И ряд других преимуществ.

РЕЛЬСОВЫЕ ЦЕПИ. Назначение и принцип действия

Рельсовой цепью называется электрическая цепь, проводниками которой служат рельсовые нити пути.

Рельсовые цепи являются основным элементом всех устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: автоблокировки, автоматической локомотивной сигнализации, электрической централизации стрелок и сигналов, диспетчерского контроля движения поездов, автоматической переезд­ной сигнализации и ряда других систем.

Рельсовые цепи выполняют разнообразные и ответственные функции: автоматически непрерывно контроли­руют состояние (свободность-занятость) путевых участков на перегонах и станциях и це­лостность рельсовых нитей, исключая возможность приема поезда на занятый путь,

не позволяют перевести стрелку под составом,

обеспечивают индикацию контроля свободности или занятос­ти путей и стрелок на аппарате управления;

с их помощью пере­даются кодовые сигналы на локомотив для действия устройств автоматической локомотивной сигнализации;

в систе­мах переездной сигнализации они обеспечивают автоматический контроль приближения поездов к переездам.

Рельсовые цепи являются основой всех разраба­тываемых систем автоматического управления и контроля движения поездов на железнодорожном транспорте, в значительной мере по­вышая безопасность движения поездов.

Рельсовые цепи впервые были применены в 1872 г. в США, и вот уже в течение более 140 лет продолжается их внедрение на железнодо­рожном транспорте различных стран. Многочисленные попытки заменить рельсовые цепи более совершенными средствами до настоя­щего времени не дали ожидаемых результатов.

Трудно или практически невозможно получить в других устрой­ствах такие замечательные свойства рельсовых цепей, как:

надеж­ное и практически безошибочное фиксирование свободности и заня­тости путевых участков подвижным составом,

автоматический контроль целостности рельсовых нитей;

Непрерывная непосредственная связь между поездами и состоянием пути

и ряд других преимуществ.

Вместе с тем рельсовые цепи имеют ряд недостатков, снижаю­щих их эксплуатационно-техническую эффективность:

зависимость их работы от состояния верхнего строения пути (балласта, шпал, рельсов, соединителей и других элементов),

климатических условий (наиболее неблагоприятны районы с суровым климатом, а также районы, в которых наблюдаются значительные колебания темпера­туры и влажности);

ухудшение шунтового эффекта при загрязненно­сти поверхности рельсов и колесных пар;

значительные затраты труда и средств на техническое обслуживание и ряд других недостатков.

Поэтому создание новых и совершенствование существующих рельсовых цепей совмещаются с научными исследованиями и разработке устройств, которые могли бы заменить рельсовые цепи.

Как всякая электрическая рельсовая цепь, простейшая рельсовая цепь постоянного тока с непрерывным питанием (рис. 8.1) имеет источник питания, в данном случае путевой выпрямитель ВАК-14 (выпрямитель аккумуляторный), работающий в буферном режиме с аккумулятором АБН-72 (автоблокировочный с намазными пластинами на номинальную емкость 72 А·ч). Источник питания подключают к рельсовым нитям через ограничитель тока— регулируемый резистор Ro. На другом конце цепи к рельсовым нитям подключен путевой приемник — нейтральное путевое реле П. Смежные рельсовые цепи разделяются одна от другой изолирую­щими стыками ИС. При свободности цепи через обмотку путевого реле протекает ток; якорь реле притянут, а его общие и фронтовые контакты замкнуты. Эти контакты используются в цепях управле­ния и контроля (автоблокировки, электрической централизации, переездной сигнализации и в других устройствах).

Рис. 8.1. Схема рельсовой цепи постоянного тока

При вступлении на рельсовую цепь подвижного состава увели­чивается ток источника питания за счет замыкания его через колесные пары, имеющие низкое электрическое сопротивление. Возрастание тока вызывает увеличение падения напряжения на ограничителе (при нахождении поезда на питающем конце практи­чески все напряжение источника падает на резисторе Ro); резко уменьшается падение напряжения на обмотке путевого реле, оно отпускает якорь, замыкаются тыловые контакты реле, контролиру­ется занятость рельсовой цепи.

Снижение тока (напряжения) в обмотках реле под действием колесных пар называетсяшунтовым эффектом, а колесные пары в данном случае называютсяпоездным шунтом.

В электрическое сопротивление поездного шунта входит сопротивление самих колес­ных пар и переходное сопротивление между бандажами колес и рельсами. Для железных дорог России нормативное значение сопротивления поездного шунта принято 0,06 Ом. Такое сопротивление может иметь одна колесная пара у легкой подвижной еди­ницы вместе с переходным сопротив­лением между бандажами и чистыми головками рельсов.

Шунтовой эффект в рельсовой цепи в значительной мере обеспечивается ограничивающим резистором Rо. При его отсутствии в случае большой мощ­ности источника питания под воздей­ствием поездного шунта произошло бы лишь возрастание тока источника, а напряжение на рельсах (зна­чит, и на зажимах путевого реле) практически не изменилось бы, и реле могло остаться возбужденным. Таким образом, основным назначением ограничителя является обеспечение шунтового эффек­та рельсовой цепи. Одновременно он снижает ток при нахождении поезда на питающем конце, защищая источник от разрушения. В рельсовых цепях постоянного тока ограничитель используют, кроме того, для регулировки рельсовой цепи. Наличие ограничителя является обязательным. В рельсовых цепях переменного тока в качестве ограничителя можно применять реактор (индуктивное соп­ротивление) или конденсатор (емкостное сопротивление).

Путевое реле фиксирует не только занятость рельсовой цепи ее подвижным составом, но и целостность рельсовых нитей пути. В случае полного излома рельса нарушается цепь питания путево­го реле, оно отпускает якорь, фиксируя неисправность рельсовой нити.

Свойство рельсовой цепи контролировать исправность рельсо­вых нитей называется чувствительностью к излому (повреждению) рельса.

Основные требования к рельсовым цепям и порядок их работы определены Правилами технической эксплуатации железных дорог России (ПТЭ)при изложении требований к устройствам автоблокировки, электрической централизации и другим системам, в которых применяются рельсовые цепи.

При автоблокировке все светофоры должны автоматически закрываться с входом поезда на ограждаемые ими блок-участки, а также в случае нарушения це­лости рельсовых цепей этих участков.

На станциях, расположенных на линиях, оборудованных автома­тической или полуавтоматической блокировкой, с помощью рельсо­вых цепей должна исключаться возможность открытия сигнала при установке маршрута на занятый путь и обеспечиваться контроль занятости путей и стрелочных секций на аппарате управления.

На станциях с электрической централизацией рельсовые цепи, кроме того, исключают возможность перевода стрелки под подвиж­ным составом.

В системе автоматической переездной сигнализации, в том числе и при автоматических шлагбаумах, с помощью рельсовых цепей обеспечивается подача сигнала остановки в сторону автомобильной дороги, а в системе автоматической оповестительной сигнализации — сигнала оповещения о приближении поезда за время, необходимое для заблаговременного освобождения переезда транспортными средствами до подхода поезда к переезду.

Автоматические шлагбаумы остаются в закрытом положении, а автоматическая сигнализация продолжает действовать до полного освобождения переезда поездом, что фиксируется с помощью рельсо­вых цепей.

Вопросы для самоконтроля по пункту:Назначение и принцип действия рельсовых цепей

1) Что представляет собой рельсовая цепь?

2) Для чего нужны рельсовые цепи?

3) Преимущества и недостатки рельсовых цепей.

4) Работа простейшей рельсовой цепи постоянного тока с непрерывным питанием (рис. 8.1).

План ответа:

–Элементы схемы, их назначение.

–Работа схемы в различных режимах (поезда нет, поезд есть, излом рельса)