Research of switching of voltage of alarm relay

ISSN 2223–5620 (Print), ISSN 2411–1554 (Online) Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті, 2013, № 5 УДК 656.256:621.318.5 О. Я. КУРИЛЕНКО – аспірантка, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУГИ ВІДПУСКАННЯ АВАРІЙНИХ РЕЛЕ Статтю представив д. т. н., доц. А. М. Муха Аварійне реле, що досліджується, підключається до регульованого джерела «0…250 В» змінної напруги лабораторного стенда виводами живлення котушки реле через першу контактну групу комутатора. При замкнені комутатора утворюється коло живлення котушки реле. Рівень напруги, що подається на реле, контролюється за допомогою вольтметра PV1. Спрацьовування реле контролюється за допомогою вольтметра PV2, який підключено до допоміжного кола. Це коло утворюється при замикані комутатора (його другої контактної групи) та забезпечує передачу напруги постійного струму від джерела «0…6,3 В» стенда до модуля АЦП через блок-контакти аварійного реле. При спрацьовуванні реле блок-контакти замикаються та вольтметр PV2 покаже значення напруги джерела «0…6,3 В». За допомогою вольтметрів PV1 та PV2, при зменшені напруги джерела «0…250 В», що подається на котушку аварійного реле, фіксувались значення напруги відпускання реле. Експериментальне визначення основних показників аварійних реле було організоване за послідовним планом проведення експерименту [4]. Автор за допомогою розробленої лабораторної установки проводив три однофакторних експерименти: перший по визначенню мінімальної напруги спрацьовування реле, другий по визначенню напруги відпускання реле, а третій по визначенню часу відпускання реле при номінальній напрузі, мінімальному значені напруги спрацьовування реле, яке визначається за даними першого експерименту та при напрузі близькій до напруги відпускання реле. Вступ У сучасних умовах інтенсивного зносу обладнання енергогенеруючих та розподільчих мереж постає задача захисту систем залізничної автоматики від негативного впливу неякісної електроенергії. Цій темі присвячено ряд робіт провідних науковців та виробничників [1,2 та інш.]. Контроль напруги живлення та стабільність роботи пристроїв живлення залізничної відповідають так звані аварійні реле. Швидкодія цих реле визначає швидкість перемикання системи живлення з основного джерела на аварійне. Але існує вірогідність спрацьовування аварійного реле під впливом неякісної напруги електроенергії та провалів живлючої напруги. Мета роботи – представити результати експериментальних досліджень по визначенню напруги відпускання аварійних реле залізничної автоматики. Матеріал і результати дослідження Як відомо, в номенклатурі апаратури залізничної автоматики [3] окремо виділені так звані аварійні реле, які призначені для ввімкнення резервного живлення у випадку аварії основної живлючої лінії. Аварійні реле забезпечують ввімкнення резервних джерел живлення також при зниженні напруги джерела живлення (мінімальний захист). Для проведення експериментів по визначенню напруги відпускання та відповідного часу відпускання аварійних реле автором була розроблена установка, схема якої представлена на рис. 1. © О. Я. Куриленко, 2013 52 ISSN 2223–5620 (Print), ISSN 2411–1554 (Online) Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті, 2013, № 5 Рис. 1 Експериментальна установка по визначенню параметрів аварійних реле залізничної автоматики Рис. 2. Значення напруги відпускання одного зразку реле типу АШ2-1440 Передумовою проведення експерименту було те, що кількість експериментальних точок повинна бути не менше 20, попередньо приймаючі, що закон розподілення значень випадкової величини у експериментальних точках, е нормальним [5]. На рис. 2 представлені значення напруги відпускання реле типу АШ2-1440 (було знято двадцять експериментальних точок). Напруга відпускання якоря характеризує стан реле перед початком розімкнення блок контактів. При подальшому зменшені напруги на котушці аварійного реле його якір відходе, розмикаючи блок-контакти. Тобто напруга відпускання є характеристикою граничного стану реле. Якщо припустити, що за деяких умов, напруга на котушці аварійного реле наблизилась до напруги відпускання і у цей час, з’являється імпульс- ний провал напруги живлення тривалістю tімп прв , то існує імовірність відпускання якоря аварійного реле при виконанні умови: tімп прв  tU відп , (1) де tU відп - час відпускання реле при граничній напрузі на котушці. Як бачимо з рис. 2 отримані підчас проведення представлені величини мають імовірнісний характер, тому доцільно провести відповідний аналіз отриманих результатів, використовуючи загально відомі підходи [4…8]. Для визначення значення середньої напруги відпускання першого зразка аварійного реле типу АШ2-1440 проаналізуємо дані представлені на рис. 2. Результати представимо у табл.1 та на рис. 3. © О. Я. Куриленко, 2013 53 ISSN 2223–5620 (Print), ISSN 2411–1554 (Online) Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті, 2013, № 5 Рис. 3. Гістограму розподілу випадкової величини мінімальної напруги спрацьовування третього зразку аварійного реле типу АШ2-1440 Таблиця 1 Визначення середнього значення напруги відпускання першого зразку аварійного реле типу АШ2-1440 Межи інтервалу групування випадкової величини U від , В 6,1…6,2 6,2…6,3 6,3…6,4 6,4...6,5 6,5…6,6 Значення показника по інтервалах 6,0…6,1 Показник Кількість зареєстрованих значення напруги U від у кожному діапазоні 1 4 7 5 2 1 Середнє значення напруги відпускання аварійного реле в інтервалі U від i , В 6,06 6,15 6,25 6,36 6,47 6,52 Червоною лінією на рис. 3 представлено графік розподілу випадкової величини U від при нормальному законі розподілення, який було прийнято як базовий, при визначені необхідної кількості експериментальних точок. Побудована гістограма та графік за нормальним законом розподілення візуально відповідають один одному, тобто кількість необхідних експериментальних точок обрана вірно. Загалом автором було досліджено по три зразки кожного з аварійних реле. На рис. 4 представлені результати експериментального визначення напруги відпускання трьох зразків аварійного реле типу АШ2-1440. Для перевірки адекватності отриманих експериментальних даних відмітимо, що проведена обробка результатів експериментів за допомогою програми STATISTICA дозволила встановити, що середнє значення напруги відпускання першого зразка дорівнює 6,285 В; другого 6,288 В; третього 6,306 В. Середнє цих трьох значень мінімальної напруги спрацьовування складатиме: 6, 285  6, 288  6,306 U від   6, 293 В. 3 Відхилення напруги відпускання першого зразка від середнього значення станове: 6, 293  6, 285 100 %  0, 2 % . 6, 293 © О. Я. Куриленко, 2013 54 ISSN 2223–5620 (Print), ISSN 2411–1554 (Online) Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті, 2013, № 5 3. 4. 5. Рис. 4. Значення мінімальної напруги відпускання трьох зразків аварійного реле типу АШ2-1440 6. Для другого та третього зразків відповідні відхилення с (...truncated)