Tranzistoare de putere folosite în construcția surselor în comutație

Capitolul 1

Generalităţi

1.1. Definiţii. Clasificări

Funcţionarea normală şi corectă a oricărui aparat electronic necesită alimentarea acestuia de la surse de tensiune la care variaţiile tensiunii de alimentare să nu depăşească anumite limite, dependente de performanţele aparatului. Principala sursă de energie electrică folosită la alimentarea aparaturii electronice o constituie reţeaua de curent alternativ. Conversia energiei de curent alternativ în energie de curent continuu se realizează cu sisteme de redresare. Exceptând consumatorii alimentaţi în curent continuu, de putere mare (motoare electrice de curent continuu, instalaţii de electroliză, etc.), majoritatea instalaţiilor electronice utilizează surse de tensiune continuă caracterizate prin tensiuni de ordinul zecilor de volţi şi curenţi de câţiva amperi, sau, în unele cazuri, zeci de amperi.

Funcţionarea în permanenţă a echipamentelor electrice şi electronice de telecomandă feroviară este de neconceput fără alimentarea neîntreruptă cu energie electrică, energie ce trebuie asigurată în orice moment la parametrii corespunzători (tensiune, putere etc.).

Cea mai economică şi mai raţională formă de obţinere a energiei electrice necesare o constituie racordarea echipamentelor feroviare la reţelele de distribuţie a energiei electrice ale sistemului energetic naţional. Racordarea se poate face direct de la reţeaua trifazică de distribuţie de joasă tensiune (220/380V, 50Hz), fie prin transformatoarele coborâtoare, tot trifazice, de la reţeaua de distribuţie de medie tensiune: 6, 10 sau 15kV.

Practic, reţelele de distribuţie a energiei electrice nu pot funcţiona fără întreruperi, cauzate în special de unele deranjamente specifice (furtuni ce produc ruperi de stâlpi sau de conductoare, scurtcircuite etc.). Instalaţiile de centralizare, de bloc de linie automat, din triaje etc., fiind instalaţii ce asigură siguranţa circulaţiei trenurilor, nu admit întreruperi ale alimentării, nici de foarte scurtă durată. În scopul asigurării continuităţii alimentării, se iau diferite măsuri, al căror grad de complexitate depinde de situaţia locală existentă la punerea în funcţiune a instalaţiilor respective.

Principalul consumator de energie electrică este instalaţia de centralizare electrodinamică. Din acest motiv, toate circuitele de alimentare se grupează în cabina de centralizare, de unde, prin cabluri, se alimentează toate echipamentele de telecomandă.

Ca principiu general, se urmăreşte existenţa întotdeauna a cel puţin două surse de energie, care să fie capabile, fiecare în parte, să asigure funcţionarea în bune condiţii a tuturor instalaţiilor.

O primă măsură o constituie alimentarea instalaţiei prin doi fideri separaţi, de la două surse independente. Una dintre ele este sursa de bază, iar cealaltă sursa de rezervă. Fiderii de la cele două surse sunt supravegheaţi în mod automat de un panou special, de conectare automată a instalaţiei staţiei la fiderul cu tensiune.

Deoarece acest sistem nu este întotdeauna suficient de sigur sau posibil de realizat, se prevede de obicei pentru staţiile mari şi o sursă autonomă, independentă, constituită dintr-un grup electrogen, montat într-o încăpere a staţiei. El este constituit dintr-un motor cu ardere internă (Diesel) ce antrenează un alternator trifazic de 50Hz şi putere corespunzătoare. Grupul electrogen este prevăzut cu un panou propriu de supraveghere, conectare şi reglare, având asigurată pornirea automată după căderea surselor, într-un interval de timp scurt, dar totuşi insuficient pentru a preîntâmpina trecerea pe oprire a semnalelor aflate pe liber într-un parcurs anterior comandat.

În figura 1.1 sunt arătate principalele moduri de asigurare a continuităţii alimentării instalaţiei de centralizare electrodinamică.