Реализация тепловой защиты контактной сети на контроллерах присоединения тяговых подстанций электротранспорта в горной промышленности

В статье представлен принцип тепловой защиты контактной сети и обоснована возможность практической реализации этого принципа для рельсового электротранспорта в горнодобывающей промышленности. Описан алгоритм реализации современной цифровой защиты контактной сети как одной из функций работы контроллера. Предложена математическая модель тепловой защиты, вытекающая из решения уравнения теплового баланса. Модель учитывает коэффициент топологии электрической сети, а также коэффициент расхода токоведущего сердечника кабеля, определяющий снижение проводящего сечения от контактной эрозии и роста оксидных пленок. Вводятся поправки на потоки воздуха при получении данных с внешнего анемометра, через протокол телемеханики. Тестирование математической модели проводилось путем написания программы реальной тепловой защиты на языке программирования С для контроллера присоединения, в основе схемотехники которого микроконтроллер STM32F407IGT6 для микроконтроллерного блока. Проверочные испытания проводились на серийном контроллере присоединения в 2020 г. Приведены графики сравнения расчетных и фактических значений температур, при различном коэффициенте расхода токоведущей жилы кабеля постоянного тока. Для получения данных использовались протоколы телемеханики МЭК 60870-104 и Modbus TCP, ПЛК Segnetics SMH4.