Ограничение коммутационных перенапряжений на конденсаторе фильтра тиристорно-импульсных систем управления трамвайными вагонами при аварийных режимах в системах электроснабжения городского электрического транспорта

Установлено, что коммутационные перенапряжения, появляющиеся на входе тиристорно-импульсных систем управления (ТИСУ) трамвайных вагонов при отключении аварийных токов короткого замыкания в тяговой сети городского электрического транспорта, характеризуются: высоким уровнем, достигающим по кратности 3,64 единиц; быстротечностью ее достижения (в пределах 12 мс); высокой вероятностью возникновения при любых кратковременных перемыканиях типа «троллей-рельс»; значительной величиной (в тысячи джоулей) и распределенностью энергии, запасаемой в индуктивности тяговой сети, что позволило обосновать невозможность эффективного ограничения указанного вида перенапряжений при помощи непосредственного применения существующих средств защиты от перенапряжений. Разработаны способ и реализующее его устройство защиты ТИСУ трамвайных вагонов от коммутационных перенапряжений, основанные на оптимальном перераспределении энергии перенапряжения между конденсатором фильтра ТИСУ и тремя линейными демпфирующими резисторами, базирующиеся на учете: значений напряжений на конденсаторе фильтра ТИСУ, при которых в цепь гашения перенапряжений вводятся демпфирующие резисторы и выводятся из нее; величин сопротивлений демпфирующих резисторов; длительности их участия в процессе гашения перенапряжения; емкости конденсатора фильтра ТИСУ; индуктивности тяговой сети и энергии перенапряжения. Решена существенно нелинейная задача математического программирования по оптимизации предложенного способа, что позволило получить аналитические зависимости и на их основе разработать инженерную методику выбора оптимальных значений сопротивлений демпфирующих резисторов и емкости конденсаnора фильтра ТИСУ, обеспечивающих требуемую минимальную кратность коммутационных перенапряжений на входе ТИСУ трамвайного вагона при отключении аварийных токов короткого замыкания в тяговой сети городского электрического транспорта. Предложена инженерная методика выбора по мощности числа токопроводящих элементов для демпфирующих резисторов без расчетов в каждом конкретном случае переходных токов и операций интегрирования, что существенно упрощает практическое применение предложенных способа и реализующего его устройства защиты от перенапряжений ТИСУ трамвайных вагонов городского электрического транспорта.