| s-1
| Elektromagnetické rušení se z lokomotivy jakožto zdroje přenáší do okolí třemi způsoby. |
| s-2
| Kapacitní vazbou, indukované napětí závisí pouze na napětí troleje, ne na kmitočtu a délce souběhu, na těchto veličinách závisí nabíjecí proud. |
| s-3
| Ochranou je elektrostatické stínění a uzemnění, takže kapacitní vazba nepůsobí zvláštních potíží. |
| s-4
| Indukční vazbou, indukované napětí závisí na proudu kmitočtu, délce souběhu a velikosti vazebního činitele. |
| s-5
| Toto působení je nejzávažnější, vyžaduje speciální konstrukci kabelů s dobře vodivým pláštěm, ohrožuje telefonní spojení a přenos dat. |
| s-6
| Galvanickou vazbou, tato vazba vzniká průtokem zpětného proudu cestami společnými i pro jiná zařízení. |
| s-7
| Je největší v blízkosti lokomotivy a napájecí stanice a postihuje především kolejové obvody v různé míře podle použitého systému. |
| s-8
| Pro získání přehledu rozebereme nyní charakteristické poměry na jednotlivých kmitočtových pásmech. |
| s-9
| Hranice těchto pásem není přirozeně ostrá a může být případ od případu volena různě. |
| s-10
| Následující dělení vychází hlavně z hlediska měření a vyhodnocení. |
| s-11
| Základní harmonická * napětí a proudu nese jako žádoucí efekt činný výkon a dále jalový výkon, především jako důsledek existence rozptylových magnetických toků elektrických strojů a vedení. |
| s-12
| Poměr obou výkonů určuje účiník první harmonické. |
| s-13
| Poměry na základní harmonické charakterizují energetické vlastnosti zátěže a jsou závislé na výkonu, návrhu strojů, lokomotivě, vlastnostech sítě v daném místě. |
| s-14
| Pro měření se užívá běžných přístrojů, na jejichž kmitočtovou nezávislost se však kladou zvýšené nároky pro měření efektivní hodnoty a selektivního voltmetru. |
| s-15
| I když rušení harmonická už s ohledem na svou velikost může působit rušení, zpravidla se neuvažuje, neboť jak bylo uvedeno, nese žádoucí efekt výkon. |
| s-16
| Při výpočtech se prakticky vždy považuje napětí za sinusové, ve skutečnosti v důsledku úbytků na impedanci vedení a napáječky nesinusovým proudem je deformované. |
| s-17
| Velikost této deformace v běžných případech není příliš značná a charakterizuje se zkreslením jako poměrem efektivní hodnoty vyšších harmonických k efektivní hodnotě celého průběhu. |
| s-18
| Na lokomotivě dosahovalo zkreslení napětí na železničním zkušebním okruhu až # * podle zatížení. |
| s-19
| Zkreslení napětí je tedy dáno tvarem a velikostí odebíraného proudu a tvrdostí, zkratkovým výkonem sítě v místě odběru. |
| s-20
| Pro měření se hodí měřič Tesla nebo selektivní voltmetr jako zádrž. |
| s-21
| Rušivé účinky se mohou projevit zvětšením ztrát v železe strojů, zvýšeným hlukem. |
| s-22
| Při extrémních deformacích, nevhodně navrženém kompenzačním kondenzátoru může vzrůst nebezpečně pro usměrňovač špičková hodnota napětí. |
| s-23
| Vyšší harmonické mohou pak také nést i činný výkon, který se maří ve vyhlazovací tlumivce motory s cizím buzením nebo s magnety překlenutými trvalým šentem, odebírají pouze výkon stejnosměrné složky a usměrňovač je v podstatě zařízení bezdrátové. |
| s-24
| Tím by mohlo dojít k jejímu tepelnému přetížení. |
| s-25
| Proud v tomto pásmu, které zahrnuje kmitočty # * až # * , asi # * , # až # * , asi # * , harmonickou, lze považovat za periodický, takže spektrum lze považovat za čárové. |
| s-26
| Teoreticky by měl proud obsahovat pouze liché harmonické, ve skutečnosti v důsledku nepřesnosti úhlu otevření v jednotlivých půlperiodách nebo při přechodných jevech obsahuje rovněž sudé harmonické v různé míře. |
| s-27
| Tyto harmonické proudu nesou spolu s první harmonickou napětí, deformační výkon, jeho převážnou část, který doplňuje ve vektorovém součtu činný a jalový výkon na výkon zdánlivý. |
| s-28
| Periodickému průběhu odpovídají periodické příčiny, přirozená komutace a řízení usměrňovače, které působí periodickou změnu parametrů obvodu. |
| s-29
| Souhrnnou mírou je spolu s * faktor výkonu, poměr zdánlivého a činného výkonu a činitel vyšších harmonických zkreslení. |
| s-30
| Úplnou informaci dává analýza průběhu stanovení efektivních nebo špičkových hodnot jednotlivých harmonických. |
| s-31
| Pro posouzení rušení sdělovacích vedení se určuje ekvivalentní rušivý proud buď výpočtem z efektivních hodnot harmonických, nebo přímým měřením psofometrem. |
| s-32
| Vliv jízdních režimů na obsah harmonických není příliš patrný, základní rozdělení je dáno návrhem strojů transformátoru, velikost vyhlazovací tlumivky a způsobem řízení, počet můstků, v sérii přesazené řízení můstku. |
| s-33
| Rušivé účinky se projevují v energetické napájecí soustavě, ztráty deformace, křivky proudu v důsledku deformačního výkonu a jako indukované rušivé napětí do souběžných sdělovacích vedení. |
| s-34
| V tomto kmitočtovém pásmu leží také kmitočty, na nichž pracují zabezpečovací zařízení na tratích elektrizovaných střídavým proudem. |
| s-35
| U ČSD se pro kolejové obvody používá především těchto systému. |
| s-36
| Impulsní a * , kdy se na tomto kmitočtu vysílá kód, který je na reléovém konci KO přijímán přes pasívní filtr a porovnáván s vysílaným kódem. |
| s-37
| KO s fázově citlivým relé. |
| s-38
| Vysílá se tento kmitočet na reléovém konci, KO se kontroluje fáze vyslaného a přijatého signálu. |
| s-39
| Přijímací zařízení má pak charakter ideálního filtru s propustnou šíří, několik KO, impulsní souprava. |
| s-40
| Na tomto kmitočtu se vysílá impulsně kódovaný signál, který se na reléovém konci KO přijímá fázovým diskriminátorem, ideální filtr, a porovnává se s kódem vysílaným. |
| s-41
| Všechny systémy pracují v oblasti čárového spektra mezi harmonickými a díky svému charakteru jsou značně imunní proti rušení. |
| s-42
| To potvrdila měření provedená na lokomotivách a i údaje v literatuře. |
| s-43
| Z měřicích metod se užívá přímé analýzy selektivním voltmetrem, numerické analýzy z grafického záznamu, oscilograf, osciloskop, měření psofometrem nebo měřičem zkreslení. |
| s-44
| První metoda je spolehlivá jen při sledování jediné harmonické, druhá je velmi pracná a zdlouhavá, zbylé dávají souhrnné údaje vhodné jen k některým účelům. |
| s-45
| Optimální se zdá záznam zkoumaných průběhů na magnetofon s opakovaným vyhodnocením selektivním voltmetrem, vyhodnocuje se stále týž vzorek průběhu, nebo s přímým vyhodnocením počítačem. |
| s-46
| Omezení velikosti harmonických v tomto pásmu je velmi obtížné, neboť mají vysoké úrovně a bezprostředně souvisejí s funkcí silového obvodu s vlastní funkcí zařízení. |
| s-47
| Označení akustické pásmo není přesné, neboť do něj přirozeně patří i kmitočty probrané v předchozím odstavci. |
| s-48
| Toto rozdělení je odůvodněno technickou stránkou věci. |
| s-49
| V oblasti přibližně od # * do # * se vyrovnávají úrovně sudých a lichých harmonických a kromě toho přechází spektrum od čárového ke spojitému, takže vlastně nejsme oprávněni hovořit o vyšších harmonických a pro popis jevů by bylo třeba použít jiných veličin výkonové spektrální hustoty. |
| s-50
| Z toho plyne i potřeba odlišných měřicích postupů a vyhodnocení výsledků. |
| s-51
| Příčinou tohoto charakteru jsou nepřesnosti v periodicitě jevů, kolísání napětí, rezonanční kmitočet vedení, který závisí na typu vedení a způsobu jeho napájení a může se měnit v dosti širokých mezích. |
| s-52
| Dále se zde začínají uplatňovat impulsní širokopásmové jevy, které jsou hlavní příčinou rušení v rozhlasovém pásmu. |
| s-53
| Jsou to komutační špičky, zapalovací impulsy, jiskření na komutátorech trakčních a pomocných motorů, spínací pochody. |
| s-54
| Důsledkem toho je značná náhodnost v naměřených výsledcích, a tedy i nutnost měření většího počtu hodnot. |
| s-55
| Pro měření v tomto pásmu lze použít selektivního voltmetru jen s výhradami, neboť selektivita i s oktávovými filtry již nestačí pro rozlišení sousedních harmonických a kromě toho se uplatňuje rostoucí měrou spojité pozadí, takže i interpretace výsledků je ztížena. |
| s-56
| Psofometr v tomto pásmu přirozeně měří, jeho hodnoty však již nelze dobře kontrolovat výpočtem z analýzy. |
| s-57
| Pro jiné metody analýzy bude teprve nutno vytvořit přístrojové i metodické předpoklady a získat zkušenosti. |
| s-58
| Rušení postihuje především sdělovací zařízení, případně by mohlo ovlivnit i některá zabezpečovací zařízení pracující na kmitočtech okolo # * a # * . |
| s-59
| Lze ale předpokládat, že odstup rušení od užitečného signálu bude v těchto případech dostatečný. |
| s-60
| Pro omezení rušení se používá filtrů různého zapojení, které s ohledem na nižší úrovně a vyšší kmitočty vycházejí celkem přijatelné. |
| s-61
| V pásmu nadzvukovém do # * lze oprávněně očekávat spojité spektrum s náhodným charakterem. |
| s-62
| Konkrétní poznatky nejsou, neboť donedávna neexistovala běžně ani měřící technika pro toto pásmo a nevěnovala se mu pozornost. |
| s-63
| Charakter spektra rušivých napětí je spojitý se značným rozptylem. |
| s-64
| Příčinou rušení je především jiskření pomocných motorů, teprve v druhé řadě rychlé jevy při komutaci polovodičů v usměrňovači, komutace trakčních motorů a při jízdě též jiskření mezi sběračem a trolejí. |
| s-65
| Význam poslední příčiny relativně roste s kmitočtem, neboť ostatní zdroje jsou více tlumeny. |
| s-66
| Způsob měření, typy přístrojů a dovolené úrovně jsou stanoveny normou. |
| s-67
| Měření se provádí na anténu, měření úrovně vyzařovaného elektrického pole nebo kontaktně měření úrovně napětí. |
| s-68
| Rušení může ovlivnit bezdrátové telekomunikace pracující na těchto kmitočtech, rozhlas, televize, vkv, dispečerské spojení s lokomotivou, další zařízení, radar. |
| s-69
| Možnosti odrušení pomocí filtrů jsou omezeny na spodní okraj pásma s ohledem na parametry součástí rezonanční, kmitočet používaných kondenzátorů je pod # * , významnější vliv mají spíše konstrukční úpravy, materiál skříně lokomotivy, obložení sběračem, způsob zemnění, konstrukce trolejového vedení. |
| s-70
| Z rozboru v předešlých kapitolách plyne, že vliv tyristorové regulace se může uplatnit zhoršením základní harmonické, vzrůstem podílu nízkých harmonických vlivem regulace, a tím vzrůstem deformačního výkonu, zhoršení faktoru výkonu jistým vzrůstem rušení v akustickém pásmu, vlivem regulace řídících pulsů. |
| s-71
| Naproti tomu není zřejmě příčin ke vzrůstu rušení vysokofrekvenčního. |
| s-72
| Rovněž rušení zabezpečovacího zařízení není z důvodů uvedených v * nebezpečné. |
| s-73
| Těžiště problému je, vzhledem k tyristorové regulaci, je tedy v akustickém pásmu a v oblasti nízkých harmonických, těžištěm energetických úvah je první harmonická, jalový výkon a oblast nízkých harmonických, deformační výkon. |
| s-74
| Obě hlediska se zřejmě částečně ovlivňují, což značně komplikuje poměry. |
| s-75
| Z úvah v předchozí kapitole plyne, že harmonické analýze lze podrobit jen nejnižší část spektra a že hlavní vliv zde má průběh primárního proudu. |
| s-76
| Dále probereme otázky určení vhodných charakteristik spektra jako celku, určení souvislostí s okolnostmi měření, určení hranice čárového spektra, určení vlivu neharmonických složek pozadí, problém měření a jeho kontroly výpočtem. |
| s-77
| O způsobech harmonické analýzy byla již zmínka. |
| s-78
| Pro ověření numerické metody bylo podrobeno harmonické analýze a bezprostředně po sobě následujících period pro režim jmenovitý proud motorů v klidu a pro režim jmenovitý proud motorů při jmenovité rychlosti lokomotivy. |
| s-79
| V * je vynesen variační koeficient, poměr, směrodatné * , odchylka ke střední hodnotě pro některé harmonické. |
| s-80
| V režimu lze počítat s relativní chybou do # * , asi do # * až * , v režimu, který je přirozeně méně stabilní, asi do # * . |
| s-81
| Tyto okolnosti mají samozřejmě zásadní význam při kritickém hodnocení výsledků analýzy. |
| s-82
| Psofometrem je určován přímo ekvivalentní rušivý proud, což je efektivní hodnota proudu o kmitočtu, který způsobí stejné rušení s ohledem na citlivost lidského sluchu na různé kmitočty jako proud měřený. |
| s-83
| Lze ho vypočítat z efektivních hodnot proudů jednotlivých harmonických, kde je váhový činitel pro kmitočet, efektivní hodnota proudu o kmitočtu # * , koeficient vyjadřující kmitočtovou závislost vazby mezi trakčním a sdělovacím vedením. |
| s-84
| Pro zjednodušení výpočtů a přehledné vyjádření a srovnávání by bylo vhodné nalézt nějaké veličiny, které by výstižně charakterizovaly spektrum vcelku a zároveň umožnily některé výpočty. |
| s-85
| Proto byly zkoumány výsledky harmonické analýzy primárního proudu tyristorové lokomotivy a tyristorové posunovací lokomotivy z různých hledisek. |
| s-86
| Nejdříve bylo vyneseno měřených režimů pro ? v log-logsouřadnicích a efektivními hodnotami jednotlivých harmonických byla proložena přímka tak, aby co nejlépe charakterizovala maxima harmonických, harmonickou při tom neuvažujeme. |
| s-87
| Příklad proložení je v * . |
| s-88
| Tuto přímku lze charakterizovat především strmostí poklesu v dekádu a vhodně volenou konstantou. |
| s-89
| S ohledem na jednoduchost byla volena úroveň na asi střed pásma harmonické, vztažná jednak na úroveň příslušné harmonické, jednak vztažná na jmenovitý proud. |
| s-90
| Druhá hodnota lépe charakterizuje poměry, neboť jednak respektuje výkon lokomotivy zdánlivý, jednak je možno hodnoty z ní odvozené přímo srovnávat. |
| s-91
| Pro rušení mají rovněž význam hodnoty absolutní. |
| s-92
| Výsledky všech měření jsou * . |
| s-93
| Pro prověření závislostí těchto veličin na rychlosti a proudu, tažné síle motorů byly vybrané hodnoty pro kombinace podrobeny analýze rozptylu na počítači. |
| s-94
| Pravděpodobnosti závislosti jsou * . |
| s-95
| Je vidět, že závislost všech veličin na rychlosti je nevýrazná, závislost na proudu lze prokázat pouze u hodnot v * . |
| s-96
| Závislost amplitudy nejnižších harmonických na proudu byla vyšetřována podrobněji jednak výpočtem pro plné otevření a vyhlazení, jednak z měření na * . |
| s-97
| Hodnoty v druhém případě byly proloženy přímkou a jsou na * . |
| s-98
| Závislost na rychlosti je dána postupným otevíráním jednotlivých v sérii řazených můstků a je nepřehledná. |
| s-99
| Metoda spočívající v podstatě na proložení maxim od oka není přirozeně objektivní a mimo to bere v úvahu jen hodnoty nejpříznivější, a tím přirozeně zkresluje odhad integrálního působení celého spektra. |
| s-100
| Proto byly výsledky pro typických režimů lokomotivy a pro režimů lokomotivy zkoumány znovu a byla stanovena maxima a minima jednotlivých harmonických. |