RU2215355C1

RU2215355C1 - No-break power installation for railway automatic-control systems

Info

Publication number: RU2215355C1
Application number: RU2002131373A
Authority: RU
Inventors: В.С. Бахарев; Т.Н. Бершадская; О.В. Гриновский; М.А. Еремин; Н.А. Кротов; А.В. Михайлов; В.И. Ряполов; С.П. Сергеев; А.Н. Шабанов
Original assignee: Бахарев Владислав Сергеевич; Бершадская Татьяна Николаевна; Гриновский Олег Валерьевич; Еремин Михаил Анатольевич; Кротов Николай Александрович; Михайлов Алексей Викторович; Ряполов Вадим Ильич; Сергеев Сергей Петрович; Шабанов Алексей Николаевич
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2003-10-27

Abstract

FIELD: emergency or stand- by power supplies for railway automatic-control systems. SUBSTANCE: power installation designed for feeding important loads requiring uninterrupted power supply has input feeders, synchronized no- break power supplies with storage batteries, and three feeder condition and switching checkup units. Checkup units provide for comprehensive serviceability check of feeders and for display of their present condition and trouble statistics. Switching units afford priority choice and switching of feeders with controllable change-over delay time. Three reconfiguration layers make it possible to select one of input feeders for feeding no-break power supplies; to maintain power supply in case of failure of all input feeders by changing over to storage batteries incorporated in no-break power supplies in no time; to choose one of stand-by nonbreak power supplies as working one; to connect one of no-break power supplies or one of output feeders to power installation output. EFFECT: enhanced reliability and improved characteristics of power supply to railway automatic-control system. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к схемам аварийного или резервного электроснабжения с автоматическим переключением источников электропитания и может быть использовано в системах с повышенными требованиями к устойчивости электропитания, в частности при электроснабжении средств автоматики на железных дорогах. The invention relates to emergency or backup power supply circuits with automatic switching of power supplies and can be used in systems with increased requirements for power stability, in particular for power supply of automation equipment on railways.

Известна установка бесперебойного электроснабжения [1] , содержащая входные фидеры, блок контроля состояния и коммутации фидеров, резервный входной фидер и аккумулятор. A known installation of uninterrupted power supply [1], containing input feeders, a unit for monitoring the status and switching of feeders, a backup input feeder and a battery.

Установка обеспечивает контроль состояния электропитания нагрузки с возможностью замены входных фидеров аккумулятором или резервным фидером, осуществляющим зарядку аккумулятора в штатном режиме работы. The installation provides control of the power supply status of the load with the possibility of replacing the input feeders with a battery or a backup feeder that charges the battery in normal operation.

Недостатком этой установки является ее пригодность только для питания цепей постоянного тока, в то время как на железных дорогах значительная часть потребителей требует источников переменного тока, в том числе первичные цепи преобразователей, запитывающих низковольтные цепи питания устройств автоматики. The disadvantage of this installation is its suitability only for supplying direct current circuits, while on the railroads a significant part of consumers require alternating current sources, including primary circuits of converters supplying low-voltage power circuits to automation devices.

Известна установка бесперебойного электроснабжения [2], содержащая входной фидер, блок контроля состояния и коммутации фидеров и источник бесперебойного питания. A known installation of uninterrupted power supply [2], containing an input feeder, a unit for monitoring the status and switching of feeders and an uninterruptible power supply.

В установке предполагается замена отказавшего источника бесперебойного питания на промышленную сеть в аварийных ситуациях. The installation is intended to replace a failed uninterruptible power supply with an industrial network in emergency situations.

Недостатками такой установки являются низкие надежность и качество электроснабжения, в частности переключение осуществляется после превышения выходным напряжением границ Uном 10%, что сопровождается значительной просадкой напряжения при развитии аварийной ситуации. Контроль электроснабжения осуществляется по узкому числу параметров. The disadvantages of this installation are the low reliability and quality of power supply, in particular, switching is carried out after the output voltage exceeds the limits of Un 10%, which is accompanied by a significant voltage drop in the development of an emergency. Power supply control is carried out by a narrow number of parameters.

Известна установка бесперебойного электроснабжения [3], содержащая входные фидеры, блок контроля состояния и коммутации фидеров и источник бесперебойного питания. A known installation of uninterrupted power supply [3], comprising input feeders, a unit for monitoring the status and switching of feeders, and an uninterruptible power supply.

Такая установка обеспечивает контроль, компьютерное прогнозирование состояния альтернативных источников питания и их реконфигурацию. Such an installation provides control, computer prediction of the state of alternative power sources and their reconfiguration.

Недостатком такой установки является невысокий уровень надежности электроснабжения, связанный с низким уровнем резервирования источников и невысоким уровнем контроля их состояния (проверяется только входной и выходной фидеры). The disadvantage of this installation is the low level of reliability of power supply associated with a low level of redundancy of sources and a low level of control of their condition (only the input and output feeders are checked).

Наиболее близкой к заявляемой является установка бесперебойного электроснабжения железнодорожной автоматики [4], содержащая входной фидер, первый блок контроля состояния и коммутации фидеров, силовой выход которого является выходом установки. Такая установка имеет два входных фидера (основной и резервный), а также дизель-генератор. В установке предусмотрен контроль состояния фидеров по одному параметру - понижение фазных напряжений фидера. При отказе (сбое) основного фидера вырабатывается сигнал на переключение на резервный фидер, который немедленно выполняется. При отказе резервного фидера в работу включается дизель-генератор. Время такого переключения оказывается недопустимо большим - минуты. В случае восстановления параметров основного фидера с задержкой производится обратное переключение. Closest to the claimed is the installation of uninterrupted power supply of railway automation [4], containing an input feeder, the first unit for monitoring the status and switching of feeders, the power output of which is the output of the installation. This installation has two input feeders (main and backup), as well as a diesel generator. The installation provides for monitoring the status of feeders in one parameter - lowering the phase voltage of the feeder. In case of failure (failure) of the main feeder, a signal is generated to switch to the backup feeder, which is immediately executed. If the backup feeder fails, the diesel generator is turned on. The time of such a switch is unacceptably long - minutes. In case of restoring the parameters of the main feeder with a delay, the reverse switching is performed.

Недостатками такой установки являются низкие уровни надежности и качества электроснабжения, связанные с малой кратностью резервирования фидеров, ограниченным числом параметров фидеров, подвергающихся контролю, а также неэффективной организацией режимов коммутации. The disadvantages of this installation are low levels of reliability and quality of power supply associated with the low multiplicity of backup feeders, a limited number of parameters of feeders subjected to control, as well as the inefficient organization of switching modes.

Целью изобретения является повышение надежности и качества электроснабжения устройств железнодорожной автоматики. The aim of the invention is to increase the reliability and quality of power supply of railway automation devices.

С этой целью установка бесперебойного электроснабжения железнодорожной автоматики, содержащая входные фидеры и первый блок контроля состояния и коммутации фидеров, силовой выход которого является выходом установки, дополнительно снабжена вторым и третьим блоками контроля состояния и коммутации фидеров, блоками защиты от перенапряжений, источниками бесперебойного питания, первыми, вторыми и третьими блоками индикации текущего состояния фидеров, индикации статистики состояния фидеров, задания приоритетов фидеров, задания задержки переключения фидеров и блоком ручного управления, входные фидеры через блоки защиты от перенапряжений соединены с силовыми входами третьего блока контроля состояния и коммутации фидеров, силовой выход которого соединен с силовыми входами источников бесперебойного питания и первым силовым входом первого блока контроля состояния и коммутации фидеров, входы синхронизации источников бесперебойного питания соединены друг с другом, выходы источников бесперебойного питания соединены с силовыми входами второго блока контроля состояния и коммутации фидеров, второй силовой вход первого блока контроля состояния и коммутации фидеров соединен с силовым выходом второго блока контроля состояния и коммутации фидеров, первые сигнальные выходы первого, второго и третьего блоков контроля состояния и коммутации фидеров соединены с соответствующими блоками индикации текущего состояния фидеров, а вторые сигнальные выходы - с блоком индикации статистики состояния фидеров, первые управляющие входы первого, второго и третьего блоков контроля состояния и коммутации фидеров соединены с соответствующими блоками задания приоритетов фидеров, вторые управляющие входы - с соответствующими блоками задания задержки переключения фидеров, а третьи управляющие входы - с блоком ручного управления. To this end, the installation of uninterrupted power supply for railway automation, containing input feeders and a first feeder status and switching control unit, the power output of which is the unit output, is additionally equipped with second and third feeder status and switching control units, overvoltage protection units, uninterruptible power supplies, first , the second and third blocks display the current status of the feeders, display statistics of the status of the feeders, set the priority of the feeders, set the delay p switching of feeders and a manual control unit, input feeders through surge protection units are connected to the power inputs of the third unit for monitoring the status and switching of feeders, the power output of which is connected to the power inputs of the uninterruptible power supply and the first power input of the first unit for monitoring the status and switching of feeders, synchronization inputs uninterruptible power supplies are connected to each other, the outputs of uninterruptible power supplies are connected to the power inputs of the second state monitoring unit and feeder mutations, the second power input of the first status and feeder switching unit is connected to the power output of the second status and feeder switching unit, the first signal outputs of the first, second and third feeder and status control and feeder units are connected to the corresponding display units of the current feeder status, and the second signal outputs - with a unit for displaying the statistics of the status of the feeders, the first control inputs of the first, second and third blocks of the status monitoring and switching feeders are connected to the corresponding blocks for setting feeder priorities, the second control inputs with the corresponding blocks for setting the delay for switching the feeders, and the third control inputs with the manual control block.

Обеспечение бесперебойного, гарантированного электроснабжения средств автоматики железной дороги (светофоров, переключателей стрелок, систем блокировки и т.п.) является важным фактором обеспечения безопасности перевозок. К этой системе предъявляются жесткие требования по качеству электроснабжения. В частности, максимальное время обесточивания системы в соответствии с требованиями Правил Технической Эксплуатации не должно превышать 1,3 сек. Современные сложные системы автоматики и телемеханики предъявляют высокие требования и к качеству электроснабжения. В настоящее время на железных дорогах применяется двухуровневая система бесперебойного электроснабжения средств автоматики. Ensuring uninterrupted, guaranteed power supply of railway automation equipment (traffic lights, switch switches, interlock systems, etc.) is an important factor in ensuring the safety of transportation. This system has stringent requirements for the quality of power supply. In particular, the maximum blackout time of the system in accordance with the requirements of the Rules of Technical Operation should not exceed 1.3 seconds. Modern sophisticated automation and telemechanics systems place high demands on the quality of power supply. Currently, a two-level uninterrupted power supply system for automation is used on railways.

На первом уровне находится система бесперебойного снабжения переменным током, которая обычно включает один основной фидер и резервный. В качестве последнего применяется либо фидер альтернативной сети, либо дизель-генератор. Резервный источник, как правило, обладает меньшей мощностью и невысокими качественными характеристиками. В результате резервные источники рассматриваются и используются лишь как временная мера, позволяющая с невысоким качеством парировать отказы основного фидера. В соответствии с этим схемы обеспечения гарантированного электроснабжения строятся по принципу "при отказе основного фидера - переход на резервный, с возвратом на основной при его восстановлении". Таким образом, основной фидер считается приоритетным. At the first level is an uninterrupted AC supply system, which usually includes one main feeder and a backup one. As the latter, either an alternative network feeder or a diesel generator is used. The backup source, as a rule, has less power and low quality characteristics. As a result, reserve sources are considered and used only as a temporary measure, which allows to parry the failures of the main feeder with low quality. In accordance with this, schemes for ensuring guaranteed power supply are built on the principle of “in case of failure of the main feeder, transfer to the backup one, with a return to the main one when it is restored.” Thus, the main feeder is considered a priority.

Второй уровень составляет система вторичного, низковольтного электроснабжения. Такая система содержит, в том числе, низковольтные аккумуляторы, обеспечивающие бесперебойное электроснабжение устройств автоматики при отказе первого высоковольтного уровня. Низковольтная система обеспечивает питанием только ограниченный круг блоков гарантированного электроснабжения железнодорожной автоматики, оставляя без электроснабжения другие объекты. The second level is the secondary, low-voltage power supply system. Such a system contains, including low-voltage batteries, providing uninterrupted power supply to automation devices in the event of a failure of the first high-voltage level. The low-voltage system provides power to only a limited number of blocks of guaranteed power supply for railway automation, leaving other facilities without power supply.

Задачей, решаемой в заявляемой установке, является обеспечение всех средств железнодорожной автоматики первой категории гарантированным и высококачественным первичным электропитанием, что позволяет отказаться от низковольтных средств гарантированного электроснабжения. The problem to be solved in the inventive installation is to provide all means of railway automation of the first category with guaranteed and high-quality primary power supply, which eliminates the low-voltage means of guaranteed power supply.

Существующим системам первичного электроснабжения железнодорожной автоматики присущ ряд существенных недостатков. The existing primary power supply systems for railway automation have a number of significant drawbacks.

1. Современные сложные системы автоматики чувствительны к нестабильности параметров питающего напряжения, однако, в существующих системах бесперебойного электроснабжения железных дорог при контроле фидеров проверяется лишь снижение фазных напряжений, а в некоторых - и нарушение чередования фаз. Однако, такие параметры фидеров, как перекос фаз, обрыв фаз (дифференцировано от снижения напряжения), недопустимое превышение фазных напряжений, нестабильность частоты способны оказать серьезное влияние на качество работы устройств автоматики. Контроль и анализ этих параметров позволяет объективно оценить состояние фидеров и принимать более обоснованные решения по восстановлению электроснабжения. 1. Modern complex automation systems are sensitive to instability of the supply voltage parameters, however, in the existing uninterrupted power supply systems of the railways when controlling the feeders, only a decrease in phase voltages, and in some cases, a violation of phase rotation, is checked. However, such parameters of feeders as phase imbalance, phase failure (differentiated from voltage reduction), unacceptable excess of phase voltage, frequency instability can seriously affect the quality of operation of automation devices. Monitoring and analysis of these parameters allows you to objectively assess the condition of the feeders and make more informed decisions on the restoration of power supply.

2. Для объективной оценки состояния входных фидеров и других элементов электроснабжения требуется их непрерывный контроль с сохранением статистики работы фидеров и другого оборудования. Такой мониторинг позволяет своевременно принимать меры по ремонту оборудования, вырабатывать обоснованные решения в аварийных ситуациях, расследовать их причины и т.п. Однако, в современных системах электроснабжения железнодорожной автоматики такие средства отсутствуют. 2. For an objective assessment of the condition of input feeders and other power supply elements, their continuous monitoring is required, while maintaining statistics on the operation of feeders and other equipment. Such monitoring allows timely measures to be taken to repair equipment, to make informed decisions in emergency situations, to investigate their causes, etc. However, in modern systems of power supply of railway automation such means are absent.

3. Перевод электроснабжения с основного фидера на резервный и обратный возврат на основной зачастую переходит в автоколебательный режим, когда отключение основного фидера из-за ухудшения параметров приводит к снижению нагрузки на него и к восстановлению его параметров, однако при обратном переходе ситуация повторяется. 3. Switching the power supply from the main feeder to the backup and returning to the main one often goes into self-oscillating mode, when disconnecting the main feeder due to deterioration of the parameters leads to a decrease in the load on it and to the restoration of its parameters, however, the situation repeats during the reverse transition.

4. Провалы в электроснабжении при переключении с основного на резервный фидер, связанные с задержками в срабатывании коммутационных устройств (контакторов и т.п.). 4. Losses in power supply when switching from the main to the backup feeder, associated with delays in the operation of switching devices (contactors, etc.).

5. Провалы в электроснабжении, связанные с тем, что для избежания неоправданных переходов на резервное электропитание из-за кратковременных сбоев в основной питающей сети иногда используются задержки в выдаче управляющих сигналов на срабатывание коммутационных элементов. Выбор этих задержек оказывается непростым делом: маленькая задержка приводит к неоправданным переключениям, а большая - к провалам в электроснабжении при длительных сбоях и отказах в питающей сети. 5. Power outages due to the fact that in order to avoid unjustified transitions to the backup power supply due to short-term failures in the main supply network, delays are sometimes used in the issuance of control signals for switching elements to operate. The choice of these delays is not easy: a small delay leads to unjustified switching, and a large one leads to failures in the power supply during long-term power outages and failures.

Существенными признаками заявляемой установки являются следующие. The essential features of the claimed installation are as follows.

1. Наличие второго и третьего блоков контроля состояния и коммутации фидеров с соответствующими связями обеспечивает построение трехуровневой системы обеспечения гарантированного электроснабжения. В прототипе применяется одноуровневая система. 1. The presence of the second and third units for monitoring the status and switching of feeders with appropriate connections ensures the construction of a three-level system for ensuring guaranteed power supply. The prototype uses a single-level system.

2. Наличие блоков защиты от перенапряжений с соответствующими связями позволяет предохранить установку от бросков питания во входных фидерах, связанных с различными природными и техническими причинами. В прототипе и известных авторам аналогах в системах электроснабжения устройств автоматики такие устройства не применяются. 2. The presence of overvoltage protection units with appropriate connections allows you to protect the installation from power surges in the input feeders associated with various natural and technical reasons. In the prototype and analogues known to the authors in the power supply systems of automation devices, such devices are not used.

3. Наличие источников бесперебойного питания (ИБП) с соответствующими связями позволяет обеспечить электроснабжение при полном отказе входных фидеров. В прототипе и известных авторам аналогах в системах электроснабжения устройств железнодорожной автоматики ИБП в первичных цепях не применяются, хотя в других системах электроснабжения применение ИБП известно [2, 3]. 3. The availability of uninterruptible power supplies (UPS) with appropriate connections allows you to provide power supply in case of a complete failure of the input feeders. In the prototype and analogues known to the authors, UPSs in primary circuits are not used in power supply systems of railway automation devices, although UPS is known in other power supply systems [2, 3].

4. Наличие блоков индикации текущего состояния фидеров с соответствующими связями позволяет на каждом уровне обеспечения бесперебойного электроснабжения иметь достаточно полную информацию о текущем состоянии входных фидеров. В прототипе не указывается на наличие индикации текущего состояния фидеров. В реальных установках бесперебойного электроснабжения железнодорожной автоматики используются такие блоки, однако они имеют низкую информативность контроля состояния фидеров. 4. The presence of blocks indicating the current state of feeders with appropriate connections allows at each level of uninterrupted power supply to have sufficiently complete information about the current state of input feeders. The prototype does not indicate the presence of an indication of the current state of the feeders. In real installations of uninterrupted power supply of railway automation, such blocks are used, however, they have low information content of feeder status monitoring.

5. Наличие блоков индикации статистики состояния фидеров с соответствующими связями позволяет иметь информацию об истории состояния фидеров, в том числе и не применявшихся для электроснабжения. Такая информация позволяет оператору принимать более объективное решение о задании приоритетов фидеров и выборе фидера для ручной коммутации. Появляется возможность предъявлять обоснованные претензии к службам электроснабжения. В прототипе сбор такой информации и ее индикация не предусмотрены. 5. The presence of blocks indicating the status of feeders with corresponding links allows you to have information about the history of the status of feeders, including those not used for power supply. Such information allows the operator to make a more objective decision about setting priorities for feeders and choosing a feeder for manual switching. There is an opportunity to make reasonable claims to the power supply services. In the prototype, the collection of such information and its indication is not provided.

6. Наличие блоков задания приоритетов фидеров с соответствующими связями позволяет применять гибкую стратегию в выборе наиболее пригодного для работы фидера, при этом приоритеты фидеров могут быть установлены различными и одинаковыми. В прототипе принципиально используется одна стратегия: основной и резервный фидеры с логикой переключения, описанной выше. 6. The presence of feeder priority setting blocks with corresponding connections allows you to apply a flexible strategy in choosing the most suitable feeder for work, while the feeder priorities can be set different and the same. The prototype basically uses one strategy: primary and backup feeders with the switching logic described above.

7. Наличие блоков задержки переключения фидеров при всех коммутациях позволяет исключить неоправданные переходы с одного фидера на другой при кратковременных сбоях, с соответствующими провалами в электроснабжении, отмеченными выше. В прототипе задержки в переключениях используются только при передаче питания от дизель-генератора к восстановившемуся основному фидеру. Остальные переключения осуществляются сразу после поступления сигнала от блока контроля состояния фидеров. 7. The presence of delay units for switching feeders for all switching allows eliminating unjustified transitions from one feeder to another during short-term failures, with the corresponding failures in the power supply noted above. In the prototype, the switching delays are used only when transferring power from the diesel generator to the recovered main feeder. The remaining switches are carried out immediately after the signal from the feeder status control unit.

8. Наличие блоков задания задержки переключения фидеров с соответствующими связями позволяет применять гибкую стратегию реакции на отказ фидеров. В частности для входных фидеров время задержки отключения отказавшего фидера может быть выбрано досточно большим, так как его отказ парируется ИБП. Для ИБП время переключения с электропитания от отказавших первичных фидеров на автономное электроснабжение равно нулю за счет внутреннего построения. Кроме того, их синфазная работа в случае отказа одного из ИБП допускает быструю коммутацию электронными средствами на исправный ИБП. Время задержки выходного коммутатора должно соответствовать нормативным документам, регламентирующим допустимые провалы в электроснабжении. В прототипе отсутствует возможность изменения времен задержки переключения. 8. The presence of blocks for setting the delay of switching feeders with the appropriate connections allows you to apply a flexible strategy for responding to failure of feeders. In particular, for input feeders, the delayed shutdown delay time of the failed feeder can be chosen sufficiently long, since its failure is parried by the UPS. For the UPS, the time of switching from power supply from failed primary feeders to stand-alone power supply is zero due to internal construction. In addition, their common mode operation in the event of a failure of one of the UPS allows fast switching by electronic means to a working UPS. The delay time of the output switch must comply with the regulatory documents governing permissible power outages. In the prototype there is no possibility of changing the delay time of the switch.

9. Наличие блока ручного управления с соответствующими связями позволяет оператору принять самостоятельное решение о конфигурации системы бесперебойного электроснабжения в аварийных ситуациях. Например, в безвыходных ситуациях включать частично неисправный (по данным автоматического контроля) фидер, который тем не менее может обеспечить электроснабжение. В прототипе не указывается на наличие ручного управления. В реальных установках блоки ручного управления имеются. 9. The presence of a manual control unit with appropriate connections allows the operator to make an independent decision on the configuration of the uninterruptible power supply system in emergency situations. For example, in hopeless situations, include a partially faulty (according to automatic control) feeder, which nevertheless can provide power. The prototype does not indicate the presence of manual control. In real installations, manual control units are available.

10. Связь входов/выходов синхронизации ИБП позволяет организовать их синфазную работу и за счет этого облегчить переключение электроснабжения с отказавших ИБП на резервные. В прототипе отсутствуют ИБП, а в известных авторам схемах электроснабжения взаимная синхронизация ИБП не предусмотрена. 10. The connection of the UPS synchronization inputs / outputs allows you to organize their common mode operation and thereby facilitate the switching of power supply from failed UPS to backup. In the prototype there are no UPSs, and mutual synchronization of the UPS is not provided for in the power supply schemes known to the authors.

11. Наличие блоков контроля чередования фаз, контроля перекоса фаз, контроля обрыва фаз, контроля напряжения на превышение, контроля частоты позволяет повысить качество контроля фидеров и, соответственно, электроснабжения. В прототипе контролируется только понижение фазных напряжений. В некоторых действующих установках осуществляется также контроль перекоса фаз, однако, описание установок с такой системой контроля в общедоступных источниках авторам неизвестно. 11. The presence of control units for phase rotation, phase imbalance control, phase failure control, voltage overvoltage control, frequency control can improve the quality of feeder control and, accordingly, power supply. In the prototype, only a decrease in phase voltage is controlled. In some existing installations, phase imbalance is also monitored, however, the authors are not aware of the description of installations with such a monitoring system in public sources.

В целом заявляемая установка имеет три уровня обеспечения бесперебойного электроснабжения. Первый уровень образует резервированное первичное питание установки от входных фидеров. Их автоматическая реконфигурация осуществляется на основе анализа текущего состояния входных фидеров. При этом переключение осуществляется не мгновенно, а с задержкой на возможные случайные сбои. In general, the inventive installation has three levels of uninterrupted power supply. The first level forms the redundant primary power supply of the installation from the input feeders. Their automatic reconfiguration is based on the analysis of the current state of the input feeders. At the same time, switching is not carried out instantly, but with a delay for possible random failures.

Второй уровень электроснабжения образуют источники бесперебойного питания, которые обеспечивают непрерывную (без провалов) подачу электроэнергии вне зависимости от состояния входных фидеров. Резервирование ИБП и их синфазная работа позволяют переходить с одного ИБП на другой электронными коммутаторами без провалов в электроснабжении. The second level of power supply is formed by uninterruptible power supplies that provide a continuous (without failures) power supply regardless of the condition of the input feeders. UPS redundancy and their common mode operation allow switching from one UPS to another by electronic switches without power failure.

Третий уровень образует первый блок контроля состояния и коммутации фидеров, который позволяет выбрать вариант электроснабжения между наиболее приоритетным из исправных входных фидеров (силовой выход третьего блока контроля состояния и коммутации фидеров) и резервированными ИБП (силовой выход второго блока контроля состояния и коммутации фидеров). The third level forms the first unit for monitoring the status and switching of feeders, which allows you to choose the option of power supply between the highest priority of the working input feeders (power output of the third unit for monitoring the status and switching of feeders) and redundant UPSs (power output of the second unit for monitoring the status and switching of feeders).

Такая трехуровневая структура обеспечивает высокий уровень надежности электроснабжения, причем большинство возможных неисправностей парируется ИБП и схемами коммутации так, что исключаются не только пропадание электроснабжения, но и просадки в питании. Such a three-level structure provides a high level of reliability of power supply, and most of the possible faults are parried by the UPS and switching circuits so that not only power outages, but also power drawdowns are excluded.

Заявляемую установку иллюстрируют следующие графические материалы. The inventive installation is illustrated by the following graphic materials.

На фиг.1 приведена структурная схема установки бесперебойного электроснабжения железнодорожной автоматики. Figure 1 shows the structural diagram of the installation of uninterrupted power supply of railway automation.

На фиг. 2 приведена структурная схема блока контроля состояния и коммутации фидеров. In FIG. 2 shows a structural diagram of a unit for monitoring the status and switching of feeders.

На фиг.3 изображена структурная схема блока контроля фидера. Figure 3 shows the structural diagram of the control unit of the feeder.

На фиг.4 приведена структурная схема источника бесперебойного питания. Figure 4 shows the structural diagram of an uninterruptible power supply.

На фиг. 5 приведен алгоритм работы блока анализа и выбора приоритетного фидера
Рассмотрим возможности технической реализации установки бесперебойного электроснабжения железнодорожной автоматики, структурная схема которой приведена на фиг.1, где:
1. Входные фидеры.In FIG. 5 shows the algorithm of the analysis unit and the selection of priority feeder
Consider the technical implementation of the uninterruptible power supply of railway automation, a structural diagram of which is shown in figure 1, where:
1. Input feeders.

2. Первый блок контроля состояния и коммутации фидеров. 2. The first unit for monitoring the status and switching feeders.

3. Второй блок контроля состояния и коммутации фидеров. 3. The second unit for monitoring the status and switching feeders.

4. Третий блок контроля состояния и коммутации фидеров. 4. The third unit for monitoring the status and switching feeders.

5. Блоки защиты от перенапряжений. 5. Surge protection units.

6. Источники бесперебойного питания. 6. Uninterruptible power supplies.

7. Первый блок индикации текущего состояния фидеров. 7. The first block indicating the current status of the feeders.

8. Второй блок индикации текущего состояния фидеров. 8. The second block indicating the current status of the feeders.

9. Третий блок индикации текущего состояния фидеров. 9. The third block indicating the current status of the feeders.

10. Первый блок индикации статистики состояния фидеров. 10. The first block display statistics of the status of the feeders.

11. Второй блок индикации статистики состояния фидеров. 11. The second block indicating the status of feeders.

12. Третий блок индикации статистики состояния фидеров. 12. The third block indicating the status of feeders.

13. Блок ручного управления. 13. The block of manual control.

14. Первый блок задания приоритетов фидеров. 14. The first block for setting priorities for feeders.

15. Второй блок задания приоритетов фидеров. 15. The second block for setting priorities for feeders.

16. Третий блок задания приоритетов фидеров. 16. The third block for setting priorities for feeders.

17. Первый блок задания задержки переключения фидеров. 17. The first block of the job delay switching feeders.

18. Второй блок задания задержки переключения фидеров. 18. The second block of the job delay delay feeders.

19. Третий блок задания задержки переключения фидеров. 19. The third block of the job delay delay feeders.

20. Выход установки. 20. The output of the installation.

Входной фидер 1 предназначен для первичного электроснабжения установки. The input feeder 1 is intended for primary power supply of the installation.

Первый 2, второй 3 и третий 4 блоки контроля состояния и коммутации фидеров предназначены для текущего контроля состояния входных фидеров 1, источников бесперебойного питания 6 и выходов второго 3 и третьего 4 блоков контроля состояния и коммутации фидеров соответственно. Структурная схема блока контроля состояния и коммутации фидеров (2, 3, 4) приведена на фиг.2. The first 2, second 3, and third 4 units for monitoring the status and switching of feeders are used for monitoring the status of input feeders 1, uninterruptible power supplies 6 and the outputs of the second 3 and third 4 units for monitoring the status and switching of feeders, respectively. The block diagram of the state control and switching feeders (2, 3, 4) is shown in Fig.2.

Блоки защиты от перенапряжений 5 предназначены для защиты установки от внезапных скачков напряжения во входных фидерах 1, связанных, например, с молниями. Блоки защиты от перенапряжений 5 могут быть реализованы в виде полупроводникового устройства защиты [5, стр. 54]. Overvoltage protection units 5 are designed to protect the installation from sudden power surges in the input feeders 1, associated, for example, with lightning. Overvoltage protection units 5 can be implemented as a semiconductor protection device [5, p. 54].

Источники бесперебойного питания 6 (фиг.4) предназначены для выработки выходного переменного напряжения. Для этого в штатном режиме они используют энергию входных фидеров 1 - выпрямляют переменный ток, заряжают аккумулятор и вновь формируют переменное напряжение с требуемыми параметрами. При отказе входных фидеров ИБП используют энергию аккумулятора. ИБП имеют вход синхронизаци, позволяющий им вырабатывать синфазное выходное напряжение. Uninterruptible power supplies 6 (figure 4) are designed to generate an alternating voltage output. To do this, in normal mode, they use the energy of the input feeders 1 - rectify the alternating current, charge the battery and again form an alternating voltage with the required parameters. If input feeders fail, the UPS uses battery power. The UPSs have a synchronization input, allowing them to generate a common-mode output voltage.

Первый 7, второй 8 и третий 9 блоки индикации текущего состояния фидеров предназначены для непрерывного отображения на индикационной панели результатов контроля фидеров, к которым они подключены. При этом для индикации состояния каждого фидера может использоваться отдельная группа индикаторов, отображающая результаты контроля каждого из параметров фидера, или одна группа индикаторов, с возможностью ручного выбора фидера. Эту индикацию может использовать оператор для контроля состояния фидеров, а также для принятия решения о ручной коммутации. Блоки индикации могут быть реализованы в виде сигнальных ламп, стрелочных, цифровых и т.п. приборов. The first 7, second 8 and third 9 blocks of indication of the current status of the feeders are designed for continuous display on the display panel of the results of the control of the feeders to which they are connected. In this case, to indicate the status of each feeder, a separate group of indicators can be used that displays the results of monitoring each of the parameters of the feeder, or one group of indicators, with the possibility of manual selection of the feeder. This indication can be used by the operator to monitor the status of the feeders, as well as to decide on manual switching. Indication blocks can be implemented in the form of signal lamps, arrow, digital, etc. appliances.

Первый 10, второй 11 и третий 12 блоки индикации статистики состояния фидеров предназначены для отображения результатов длительного мониторинга фидеров, в том числе и находящихся в резерве. Блоки индикации могут быть выполнены в виде цифровых индикаторов, мониторов и других устройств, отображающих результаты длительного контроля всех фидеров. The first 10, second 11 and third 12 blocks of indication of the statistics of the status of feeders are designed to display the results of long-term monitoring of feeders, including those in reserve. Display units can be made in the form of digital indicators, monitors and other devices that display the results of long-term monitoring of all feeders.

Блок ручного управления 13 предназначен для ручного управления блоками 2, 3, 4 контроля и коммутации фидеров, когда средства автоматического управления не способны разрешить нештатную ситуацию. Информацией, позволяющей оператору принять обоснованное решение по переключению фидеров, являются показания блоков индикации текущего состояния фидеров 7-9 и статистики их состояния 10-12. Ручное управление может осуществляться путем отключения штатных средств автоматического переключения и их перевода в ручной режим. The manual control unit 13 is intended for manual control of feeder control units 2, 3, 4, when the automatic control means are not able to resolve an emergency situation. Information that allows the operator to make an informed decision on switching feeders is the readings of the display units of the current status of feeders 7-9 and statistics of their status 10-12. Manual control can be carried out by disabling standard means of automatic switching and transferring them to manual mode.

Первый 14, второй 15 и третий 16 блоки задания приоритетов фидеров предназначены для ручной установки правил переключения электроснабжения с одних входных фидеров на другие, с одних источников бесперебойного питания на другие и т. п. Для задания приоритетов могут использоваться априорная информация о качестве соответствующих источников, результаты текущей информации об их состоянии, а также статистики состояния фидеров. При этом могут быть заданы разные или одинаковые приоритеты для источников питания одного уровня. Одинаковые приоритеты альтернативных источников позволяют реализовать режим перехода с одного источника питания на другой без возврата, т. е. исключить описанные автоколебательные переключения с соответствующими провалами в электроснабжении. Блоки задания приоритетов могут быть реализованы в виде переключателей, перемычек и т.п. The first 14, second 15 and third 16 blocks for setting feeder priorities are used to manually set the rules for switching power supply from one input feeder to another, from one uninterruptible power supply to another, etc. A priori information about the quality of the corresponding sources can be used to set priorities. the results of current information about their condition, as well as statistics on the status of feeders. In this case, different or the same priorities can be set for power sources of the same level. The same priorities of alternative sources make it possible to implement a transition mode from one power source to another without returning, i.e., to exclude the described self-oscillating switching with corresponding failures in the power supply. Priority setting blocks can be implemented as switches, jumpers, etc.

Первый 17, второй 18 и третий 19 блоки задания задержки переключения фидеров предназначены для выбора интервала времени, в течение которого сигналы о неисправности действующего фидера (возможно ошибочные) не приведут к переключению на резервный. Блоки задания времени задержки переключения могут быть реализованы в виде переключателей, регуляторов и т.п. The first 17, second 18, and third 19 blocks for setting the feeder switching delay delay are used to select the time interval during which the fault signals of the current feeder (possibly erroneous) will not lead to switching to the backup one. Blocks for setting the delay time of the switch can be implemented in the form of switches, controllers, etc.

На фиг.2 приведена структурная схема блока 2 (3, 4) контроля состояния и коммутации фидеров, где:
21. Коммутатор.Figure 2 shows the structural diagram of block 2 (3, 4) of the state control and switching feeders, where:
21. The switch.

22. Блоки контроля фидеров. 22. Feeder control units.

23. Блок анализа и выбора приоритетного фидера. 23. Block analysis and selection of priority feeder.

24. Блок задержки переключения фидеров. 24. Block delay switching feeders.

Коммутатор 21 предназначен для ручного или автоматического подключения силовых входов (фидеров) к выходу блока. Коммутатор 21 может быть выполнен в виде электромеханического или электронного контактора. The switch 21 is designed for manual or automatic connection of power inputs (feeders) to the output of the unit. The switch 21 may be made in the form of an electromechanical or electronic contactor.

Блоки контроля фидеров 22 предназначены для оценки состояния фидеров и выработки сигналов на блоки индикации. При этом для оценки состояния каждого фидера может использоваться отдельный блок контроля или применяться схема переключения, поочередно подключающая фидеры ко входу блока контроля 22. Схема блока контроля фидеров 22 приведена на фиг.3. The feeder control units 22 are designed to assess the status of the feeders and generate signals to the display units. In this case, to assess the status of each feeder, a separate control unit can be used or a switching circuit can be applied that alternately connects the feeders to the input of the control unit 22. The circuit of the feeder control unit 22 is shown in Fig. 3.

Блок анализа и выбора приоритетного фидера 23 предназначен для приема, хранения и обработки информации о текущем состоянии фидеров; приема и хранения приоритетов фидеров, заданных оператором; выдачи на блоки индикации 10 (11, 12) информации о статистике неисправностей фидеров; оценки состояния и выработки сигнала на переключение в зависимости от заданных приоритетов 14 (15, 16) и текущего состояния фидеров. Правило переключения состоит в выборе наиболее приоритетного из исправных фидеров. Блок анализа и выбора приоритетного фидера 23 может быть выполнен на основе микроконтроллера (микроЭВМ). Сопряжение микроконтроллера с источниками информации, блоками управления и индикации осуществляется через порты ввода-вывода. Алгоритм работы микроконтроллера приведен на фиг.5. Block analysis and selection of priority feeder 23 is intended for receiving, storing and processing information about the current status of feeders; receiving and storing feeder priorities set by the operator; issuance of information on the statistics of malfunctions of feeders to display units 10 (11, 12); assessing the state and generating a signal for switching depending on the given priorities 14 (15, 16) and the current state of the feeders. The switching rule is to select the highest priority of serviceable feeders. Block analysis and selection of priority feeder 23 can be performed on the basis of a microcontroller (microcomputer). The microcontroller is paired with information sources, control and display units via input-output ports. The algorithm of the microcontroller is shown in figure 5.

Блок задержки переключения фидеров 24 предназначен для исключения срабатывания коммутатора 21 при кратковременных сбоях в фидерах. Для решения этой задачи блок задержки принимает сигнал от блока анализа и выбора приоритетного фидера 23, задерживает его на интервал, определяемый задающими блоками 17 (18, 19). Если в течение этого интервала состояние отказавшего (сбойного) фидера восстановится, то управляющий сигнал на коммутатор не поступит. Блок задержки переключения фидеров 24 может быть реализован в виде последовательно соединенных интегратора и пороговой схемы (компаратора). Если результат интегрирования сигнала с первого выхода блока анализа и выбора приоритетного фидера 23 превышает порог, установленный с задающего входа, то коммутация фидеров происходит. В противном случае интегратор сбрасывается. Цепи сброса на фиг.2 не показаны с целью упрощения. The block delay switch feeders 24 is designed to prevent the operation of the switch 21 during short-term failures in the feeders. To solve this problem, the delay unit receives a signal from the analysis unit and selects the priority feeder 23, delays it by the interval determined by the master units 17 (18, 19). If during this interval the status of the failed (bad) feeder is restored, then the control signal will not be received at the switch. The block delay switch feeders 24 can be implemented in the form of series-connected integrator and threshold circuit (comparator). If the result of integrating the signal from the first output of the analysis unit and selecting the priority feeder 23 exceeds the threshold set from the setting input, then the feeders are switched. Otherwise, the integrator is reset. The reset circuits in FIG. 2 are not shown for simplicity.

На фиг.3 изображена структурная схема блока контроля фидера, где:
25. Блок контроля напряжения на понижение.Figure 3 shows the structural diagram of the control unit of the feeder, where:
25. The voltage control unit for lowering.

26. Блок контроля чередования фаз. 26. Phase sequence control unit.

27. Блок контроля перекоса фаз. 27. Phase imbalance control unit.

28. Блок контроля обрыва фаз. 28. Phase failure control unit.

29. Блок контроля напряжения на превышение. 29. Overvoltage control unit.

30. Блок контроля частоты. 30. Frequency control unit.

Блок контроля напряжения на понижение 25 предназначен для выявления случая снижения фазных напряжений ниже порогового уровня. Блок может быть реализован на полупроводниковых реле напряжения [6, стр. 105-123]. The voltage control unit for lowering 25 is designed to detect the case of a decrease in phase voltage below the threshold level. The block can be implemented on a semiconductor voltage relay [6, p. 105-123].

Блок контроля чередования фаз 26 предназначен для выявления случаев нарушения последовательности следования фазных напряжений в фидере. Блок может быть реализован на полупроводниковых реле частоты [6, стр. 105-123]. The phase rotation control unit 26 is designed to detect cases of violation of the sequence of phase voltage in the feeder. The block can be implemented on a semiconductor frequency relay [6, p. 105-123].

Блок контроля перекоса фаз 27 предназначен для выявления случаев искажения векторной диаграммы трехфазной сети - появления недопустимого напряжения в нулевом проводе. Блок может быть реализован на полупроводниковых реле напряжения [6, стр. 105-123]. The phase imbalance control unit 27 is designed to detect cases of distortion of the vector diagram of a three-phase network - the appearance of an unacceptable voltage in the neutral wire. The block can be implemented on a semiconductor voltage relay [6, p. 105-123].

Блок контроля обрыва фаз 28 предназначен для выявления случаев полного пропадания одной из фаз фидера. Контроль этого параметра позволяет различить случаи снижения напряжения (блок 26) и полного пропадания фазы. В результате в аварийных ситуациях оператор может принять решение о возможности использования фидера с пониженным уровнем напряжения, чего нельзя делать при пропадании фазы. Блок может быть реализован на полупроводниковых реле напряжения [6, стр. 105-123]. The control unit for phase failure 28 is designed to detect cases of complete disappearance of one of the phases of the feeder. Monitoring this parameter makes it possible to distinguish between cases of voltage drop (block 26) and complete phase failure. As a result, in emergency situations, the operator can decide on the possibility of using a feeder with a low voltage level, which cannot be done if the phase disappears. The block can be implemented on a semiconductor voltage relay [6, p. 105-123].

Блок контроля напряжения на превышение 29 предназначен для выявления случаев превышения фазных напряжений фидера выше установленных пределов. Такое превышение оказывается не менее опасным отклонением от нормального состояния, чем снижение напряжения. Блок может быть реализован на полупроводниковых реле напряжения [6, стр. 105-123]. The overvoltage control unit 29 is designed to detect cases when the feeder phase voltages exceed the established limits. Such an excess is no less dangerous deviation from the normal state than a voltage reduction. The block can be implemented on a semiconductor voltage relay [6, p. 105-123].

Блок контроля частоты 30 предназначен для выявления случаев недопустимого отклонения частотных свойств фидеров от номинального значения. Блок может быть реализован на полупроводниковых реле частоты [6, стр. 105-123]. The frequency control unit 30 is designed to detect cases of unacceptable deviation of the frequency properties of the feeders from the nominal value. The block can be implemented on a semiconductor frequency relay [6, p. 105-123].

На фиг. 4 приведена структурная схема источника бесперебойного питания, где:
31. Выпрямитель.In FIG. 4 shows a structural diagram of an uninterruptible power supply, where:
31. Rectifier.

32. Аккумулятор. 32. The battery.

33. Блок синхронизации. 33. Block synchronization.

34. Генератор. 34. Generator.

35. Фильтр. 35. Filter.

Выпрямитель 31 предназначен для преобразования входного переменного напряжения фидера в постоянное. Выпрямитель 31 может быть реализован на основе обычной трехфазной диодной схемы. Rectifier 31 is designed to convert the input AC voltage of the feeder to direct. The rectifier 31 may be implemented based on a conventional three-phase diode circuit.

Аккумулятор 32 предназначен для накопления энергии в штатном режиме работы и для использования в качестве резервного источника электроснабжения при отказе всех входных фидеров. В качестве аккумулятора может использоваться высоковольтный аккумулятор. Battery 32 is intended for energy storage in normal operation and for use as a backup source of power supply in case of failure of all input feeders. As a battery, a high voltage battery may be used.

Блок синхронизации 33 предназначен для выработки сигналов управления генератором 34, а также для согласования по фазам всех ИБП. При этом один из ИБП играет роль ведущего. The synchronization unit 33 is designed to generate control signals for the generator 34, as well as to coordinate the phases of all UPSs. In this case, one of the UPSs plays the role of the leader.

Генератор 34 предназначен для формирования переменных фазных напряжений (меандра). Генератор 34 может быть реализован в виде ключевых схем, открывающихся по сигналам от блока синхронизации 33. Generator 34 is designed to form variable phase voltages (meander). The generator 34 can be implemented in the form of key circuits that open by signals from the synchronization unit 33.

Фильтр 35 предназначен для формирования синусоидального выходного напряжения ИБП, а именно для устранения высокочастотных составляющих выходного сигнала генератора 34. The filter 35 is designed to generate a sinusoidal output voltage of the UPS, namely to eliminate the high-frequency components of the output signal of the generator 34.

На фиг. 5 приведен алгоритм работы блока анализа и выбора приоритетного фидера. In FIG. Figure 5 shows the algorithm of the analysis unit and the selection of the priority feeder.

Рассмотрим работу заявляемой установки. Consider the operation of the claimed installation.

Перед началом работы для каждого блока контроля и коммутации фидеров 2 (3, 4) оператором устанавливаются приоритеты от блоков задания приоритетов фидеров 14 (15, 16). Эта установка производится на основе априорной информации о качестве фидеров. Для первого блока контроля и коммутации фидеров 2 наиболее приоритетным задается силовой выход блока контроля и коммутации фидеров 3. Для второго блока контроля и коммутации фидеров 3 устанавливаются одинаковые приоритеты ИБП 6. Для третьего блока контроля и коммутации фидеров 4 выбор приоритетов зависит от качества входных фидеров 1. Для каждого блока контроля и коммутации фидеров 2 (3, 4) устанавливаются времена задержки переключения от блоков задержки переключения фидеров 17 (18, 19). Для первого блока контроля состояния и коммутации фидеров 2 время задержки 17 устанавливается равным нормативному, т.е. времени допустимого провала в электроснабжении средств автоматики. Для второго блока контроля состояния и коммутации фидеров 3 от блока задания задержки переключения 18 устанавливаются минимально реализуемые техническими средствами времена переключения. Для третьего блока контроля состояния и коммутации фидеров 4 от блока задания задержки переключения 19 выбираются достаточно большие времена переключения, определяемые качеством входных фидеров 1. Before starting work, for each block of control and switching of feeders 2 (3, 4), the operator sets priorities from the blocks for setting priorities of feeders 14 (15, 16). This setting is based on a priori information about the quality of the feeders. For the first block of control and switching feeders 2, the highest priority is the power output of the block of control and switching feeders 3. For the second block of control and switching feeders 3, the same priorities are set for UPS 6. For the third block of control and switching feeders 4, the choice of priorities depends on the quality of input feeders 1 For each control and switching unit of feeders 2 (3, 4), the switching delay times from the switching delay units of the feeders 17 (18, 19) are set. For the first unit for monitoring the state and switching feeders 2, the delay time 17 is set equal to the standard, i.e. the time of a permissible failure in the power supply of automation equipment. For the second unit for monitoring the status and switching of feeders 3 from the unit for setting the switching delay 18, the minimum switching times realized by technical means are set. For the third unit for monitoring the status and switching of the feeders 4 from the unit for setting the switching delay 19, sufficiently large switching times are selected, which are determined by the quality of the input feeders 1.

Впоследствии приоритеты и времена переключения могут быть изменены оператором с учетом информации с блоков индикации статистики состояния фидеров 10 (11, 12). Subsequently, the priorities and switching times can be changed by the operator, taking into account the information from the display units of the statistics of the status of feeders 10 (11, 12).

Электропитание от входных фидеров 1 подается на блоки защиты от перенапряжений 5, в которых устраняются недопустимые выбросы напряжений. Выходное напряжение блоков защиты 5 подается на третий блок контроля состояния и коммутации 4. Каждый блок контроля 22 с помощью блоков 25-30 анализирует состояние своего фидера. Результаты контроля подаются на блоки индикации текущего состояния 9 и на блок анализа и выбора приоритетного фидера 23. Алгоритм работы последнего представлен на фиг.5. В результате на первом выходе блока 23 появляется сигнал на подключение наиболее приоритетного фидера из числа исправных. Этот сигнал задерживается блоком задержки 24 на величину, задаваемую блоком задания задержки переключения 19, и поступает на коммутатор 21. В результате коммутации к силовому выходу блока 4 будет подключен наилучший из входных фидеров 1. При возникновении какой-либо неисправности в одном из входных фидеров 1 сигнал с блока контроля 22 от соответствующего блока 25-30 поступит на блок индикации 9, а также будет проанализирован блоком 23. Данные о неисправности будут запомнены и отображены в блоке 12. Если несправный фидер в настоящее время является работающим, то будет выработан сигнал на переключение коммутатора 21, однако, если за время задержки, заданной блоком задания задержки переключения 19, неисправность самоустранится, то переключения не произойдет. The power supply from the input feeders 1 is supplied to the overvoltage protection units 5, in which unacceptable voltage surges are eliminated. The output voltage of the protection units 5 is supplied to the third state and switching unit 4. Each control unit 22, using the units 25-30, analyzes the state of its feeder. The monitoring results are fed to the current state indication blocks 9 and to the analysis and selection block of the priority feeder 23. The algorithm of the latter is shown in FIG. 5. As a result, at the first output of block 23, a signal appears to connect the highest priority feeder from among the serviceable ones. This signal is delayed by the delay unit 24 by the amount specified by the switch delay setting unit 19, and is sent to the switch 21. As a result of the switching, the best of the input feeders 1 will be connected to the power output of the unit 4. If any malfunction occurs in one of the input feeders 1 the signal from the control unit 22 from the corresponding unit 25-30 will go to the display unit 9, and will also be analyzed by the unit 23. The fault data will be stored and displayed in the unit 12. If the invalid feeder is currently operating, then a signal will be generated for switching the switch 21, however, if during the delay time set by the switching delay setting unit 19, the malfunction resolves itself, then the switching will not occur.

Силовой выход блока контроля состояния и коммутации 4 поступает на входы источников бесперебойного питания 6, включенных по входу параллельно. Это напряжение выпрямляется в блоке 31, а затем в блоках 34, 35, под управлением блока 33 формируется переменное напряжение с заданными свойствами. При отсутствии электропитания на входе ИБП 6 без провалов в электроснабжении продолжает вырабатывать электроэнергию от аккумулятора 32. Однако в каждый момент времени работает группа ИБП по выходу включенных параллельно, а остальные находятся в горячем резерве. Все ИБП 6 вырабатывают синфазное выходное напряжение благодаря связям блоков синхронизации 33. Контроль состояния ИБП и их переключение в случае отказов осуществляются блоком контроля состояния и коммутации 3. The power output of the state monitoring and switching unit 4 is supplied to the inputs of uninterruptible power supply 6, connected in parallel at the input. This voltage is rectified in block 31, and then in blocks 34, 35, under the control of block 33, an alternating voltage with specified properties is formed. In the absence of power supply at the input of UPS 6 without failures in the power supply, it continues to generate electricity from battery 32. However, at each point in time, a group of UPSs works to output those connected in parallel, and the rest are in hot standby. All UPS 6 generate a common-mode output voltage due to the connections of synchronization units 33. Monitoring the status of the UPS and their switching in case of failures is carried out by the status monitoring and switching unit 3.

Работа блока контроля состояния и коммутации 3, отвечающего за выбор наиболее приоритетного из ИБП, происходит так же, как и блока 4. The operation of the state monitoring and switching unit 3, which is responsible for choosing the highest priority from the UPS, occurs in the same way as block 4.

Таким же способом блок контроля состояния и коммутации 2 выбирает наилучший из вариантов электроснабжения, сравнивая состояние силовых выходов блоков 3 и 4, т.е. электроснабжение от входных фидеров либо от ИБП по той же схеме. Отключение ИБП может использоваться, не только в рабочих режимах, но и при проведении профилактических работ. In the same way, the state and switching control unit 2 selects the best of the power supply options by comparing the state of the power outputs of blocks 3 and 4, i.e. power supply from input feeders or from UPS according to the same scheme. Shutting down the UPS can be used, not only in operating modes, but also during maintenance work.

Помимо отмеченных выше достоинств заявляемой установки отметим высокий уровень унификации оборудования, в частности блоков контроля состояния и коммутации 2, 3, 4, блоков индикации текущего состояния фидеров 7, 8, 9, блоков индикации статистики состояния фидеров 10, 11, 12, блоков задания приритетов 14, 15, 15, блоков задания задержки переключения 17, 18, 19, блоков контроля фидеров 22 и др. Такой способ реализации позволяет выполнять эти блоки высокотехнологичными, а следовательно, надежными и недорогими. In addition to the advantages of the claimed installation noted above, we note a high level of equipment unification, in particular, state and switching control units 2, 3, 4, feeder status display units 7, 8, 9, feeder status statistics display units 10, 11, 12, priority settings blocks 14, 15, 15, delay delay switching units 17, 18, 19, feeder control units 22, etc. Such an implementation method allows these units to be implemented in high-tech, and therefore reliable and inexpensive.

Наличие микроконтроллера в составе блоков контроля состояния и коммутации фидеров позволяет использовать разные стратегии парирования отказов в электроснабжении. The presence of a microcontroller as part of the state control and feeder switching units allows the use of different strategies for parrying power failures.

Таким образом, заявляемая установка бесперебойного электроснабжения железнодорожной автоматики обеспечивает высокий уровень надежности и качества электропитания. Thus, the inventive installation of uninterrupted power supply of railway automation provides a high level of reliability and quality of power supply.

В настоящее время введены в опытную эксплуатацию два образца заявляемых установок бесперебойного электроснабжения железнодорожной автоматики, предназначенные для центрального питания устройств автоматики железнодорожных станций Назия и Жихарево Октябрьской железной дороги и прилегающих перегонов. Эти установки обеспечивают бесперебойное и высококачественное первичное электроснабжение устройств железнодорожной автоматики в течение всего периода эксплуатации, в том числе и при отсутствии напряжений на входных фидерах. Currently, two samples of the declared uninterruptible power supply systems for railway automation have been put into trial operation, intended for central power supply of automation devices of the Nazia and Zhikharevo railway stations of the Oktyabrskaya Railway and adjacent sections. These units provide uninterrupted and high-quality primary power supply to railway automation devices throughout the entire period of operation, including in the absence of voltage at the input feeders.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ 94042488. Система гарантированного питания.SOURCES OF INFORMATION
1. RF patent 94042488. Guaranteed power system.

2. Великосельский Н. П. и др. Некоторые результаты эксплуатации систем бесперебойного электропитания аппаратуры управления и контроля химического производства. //Организация электроснабжения в условиях перерывов и значительных отклонений напряжения питающей сети. - М.: Информэлектро, 1987. 2. Velikoselsky N. P. et al. Some results of operation of uninterruptible power supply systems for control equipment and control of chemical production. // Organization of power supply in the conditions of interruptions and significant deviations of the supply voltage. - M .: Informelectro, 1987.

3. Патент РФ 2133542. Способ управления системой бесперебойного электропитания в аварийных режимах. 3. RF patent 2133542. A method of controlling an uninterruptible power supply system in emergency conditions.

4. Коган Д. А. , Эткин З.А. Аппаратура электропитания железнодорожной автоматики. - М.: Транспорт, 1987, стр.161, рис.5.1. 4. Kogan D. A., Etkin Z. A. Power equipment for railway automation. - M.: Transport, 1987, p. 161, Fig. 5.1.

5. Низковольтное оборудование. Каталог АББ, 2001-2002 гг. - СПб: Индустрия и стройтехника, 2001. 5. Low voltage equipment. ABB Catalog, 2001-2002 - St. Petersburg: Industry and Construction, 2001.

6. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991. 6. Andreev V.A. Relay protection and automation of power supply systems. - M.: Higher School, 1991.

Claims

1. Installation of uninterrupted power supply for railway automation, containing input feeders and the first unit for monitoring the status and switching of feeders, the power output of which is the output of the installation, characterized by the presence of the second and third units for monitoring the status and switching of feeders, overvoltage protection units, uninterruptible power supplies, first, second and third blocks: indication of the current status of feeders, indication of statistics of the status of feeders, setting priorities for feeders, setting delay switching feeds s and a manual control unit, input feeders through surge protection units are connected to the power inputs of the third state and commutation feeder control unit, the power output of which is connected to the power inputs of uninterruptible power supplies and the first power input of the first uninterruptible power supply and commutation control unit, inputs / outputs synchronization of uninterruptible power supplies are interconnected, the outputs of uninterruptible power supplies are connected to the power inputs of the second state monitoring and switching unit feed er, the second power input of the first unit for monitoring the status and switching of feeders is connected to the power output of the second unit for monitoring the status and switching of feeders, the first signal outputs of the first, second, and third blocks for monitoring the state and switching of feeders are connected to the corresponding blocks indicating the current state of the feeders outputs - with the corresponding units for displaying the statistics of the status of feeders, the first control inputs of the first, second and third units for monitoring the status and switching of feeders Nena with relevant job priority feeder units, the second control inputs - with the respective switching delay setting unit feeder, and the third control inputs - with a manual control unit.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the feeder status and switching control unit comprises a switch, feeder control units, a priority feeder analysis and selection unit and feeder switching delay unit, the power inputs of the switch are power inputs, and the output is a power output of the unit control of the status and switching of feeders, the input of each control unit of the feeders is connected to the corresponding power input of the control unit of the state and switching of feeders, the status outputs of the feeders with the corresponding first inputs of the analysis unit and selecting a priority feeder, the first control input of the switch is connected to the output of the feeder switching delay unit, the signal input of which is connected to the first output of the analysis and selecting priority feeder, the input of the feeder switching delay unit is the second control input of the feeder status and switching control unit, the second input of the unit analysis and selection of priority feeder is the first control input of the control unit of the state and switching feeders, and the second output is the second signal output feeder status and switching control unit, feeder control unit outputs are the first signal outputs of the feeder status and switching control unit, the second control input of the switch is the third control input of the feeder status and switching control unit.

3. The installation of uninterrupted power supply for railway automation according to claim 2, characterized in that the feeder control unit comprises a lower voltage control unit, the input of which is connected to the power input of the feeder control unit, and the output is a status output of the feeders and it is additionally equipped with phase rotation control units , phase imbalance control, phase failure control, overvoltage control and frequency control, the inputs of which are connected to the power input of the feeder control unit, and the outputs are outputs of the feed state pa

4. Installation of uninterrupted power supply for railway automation according to claim 1, characterized in that the uninterruptible power supply includes a rectifier, a battery, a synchronization unit, a generator and a filter, the input of the rectifier is a power input of an uninterruptible power supply, the output of the rectifier is connected to the battery and the power input of the generator, the input of the synchronization unit is the synchronizing input of the uninterruptible power supply, and the output is connected to the control input of the generator, the output of the generator through the filter is connected with uninterruptible power supply output.