Библиографическое описание:

Бейбулатова С. И., Селиверов Д. И. Надёжный аккумуляторный резерв систем железнодорожной автоматики и телемеханики // Молодой ученый. — 2012. — №2. — С. 48-50.

В системах железнодорожной автоматики и телемеханики применяются два режима работы аккумуляторных батарей: буферный и циклический.

При режиме непрерывного подзаряда - буферном режиме работы батарея постоянно подключена к зарядному устройству и к нагрузке. Если в электрической сети есть напряжение, то после зарядки, батарея в течение длительного времени находится под действием конечного напряжения зарядки. Ток, протекающий через батарею, компенсирует саморазряд батареи и постоянно поддерживает батарею в полностью заряженном состоянии. В случае отключения напряжения в питающей электрической сети, батарея разряжается на подключенную к ней нагрузку.

Для работы аккумуляторной батареи в буферном режиме и непосредственного питания релейных цепей сигнальных точек автоблокировки, входных светофоров, автоматических переездных сигнализаций в середине прошлого столетия использовались выпрямители типа ВАК. Выпрямители кремниевые типа ВАК-Б выпускались с 1969 года взамен выпрямителей купроксных типа ВАК-А, с 1974 года кремниевые диоды были заменены на селеновые элементы, при этом электрические характеристики остались неизменными. Такой режим эксплуатации аккумуляторов более трудоёмкий в обслуживании в сравнении с циклическим, так как он приводил к постепенному разложению воды, входящей в состав электролита, и к необходимости периодической доливки дистиллированную воды в аккумулятор. [1]

При циклическом режиме работы батарея заряжается, а затем отключается от зарядного устройства. Разряд-заряд батареи производится автоматически по мере необходимости. Для работы аккумуляторной батареи в циклическом режиме применяется регулятор тока автоматический РТА.

Прибор РТА более поздняя разработка и выпускался промышленностью до 1994 года. Он предназначен для выпрямления и регулирования тока заряда аккумуляторной батареи из 6 или 7 кислотных аккумуляторов в режиме постоянного заряда и автоматического ускоренного заряда ее максимальным током выпрямителя. А также прибор РТА предназначен для питания сигнальных точек автоблокировки постоянного тока, входных светофоров, автоматических переездных сигнализаций, постов релейной полуавтоматической блокировки и других устройств железнодорожной автоматики. Такой регулятор обеспечивает два режима работы: ФЗ - дозаряд батареи после ее разряда максимальным током; ПЗ - постоянный подзаряд батареи при напряжении 2,2 В на каждый аккумулятор. Режимы работы РТА переключаются автоматически.

Номинальное напряжение аккумуляторной батареи: при 6 аккумуляторах-12 В; при 7 аккумуляторах-14 В. РТА может работать с трансформатором типа ПОБС-2М и с выпрямителем типа ВАК-13. РТА имеет встроенные защиты: несамовосстанавливаемую от снижения напряжения на нагрузке ниже 2В; самовосстанавливаемую от повышения напряжения на нагрузке более 15В при шести аккумуляторах и более 17,5В при 7 аккумуляторах. Прибор РТА предназначен для эксплуатации при температуре окружающего воздуха в пределах от минус 50 до плюс 60 градусов и имеет массу не более 5 кг. В настоящее время при проектировании, новом строительстве, реконструкции и ремонте устройств автоматики и телемеханики применяется только циклический режим работы аккумуляторных батарей. [2]

Условия эксплуатации аккумуляторной батареи сильнейшим образом влияют на её долговечность и безотказность. Так в режиме непрерывного подзаряда - буферном режиме работы аккумуляторной батареи несвоевременное обслуживание снижает её ресурс. Во-первых, возможен перезаряд и электролит в батарее "закипает", то есть начинается активное выделение паров воды из электролита. Поэтому в режиме непрерывного подзаряда аккумуляторов нужно регулярно контролировать уровень электролита в банках батареи и при необходимости доливать в дистиллированную воду иначе наступает сульфатация батареи. Сильно сульфатированную батарею необходимо менять: ремонт её невозможен. Во-вторых, под действием избыточного давления накапливающихся газов при перезаряде активная масса аккумулятора разрыхляется и выкрашивается. Вибрация от проходящих поездов ускоряет этот процесс. Все эти негативные явления приводят к снижению ёмкости аккумуляторов, преждевременному их старению и не гарантирует надёжного резерва.

К сожалению, случаи ненадлежащего исполнении работ по техническому обслуживанию аккумуляторных батарей в хозяйстве автоматики и телемеханики имеют место. Причины тому разные, в том числе и «человеческий фактор», и недоукомплектованность штата дистанций сигнализации, централизации и блокировки. Поэтому в действующих устройствах СЦБ управляющих движением поездов взамен снятого с производства выпрямителя ВАК сейчас внедряется автоматический регулятор тока РТА с трансформатором ПОБС-2 в электрической схеме. Такое техническое решение позволяет автоматически переключать режимы работы батареи и регулировать ток её заряда. В связи с этим в современных условиях модернизация самого автоматического регулятора тока с целью повышения надёжности его работы является актуальной.

Следующим этапом на пути повышения качества работы схем электропитания железнодорожной автоматики стало создание регулятора тока автоматического РТА-1 выпуск, которого был начат ещё с декабря 1993 года. По сравнению с первым РТА, РТА-1 имеет следующие достоинства: установка режима непрерывного подзаряда осуществляется в условиях РТУ, а не на месте эксплуатации; наличие на регуляторе индикатора контроля напряжения питания; возможность отключения батареи без добавления внешних конденсаторов; возможность работы от нулевого значения тока нагрузки, в то время как при РТА необходимо включать балластный резистор для создания тока не менее 1А; возможность включения выходного реле контроля режима форсированного заряда ФЗ.

Регулятор тока РТА-1 может подвешиваться на стенке релейного шкафа с помощью скоб, имеющихся на дне прибора, или размещается на полке релейного шкафа наружной установки типа ШРУ-М, располагаемых на сигнальных точках автоблокировки, у входных светофоров и на переездах с автоматической переездной сигнализацией. Диапазон рабочих температур прибора РТА-1 от минус 40 до плюс 60 градусов. Масса прибора, по сравнению с РТА также изменилась и достигла 7кг. [2]

Модернизированным аналогом, разработанным взамен регуляторов РТА и РТА-1, стал прибор РТА-М. Регулятор построен на современной элементной базе с применением усилителей постоянного тока ведущих мировых производителей. Он также предназначен для выпрямления, а также автоматического или ручного регулирования тока заряда аккумуляторной батареи в режимах: подзаряда и автоматического форсированного заряда при максимальном токе выпрямителя. Батарея может состоять из шести или семи аккумуляторов.

Для визуального контроля состояния системы регулятора предусмотрена встроенная индикация. С помощью РТА-М контролируются обрыв цепи заряда, короткое замыкание аккумуляторной батареи, перезаряд, сверхдопустимый разряд или перегрев аккумуляторной батареи. Также отслеживается исправность самого блока и наличие питающего напряжения. Кроме этого есть возможность форсировать заряд аккумуляторной батареи, проводить диагностику состояния системы РТА-М. Светодиодная индикация блока позволяет визуально определять состояние этой системы и исправность цепей диагностики РТА-М. Через устройство диагностики регулятора информация о состоянии блока поступает в систему диспетчерского контроля. [3]

Следующим современным усовершенствованным аналогом регуляторов тока РТА и РТА1 является РТА-Ц, который используется для замены РТА и РТА1. Регулятор тока автоматический цифровой РТА-Ц, совместно с трансформатором ПОБС-2А или выпрямителем типа ВАК-13, предназначен для регулирования тока заряда аккумуляторной батареи в режимах постоянного подзаряда ПЗ и ускоренного заряда УЗ.

 Отличительные особенности этого устройства следующие: не требует регулировки порогов переключения режимов ПЗ и УЗ; наличие индикации напряжения питания, режимов ПЗ и УЗ; упрощена схема включения; полностью совместим с существующим оборудованием. Регулятор тока РТА-Ц автоматически переключает режимы работы батареи и дает сигнализацию режимов ПЗ и УЗ.

Прибор РТА-Ц предназначен для работы при температурах от минус 40 до плюс 65 градусов и относительной влажности воздуха 95%. Масса регулятора, по сравнению с предыдущими разработками значительно снижена и не превышает 4кг.
Цикличный режим работы аккумуляторов заряд-разряд продляет срок службы батареи, увеличивается при этом периодичность обслуживания аккумуляторов специалистами СЦБ, сокращаются эксплуатационные расходы. Более того возможность подключения современных типов РТА к системе диспетчерского контроля позволяет контролировать исправное состояние самих регуляторов тока. [4]


Литература:

  1. Выпрямители аккумуляторные купроксные типа ВАК-А scbist.com.
  2. Регулятор тока РТА и РТА-1. scbist.com
  3. Регулятор тока РТА-М. Прайс-лист электротехнического завода «ГЕКСАР» 2011г.
  4. Регулятор РТА-Ц. НПП «Стальэнерго». stalenergo.ru
Основные термины: аккумуляторной батареи, заряда аккумуляторной батареи, работы аккумуляторной батареи, тока заряда аккумуляторной, регулирования тока заряда, железнодорожной автоматики, режимы работы батареи, Регулятор тока, режиме непрерывного подзаряда, аккумуляторной батареи сильнейшим, аккумуляторной батареи несвоевременное, напряжение аккумуляторной батареи, режиме работы батарея, перегрев аккумуляторной батареи, замыкание аккумуляторной батареи, заряд аккумуляторной батареи, регулятор тока, буферном режиме работы, тока автоматический, постоянного тока

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle