Обслуживание рельсовых цепей

Техническое обслуживание рельсовых цепей производят в соответ­ствии с Инструкцией по техническому обслуживанию устройств сиг­нализации, централизации и блокировки (СЦБ). Конструкторским бюро Главного управления сигнализации и связи МПС в соответ­ствии с требованиями ПТЭ и инструкций МПС разработаны техноло­гические карты, регламентирующие технологический процесс обслу­живания устройств СЦБ, в том числе рельсовых цепей. В процессе обслуживания периодически проверяют наличие и исправность сты­ковых и тяговых соединителей, изолирующих элементов рельсовой цепи, шунтовую чувствительность, асимметрию тягового тока, состоя­ние всех элементов рельсовой цепи.

К обычным рельсам соединители приваривают электродуговым, термитным или газопламенным способом. Соединители приваривают к боковой нерабочей грани головки рельса на расстоянии 40 мм от торца так, чтобы их верх был на 15 мм ниже поверхности катания рельса. Необходимым условием надежной приварки соединителей яв­ляется обязательная зачистка в месте приварки рельсов и обжимного наконечника до металлического блеска.

Один раз в две недели электромонтер проверяет стыковые, стре­лочные, междупутные и электротяговые соединители, перемычки от кабельных стоек, путевых ящиков и дроссель-трансформаторов. При осмотре проверяют исправность соединителей и перемычек, надеж­ность крепления троса в месте соединения с наконечниками и штеп­селями, а также крепления их к рельсам и выводам дроссель-транс­форматоров; правильность установки стыковых соединителей и сос­тояние мест приварки; правильность укладки и крепления перемычек и междупутных соединителей.

Надежность крепления штепселя к шейке рельса проверяют легким простукиванием молотком головки штепселя сбоку или с тор­ца. Штепсель стыкового соединителя должен выходить на другую сторону шейки рельса, но не должен быть забитым до основания. Болтовое крепление штепселей должно иметь контргайки или пру­жинные шайбы.

Перемычки от путевых ящиков, кабельных стоек, дроссельные пе­ремычки должны быть прикреплены к шпалам металлическими ско­бами из проволоки диаметром 4—5 мм. Перемычки в местах перехода под рельсом крепят ниже подошвы рельса на 30—50 мм. У рельсов пе­ремычки укладывают с запасом на случай угона рельса. Для исклю­чения коррозии стальные перемычки и соединители должны быть очи­щены от грязи и смазаны.

При осмотре изолирующих стыков следует проверить наличие торцевой прокладки, отсутствие наката в торцевом зазоре. Толщина торцевой прокладки должна составлять 5—8 мм. Боковые изолирую­щие прокладки должны быть целыми и выступать на 4—5 мм из-за металлических накладок. Элементы изолирующего стыка должны быть очищены от грязи, мазута, металлической пыли и т. п. Произво­дят аналогичный осмотр и проверку изоляции сережек, стяжных по­лос, стрелочных гарнитур и арматуры обдувки стрелочных переводов. Изолирующие прокладки должны быть исправными, очищенными от грязи и надежно закрепленными. Все изолирующие детали должны иметь типовые формы и размеры.

Заземления устройств СЦБ, присоединяемые к рельсам или сред­нему выводу дроссель-трансформатора, должны быть правильно уло­жены и надежно закреплены, заземляющие проводники должны быть изолированы от балластного слоя. Изоляция достигается уклад­кой их на полушпалах, а также покрытием по всей длине проводника кузбаслаком. Присоединение релейного шкафа и мачты светофора должно быть выполнено стальным круглым проводником диаметром не менее 12 мм.

Внешним осмотром проверяют наличие зазора между подошвой рельса и балластом. При деревянных шпалах зазор должен быть 30 мм; при железобетонных шпалах верхняя поверхность балластного слоя должна быть на одном уровне с верхней поверхностью средней части шпал.

Один раз в четыре недели электромеханик совместно с дорожным мастером проверяют изолирующие элементы измерительным прибо­ром и состояние рельсовых цепей. Изоляцию изолирующих стыков измеряют с помощью вольтметра. Сначала измеряют напряжение между рельсами U_р1 (рис. 14.2), а затем напряжение между рельсом и накладками противоположного рельса U_р1н1 и U_р1н2. Если U_р1н1 <0,5 U_р1 и U_р1н2 <0,5 U_{р1 ,} то изолирующий элемент исправен. Аналогичные измерения производят с другой стороны изолирующих стыков в соседней рельсовой цепи.

Рис. 14.2. Структурная схема проверки изолирующего стыка в двухниточных рельсовых цепях

При полном пробое изоляции напряжение рельс — накладка противоположного рельса будет равно напряжению между рельсами. В этом случае требуется немедленная переборка изолирующего стыка. Аналогичные измерения производят при провер­ке изолирующего стыка в однониточных рельсовых цепях (рис. 14.3). При исправном изолирующем стыке напряжение рельс — нак­ладка противоположного рельса U_р1н1 и U_р1н2 должно быть менее половины напряжения между рельсами, т. е. при исправном стыке должны выполняться соотношения U_р1н1<0,5 U_p и U_р1н2 <0,5 U_p.

Рис. 14.3. Структурная схема проверки изолирующего стыка в однониточных р.ц.

Изолирующий стык в рельсовых цепях с дроссель-трансформаторами проверяют по схеме рис. 14.4. При исправном изолирующем элементе справедливы соотношения U_р1н1<0,5 U_p; U_р1н2 <0,5 U_p; U_р2н1 <0,5 U_p; U_р2н2 <0,5 U_p.

Рис. 14.4. Структурная схема проверки изолирующего стыка в рельсовых цепях с дроссель-трансформатором

Сопротивление изоляции в цепи рельс—накладка можно опре­делить методом вольтметра–амперметра, подключив внешний источ­ник питания к рельсу и накладке через амперметр. По соотно­шению U/I определяют сопротивление изоляции.

На неэлектрифицированном участке неисправный изолирующий стык можно определить, подключив вольтметр между рельсами и кратковременно соединив перемычкой рельсы смежных рельсовых це­пей по диагонали. Уменьшение показания вольтметра в момент подключения перемычки указывает на неисправность стыка.

Аналогично проверяют изоляцию сережек остряков, стяжных по­лос и распорок, арматуры обдувки и обогрева стрелок. Во всех случаях измеряют напряжение между рельсами, а затем между каж­дым рельсом и элементом, изолированным от рельса. Во всех случаях при втором измерении напряжение должно быть ниже, чем при первом (между рельсами).

При профилактических проверках рельсовых цепей с железо­бетонными шпалами электромеханик совместно с дорожным масте­ром внешним осмотром должны проверить отсутствие касания клем­мы закладного болта (зазор не менее 10мм), механического разруше­ния резиновой прокладки и ее смещения, ослабления крепления клемм и закладных болтов, загрязнителей в пространстве между за­кладными болтами и клеммами.

При измерении напряжение между рельсами Up должно быть выше напряжения между рельсом и болтом. При полном одно­стороннем пробое эти напряжения будут равны. При двустороннем пробое рельсовая цепь будет закорочена. Зону шпалы с коротким замыканием можно обнаружить с помощью прибора ИСБ-1.

В условиях эксплуатации исправность изолирующих стыков мож­но определить с помощью вольтметра, подключаемого параллельно изолирующему стыку. Отклонение стрелки вольтметра на шкале 0,3 В указывает на исправность изолирующего стыка.

На работу рельсовой цепи большое влияние оказывает состояние балласта и шпал. Когда подошва рельса касается балласта или погружена в балласт, сопротивление изоляции может снизиться ниже нормативного значения (1 Ом×км). Расстояние между подош­вой рельсов и балластом должно быть не менее 30 мм и под­держиваться работниками службы пути. Сопротивление изоляции особенно ухудшается на участках пути с асбестовым балластом и деревянными шпалами. Несколько повысить сопротивление изоляции можно за счет очистки боковых поверхностей деревянных шпал.

На участках с железобетонными шпалами сопротивление изо­ляции зависит в основном от свойств и состояния элементов, изо­лирующих рельс от шпалы (резиновые прокладки, изоляционные втулки). Вид и состояние балласта в этом случае проявляются в меньшей степени.

При регулировке рельсовых цепей важное значение имеет пра­вильная оценка удельного сопротивления изоляции. Ранее такая оценка производилась электромехаником субъективно, на основании профессионального опыта и наблюдений, при этом различались следующие состояния изоляции (балласта): мокрый (r_и=1 Ом×км), влажный (r_и =1—2 Ом×км), сухой (r_и =2—5 Ом×км) и сильно промерзший (r_и более 5 Ом×км).

Дистанции сигнализации и связи оснащены измерительными приборами ИСБ-1, позволяющими с достаточной для практики точ­ностью измерять сопротивление изоляции в условиях эксплуатации.

Сопротивление изоляции измеряют прибором ИСБ-1 на частоте 5000 Гц. Так как сопротивление изоляции мало зависит от частоты, то принимается, что измеренное значение справедливо и для всех других частот сигнального тока в рельсовой цепи. Для частоты тока 5000 Гц отрезок рельсовой линии длиной 100—150 м представ­ляет собой электрически длинную линию, входное сопротивление которой равно ее волновому сопротивлению Zвх=Zв. Так как Zв = , то при известном сопротивлении рельсов Z измеренное со­противление определяется сопротивлением изоляции r_u=Zв²/Z. По показанию индикатора прибора с помощью таблицы, прилагаемой к нему, можно определить сопротивление изоляции.

Прибором определяют сопротивление изоляции на отдельных участках рельсовой линии, что позволяет обнаружить участки рель­совой цепи с пониженным сопротивлением изоляции и принять меры к улучшению параметров рельсовой линии.

Для оценки среднего сопротивления изоляции на всей рельсовой цепи необходимо сделать несколько измерений и вычислить сред­нее значение:

,

где п — число измерений;

r_нn — сопротивление изоляции при каждом измерении.

Сопротивление изоляции в пересчете на 1 км длины для двух­ниточных рельсовых цепей должно быть не менее 1 Ом, для одно­ниточных — не менее 0,5 Ом. Сопротивление изоляции проверяет электромеханик совместно с дорожным мастером один раз в год, а также после замены балластного слоя или массовой замены шпал.

Результаты проверки на станции записывает в Журнал техни­ческой проверки устройств СЦБ (форма ШУ-64) электромеханик (при обнаруженных отступлениях от утвержденных норм — электро­механик совместно с дорожным мастером), а на перегоне — в паспорт сигнальной установки (форма ШУ-62) электромеханик. При наличии отступлений от нормы электромеханик совместно с дорожным масте­ром оформляют результаты проверки актом и представляют его начальникам дистанций пути и сигнализации и связи.

Исправность искровых промежутков, через которые контактные опоры подсоединяются к рельсам один раз в 3 месяца проверяют электромеханик совместно с работниками контактной сети по нали­чию напряжения на искровом промежутке, возникающем под дейст­вием тягового тока. Вольтметр на шкале 100 или 50 В подключают к выводам промежутка. Если при прохождении поездов по участку стрелка вольтметра отклоняется, то искровой промежуток испра­вен. Неисправные искровые промежутки подлежат замене, так как это может послужить причиной нарушения нормальной работы рельсовой цепи.

Перед установкой новых искровых промежутков их проверяют мегаомметром на отсутствие в них короткого замыкания и соот­ветствия уровня пробивного напряжения требуемому (800—1200 В). В изолирующих стыках проверяют наличие изолирующих прокладок, зазор между торцами рельсов должен быть не менее 5 мм.

Один раз в четыре недели на станции и один раз в шесть не­дель на перегоне электромеханик измеряет напряжение на путевых реле и питающих концах рельсовой цепи, которое должно быть в пределах норм, указанных в нормалях на конкретный тип рельсо­вой цепи. Если измеренное напряжение выходит за пределы до­пустимых значений, его нужно отрегулировать.

Данные измерений электромеханик записывает в паспорт сиг­нальной установки (ШУ-62) или в Журнал технической проверки устройств СЦБ на станции (ШУ-64).

Один раз в три месяца на участках с электротягой переменного тока измеряют напряжение асимметрии тягового тока, которое на релейном конце не должно превышать 2,5 В для двухниточных, 5 В для однодроссельных и 15 В для однониточных рельсовых цепей.

Один раз в четыре недели электромеханик совместно с электро­монтером проверяет станционные рельсовые цепи на шунтовую чувст­вительность путем наложения испытательного шунта сопротивлением 0,06 Ом. Шунтовая чувствительность однониточных рельсовых цепей и параллельных ответвлений разветвленных рельсовых цепей, не оборудованных дополнительными путевыми реле, должна проверять­ся один раз в две недели. В наличии шунтового эффекта электро­механик убеждается по отпусканию якоря (сектора) путевого реле до размыкания фронтовых контактов или совместно с дежурным по станции — по индикации занятости путевых участков на табло.

Шунтовая чувствительность значительно зависит от чистоты поверхности головки рельсов, поэтому при проверке необходимо обра­щать внимание на отсутствие ржавчины, слоя льда, песка, шлака или напрессовки снега на поверхность головок рельсов. При нали­чии этих недостатков через начальника дистанции и дорожного мастера необходимо принять меры к их устранению, а в журнале осмотра устройств СЦБ сделать соответствующую запись.

Рельсовая цепь обладает наихудшей шунтовой чувствительностью при высоком сопротивлении изоляции (при промерзшем балласте), так как напряжение на реле в этом случае будет наибольшим. Перед проверкой шунтовой чувствительности следует убедиться в исправности испытательного шунта и наличии на нем отметки о про­верке шунта в РТУ. Получив разрешение ДСП на проверку, электро­механик дает указание электромонтеру о наложении шунта на определенную рельсовую цепь. К проверке следующей цепи прис­тупают только после окончания проверки предыдущей.

Проверку шунтовой чувствительности двухниточных рельсовых цепей выполняют наложением шунта в двух точках — на питающем и релейном концах. В разветвленных цепях шунт накладывают на питающем конце и всех параллельных ответвлениях; в однониточ­ных — через каждые 100 м. В тех случаях, когда из-за ржавчины, обледенения, напрессовки снега и загрязнения головок рельсов воз­никает опасность, что путь или стрелочный участок, занятый подвиж­ным составом, окажется ложно свободным даже при правильно отрегулированной рельсовой цепи, электромеханик должен сделать запись в журнал осмотра о необходимости очистки или обкатки рельсов и дополнительной проверке дежурным по станции фактичес­кой свободности пути или стрелочного участка в порядке, установлен­ном технико-рапорядительным актом (ТРА) станции.

Необходимо учитывать, что шунтовая чувствительность повыша­ется при снижении напряжения источника питания и увеличении сопротивления по концам цепи. Шунтовая чувствительность перегон­ных рельсовых цепей, где рельсы накатаны до блеска и нет от­ветвлений, обеспечивается достаточно надежно, поэтому перегонные рельсовые цепи не проверяют на шунтовую чувствительность. Шунтирование рельсовой цепи проходящими поездами при техническом обслуживании автоблокировки проверяют по смене сигнальных по­казаний на проходных светофорах.

Два раза в год, а также при переключении питающих прово­дов, замене кабеля в рельсовых цепях постоянного тока проверяют чередование полярности тока путем поочередного включения вольт­метра по обе стороны изолирующих стыков; полярность тока в смежных рельсовых цепях должна быть разной. В рельсовых це­пях числовой кодовой автоблокировки 25, 50 и 75 Гц чередование фаз тока в смежных рельсовых цепях не требуется, так как сигналь­ные реле защищены от ложного возбуждения при работе путе­вого реле от источника соседней с помощью схемы дешифраторной ячейки. Действие защиты проверяют при занятой рельсовой цепи и замыкании изолирующих стыков. Сигнальные реле Ж и 3 при этом не должны возбуждаться.

Чередование мгновенных полярностей в рельсовых цепях перемен­ного тока с непрерывным питанием проверяют с помощью вольтметра.

В двухниточных рельсовых цепях переменного тока без дроссель-трансформаторов чередование фаз проверяют измерением напряже­ния (рис. 14.5,а). Если U₃>U₁ и U₃>U₂, то чередование сде­лано правильно. В этой схеме при первом и втором измерениях определяют напряжения в рельсовых цепях 1п и 2п, а при третьем — по обе стороны любого изолирующего стыка, что и обусловливает приведенные выше соотношения напряжений. Указанные неравенства проявляются в наибольшей степени, если напряжения в смежных рельсовых цепях примерно одинаковы, что имеет место в случае раз­мещения на стыках смежных цепей однотипных приборов. Если же на стыке размещают разнотипные приборы, то эти неравенства про­являются менее резко, так как напряжение на питающем конце зна­чительно превышает значение напряжения на релейном конце, осо­бенно в длинных цепях.

Рис. 14.5. Схемы проверки чередования фаз

В смежных рельсовых цепях с дроссель-трансформаторами (рис. 14.5, б) при измерении напряжения Uз складываются напря­жения на полуобмотках дроссель-трансформаторов, средние точки которых объединены. Напряжения U₁ и U₂ измеряют в противо­положных рельсах смежных рельсовых цепей. Напряжение U₃ долж­но быть больше каждого из напряжений U₁ или U₂, т. е. чередование фаз выполнено правильно, если U₃>U₁ и U₃>U₂. В однониточных рельсовых цепях (рис. 14.5, в) при правильном чередовании фаз должны выполняться неравенства U₃<.U₁ и U₃<U₂. При стыковании двух однониточных или двух двухниточных рельсовых цепей, пита­емых от одной фазы, чередование полярности разрешается проверять индикатором проверки чередования полярности ИПЧП.

Два раза в год электромеханик совместно с электромонтером должен измерять кодовый ток АЛСН. Кодовый ток в рельсах входного конца должен быть не менее 1,2 А на участках с автономной тягой; 2 А на участках с электротягой постоянного тока и 1,4 А на участках с электротягой переменного тока. В рельсовых цепях переменного тока, кодируемых с питающего конца, в процессе эксплуатации нет необходимости измерять ток АЛСН, его нормативное значение должно обеспечиваться, если напряжение на путевом реле соответствует установленным нормам. Поэтому ток АЛСН нужно измерять только при кодировании с релейного конца и в рельсовых цепях постоянного тока, в которых переменный ток применяют только для работы АЛСН.

В рельсовых цепях без дроссель-трансформаторов ток АЛСН можно измерять непосредственно амперметром, включая его между рельсами по шкале не менее 3 А. Чем меньше внутреннее сопро­тивление амперметра, тем точнее результат измерения. Если внутрен­нее сопротивление амперметра не более 0,1 Ом, погрешность из­мерения не превышает 5 %.

В рельсовых цепях с дроссель-трансформаторами, особенно с низ­ким сопротивлением (ДТ-0,2), сопротивление основной обмотки дрос­сель-трансформатора сравнимо с внутренним сопротивлением ампер­метра, что приводит к снижению значения измеренного тока по сравнению с фактическим. Поэтому в этих рельсовых цепях кодовый ток измеряют, подключая амперметр к дополнительной обмотке дроссель-трансформатора.

Ток АЛСН:

,

где п — коэффициент трансформации.

Кодовый ток может быть измерен также с помощью нормативного шунта и вольтметра. Измерив напряжение на шунте Uш, наложен­ном на рельсы, определяют ток АЛСН:

.

Ток АЛСН можно измерять косвенно индукционным методом с помощью клещей Ц-91. Ток АЛСН на локомотиве измеряют вольт­метром с большим внутренним сопротивлением, подключенным к локомотивным катушкам. Зная соотношения между током в рель­сах и напряжением, наводимым на приемных катушках при различ­ных частотах сигнального тока, определяют кодовый ток. Точность измерения в последних двух случаях невысока.

При всех способах измерения инерционность стрелки измеритель­ных приборов приводит к погрешности измерений. Приборы с меха­ническими арретирами также дают погрешность, поскольку установ­ка арретира зависит от субъективных факторов. Поэтому нужно вводить поправочные коэффициенты для определения истинного значения тока, причем эти коэффициенты для разных типов приборов различны. Они зависят от передаваемого кода (КЖ, Ж или 3). Более точно можно измерить ток АЛСН, используя различные приставки к приборам. Принцип действия приставок основан на накоплении конденсатором энергии измеряемых импульсов.

В некоторых случаях оказывается возможным измерять непре­рывный ток АЛСН, шунтируя, например, контакт трансмиттерного реле, однако это связано с дополнительными трудностями, пос­кольку измерение должны производить два лица.

Два раза в год электромеханик совместно с электромонтером проверяют также состояние кабельных стоек и путевых коробок.

Их окраску и заливку кабельной массой производят по мере на­добности. При проверке дроссель-трансформаторов обращают вни­мание на уровень масла и отсутствие в нем воды, а также сообще­ний обмоток с корпусом, надежность крепления перемычек дросселя к выводам; масло должно закрывать ярмо дросселя. Коэффициент трансформации дроссель-трансформатора ДТ-0,2 на релейном конце должен быть равен 17, т. е. включены зажимы 2 и 4 дополнительной обмотки.

Если в корпус дроссель-трансформатора попала вода, то масло сливают, обмотки просушивают и вновь заливают масло. Отсутствие сообщения между основной обмоткой и корпусом проверяют по от­клонению стрелки, а сопротивление изоляции дополнительной об­мотки относительно корпуса (для вновь устанавливаемого дроссель-трансформатора норма 25 МОм) — мегаомметром. Периодически перебирают и зачищают зажимы дроссельных перемычек и выводы дроссель-трансформаторов, так как в месте контакта со временем появляются окислы и загрязнения, повышающие переходное сопро­тивление, что может привести к их перегреву и выходу из строя.

Вопросы для самоконтроля по пункту: