RU2251495C2 - Device to reduce electromagnetic influence of ac electrified railway onto wire communication lines - Google Patents
Device to reduce electromagnetic influence of ac electrified railway onto wire communication lines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2251495C2 RU2251495C2 RU2003101577/11A RU2003101577A RU2251495C2 RU 2251495 C2 RU2251495 C2 RU 2251495C2 RU 2003101577/11 A RU2003101577/11 A RU 2003101577/11A RU 2003101577 A RU2003101577 A RU 2003101577A RU 2251495 C2 RU2251495 C2 RU 2251495C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- communication line
- source
- voltage
- phase
- ground
- Prior art date
Links
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
Description
Устройство относится к проводным линиям связи, расположенным вблизи электрифицированных на переменном токе железных дорог.The device relates to wired communication lines located near electrified on alternating current railways.
Контактная сеть представляет собой однопроводную линию с возвратом тока через землю (рельс), создающую интенсивное электромагнитное поле, которое влияет на пространство, окружающее железную дорогу. В зоне этого электромагнитного влияния находятся проводные линии связи. Для защиты каналов связи от наведенных напряжений, в основном, применяются включенные по концам линии дифференциальные трансформаторы с заземленной средней точкой. Однако эти и многие другие меры не достаточно защищают каналы связи от опасных и мешающих влияний контактной сети. При соединении линии связи к земле возникают опасные и мешающие влияния от тока контактной сети. Во всех существующих устройствах связь с землей применяется для снижения электрической (емкостной) составляющей электромагнитного влияния. Она имеет более значительный уровень наведенного напряжения в линии связи, чем магнитная. Магнитная составляющая зависит от тока контактной сети и индуктивной связи между контактной сетью и линией связи.The contact network is a single-wire line with the return of current through the earth (rail), creating an intense electromagnetic field that affects the space surrounding the railway. In the area of this electromagnetic influence are wire lines. To protect communication channels from induced voltages, mainly used are differential transformers connected at the ends of the line with a grounded midpoint. However, these and many other measures do not sufficiently protect the communication channels from the dangerous and interfering influences of the contact network. When the communication line is connected to the earth, dangerous and disturbing influences from the current of the contact network arise. In all existing devices, communication with the ground is used to reduce the electrical (capacitive) component of the electromagnetic effect. It has a more significant level of induced voltage in the communication line than magnetic. The magnetic component depends on the current of the contact network and the inductive coupling between the contact network and the communication line.
Известно устройство для снижения электромагнитных влияний электрических железных дорог на каналы проводной связи (Авт. св-во №1400922 от 12.12.1988 г., Бюл. №35 от 23.09.1991 г.). Оно представляет собой комплекс, состоящий из датчика тягового тока; узла обработки сигнала (состоящего из селектора тягового тока); фазоздвигающего блока; блока регуляторов сдвига фазы; блока масштабных усилителей; смесителя; селектора тягового тока и источника тока, подающего сигнал в противофазе тяговому току в защитный экранирующий провод. Общим является источник подачи энергии и блок сдвига фазы.A device is known for reducing the electromagnetic effects of electric railways on wire communication channels (Aut. Sv-in No. 1400922 from 12.12.1988, Bull. No. 35 from 09/23/1991). It is a complex consisting of a traction current sensor; signal processing unit (consisting of a traction current selector); phase-shifting block; block phase shift regulators; block of large-scale amplifiers; a mixer; a traction current selector and a current source supplying a signal in antiphase to the traction current in a protective shielding wire. Common is the power supply source and the phase shift unit.
Известно также устройство для снижения электромагнитного влияния электрических железных дорог на каналы проводной связи (Авт. св-во №1289712 от 29.07.1985 г., Бюл. №21 от 07.06.1988 г.), содержащее источник подачи энергии и блок сдвига фазы, являющиеся общими элементами для аналога и заявленного устройства.There is also known a device for reducing the electromagnetic effect of electric railways on wire communication channels (Aut. Sv-in No. 1289712 from 07/29/1985, Bull. No. 21 from 06/07/1988), containing an energy supply source and a phase shift unit, which are common elements for the analogue and the claimed device.
Наиболее близким по сущности к предлагаемому устройству является устройство (Авт. св-во №1400922 от 12.12.1988 г., Бюл. №35 от 23.09.1991 г.). В этом устройстве получаемый сигнал тягового тока разлагается на гармонический состав, сдвигается по фазе на 180° эл., усиливается до необходимого уровня, складывается по гармоникам и через источник подается в защитный провод.The closest in essence to the proposed device is the device (Aut. Sv-in No. 1400922 from 12.12.1988, Bull. No. 35 from 09/23/1991). In this device, the received traction current signal is decomposed into a harmonic composition, phase shifted by 180 ° el., Amplified to the required level, added up by harmonics and fed through a source to the protective conductor.
В этом устройстве-прототипе используется компенсация тягового тока, имеющего широкий мешающий спектр гармонического состава (до 61 гармоники). В настоящее время применение электровозов с тиристорным управлением еще в несколько раз увеличивает ширину мешающего спектра и, как следствие, устройство-прототип не может обеспечить компенсацию во всем мешающем спектре. Выделение гармоник высших порядков из-за постоянно сужающейся полосы выборки становится не возможным и не реализуется аппаратурным путем.This prototype device uses traction current compensation, which has a wide interfering harmonic spectrum (up to 61 harmonics). Currently, the use of thyristor-controlled electric locomotives increases the width of the interfering spectrum several times more and, as a result, the prototype device cannot provide compensation in the entire interfering spectrum. The selection of higher-order harmonics due to a constantly narrowing sampling band becomes impossible and is not implemented by hardware.
В заявленном устройстве поставленная задача достигается тем, что устройство подключается не к замкнутому на землю экранирующему проводу, который компенсирует магнитную (случайную) составляющую (как в прототипе), а непосредственно к линии связи через существующие дифференциальные трансформаторы и создает режим обрыва от земли с обеих сторон. Изобретением решается задача повышения защищенности линий связи от опасных и мешающих влияний контактной сети при снижении аппаратурных затрат.In the claimed device, the task is achieved by the fact that the device is connected not to a shielded wire closed to the ground, which compensates for the magnetic (random) component (as in the prototype), but directly to the communication line through existing differential transformers and creates a breakage mode from the ground on both sides . The invention solves the problem of increasing the security of communication lines from dangerous and interfering influences of the contact network while reducing hardware costs.
Указанная задача достигается тем, что устройство, содержащее регулируемый источник и регулятор фазы, согласно изобретению, подключено на одном из концов линии связи между землей и средней точкой дифференциального трансформатора. С помощью введенного регулятора внутреннего индуктивного сопротивления источника линия связи переводится из замкнутой по концам на землю (средние точки дифференциальных трансформаторов соединены с землей) в изолированную от земли. Кроме того, вместо датчика тока вводится датчик напряжения, связанный с напряжением контактной сети и подающий сигнал на регулятор фазы.This task is achieved in that the device containing an adjustable source and a phase regulator, according to the invention, is connected at one end of the communication line between the ground and the midpoint of the differential transformer. Using the introduced regulator of the internal inductive resistance of the source, the communication line is transferred from closed at the ends to the ground (the midpoints of the differential transformers are connected to the ground) to isolated from the ground. In addition, instead of the current sensor, a voltage sensor connected to the voltage of the contact network and supplying a signal to the phase regulator is introduced.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, на котором приведена структурная схема устройства для снижения электромагнитных влияний электрических железных дорог на линии проводной связи, где 1 - контактная сеть; 2 - линия связи; 3 - дифференциальные трансформаторы; 4 - регулируемый источник; 5 - регулятор внутреннего индуктивного сопротивления источника; 6 - регулятор фазы; 7 - датчик напряжения; 8 - естественные емкости проводов линии связи относительно земли.The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a structural diagram of a device for reducing the electromagnetic effects of electric railways on a wireline, where 1 is a contact network; 2 - communication line; 3 - differential transformers; 4 - regulated source; 5 - regulator of the internal inductive resistance of the source; 6 - phase regulator; 7 - voltage sensor; 8 - natural capacitance of the wires of the communication line relative to the ground.
Устройство состоит из датчика напряжения 7, связанного с изменением фазы и амплитуды в контактной сети 1, выдающего сигнал для получения сдвига фазы в блоке 6 и получения необходимой амплитуды компенсации в блоке 4, внутреннее сопротивление которого регулируется блоком 5 в зависимости от емкостей 8, и далее через дифференциальный трансформатор 3 в линию связи 2, на которую влияет контактная сеть 1.The device consists of a voltage sensor 7 associated with a change in phase and amplitude in the contact network 1, issuing a signal to obtain a phase shift in block 6 and to obtain the necessary compensation amplitude in block 4, the internal resistance of which is regulated by block 5 depending on capacitances 8, and then through a differential transformer 3 into the communication line 2, which is affected by the contact network 1.
Устройство работает следующим образом: датчиком 7 создается управляющий сигнал, представляющий собой все линейные и фазные напряжения, связанные с амплитудными и фазными изменениями напряжений питания контактной сети 1. Из этого сигнала регулятором фазы 6 обеспечивается смещение фазового угла напряжения на 180° эл. по отношению к наведенному напряжению в линии связи 2. Затем сигнал усиливается по амплитуде в регулируемом источнике 4. Источник 4 создает величину амплитуды напряжения компенсации, равной амплитуде наведенного напряжения в линии связи. Кроме того, регулируемый источник 4 регулируется по величине внутреннего индуктивного сопротивления блоком 5 для создания с естественной емкостью линии 8 резонанса, при котором полное сопротивление относительно земли будет равно бесконечности. Это является обрывом цепи по отношению к земле. Далее полученное напряжение через дифференциальный трансформатор 3 компенсирует величину наведенного напряжения контактной сети в линии связи 2.The device operates as follows: the sensor 7 creates a control signal, which represents all the linear and phase voltages associated with the amplitude and phase changes in the supply voltage of the contact network 1. From this signal, the phase 6 regulator provides a phase angle angle shift of 180 ° el. in relation to the induced voltage in the communication line 2. Then the signal is amplified in amplitude in the regulated source 4. The source 4 creates a magnitude of the amplitude of the compensation voltage equal to the amplitude of the induced voltage in the communication line. In addition, the adjustable source 4 is regulated by the amount of internal inductive resistance by block 5 to create a resonance line 8 with a natural capacitance, at which the total resistance to earth will be infinity. This is an open circuit in relation to the earth. Further, the voltage obtained through the differential transformer 3 compensates for the induced voltage of the contact network in the communication line 2.
Датчик 7 представляет собой трансформатор с линейными и фазными напряжениями, получающими питание от того же источника, что и контактная сеть. Регулятор фазы 6 выполнен по автотрансформаторной схеме. Регулируемый источник 4 представляет собой трансформатор с регулируемым коэффициентом трансформации. Регулятор внутреннего индуктивного сопротивления источника 5 представляет собой разделительный трансформатор с регулировкой величины выходного сопротивления и коэффициента трансформации.The sensor 7 is a transformer with linear and phase voltages, receiving power from the same source as the contact network. The phase 6 controller is made according to an autotransformer circuit. Adjustable source 4 is a transformer with an adjustable transformation ratio. The regulator of the internal inductive resistance of source 5 is an isolation transformer with adjustable output resistance and transformation ratio.
Предлагаемое устройство, в сравнении с прототипом, обеспечивает снижение влияния контактной сети на линии связи в не зависимости от тягового тока, его формы и величины.The proposed device, in comparison with the prototype, reduces the impact of the contact network on the communication line, regardless of the traction current, its shape and size.
Реализация изобретения возможна в настоящее время на основе применения типового оборудования и блоков.Implementation of the invention is currently possible through the use of standard equipment and units.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003101577/11A RU2251495C2 (en) | 2003-01-20 | 2003-01-20 | Device to reduce electromagnetic influence of ac electrified railway onto wire communication lines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003101577/11A RU2251495C2 (en) | 2003-01-20 | 2003-01-20 | Device to reduce electromagnetic influence of ac electrified railway onto wire communication lines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003101577A RU2003101577A (en) | 2004-08-10 |
RU2251495C2 true RU2251495C2 (en) | 2005-05-10 |
Family
ID=35747112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003101577/11A RU2251495C2 (en) | 2003-01-20 | 2003-01-20 | Device to reduce electromagnetic influence of ac electrified railway onto wire communication lines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2251495C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541508C1 (en) * | 2013-10-03 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБУ ВПО "ИрГТУ") | Method for on-site compensation of induced voltage at cut off overhead transmission line |
RU2742136C1 (en) * | 2020-06-18 | 2021-02-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) | Method for reducing electric influence of railway contact system on linear automatic interlocking circuits |
-
2003
- 2003-01-20 RU RU2003101577/11A patent/RU2251495C2/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541508C1 (en) * | 2013-10-03 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБУ ВПО "ИрГТУ") | Method for on-site compensation of induced voltage at cut off overhead transmission line |
RU2742136C1 (en) * | 2020-06-18 | 2021-02-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) | Method for reducing electric influence of railway contact system on linear automatic interlocking circuits |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106771648A (en) | A kind of capacitance current of distribution network measuring method based on improvement signal injection method | |
Han et al. | Non-contact measurement of lightning and switching transient overvoltage based on capacitive coupling and pockels effects | |
US10180696B2 (en) | Distributed impedance injection module for mitigation of the Ferranti effect | |
CN101860035A (en) | Reactive compensation system of thyristor controlled magnetically controlled reactor | |
RU2251495C2 (en) | Device to reduce electromagnetic influence of ac electrified railway onto wire communication lines | |
CN104092228B (en) | Asymmetrical voltage 2 active control methods of system with non effectively earth ed neutral | |
Ko et al. | Design and application of a single‐tuned passive harmonic filter to suppress harmonic distortion and resonance for railway traction power systems—A case study | |
RU2298487C1 (en) | Method of reduce induction effect of ac electric traction systems onto wire communication lines | |
SE9103798D0 (en) | REVIEW BETWEEN PARALLEL SUSPENDED POWER LINES | |
US5360998A (en) | Magnetic field minimization in power transmission | |
EP1624312B1 (en) | Electronic measurement transformer for combined current and voltage measurements. | |
SE469987B (en) | Device for compensating an AC voltage occurring between a medium and a metallic pipeline located in the medium | |
EP0426746A1 (en) | Improvements in or relating to reducing the strength of electro-magnetic fields | |
Coury et al. | Transient analysis concerning capacitor bank switching in a distribution system | |
CN107508296A (en) | A kind of system and method for the regulating time for reducing control asymmetrical voltage | |
RU2320499C2 (en) | Device to reduce electromagnetic action of electrified railways onto communication lines | |
SU860209A1 (en) | Device for regulating reactive power compensation | |
CN205193125U (en) | Intelligence theftproof ammeter | |
dos Santos et al. | An ATP simulation of shunt capacitor switching in an electrical distribution system | |
Carvalho et al. | Transient conditions in CCVTs outputs and their effects on the detection of traveling waves | |
RU2296679C1 (en) | Method of reduction of induction effect of traction system onto adjacent communication lines | |
Doleček et al. | The behavior of the traction power supply system of AC 25 kV 50 Hz during operation | |
Nicolae | Non-conventional methods for energy extraction from high voltage transmission lines | |
SU828127A1 (en) | Method of determination of distance to phase grounding in electric network with isolated neutral | |
Hashmi et al. | Intelligent fault diagnosis for on-line condition monitoring in smart distribution networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20081119 |