На электрифицированных участках рельсовые нити одновременно используют для пропуска обратного тягового тока от движущихся электровозов к тяговой подстанции и сигнального тока рельсовых цепей. Для защиты рельсовой цепи от воздействия тягового тока, уровень которого на два-три порядка больше уровня сигнального тока, их питание осуществляется переменным током частотой, отличной от частоты тягового тока и его гармонических составляющих. Постоянный тяговый ток получается на тяговых подстанциях выпрямлением переменного тока 50 Гц с помощью мощных выпрямителей, имеющих шестифазную схему выпрямления. Напряжение в контактной сети относительно рельсов и земли 3 кВ. Кривая выпрямленного тока, кроме постоянной составляющей, содержит также гармоники, кратные частоте 300 Гц /300; 600; 900 Гц и более высокие). Эти гармоники оказывают мешающее влияние на работу рельсовых цепей. Для снижения уровня гармоник на тяговых подстанциях устанавливают сглаживающие фильтры. Кроме того, из-за неисправностей выпрямительных установок в тяговом токе могут появиться гармоники, кратные 50 Гц (50; 100; 150; 200 Гц и более высокие). Во всех случаях рельсовые цепи должны быть защищены от опасных влияний тягового тока, т. е. воздействие тягового тока не должно вызывать ложного возбуждения путевого реле при фактической занятости рельсовой цепи. При электротяге постоянного тока на перегонах в качестве сигнальной частоты используют частоту 50 Гц, а на станциях - 25 и 50 Гц. Кодирование осуществляется на частоте 50 Гц.

Перегонные кодовые рельсовые цепи частотой 50 Гц (рис. 3.13). На питающем и релейном концах рельсовой цепи устанавливают дроссель-трансформаторы типов ДТ-0,6 и ДТ-0,2, обеспечивающие пропуск обратного тягового тока. Аппаратуру питающего и релейного концов подключают к дополнительным обмоткам дроссель-трансформаторов. Для защиты обслуживающего персонала и аппаратуры от перенапряжений к дополнительным обмоткам дроссель-трансформаторов подключают защитные элементы ЭЗ (разрядники, выравниватели). Рельсовая цепь получает питание от путевого трансформатора ПТр типа ПОБС-ЗА, напряжение на вторичной обмотке которого выставляют в зависимости от длины рельсовой цепи. Конденсаторы СІ, С2, СЗ, включенные на питающем конце, суммарной емкостью 24 мкФ обеспечивают резонанс токов, необходимый для снижения мощности, потребляемой рельсовой цепью. Одновременно конденсаторы уменьшают искрообразование на контактах трансмиттерного реле Т. Реактор 0 типа РОБС-ЗА ограничивает ток в цепи дополнительной обмотки дроссель-трансформатора при нахождении поезда на питающем конце и обеспечивает необходимую шунтовую чувствительность. В зависимости от показания путевого светофора 1 в рельсовую цепь навстречу поезду контактом трансмиттерного реле Т, обмотка которого включена в цепь контактов кодового трансмиттера, посылаются кодовые сигналы КЖ, Ж и 3 (см. рис. 1.22). При свободности и исправности рельсовой цепи на релейном конце коды воспринимает импульсное путевое реле И, подключенное к дополнительной обмотке дроссель-трансформатора через защитный блок-фильтр ЗБФ. Реле И, переключая контакт на входе дешифраторной ячейки ДШ, в зависимости от принимаемого кода возбуждает сигнальные реле Ж и 3, которые управляют огнями путевого светофора 3 и используются в других цепях контроля и управления.

Кодовая рельсовая цепь защищена от опасного и мешающего действий гармоник тягового тока. Гармоники, кратные 300 Гц, устра

Рис 3.13 Схема кодовой рельсовой цепи частотой 50 Гц

няются последовательным контуром /.фСф защитного блок-фильтра, который представляет собой полосовой фильтр, настроенный на сигнальную частоту 50 Гц. При этом этот контур, включенный последовательно с реле И, на повышенных частотах имеет высокое сопротивление. Так, если на частоте 50 Гц его сопротивление равно 60 Ом, то на частоте 300 Гц - около 5000 Ом. Опасное воздействие, которое может иметь место при -повреждении устройств выпрямления и появления в тяговом токе значительного уровня частотой 50 Гц, исключается за счет прекращения импульсной работы реле И, притягивающего якорь. Затем обесточиваются сигнальные реле Ж и 3 и на светофоре загорается красный огонь. Гармоники тягового тока могут оказывать влияние на работу реле И только в случае асимметрии (неравенства) тяговых токов в рельсовых нитях. При равенстве этих токов гармоники, протекая через полуобмотки дроссель-трансформаторов, создают встречные потоки, которые взаимно компенсируются. Практически коэффициент асимметрии тягового тока Ка, определяемый как отношение полуразности тяговых токов в рельсах (см. рис. 3.5, а) к суммарному тяговому току Аа= {(/т1 - /т2) / [2Х X (/Т1 + /тг) ]} Ю0%, может достигать 10%, что при реальных тяговых токах /т 1 + /т2= 2000 А означает, что абсолютный уровень асимметрии (/Т1- /т2) = 400 А. Асимметрия имеет место в рельсовой цепи за счет различных сопротивлений рельсовых нитей из-за неисправных стыковых соединителей, разных сопротивлений рельсовых нитей ПО отношению к земле и т. д. Повышенная асимметрия тягового тока оказывает вредное воздействие на работу рельсовой цепи и автоматической локомотивной сигнализации. Поэтому вопросам поддержания симметрии рельсовых нитей следует уделять особое внимание.

В защитном блок-фильтре находится дроссель ДрЗ, защищающий реле И от перенапряжений при замыкании изолирующих стыков, когда обмотка реле И получает питание от источника питания смежной рельсовой цепи, в результате чего возможно повреждение выпрямителя реле И. Этот дроссель обладает нелинейной характеристикой и при нормальном уровне напряжения на нем (до 5 В) сопротивление дросселя велико (около 5000 Ом), поэтому он не оказывает влияние на работу рельсовой цепи. С повышением напряжения до 12 В резко падает его сопротивление (до 20 Ом), обмотка реле И шунтируется и избыточное напряжение распределяется между защитным резистором /?3 и обмоткой реле И. При замыкании изолирующих стыков реле И срабатывает от источника смежной рельсовой цепи. Для исключения ложного срабатывания сигнальных реле Ж и 3 в этом случае применена схемно-временная защита (см. п. 6.4). Предельная длина кодовой рельсовой цепи 2600 м.

Станционные фазочувствительные двухниточные рельсовые цепи 50 Гц (рис. 3.14). Эти рельсовые цепи применяются на всех путях и стрелочных путевых участках станций. Они кодируются с питающего и релейного концов. Вся аппаратура расположена на посту электрической централизации. Дополнительные обмотки дроссель-трансформаторов, размещаемых на пути, подключают к аппаратуре кабелем. Дублирование жил кабеля не требуется при расстоянии рельсовой линии от поста не более 2 км. Рельсовую цепь регулируют подбором напряжения на вторичной обмотке путевого трансформатора ПТр типа ПОБС-ЗА. Особенностью этих рельсовых цепей является использование путевых фазочувствительных реле Я типа ДСШ-12, срабатывание которых зависит от значения и фазы сигнала. Эту особенность используют для защиты путевого реле от ложного срабатывания от источника питания смежной рельсовой цепи при замыкании изолирующих стыков. Для решения этой задачи в смежных рельсовых цепях предусматривают чередование фаз напряжений, что достигается изменением концов проводов на питающих трансформаторах. При замыкании изолирующих стыков на путевую обмотку реле поступает сигнал противоположной фазы от источника Питания смежной рельсовой цепи и сектор реле прижимается к нижнему ролику, замыкая тыловой контакт (см. рис. 1.20). В этих рельсовых цепях используют фазовый способ контроля замыкания изолирующих стыков.

Кодовые сигналы АЛС посылаются с питающего конца с момента размыкания фронтового контакта путевого реле П контактом трансмиттерного реле Т. Кодирование с релейного конца осуществляется от кодирующего трансформатора КТр с момента замыкания тылового контакта путевого реле контактом трансмиттерного реле 77. Предельная длина этой рельсовой цепи 1500 м.

Станционные фазочувствительные однониточные рельсовые цепи 50 Гц (рис. 3.15). Такие рельсовые цепи применяют на некодируемых путях и стрелочных секциях. Они просты по устройству и дешевле двухниточных рельсовых цепей, но имеют некоторые недостатки. Одним из них является практически полная асимметрия тягового тока, обусловливающая появление сильных помех от гармоник тягового тока на работу рельсовых цепей и на локомотивные устройства АЛС, в связи с чем однониточные рельсовые цепи не коди руются. Тяговые нити, по которым проходит тяговый ток всех однониточных рельсовых цепей, на станции объединяют перемычками Н в нескольких точках не реже чем через 400 м, для уменьшения сопротивления рельсового тракта тяговому току и снижения влияния тягового тока на работу рельсовой цепи. Эти перемычки ухудшают шунтовой режим и полностью исключают возможность выполнения контрольного режима при обрыве тяговой нити. Поэтому однониточные рельсовые цепи при новом строительстве не применяют. Их предельная длина 1100 м.

Рельсовую цепь регулируют подбором напряжения на питающем трансформаторе ПТр, расположенном в трансформаторном ящике ТЯ на питающем конце рельсовой цепи. Резисторы Я0 и /?3, а также автоматические выключатели АВМ предохраняют аппаратуру от воздействия тягового тока.

В настоящее время на станциях при электротяге постоянного тока проектируют фазочувствительные двухниточные рельсовые цепи частотой 25 Гц, кодируемые током 50 Гц.

Рельсовые цепи на участках с автономной тягой | Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте | Рельсовые цепи на участках с электротягой переменного тока

Рекомендуемый контент: