Инновационный транспорт № 3 (13), 2014 г

Одним из основных аппаратов

«+» шина

распределительных устройств (РУ)

«–» шина

3,3 кВ тяговых подстанций (ТП) по-

QS

стоянного тока магистральных же-

ПБВ

лезных дорог являются быстро-

1

действующие выключатели (БВ).

Число их на одной ТП колеблет-

ся от 10 до 30 и более штук. Кон-

VD

VS

струкция БВ постоянно улучшается,

2

но значительного увеличения на-

дежности, как это произошло при

замене масляных выключателей пе-

ременного тока на вакуумные и эле-

УР

LR

газовые, не наблюдается [1, 2]. Это

Фидер

вызвано тем, что существующие БВ

ФКС1

обратного

являются механическими, имеют

тока

ограниченный ресурс по количеству

Рис. 1. Принципиальная схема ПБВ. Отключенное положение

отключений и требуют постоянного

обслуживания. Поэтому разработка

и внедрение выключателей посто-

ческого воздействия токов КЗ

Выключатель может находить-

янного тока, свободных от вышепе-

на оборудование ТП;

ся в трех положениях: отключенном,

речисленных недостатков, является

 отсутствие подвижных частей

предвключенном и включенном.

сегодня актуальной задачей.

и другие.

Отключенное положение ПБВ

На сегодняшний день наиболее

В данной статье предлагается

показано на рис. 1. При этом разъ-

подходящим элементом, на основе

один из вариантов ПБВ, приводит-

единитель QS отключен.

которого возможно создание ново-

ся схема его включения на ТП в РУ

Для перевода ПБВ в предвклю-

го поколения БВ, является силовой

3,3 кВ в качестве фидерного выклю-

ченное положение в блоке 1 собира-

запираемый тиристор. Этот полу-

чателя, рассматриваются режимы

ется схема, обеспечивающая вклю-

проводниковый прибор может быть

работы и описываются его основ-

чение ПБВ. После этого включается

не только открыт, но и закрыт по це-

ные характеристики.

разъединитель QS. Выключатель пе-

пи управления, когда по нему в пря-

Рассмотрим упрощенную блоч-

реходит в предвключенное положе-

мом направлении протекает доста-

ную схему предлагаемого ПБВ

ние (рис. 2).

точно большой ток.

(рис. 1).

Включение ПБВ

производит-

Преимущества таких полупро-

Основным коммутационным

ся подачей отпирающего импульса

водниковых БВ (ПБВ) по сравнению

элементом ПБВ является запирае-

на запираемый тиристор VS1. По це-

с существующими очевидны:

мый тиристор VS, который служит

пи «+» шина, QS, блок 1, VS начи-

 полное время отключения в ты-

для включения и отключения рабо-

нает протекать рабочий ток фиде-

сячи раз меньше;

чих и аварийных токов. Шунтирую-

ра IРАБ Ф. Выключатель переходит

 практически полный отказ от пе-

щий его диод VD участвует в процес-

во включенное положение (рис. 3).

риодических проверок и регули-

се коммутации тиристора VS и обес-

Отключение ПБВ осуществляет-

ровок сложных механизмов БВ;

печивает протекание тока энергии

ся следующим образом.

 повышение безопасности за счёт

рекуперации через шины ТП с од-

Подается запирающий импульс

отсутствия дугогасительных ка-

ной фидерной зоны на другую. На-

на тиристор VS, и он практически

мер и связанных с ними выбро-

значение блоков 1 и 2 будет описа-

мгновенно закрывается. Однако

сов электрической дуги;

но ниже.

из-за энергии, накопленной в индук-

 бесшумность процесса отключе-

Кроме вышеперечисленных при-

тивностях, ток фидера IРАБ Ф мгно-

ния;

боров, относящихся к ПБВ, на рис. 1

венно измениться не может. Что-

 уменьшение токов короткого за-

изображены существующие элемен-

бы погасить эту энергию в выклю-

мыкания (КЗ) за счёт повыше-

ты РУ 3,3 кВ: шинный разъединитель

чателе, должны быть созданы два

ния быстродействия процесса

фидера контактной сети QS, сглажи-

разрядных контура. Первый — для

отключения;

вающий реактор фидера обратного

энергии, запасенной в индуктивных

 отсутствие контактов и их подго-

тока LR, разрядное устройство сгла-

элементах, расположенных до ПБВ

раний;

живающего реактора УР.

(питающая сеть, головной и тяго-

 уменьшение времени электро-

Рассмотрим основные режимы

вый трансформаторы, токоведу-

динамического и электротерми-

работы ПБВ.

щие части), по которому будет про-

Объекты уникального

В настоящее время в каждой

Ситуацию с кодированием меня-

ряда — путеводная

отрасли прикладываются доста-

ет молодая наука синергетика, пока-

точно большие усилия в данном

завшая сходство бифуркационных

звезда идентификации

направлении, но достигнутые ре-

траекторий развития разных объ-

зультаты не могут быть признаны

ектов материального мира [3–5].

Существует обширное множество

удовлетворительными по следую-

Универсальность механизма спон-

объектов так называемого уникаль-

щим причинам:

танной самоорганизации привела

ного ряда — сложной и дорогостоя-

1) структура и содержание раз-

к признанию практической идентич-

щей техники, произведений архитек-

рядов инвентаризационных шифров

ности иерархической организацион-

туры, искусства и др., жизнь которых

основывается на соображениях про-

ной структуры сложных систем лю-

продолжается и после момента при-

стых договорённостей;

бой природы. К. Линней предвосхи-

обретения, неоднократно меняя го-

2) проблема единообразия иден-

тил этот результат посредством дву-

сударства, собственников, свойства

тификационных шифров в различ-

мерной (плоскостной) матрицы —

и другие признаки индивидуально-

ных областях деятельности челове-

«лестницы» рангов разных уровней.

сти. Несомненно, подобная группа

ка (промышленности, сельском хо-

Систематика, как метаклассифи-

товаров, столь значимых в много-

зяйстве, науке и т. д.), произведений

кация, укрупнённо, но с наибольшей

гранной истории техники и культу-

монументального искусства (музы-

полнотой охватывающая некоторую

ры, достойна своих удачных кодиро-

ки, живописи, архитектуры и др.) да-

предметную область, реально суще-

вок на рынке движения артефактов.

же не поставлена;

ствует лишь в биологии. Да и кто

И такие шифры, удобные и понятные,

3) отсутствует стремление к по-

в наши дни решится разбрасывать-

когда-то должны будут появиться.

строению фундаментального и че-

ся веками? Ситуацию усугубляет ак-

Безусловно, современная тенденция

рез это стабильного основания по-

тивная контрагитация («если хочешь

к единообразию (унификации) учёта

добных инвентаризационных иден-

погубить себя — займись система-

сохранится и усилится.

тификаторов для уникальных из-

тикой»). Даже простейшей (пло-

Но в том-то и проблема, что

делий.

скостной) систематики, кроме био-

не всякие идентификаторы подхо-

логической и нашей — для желез-

дят для обсуждаемой совокупности

Систематика — ключ

нодорожного подвижного состава

творений мысли и мастерства ввиду

к идентификационным

(рис. 1), практически нет; тем не ме-

их количественной и качественной

нее она в век господства информа-

необозримости. Она сформулиро-

технологиям

ционных технологий в управлении

вана в виде ограничения на слово-

и накоплении знаний [6, 7] объяв-

творчество английским философом

К своим поискам в отмеченном

ляется «велением времени» [9].

Уильямом Оккамом (1285–1349):

направлении автор статьи присту-

Но в полной мере такой императив

«Не умножай сущности без необхо-

пил в начале текущего столетия при-

относится к многомерной (объём-

димости». Ну а если такая необхо-

менительно к транспортной отрас-

ной) систематике.

димость возникает, то во избежание

ли, точнее к построению система-

Многомерная систематика, эта

словесного и иного знакового поло-

тики железнодорожного подвижно-

terra incognita, выводящая линнеев-

водья следует обойтись максималь-

го состава [1, 2].

скую идею на уровень новых воз-

но лаконичными средствами.

Систематику принято рассматри-

можностей, заявлена и продемон-

Вопрос об универсальном коди-

вать как предельно полную модель

стрирована лишь в ИрГУПС, в пуб-

ровании объектов уникального ряда

концептов и отношений (сущно-

ликациях автора и его учеников [1,

стимулируется успехом штрихово-

стей и связей) предметной области.

2, 9–11]. Это перспективное направ-

го шифрования изделий повсемест-

По сути, она является глобальным

ление уже получило монографиче-

ного спроса — товаров как пище-

обобщением совокупности частных

ское оформление [12, 13], но гово-

вого, так и бытового непродоволь-

классификаций по разным основа-

рить о его более широком распро-

ственного назначения. Однако пря-

ниям. Примером такой трактовки

странении преждевременно. В ма-

мое распространение стандартной

служит биологическая системати-

тематике и теории информации ин-

идентификационной системы UPC

ка, родоначальником которой при-

вентаризационные аспекты иденти-

(12 разрядный универсальный то-

нято считать Карла Линнея (1707–

фикации материальных объектов

варный код, 1973 г., США) и его ев-

1778). Почти 300 летний опыт по-

промышленного и иного производ-

ропейского 13 разрядного аналога

строения биосистематики наглядно

ства не представлены.

EAN International (1977 г.) представ-

показал трудности, на которые дол-

Можно уверенно утверждать,

ляется нереальным в силу их ори-

жен отважиться тот, кто решит прой-

что глубокое освоение отраслево-

ентированности на разовый харак-

ти аналогичный путь в своей пред-

го материального разнообразия по-

тер потребления.

метной области.

средством систематик перспективно

Железнодорожный транспорт

Номер разряда

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Значение разряда

Семейство

Род

Вид

Подвид

Разновидность

Регион мира

Собственник

Номер регистрации

в базе данных

Год регистрации

I

II

III

Рис. 2. Обобщённая структура 14 разрядного кодового номера

I Отрасль

Транспорт

ый

g

i

- отдел

А

душн

h - класс

в

оз

g - отряд

Д

РЕ

ый

С

водн

летающие

й

плавающие

аэростатические

сухоп

утны

шагающие

е

плавучие

с

аэродинамические

тес

тве

транспортные

нн

с

ые

скользящие

водоизмещающие

средства

шагающие

про

реактивные

т

ы

СТРУКТУРА

е

д н

колесные

ам

парящие

скользящие

и

ич

ес

пути

ландшафты

колесные

кие

бе

подвесные

реактивные

скон

так

тн

тропы

ы

парящие

терминалы

населенные

подвесные

е

h

линии

автоведения

пункты

транспортные

дороги

подвесные

линии

подвесы

автоведения

i

пункты

станционные

подвесы

комплексные

Р

комплексные

А

З

В

И

комплексные

ряда