RU2264017C2 - Method for protecting railway signaling and communication equipment - Google Patents
Method for protecting railway signaling and communication equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2264017C2 RU2264017C2 RU2003105119/28A RU2003105119A RU2264017C2 RU 2264017 C2 RU2264017 C2 RU 2264017C2 RU 2003105119/28 A RU2003105119/28 A RU 2003105119/28A RU 2003105119 A RU2003105119 A RU 2003105119A RU 2264017 C2 RU2264017 C2 RU 2264017C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protection
- limiters
- inductive
- equipment
- levels
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам защиты аппаратуры железнодорожной автоматики, построенным, как на полупроводниковых и микропроцессорных элементах, так и на традиционной релейной схемотехнике.The invention relates to protection systems for railway automation equipment, built both on semiconductor and microprocessor elements, and on traditional relay circuitry.
Железнодорожные средства автоматики, обеспечивающие безопасность движения поездов, работающие на частотах от 25 Гц до 780 Гц и на частотах 4545 Гц до 5555 Гц, использующие в качестве информационных цепей рельсы, должны обладать возможностью защищать аппаратуру, в том числе микроэлектронную, от опасных воздействий грозовых разрядов, имеющих значения 20-40 кВ и 10-30 кА, не оказывая мешающее воздействие на полезные сигналы, поступающие по рельсам, как по частоте, так и по уровню сигналов.Railway automation equipment that ensures the safety of trains, operating at frequencies from 25 Hz to 780 Hz and at frequencies of 4545 Hz to 5555 Hz, using rails as information circuits, must be able to protect equipment, including microelectronic, from the dangerous effects of lightning discharges having values of 20-40 kV and 10-30 kA, without interfering with the useful signals arriving along the rails, both in frequency and in signal level.
Для защиты аппаратуры от воздействия грозовых разрядов используют пороговый принцип построения защиты, при котором остающееся напряжение существенно превышает величину опасного напряжения для полупроводниковой структуры микроэлектронной аппаратуры. Причем применение пороговых элементов, таких как разрядники, варисторы не обеспечивает селективность защиты по указанным выше принципам.To protect the equipment from the effects of lightning discharges, the threshold principle of building protection is used, at which the remaining voltage significantly exceeds the dangerous voltage for the semiconductor structure of microelectronic equipment. Moreover, the use of threshold elements, such as arresters, varistors does not provide protection selectivity according to the above principles.
Существующие методы защиты железнодорожной автоматики предполагают использование пороговых элементов с применением тиристорно-транзисторных и оптоэлектронных устройств. Однако это не обеспечивает абсолютной безопасности движения поездов, т.е. исключение ложных срабатываний, искажение параметров полезных сигналов в устройствах защиты, а также надежности в устройствах защиты, приводящие к нарушению работоспособности защищаемой аппаратуры ЖАТ.Existing methods for protecting railway automation involve the use of threshold elements using thyristor-transistor and optoelectronic devices. However, this does not ensure the absolute safety of train traffic, i.e. elimination of false alarms, distortion of the parameters of useful signals in the protection devices, as well as reliability in the protection devices, leading to a disruption in the operability of the protected ZhAT equipment.
Цель изобретения - повышение эффективности защиты аппаратуры ж.д. автоматики путем расширения зоны защищаемости оборудования, включая микроэлектронные устройства, не оказывая мешающее влияние на рабочие частотные сигналы и на их уровни.The purpose of the invention is to increase the efficiency of protection of railway equipment automation by expanding the protection zone of equipment, including microelectronic devices, without interfering with the working frequency signals and their levels.
Поставленная цель достигается тем, что осуществляют снижение скорости нарастания амплитуды воздействующего импульса с помощью индуктивных ограничителей, представляющих собой трансформаторы, включенные на первой ступени защиты и осуществляют защиту от увеличения тока через указанные индуктивные ограничители с помощью разрядников, включенных в их вторичные обмотки (фиг.1).This goal is achieved in that they reduce the slew rate of the amplitude of the acting pulse using inductive limiters, which are transformers included in the first stage of protection and protect against increasing current through these inductive limiters with the help of arresters included in their secondary windings (Fig. 1 )
Как показали исследования, разрушение аппаратуры, в частности обмоток путевых трансформаторов при поступлении грозового или коммутационного перенапряжения, происходит от динамического воздействия амплитуды грозовых и коммутационных перенапряжения при срабатывании варисторов и разрядников штатной аппаратуры защиты, установленной непосредственно на выводах обмоток трансформаторов.As studies have shown, the destruction of equipment, in particular windings of traveling transformers upon receipt of a lightning or switching overvoltage, occurs from the dynamic influence of the amplitude of lightning and switching overvoltages when the varistors and surge arresters of standard protection equipment installed directly on the terminals of the transformer windings are activated.
Предлагаемый способ защиты является способом «мягкого» снижения пикового воздействия амплитуд грозовых и коммутационных перенапряжений, поступающих на входе устройства для защиты, чем обеспечивается не только снижение уровня помехи на защищаемой аппаратуре, но и снижение динамического воздействия на аппаратуру (трансформаторы), находящуюся до защиты.The proposed protection method is a method of “soft” reducing the peak effect of the amplitudes of lightning and switching overvoltages at the input of the protection device, which ensures not only a decrease in the level of interference on the protected equipment, but also a decrease in the dynamic effect on the equipment (transformers) located before the protection.
На фиг.2 представлена блок-схема многокаскадного устройства защиты, реализующего предложенный способ, на котором представлены величины выходного напряжения 1, 2, 3, на выходах ступени защиты (I, II, III).Figure 2 presents a block diagram of a multi-stage protection device that implements the proposed method, which presents the magnitude of the
Устройство для защиты, реализующее предлагаемый способ, состоит из трех ступеней защиты (фиг.3):A device for protection that implements the proposed method consists of three levels of protection (figure 3):
- первая ступень - трансформаторы 1, 2 с включенными во вторичную обмотку газонаполненными трехэлектродными разрядниками 3, 4 с заземленными средними выводами 5, 6; варистор 7; конденсатор 8;- the first stage -
- вторая ступень - ограничительные резисторы 9, 10; варистор 11; конденсатор 12;- second stage -
- третья ступень - ограничительные резисторы 13, 14; конденсатор 15 и ограничитель напряжения 16.- the third stage - limiting
Работа устройства заключается в следующем.The operation of the device is as follows.
При воздействии высоковольтного импульса на вход устройства в начальный момент нарастания фронта возникает ток через конденсаторы 8, 12, 15, установленные в каждой ступени и первичные обмотки трансформаторов 1 и 2, выполняющих роль индуктивных ограничителей. Наличие индуктивности снижает скорость нарастания амплитуды воздействующего импульса (фиг.1). Дальнейшее нарастание амплитуды вызывает срабатывание варистора 7 первой ступени. При этом резко увеличивается ток через индуктивные ограничители 1 и 2, что вызывает срабатывание газонаполненных трехэлектродных разрядников 3 и 4. По цепи заземления 5, 6 средних выводов разрядников 3, 4 в момент разряда протекает импульсный ток порядка 50-100 А, чем снижается часть энергии входной импульсной помехи. Схема включения разрядников 3, 4 во вторичной обмотке трансформаторов 1, 2 вызвана необходимостью гальванической развязки цепей заземления от линейных проводов Л1-Л2. Гальваническое разделение указанной схемы необходимо по причине особого требования по изоляции линейных проводов в устройствах, обеспечивающих безопасность движения в системах железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно в схемах рельсовых цепей с тональными частотами 420-5555 Гц.When a high-voltage pulse acts on the input of the device at the initial moment of the front rise, a current arises through
Дальнейшее нарастание амплитуды импульса (скачкообразного характера при разряде в цепи разрядников) вызывает включение варистора 11 второй ступени с ограничением амплитуды на резисторах 9, 10. Окончательное снижение уровня высоковольтных помех происходит на третьей ступени ограничителем напряжения 16 до требуемого уровня с выделением энергии на резисторах 1, 3, 10, 14. Селективность срабатывания варисторов 7, 11 и ограничителя напряжения 16 по ступеням обеспечивается резисторами 9, 10, 13, 14.A further increase in the amplitude of the pulse (jump-like in the discharge in the circuit of the arresters) causes the inclusion of the second-
Как показали исследования, разрушение аппаратуры, в частности обмоток путевых трансформаторов при поступлении грозового или коммутационного перенапряжения, происходит от динамического воздействия амплитуды грозовых и коммутационных перенапряжений при срабатывании варисторов и разрядников штатной аппаратуры защиты, установленной непосредственно на выводах обмоток трансформаторов.As studies have shown, the destruction of equipment, in particular windings of track transformers upon receipt of a lightning or switching overvoltage, occurs from the dynamic influence of the amplitude of lightning and switching overvoltages upon operation of varistors and surge arresters of standard protection equipment installed directly on the terminals of the transformer windings.
Предлагаемый способ защиты является способом "мягкого" снижения пикового воздействия амплитуд грозовых и коммутационных перенапряжений, поступающих на входе устройства для защиты, чем обеспечивается не только снижение уровня помехи на защищаемой аппаратуре, но и снижение динамического воздействия на аппаратуру (трансформаторы), находящуюся до защиты.The proposed protection method is a method of "soft" reducing the peak effect of the amplitudes of lightning and switching overvoltages coming at the input of the protection device, which ensures not only a decrease in the level of interference on the protected equipment, but also a decrease in the dynamic effect on the equipment (transformers) located before the protection.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003105119/28A RU2264017C2 (en) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | Method for protecting railway signaling and communication equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003105119/28A RU2264017C2 (en) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | Method for protecting railway signaling and communication equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003105119A RU2003105119A (en) | 2004-08-27 |
RU2264017C2 true RU2264017C2 (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=35865581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003105119/28A RU2264017C2 (en) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | Method for protecting railway signaling and communication equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2264017C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760952C1 (en) * | 2020-08-11 | 2021-12-01 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Method for checking relay protection and automation during cascade exposure |
-
2003
- 2003-02-21 RU RU2003105119/28A patent/RU2264017C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760952C1 (en) * | 2020-08-11 | 2021-12-01 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Method for checking relay protection and automation during cascade exposure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6195245B1 (en) | Low capacitance surge protector for high speed data transmission | |
EP3335287B1 (en) | Fault current managing branch for surge-less current interruption in dc system | |
AU648596B2 (en) | Circuit protection device | |
KR101171228B1 (en) | Protection devices for power line against high altitude electromagnetic pulse | |
US7755873B2 (en) | Device for protection against voltage surges with parallel simultaneously triggered spark-gaps | |
US6778375B1 (en) | Hybrid MOV/gas-tube AC surge protector for building entrance | |
US3848156A (en) | Surge arrestor for high voltage electric power applications | |
RU2264017C2 (en) | Method for protecting railway signaling and communication equipment | |
US8295024B2 (en) | Surge energy transfer circuit | |
RU2247459C2 (en) | Device for protecting railway signaling means against lightning and switching surges | |
US20160322810A1 (en) | System and method for providing surge protection | |
KR100783056B1 (en) | surge protect device | |
US4625255A (en) | Interactive overvoltage protection device | |
JP2005237157A (en) | Safety device | |
RU30036U1 (en) | Device for protecting railway automation against lightning and switching overvoltages | |
KR100862980B1 (en) | Lightning Bolt Protection Device for Traffic System | |
RU2352045C2 (en) | Device for transformer protection against overload | |
SU516146A1 (en) | Device to protect a wired communication line from overvoltage | |
RU141505U1 (en) | WATERPROOF DEVICE FOR PARK SYSTEM OF SPEAKER NOTIFICATION | |
US7058173B2 (en) | Multi-stage isolation barrier circuitry and method for connection of a telephony device to a telephone line | |
KR20030035518A (en) | Surge protective circuit and AC-DC power supply apparatus having this circuit | |
KR101473740B1 (en) | Apparatus for high frequency signal reduction | |
KR102345726B1 (en) | Multiple Ground Type Surge Protective Device | |
JPH07302674A (en) | Arrester provided with switch | |
RU2231885C1 (en) | High-frequency rejecter (variants) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20070119 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100222 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110227 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120222 |