НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ

Задачи специальных измерений устройств железнодорожной автоматики и телемеханики

Бесперебойное и безопасное движение поездов на железных дорогах определяются надежной и безотказной работой устройств автоматики и телемеханики. На железнодорожном транспорте используется сложная аппаратура автоматики и телемеханики, которая работает в сложных климатических и эксплуатационных условиях.

Нормальное функционирование аппаратуры устройств автоматики и телемеханики можно обеспечить периодическими измерениями её параметров, своевременной регулировкой и настройкой, а в необходимых случаях и заменой неисправных приборов.

В задачу специальных измерений устройств автоматики и телемеханики входят:

а) измерение параметров рельсовых цепей, а также параметров реле, применяемых в устройствах автоматики и телемеханики;

б) проверка и измерение параметров дешифраторных ячеек кодовой автоблокировки, блоков электрической централизации и аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) и диспетчерской централизации;

в) измерение параметров устройств АЛС в условиях, приближающихся к эксплуатационным;

г) измерение коэффициентов четырёхполюсников дроссель-трансформаторов;

д) измерение при регулировке схем включения электроприводов и электропитающих устройств;

е) измерения, связанные с эксплуатацией сигнального кабеля;

ж) снятие различных характеристик аппаратуры устройств автоматики и телемеханики;

з) измерение величин, влияющих на передачу сигналов по рельсовой цепи и линиям передачи, а также измерение различного рода помех.

Сроки и правила проверки технического содержания, периодичность и порядок измерений устройств автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте, а также ответственность лиц за производство этих проверок и измерений регламентируются инструкциями, специальными руководствами и указаниями.

НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ

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

Основным назначением рельсовой цепи (РЦ) является автоматическая, непрерывная выдача информации о состояниях рельсовой линии в пределах контролируемого участка пути:

· свободность рельсовой линии участка пути и исправность рельсов;

· занятость рельсовой линии участка пути подвижным составом (поездом);

· нарушение целостности рельсовой линии.

Эта информация, поступающая от ряда РЦ, дает возможность контролировать местонахождение поездов при их движении и оценить расстояние между поездом и препятствием.

Рельсовые цепи, как средство обнаружения подвижного состава на пути, используются для выполнения логических зависимостей в устройствах автоматики по регулированию движения поездов и ограждения путей.

Рельсовые цепи выполняют следующие основные функции:

· автоматический контроль свободного или занятого состояния участков пути на перегонах и станциях;

· автоматический контроль целостности рельсовых нитей;

· исключение возможности перевода стрелок под составом;

· передача кодовых сигналов с пути на локомотив и от одной сигнальной установки к другой;

· обеспечение автоматического контроля приближения поездов к переездам и станциям.

Рельсовая цепь представляет собой электрическую цепь (рис.1), в которой имеется источник питания (ИП), путевой приемник (П) и рельсовая линия. Рельсовая линия – это две рельсовые нити, составленные из отдельных рельсовых звеньев, соединенных накладками. Рельсовые нити закреплены на шпалах, уложенных на балласт. При отсутствии подвижной единицы на рельсовой линии от источника питания к путевому приемнику течет сигнальный ток (Iс). Для стабилизации сопротивления рельсовых нитей, состоящих из отдельных звеньев, скрепленных накладками, в токопроводящих стыках устанавливают стыковые соединители 2.

В настоящее время на сети магистральных железных дорог широко применяются цельносварные рельсовые нити, в которых стыковые соединители отсутствуют. Для гальванической развязки смежных рельсовых цепей на границах контролируемых участков пути устанавливаются изолирующие стыки 1. Сопротивление Rо ограничивает ток источника питания от короткого замыкания при нахождении поезда на питающем конце РЦ. Аппаратура питающего и релейного конца рельсовой цепи соединяется с рельсами специальными соединительными проводниками 4 (стальные или медные многожильные провода).

Рис. 1. Схема рельсовой цепи

В качестве путевого приемника в РЦ используются электромагнитные реле, электронные и микропроцессорные приемники. В большинстве типовых рельсовых цепей в качестве путевых приемников применяются электромагнитные реле.

Свойства реле замыкать фронтовые контакты – при наличии на его обмотках напряжения срабатывания (РЦ свободна от подвижного состава) и тыловые контакты – при снижении напряжения (РЦ занята или поврежден рельс) до значения напряжения отпадания якоря реле используются для контроля состояния участков пути и целостности рельсовых нитей.

К рельсовым цепям предъявляются следующие основные требования:

1. При отсутствии подвижного состава на рельсовой линии путевым приемником должна подаваться информация о свободном состоянии контролируемого участка пути.

2. При наличии на рельсовой линии хотя бы одной колесной пары подвижного состава, или при повреждении рельсовой нити, должна подаваться информация о занятости контролируемого участка пути.

3. При повреждении изолирующих стыков, с целью исключения влияния источника питания одной РЦ на путевой приемник смежной РЦ, оба путевых приемника должны надежно отпустить свои якоря (фиксировать ложную занятость).

Условия работы рельсовых цепей в отличие от других электрических цепей сложны. Рельсовая линия слабо электрически изолирована от земли. Изоляторами рельсов являются шпалы, на которых они находятся в непосредственной близости от основания пути (балласта). Из-за плохой изоляции рельсов от балласта возникает ток утечки между рельсовыми нитями на всем протяжении рельсовой линии.

Электрическое сопротивление, оказываемое току утечки из одной рельсовой нити в другую через балласт и шпалы, называется сопротивлением изоляции (балласта) рельсовой линии.

На сопротивление изоляции влияют многие факторы: наличие влаги, изменение температуры окружающей среды, состав балласта и состояние шпал, а также качество эксплуатационного обслуживания пути.

Стыковые соединители в виде металлических накладок, соединяющие рельсовые звенья, в процессе эксплуатации не создают устойчивый электрический контакт, и поэтому сопротивление рельсовой линии меняется в значительных пределах. При больших значениях сопротивления рельсовой линии работа РЦ может быть неустойчивой или нарушаться.

Главной особенностью рельсовых цепей является то, что они обеспечивают информацию о состоянии рельсовой линии, работая в следующих режимах:

1. Нормальный (регулировочный) режим: режим работы при свободном участке пути – рельсовая линия свободна от подвижного состава.

2. Шунтовой режим:режим работы при занятом путевом участке поездом – на рельсовой линии находится хотя бы одна колесная пара.При шунтовом режиме работы РЦ, когда подвижная единица вступает на контролируемый участок пути, рельсовые нити соединяются через малое сопротивление колесных пар (Нормативное значение сопротивления колесной пары – нормативный шунт - сопротивление равное 0,06 Ом – это наибольшее сопротивление одной колесной пары).

3. Контрольный режим:режим контроля электрической целостности рельсовой линии –на рельсовой лини поврежден или изъят рельс.

Все режимы работы РЦ должны выполняться с учетом возможных неблагоприятных условий.

На условия работы РЦ в каждом из режимов влияют сопротивление рельсовой линии, сопротивление изоляции и напряжение питания.