предусматривает четыре зоны регулирования выпрямленного напряжения при трех секциях вторичной обмотки тягового трансформатора. Ну а когда применяется электрическое торможение, то постоянный ток, вырабатываемый ТЭД в генераторном режиме, проходит через ВИП процесс инвертирования – преобразования его из постоянного в переменный, что и позволяет возвращать его в контактную сеть уже переменным.

Управляются эти процессы контроллером машиниста (небольшой штурвал или рукоятка на пульте) посредством цепей управления, контроллер имеет четыре зоны регулирования и просто плавно переводится из одной зоны в другую или обратно. Такая бесконтактная, безынерционная электронная система управления электровозом позволяет удобно и быстро изменять режимы движения. Так, переключение до полного напряжения на коллекторах ТЭД, переход на режим выбега и повторный выход на самое высокое напряжение занимает всего 1-2 секунды. Переход из режима тяги в режим рекуперативного торможения и обратно занимает около 9 секунд. И никакого ЭКГ не надо! Все происходит быстро, четко и плавно!

Конструктивно выпрямительно-инверторный преобразователь состоит из блока силового (БС) и блока питания (БП). Остовом для расположения всех элементов является сварной каркас из профильной и листовой стали. Части в каркасе расположены с учетом удобства выполнения монтажа и обслуживания при эксплуатации и теплового режима элементов. В принципе все. Когда мы пересели на электровозы ВЛ65 и ЭП1, 1М в пассажирском движении и 3ЭС5К «Ермак» в грузовом, то сразу почувствовали в полной мере все преимущества данной схемы! Как говорится – небо и земля! Необходимо отметить, что внедрение выпрямительно-инверторных преобразователей дело очень современное. Нет. В 1976 году в СССР началось серийное производство грузовых двухсекционных электровозов переменного тока оснащенных выпрямительно-инверторными преобразователями – ВЛ80Р, а в 1983 году электровозов ВЛ85, ну а затем начался серийный выпуск пассажирских электровозов — ВЛ65, ЭП1, ЭП1М, ЭП1П и грузовых – 2ЭС5К, 3ЭС5К и 4ЭС5К, объединенных одним названием «Ермак». Все они оборудованы рекуперативным торможением. Вот такой революционный прорыв в электровозостроении совершил полупроводниковый прибор – тиристор!

Источник

Преобразователи тока для железных дорог

ГОСТ 33323-2015
(IEC 61287-1:2005)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СИЛОВЫЕ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Характеристики и методы испытаний

Power convertors for railway rolling stock. Characteristics and test methods

Дата введения 2016-03-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) и Обществом с ограниченной ответственностью «Центр нормативно-технической документации «Регламент»

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 524 «Железнодорожный транспорт»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 18 июня 2015 г. N 47)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 сентября 2015 г. N 1319-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33323-2015 (IEC 61287-1:2005) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2016 г.

5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту.

IEC 61287-1:2005* Railway applications — Power convertors installed on board rolling stock — Part 1: Characteristics and test methods (Преобразователи полупроводниковые силовые для железнодорожного подвижного состава. Часть 1. Технические требования и методы испытаний) путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ТС 9.

Перевод с английского языка (en).

Официальный экземпляр международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, имеется в «Обществе с ограниченной ответственностью «Центр нормативно-технической документации «Регламент».

Читайте также:  Меры оказания первой помощи при поражении электрическим током охрана труда

В настоящем стандарте исключен текст международного стандарта на французском языке (fr).

Степень соответствия — модифицированная (MOD).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта в связи с особенностями построения межгосударственной системы стандартизации.

Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 54800-2011*

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

В настоящем стандарте раздел «Нормативные ссылки» изложен в соответствии с ГОСТ 1.5-2001 и выделен курсивом. В тексте стандарта соответствующие ссылки выделены курсивом. Стандарты, дополнительно включенные в настоящий стандарт, выделены в разделе «Нормативные ссылки» полужирным курсивом*.

* В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах «Предисловие», «Введение», 3 «Термины и определения», приложениях ДГ, ДД, ДЕ и примечаниях приводятся обычным шрифтом; отмеченные по тексту документа знаком » » выделены полужирным курсивом, остальные по тексту документа выделены курсивом — Примечание изготовителя базы данных.

В настоящем стандарте изменено содержание раздела 3, 4.1.3.1, 4.1.4.1-4.1.4.4, 4.2.5.1, 4.2.8.2, 4.2.10.1, 4.3.3, 4.4.1.1, 4.5.2.1, 4.5.3.10.1, 4.5.3.12, 5.3.1, 6.2.1, 6.2.2, 8.2, 8.8, которые выделены вертикальной линией*, расположенной на полях этого текста слева (четная страница) или справа (нечетная страница). Оригинальный текст этих пунктов примененного международного стандарта и объяснение причин внесения отклонений приведены в дополнительном приложении ДА.

* В электронном варианте текст измененных положений выделен одиночной вертикальной линией справа от соответствующего текста. — Примечание изготовителя базы данных.

В отличие от применяемого международного стандарта в настоящий стандарт не включены:

— ссылки на IEC 60050-551:1998 «Международный электротехнический словарь. Глава 551. Силовая электроника», IEC 61133:2006 «Железные дороги. Подвижной состав. Испытания подвижного состава после сборки перед вводом в эксплуатацию», IEC 61377-1:2006 «Подвижной состав железных дорог. Часть 1. Комбинированные испытания двигателей переменного тока с инверторным питанием и их система управления», IEC 61377-2:2006 «Подвижной состав железных дорог. Часть 2. Тяговые двигатели постоянного тока с прерывистым питанием», IEC 61377-3:2006 «Подвижной состав железных дорог. Часть 3. Комбинированные испытания двигателей переменного тока с питанием от двухзвенного преобразователя и система их регулирования», которые нецелесообразно применять из-за отсутствия принятых гармонизированных стандартов;

— приложение А «Конфигурация принципиальной электрической схемы» в связи с отсутствием ссылки на него в примененном международном стандарте;

— приложение Н, содержащее национальные стандарты других государств;

— приложение С в связи с использованием значений воздушных зазоров, отличных от приведенных в примененном международном стандарте.

Настоящий стандарт дополнен отдельными фразами, которые в тексте стандарта выделены полужирным курсивом.

Дополнительные требования приведены в дополнительном приложении ДЕ.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на силовые полупроводниковые преобразователи железнодорожного подвижного состава, предназначенные для питания:

Настоящий стандарт распространяется на законченные узлы преобразователей вместе с их монтажными устройствами, включая:

— модули полупроводниковых приборов;

— встроенные системы охлаждения;

— элементы промежуточных соединений для передачи постоянного тока, включая все необходимые фильтры, связанные с сетью передачи постоянного тока;

— полупроводниковые драйверы и соответствующие датчики;

— встроенные цепи защиты.

Настоящий стандарт не распространяется на преобразователи, которые обеспечивают питанием электронные полупроводниковые драйверы, и на другие источники питания, связанные с работой преобразователей, например для датчиков.

Настоящий стандарт устанавливает условия эксплуатации, основные характеристики и методы испытаний силовых полупроводниковых преобразователей железнодорожного подвижного состава.

Требования и положения, подлежащие согласованию между изготовителем и потребителем, приведены в приложении В.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 2.601-2013 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ 2.602-2013 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы

ГОСТ 2.610-2006 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения эксплуатационных документов

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.007.11-75 Система стандартов безопасности труда. Преобразователи электроэнергии полупроводниковые. Требования безопасности

ГОСТ 20.39.312-85 Комплексная система общих технических требований. Изделия электротехнические. Требования по надежности

ГОСТ 2582-81 Машины электрические вращающиеся тяговые. Общие технические условия

ГОСТ 6962-75 Транспорт электрифицированный с питанием от контактной сети. Ряд напряжений

ГОСТ 9219-88 Аппараты электрические тяговые. Общие технические требования

ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15543.1-89 Изделия электротехнические и другие технические изделия. Общие требования в части стойкости к климатическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 16962.1-89 (МЭК 68-2-1-74) Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции

Источник

DC/DC источники питания для применения на железнодорожном транспорте

Для приборов, используемых на железнодорожном транспорте, как и для любой электроники важно качественное электропитание. Используемые источники питания должны учитывать особенности бортовой сети. К сожалению, обеспечить сразу все требуемые параметры довольно сложно, на это влияют и рабочий диапазон напряжений ж/д сетей от 40 до 160В с номинальным напряжением 110В, и большие броски напряжения (до 280-600В ) с пульсациями и просадками в широких пределах.

Не весь подвижной состав построен с учетом современных технологий, а оборудование должно работать и в локомотивах старой постройки, где коммутация осуществляется силовыми реле с залипанием и дребезгом контактов, что приводит к значительным броскам напряжения. К тому же источники питания должны работать и при низких температурах от -40С до -55С, выдерживая постоянные вибрации и удары до нескольких g.

Сконструировать источник питания, удовлетворяющий всем этим параметрам — трудная задача. Тем не менее, на рынке существуют готовые решения от разных производителей, которые уже прошли испытания временем и хорошо себя зарекомендовали при работе на железнодорожном транспорте, в автомобильных и авиационных системах.

Модули питания удовлетворяют требованиям стандартов EN50121-3-2 (по электромагнитным помехам) и EN50155/EN50121-3-2 (по импульсным перенапряжениям), а так же соответствуют требованиям стандарта RIA12. Позволяют создавать многофазные системы питания от бортовой сети на несколько киловатт с резервированием и распределением мощности между источниками с точностью до 1%.

Источник