Вая чувствительность соответствует максимальному значению сопро-тивления поездного шунта, приводящего к отпусканию (непритяжению)

якоря путевого реле.Для выполнения требования,предъявляемого к РЦ вшунтовом режиме, абсолютная шунтовая чувствительность в любой точке рельсовой линии должна быть больше или равняться нормативному значе-нию шунта: 0,06 Ом.

Коэффициент чувствительности рельсовой цепи к шунту определяется по формулам:

где U_но, I_но – напряжение и ток надежного отпадания (непритяжения) якоря путевого реле (паспортная величина);

U _рш, I _рш –фактическое напряжение и ток путевого реле при наложении

на рельсы нормативного поездного шунта (определяется экспериментально или расчетом).

Чувствительность рельсовой цепи к нормативному шунту будет обеспе-чена, если коэффициент k_ш ≥1.

На практике шунтовую чувствительность (шунтовой режим) в рельсовых цепях проверяют методом наложения нормативного шунта типа ШУ-01м сопротивлением 0,06 Ом на поверхности головок рельсов, при этом путевое реле должно надежно отпустить свой якорь.

Контрольный режим –это такое состояние рельсовой цепи,когдаповрежден или изъят рельс.Для изучения физической сущности работырельсовой цепи в контрольном режиме необходимо рассмотреть подробнее процесс растекания сигнального тока утечки от одной рельсовой нити (1 Р) к другой (2Р). Схема растекания сигнального тока приведена на рис.1.4, а. Как видно из рисунка, сигнальный ток между рельсовыми нитями может проте-кать по двум ветвям:

– по верхнему слою балласта через сопротивление r_и12 (поверхностная

утечка);

– по нижнему слою балласта по цепи: 1Р – r_и1 – земля – r_и2 – 2Р (объем-ная утечка).

На электрифицированных железных дорогах к внешней рельсовой нити присоединяют заземления контактных опор ( r_о), сооружений и других конст-

рукций. При этом общее сопротивление изоляции между рельсовыми нитями снижается, токи утечки увеличиваются, что существенно ухудшает работу рельсовой цепи [10].

В контрольном режиме работы РЦ в случае нарушения электрической целостности одной из рельсовых нитей ток I _рк на входе приемника умень-

шается, но не становится равным нулю из- за наличия обходных цепей. Для точного определения токов в путевом реле до и после повреждения рельсо-вой нити следует помнить, что каждый сколь угодно малый элемент рельсо-вой нити обладает сопротивлением, а между рельсовыми нитями , рельсом и землей – сопротивлением изоляции, т.е . рассматривать линию как цепь с распределенными параметрами. Расчет таких цепей представляет собой достаточно сложную задачу [1, 8]. С целью выявления качественной стороны процесса растекания сигнальных токов утечки при повреждении рельсовой нити, рассмотрим упрощенную электрическую схему РЦ, приняв параметры рельсовой линии сосредоточенными (рис.1.4, б).

Электрическими линиями с распределенными параметрами называют такие линии, в которых ток и напряжение непрерывно изменяются при пе-реходе от одной точки (сечения) линии к другой, соседней точке [2].

Рис. 1.4. Упрощенная электрическая схема рельсовой цепи в контрольном режиме: а – r_и1 и r_и2 −сопротивления изоляции первой и второй рельсовых нитей относительно земли для токов утечки по нижнему слою балласта (объемная утечка); −сопротивление изоляции для токов утечки по верхнему слою балласта (поверхностная утечка); r_о −сопротивление заземления опор, присоединенных к рельсовой нити 2Р; б – ИП – источник питания рельсовой цепи; П – путевой приемник; I_с − сигнальный ток в начале рельсовой ли-нии; I _рк − ток путевого приемника; I_{i − j} − сигнальные токи, протекающие в отдельных ветвях рельсовой линии; ( i, j − точки разветвления электриче-ской цепи 1…5); 0 – земля (сопротивление земли принято равным нулю); r_и¹₁₂ и r_и¹¹₁₂ − сопротивления изоляции токам утечки по верхнему слою балла-

ста (поверхностная утечка); r_и¹₂ и r_и¹¹₂ − сопротивления изоляции токам утеч-ки по нижнему слою балласта (объемная утечка); r_и1 − сопротивление изо-ляции исправной рельсовой нити относительно земли (объемная утечка)

Из рис. 1.4, б видно, что каждый отрезок поврежденной рельсовой нити будет иметь свое сопротивление изоляции относительно земли: r_и¹₂ и r_и¹¹₂ , а

для протекания сигнальных токов создается несколько путей, в том числе и через путевое реле по цепи:

ИП −исправная рельсовая нить − П − r_и¹¹₂− земля − r_и¹₂− ИП .

Если ток путевого приемника I _рк будет больше тока надежного отпада-ния якоря реле I_но, то контрольный режим в рельсовой цепи не выполняет-ся. На величину тока I _рк, протекающего через реле в контрольном режиме,

большое влияние (причем противоположное) оказывают количественные значения сопротивлений поверхностной и объемной утечек токов. При малых

сопротивлениях объемной утечки: r_и¹₂ и r_и¹¹₂ ток в путевом реле I _рк будет увеличиваться, а при малых сопротивления поверхностной утечки:

r_и¹₁₂ и r_и¹¹₁₂будет уменьшаться,так как они включаются параллельно путево-

му реле и шунтируют его.

Отношение между сопротивлениями объемной и поверхностной утечки определяется коэффициентом поверхностной утечки:

где r_и1 сопротивление изоляции одиночной рельсовой нити относительно земли (объемной утечки); r_и12 сопротивление изоляции между рельсовы-

ми нитями (поверхностной утечки).

На основании экспериментальных исследований [1, 3] было установлено, что при расчетах и анализе рельсовых цепей можно принимать следующие максимальные значения коэффициента m :

9,1 – при железобетонных шпалах и щебеночном балласте;

3,2 – при деревянных шпалах и песчаном балласте;

1,8 – при деревянных шпалах и щебеночном балласте.

Выполнение требования, предъявляемого к РЦ в контрольном режиме, определяется коэффициентом чувствительности рельсовой цепи к повреж-

дению рельсовой нити k_к , который определяется по формуле:

где U _но, I_но – напряжение и ток надежного отпадания (непритяжения) якоря путевого реле (паспортная величина); U _рк , I _рк – напряжение и ток путевого

реле при поврежденной рельсовой нити определяется расчетом. Чувствительность РЦ к повреждению рельсовой нити будет выполняться,

если коэффициент чувствительности к обрыву будет больше или равен еди-нице.

Режим автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН). В ре-

жиме АЛСН в кабину машиниста с питающего конца рельсовой цепи непре-рывно передается в закодированном виде информация (код) о показаниях впередистоящего светофора.

Рассмотрим структурную схему системы АЛСН (рис.1.5). Система АЛСН состоит из путевых и локомотивных устройств. Путевые устройства включают путевой трансформатор ПТ, контакт трансмиттерного реле Т и датчик кодов типа КПТШ (на рис.1.5 не показан). На локомотиве устанавливают приемные катушки ПК1 и ПК2, фильтр Ф, усилитель У, дешифратор кодов ДШ, управ-ляющий локомотивным светофором ЛС, на котором включаются огни, повто-ряющие показания проходных светофоров (св. 5 и св. 3), к которым прибли-жаются поезда. При плохой видимости путевых светофоров машинист руководствуется показаниями локомотивного светофора и производит свое-временное торможение для остановки поезда перед светофором с запре-щающим (красным) огнем.

В настоящее время на сети железных дорог РФ широко распространенной системой регулирования движения поездов на перегонах является трехзнач-ная АБ числового кода, в которой связь между светофорами осуществляется с помощью кодовых РЦ. В этой системе по РЦ передаются числовые кодо-вые сигналы в виде импульсов переменного тока. Эти сигналы используются как для работы АБ, так и АЛСН.

При отсутствии поезда на блок-участке между светофорами 3 и 5 от све-тофора 3, в зависимости от его показаний, путевым трансмиттером (КПТШ) и контактом реле Т вырабатывается код зеленого (З), желтого (Ж) или красно-желтого (КЖ) огня, соответствующий трем, двум и одному импульсу тока. За-тем следует удлиненная пауза и формирование кодовых посылок повторяет-ся. Реле Т своим контактом замыкает цепь переменного тока (между полю-сами ″ΠΧ″ и ″ΟΧ″) первичной обмотки путевого трансформатора ПТ. Таким образом, при каждом замыкании контакта реле Т в рельсовые нити посыла-ется импульс переменного тока. Количество импульсов в цикле (между удли-ненными паузами) зависит от показания светофора 3. На противоположном конце блок-участка коды воспринимаются импульсным реле И, дешифриру-ются и на светофоре 5 зажигается, соответствующий принятому коду огонь.

При вступлении поезда на блок-участок рельсовые нити шунтируются ко-лесной парой КП, импульсное реле прекращает работу, на светофоре 5 за-жигается красный огонь, а кодовые сигналы, посылаемые навстречу поезду, принимаются локомотивными катушками ПК1 и ПК2.

Рис. 1.5. Структурная схема системы автоматической локомотивной сигнализации

В зависимости от принятого кода на локомотивном светофоре ЛС загора-ется одно из сигнальных показаний – зеленый, желтый или красно-желтый. При отсутствии импульсов и проезде напольного светофора с красным огнем на локомотивном светофоре загорается красный огонь, а при отсутствии им-пульсов и проезде напольного светофора с разрешающими показаниями – лунно-белый огонь.

Для надежной работы локомотивных устройств под приемными катушка-ми, при нахождении подвижной единицы на самом удаленном расстоянии от питающего конца рельсовой цепи, должны протекать нормативные токи:

– 1,2 А – при автономной тяге;

– 2,0 А – при электротяге постоянного тока;

– 1,4 А – при электротяге переменного тока.