Назначение, устройство и классификация рельсовых цепей

Рельсовыми цепями называются устройства, выполняющие следующие функции: контроль состояния участков пути (свободное или занятое); контроль целостности рельсовых нитей; передача информации с пути на локомотив

В зависимости от места применения (системы СЦБ) рельсовые цепи делятся на перегонные, станционные и горочные.

В зависимости от принципа действия рельсовые цепи делятся на нормально замкнутые и нормально разомкнутые.

Структурная схема нормально замкнутой рельсовой цепи показана на. Основными элементами рельсовой цепи являются источник питания ИП, рельсовая линия PJ1, путевой приемник ПП, устройства защиты и согласования УЗС.

Принцип действия нормально замкнутой рельсовой цепи состоит в следующем. При свободном участке ток /с от источника питания протекает по рельсовой линии к путевому приемнику (этот ток называется сигнальным). Путевой приемник находится в состоянии «включен», чем фиксируется свободность участка (отсутствие на участке подвижных единиц) и целостность рельсовых нитей.

При вступлении на участок колесной пары КП подвижной единицы часть сигнального тока протекает через колесную пару, а часть /пп — через обмотку путевого приемника. Так как электрическое сопротивление колесной пары намного меньше сопротивления обмотки приемника, то сила тока /кп будет намного больше, чем /пп. Сила тока /пп будет недостаточной для включения ПП, поэтому путевой приемник будет находиться в состоянии «выключен», чем фиксируется занятость участка подвижным составом.

Рельсовая цепь, по сути, является электрической цепью, и занятие участка подвижный единицы равносильно наложению шунта (электрическому соединению) на два проводника электрической цепи. Поэтому при описании работы рельсовых цепей употребляется термин «шунтирование» в смысле электрического соединения двух рельсовых нитей (замыкания их каким-либо проводником электрического тока — колесной парой, посторонним предметом и др.). При этом колесные пары подвижного состава называют поездным шунтом, а уменьшение значения напряжения (силы тока) на путевом приемнике рельсовой цепи при наложении поездного шунта на рельсы — шунтовым эффектом, В случае нарушения целостности рельсовой линии (излом или изъятие рельса и др.) цепь д ля нормального протекания сигнального тока не создается ,и путевой приемник будет находиться в состоянии «выключен».

Устройства защиты и согласования обеспечивают защиту аппаратуры рельсовой цепи от опасных и мешающих воздействий тягового тока (на электрифицированных участках), от перенапряжений и помех, вызванных атмосферными явлениями (грозовые разряды — удары молнии) или коммутационными процессами в различных электрических цепях, а также обеспечивают согласование высокого сопротивления аппаратуры рельсовой цепи и низкого сопротивления рельсовой линии.

Нормально замкнутые рельсовые цепи применяются на перегонах — в системах автоблокировки, автоматической переездной сигнализации и системах контроля подвижного состава на ходу поезда, и на станциях — в системах электрической централизации стрелок и светофоров.

Структурная схема нормально разомкнутой рельсовой цепи показана на, где обозначения основных элементов аналогичны.

Принцип действия нормально разомкнутой рельсовой цепи состоит в следующем. При свободном участке трансформатор ПТ работает в режиме холостого хода. Ток холостого хода /j, протекающий от источника питания по первичной обмотке ПТ, создает на резисторе R падение напряжения, недостаточное для включения путевого приемника. Путевой приемник находится в состоянии «выключен», чем фиксируется свободное состояние участка.

При вступлении на участок колесной пары КП подвижной единицы трансформатор ПТ получает нагрузку, и по его вторичной обмотке через колесную пару протекает ток /2. Сила тока /] увеличивается и создает на резисторе R падение напряжения, достаточное для включения путевого приемника. Путевой приемник находится в состоянии «включен», чем фиксируется занятое состояние участка.

Недостатком нормально разомкнутых рельсовых цепей является невозможность непрерывного контроля целостности рельсовых нитей.

Нормально разомкнутые рельсовые цепи применяются на сортировочных горках в системах горочной автоматической централизации. Для защиты от перевода стрелок под отцепом горочные рельсовые цепи дополняются различными датчиками (датчиками прохода колес, ФЭУ, РТД-С, ИПД), которые обеспечивают дополнительную фиксацию вступления отцепа на контролируемый участок.

В зависимости от рода сигнального тока различают рельсовые цепи постоянного и переменного тока. У последних в качестве сигнального может использоваться переменный ток на частотах 25; 50; 75 Гц, а также в диапазонах тональных частот (420—780 Гц, 4545—5555 Гц).

В зависимости от вида сигналов, поступающих в рельсовую линию, различают рельсовые цепи с непрерывным питанием, импульсные и кодовые. У импульсных рельсовых цепей сигнальный ток подается в рельсовую линию в виде равномерных импульсов, у кодовых — в виде кодовых комбинаций.

В зависимости от характера путевого развития контролируемого участка рельсовые цепи делятся на неразветвленные и разветвленные.

В зависимости от способа организации протекания тягового тока по рельсовым нитям рельсовые цепи делятся на однониточные и двухниточные.