Файл: 1. Рельсовые цепи определение, основные элементы, принцип действия нормально замкнутой рц.pdf

1. Рельсовые цепи: определение, основные элементы, принцип действия
нормально замкнутой РЦ.
Рельсовая цепь – путевой датчик состояния жд пути, воспринимающим элементом которого является рельсовая линия (электрическая цепь, элемент ЖАТ, который состоит из рельсовой линии, а так же аппаратуры питающего и релейного концов).
Основными элементами являются:
- Аппаратура питающего конца, которая служит источником сигнального тока для РЦ. Приборы питающего конца: источник питания, устройства регулировки и защиты, питающие трансформаторы, фильтры.
- Рельсовая линия, которая состоит из рельсовых нитей, изолирующих стыков, стыковых соединителей, стыковых накладок (служащие для электрического соединения рельсовых нитей), деревянных или железобетонных шпал, стрелочных соединителей, дроссель-трансформаторы. Изолирующие стыки обеспечивают электрическое разделение смежных РЦ.
- Аппаратура релейного конца, которая формирует информацию о состоянии рельсовой линии (свободна/занята). Конечным источником информации о свободн./занят. пути является путевой приемник. Состоит из путевого приемника
(реле), защитных фильтров, приборов регулировки и зашиты.
Нормально замкнутая РЦ: при свободном и исправном состоянии рельсовой линии путевое реле находится под током. В такой рельсовой цепи путевое реле отпускает якорь при всех возможных повреждениях ее аппаратуры и рельсовой линии, а также при вступлении поезда на блок-участок (Б-У).
Нормально разомкнутая РЦ: путевое реле срабатывает при вступлении подвижной единицы на контролируемый участок. Такая РЦ не контролирует целостность рельсовой линии.
2. Основные функции рельсовых цепей. Основные виды отказов в работе
рельсовых цепей.
На РЦ возлагаются след. функции:
- Контроль наличия подвижного состава на контролируемом участке пути в широком диапазоне изменения внешних условий эксплуатации. (контроль свободности/занятости участка)
- контроль целостности рельсовой линии (обнаружение полного электрического и механического разрыва рельсовой нити (РН))
- Передачи телемеханических сигналов связи между смежными пунктами
(сигнальными точками). В кодовой АБ и передача оперативной информации с пути на локомотив системы АЛСН.
Основные виды отказов:
- Ложная занятость появляется в случае, когда при отсутствии на РЦ подвижного состава путевое реле не притягивает свой якорь, тем самым сигнализируя о занятости участка (причины: ухудшение состояния верхнего строения пути, засорение балласта

сыпучими грузами, солями и минеральными удобрениями, а так же разрушение элементов верхнего строения пути (рельсов, болтов, прокладок шпал)
- Ложная свободность появляется когда при занятой подвижным составом РЦ путевое реле не отпускает свой якорь (причины: необеспечение шунтовой чувствительности, либо срабатывания путевого реле от другого постороннего источника питания).
Причиной ложной свободности и занятости может служить неправильная регулировка питающей и релейной аппаратуры.
3. Классификация РЦ по области применения, по характеру путевого
развития, принципу действия, виду тяги, схеме канализации обратного тягового
тока.
- по области применения. На перегонах с АБ или ПАБ, путевых или стрелочных участках станций, сортировочных горках, автоматических оповестительных устройствах и, подгорочных парков.
- по характеру путевого развития. На разветвленные и неразветвленные.
Неразветвленные РЦ применяются на перегонах и станционных безстрелочных участка пути. Разветвленные на станциях или ответвлениях путей в зонах размещения стрелочных переводов.
- по виду тяги поезда на контролируемом участке (автономная (паравоз и тепловоз) и электротяга (постоянного или переменного тока частот 25, либо 50 Гц)
- по схеме канализации обратного тягового тока (однониточные и двухниточные
РЦ)
4. Классификация РЦ по роду и виду сигнального тока, по способу
наложения и места наложения сигнала АЛС, по типу путевого приемника.
- по роду сигнального тока (РЦ постоянного, либо переменного тока частотой 25,
50, 420…880 Гц и 4.5…5.5 кГц)
- по виду сигнального тока (непрерывный постоянного и переменного тока, импульсный постоянного и переменного тока, кодовый и амплитудно- модулированный)
- по принципу действия нормально замкнутые и нормально разомкнутые.
- по способу наложения сигнала АЛС (непрерывно кодовая РЦ и предварительный кодируемый РЦ)
- по месту наложения сигнала АЛС, только с питающего, релейного, питающего и релейного концов
- по типу путевого приемника (нейтрального, постоянного и переменного тока, поляризованные, фазочувствительные и электронный)
5. Основные элементы РЦ, выполняемые функции.
- Аппаратура питающего конца, которая служит источником сигнального тока для РЦ. Приборы питающего конца: источник питания, устройства регулировки и защиты, питающие трансформаторы, фильтры.
- Рельсовая линия, которая состоит из рельсовых нитей, изолирующих стыков, стыковых соединителей, стыковых накладок (служащие для электрического соединения рельсовых нитей), деревянных или железобетонных шпал, стрелочных соединителей, дроссель-трансформаторы. Изолирующие стыки обеспечивают электрическое разделение смежных РЦ.

- Аппаратура релейного конца, которая формирует информацию о состоянии рельсовой линии (свободна/занята). Конечным источником информации о свободн./занят. пути является путевой приемник. Состоит из путевого приемника
(реле), защитных фильтров, приборов регулировки и зашиты.
6. Нормальный режим работы РЦ: определение, работа РЦ в
нормальном режиме, неблагоприятные условия для режима, критерии
выполнения режима.
Нормальный режим работы соответствует свободному и исправному состоянию рельсовой линии, при котором выдается информация «Свободно».
Фактический коэффициент перегрузки (Кпер ф) должен быть меньше или равен допустимому коэффициенту перегрузки по паспорту (Кпер д).
Критериями нормального режима работы являются:
- При критическом сочетании значений основных параметров, соответствующих неблагоприятным условиям для передачи энергии, уровень сигнала на входе путевого приемника не менее величины его рабочего тока.
- При критическом сочетании значений основных параметров, соответствующих благоприятным условиям для передачи энергии, уровень сигнала на входе путевого приемника не превышает допустимую перегрузку по току (по напряжению).
Критериями для выполнения первого условия являются напряжение, ток и мощность источника питания, при которых обеспечивается надежное срабатывание путевого приемника, для второго коэффициент перегрузки путевого приемника.
Неблагоприятные условия:
7. Шунтовый режим работы РЦ: определение, работа РЦ в шунтовом
режиме, неблагоприятные условия для режима, критерии выполнения режима.
Шунтовым режимом называется такое состояние РЦ, при котором ее путевой приемник выдает дискретную информацию «Занято» (0) при наложении в любой точке РЛ поездного шунта сопротивлением не ниже нормативного. Этот режим соответствует занятому подвижным составом состоянию РЦ.
В этом режиме происходит шунтирование рельсовых нитей колесными парами.
Колесные пары имеют, относительно РЛ, низкое сопротивление и больший сигнальный ток при этом протекает через колесную пару (иными словами через поездной шунт). Сигнального тока не хватает для путевого приемника и тем самым якорь реле опускается вниз под действием силы тяжести
Критерием надежности (критерием выполнения режима) данного режима служит соотношение
(коэффициент шунтовой чувствительности к нормативному поездному шунту для любой относительной координаты РЛ (нормальное

сопротивление поездного шунта 0.06 Ом, кроме горочных)). Чем меньше сопротивление шунта, тем лучше шунтовой эффект.
Для шунтового режима наихудшими условиями работы являются максимальное напряжение источника питания, минимальное сопротивление рельсовых нитей и максимальное сопротивление изоляции, т.е. условия, которые приводят к увеличению тока в обмотке путевого реле.
Для оценки шунтовой чувствительности РЦ применяют следующие критерии: абсолютная шунтовая чувствительность, относительная шунтовая чувствительность и чувствительность к нормативному шунту.
Абсолютная шунтовая чувствительность:
- максимальная величина сопротивления поездного шунта, при которой ток в путевом реле уменьшается до величины тока надежного отпускания якоря при наихудших условиях шунтового режима работы.
Коэффициент относительной шунтовой чувствительности: отношение абсолютной шунтовой чувствительности к нормативному значению поездного шунта
Коэффициент чувствительности к нормативному шунту – отношение тока надежного отпускания реле (паспортные данные) к фактическому току, портекающемй в обмотке путевого реле при наложении нормативного шунта и наихудших условиях работы для шунтового режима или
, если фазочувствительный путевой приемник.
Коэффициент чувствительности к нормативному поездному шунту по локомотивному приемнику – отношение тока надежного не срабатывания локомотивного приемника к фактическому току в рельсах при наложении нормативного шунта и наихудших условиях работы
8. Контрольный режим работы РЦ: определение, работа РЦ в контрольном
режиме, неблагоприятные условия для режима, критерии выполнения режима.
Контрольный режим соответствует свободной от поезда, но неисправной рельсовой линии (лопнувший рельс, изъятие рельса и др.). При этом ток в обмотке путевого реле полностью не исчезает, так как непрерывность цепи не нарушается. Ток из одной части поврежденной рельсовой нити попадает в другую через сопротивление изоляции и наличию магнитной связи между рельсовыми нитями. При лопнувшем рельсе через обмотку путевого реле продолжает протекать ток I
Р
по обходному пути через сопротивление изоляции. Он должен быть меньше величины тока отпускания якоря в наихудших условиях работы.
Поскольку путевой приемник должен вести себя соответствующим образом при любых условиях. В расчетах рельсовой цепи всегда учитываются наиболее худшие условия для каждого режима работы рельсовой цепи. Для всех режимов работы рельсовой цепи наихудшие условия приведены в таблице 1.

Сопротивление изоляции критическое – наихудшее условие для выполнения контрольного режима. Оно соответствует такому месту излома рельса, при котором напряжение на обмотке путевого приемника достигает максимальной величины.
9. Режим короткого замыкания РЦ: определение, работа РЦ в контрольном
режиме, неблагоприятные условия для режима, критерии выполнения режима.
Режим короткого замыкания – это режим работы РЦ при наложении поездного шунта в месте подключения к рельсовой линии приборов питающего конца.
Характеризуется более тяжелыми условиями работы источника питания, так как он закорочен колесным шунтом по выходному напряжению.
Для исключения сгорания источника питания от тока короткого замыкания в схему питающего конца РЦ вводят ограничивающий резистор R0.
По обмотке реле протекает ток, который должен быть меньше тока надежного отпускания якоря.
К критериям режима относят величину тока короткого замыкания Iкз и мощность
Sкз источника питания. В режиме короткого замыкания фактические ток и мощность, отдаваемые источником питания в рельсовую линию, не должны превышать 10% его номинальной мощности.
10. Режим АЛС для РЦ: определение, работа РЦ в режиме АЛС,
неблагоприятные условия для режима, критерии выполнения режима.
Режим АЛС – это такое состояние исправной и занятой поездом рельсовой линии, когда создается уровень кодового сигнала, достаточный для надежного действия локомотивного приемника, расположенного на удаленном от генератора АЛС конце рельсовой линию
При вступлении поезда на РЛ она последовательно переходит из нормального режима в шунтовый режим, а затем в режим АЛС. При этом специальный контакт Т трансмиттерного реле накладывает на сигнальный ток сигнальные коды, управляющие работой светофоров.
Для обеспечения надежной передачи кодовых сигналов на локомотив необходимо, чтобы с момента вступления первых колесных пар на РЛ под приемными катушками локомотивного приемника протекал ток величиной не менее 1.2 А на участках с автономной тягой, 2 А с электротягой постоянного тока и 1.4 А с электротягой переменного тока.
Неблагоприятными условиями для режима АЛС являются минимальное напряжение источника кодового питания, наименьшее сопротивление изоляции и наибольшее сопротивление рельсов.
Критериями надежности режима служит коэффициент
, где
- фактический ток под приемными катушками АЛС при наложении поездного шунта на удаленном от генератора кодовых сигналов конце РЛ,
- нормативный ток
АЛС, при котором локомотивный приемник работает устойчиво.
11. Выпрямитель напряжения типа ВАК-14М.
Выпрямитель типа ВАК
Электрическая схема выпрямителя ВАК-14М приведена на рис. 4.
ВАК-14