Функции, область применения и классификация рельсовых цепей

2.5 Функции, область применения и классификация рельсовых цепей

Рельсовые цепи используются как основной путевой датчик и телемеханический канал непрерывного типа в автоматической блокировке (АБ), автоматическом локомотивной сигнализации непрерывного типа (АЛСН), электрической централизации (ЭЦ), диспетчерской централизации (ДЦ).

Как путевой датчик РЦ используется в пределах перегонов и станций для получения первичной дискретной информации о состоянии путевых участков и целостности рельсовых нитей, на основе которой автоматизируется процесс управления движением поездов и повышается его безопасность.

Как путевой телемеханический канал РЦ широко используется для установления беспроводной логической связи между смежными исполнительно-распорядительными пунктами (сигнальными точками) в кодовой АБ и передачи оперативной информации с пути на локомотив в системах АЛСН, которыми оборудованы вес основные магистрали железных дорог .[1]

РЦ широко используются в системах: автоматических ограждающих устройств (АОУ), значительно повышающих эффективность использования автотранспорта и безопасность движения по железнодорожным переездам; автоматического контроля за движением поездов (ДК), повышающего эффективность работы диспетчеров отделений железных дорог; горочной автоматической централизации (ГАЦ) и автоматического регулирования скорости (АРС), автоматизирующих процесс роспуска составов на сортировочных горках и повышающих эффективность их работы; автоматического контроля перегона в системах путевой полуавтоматической блокировки (ПАБ), повышающих пропускную способность участков и безопасность движения поездов и др.[2]

Большое количество типов РЦ и их модификаций, рассмотренных в настоящем справочнике, определяется различным сочетанием основных факторов, оказывающих влияние на выбор схемы РЦ и аппаратуры для нее. К таким факторам относятся:

- область применения – перегон (с АБ или ПАБ), станция (путевые или стрелочные участки), сортировочная горка – стрелочные или межстрелочные участки, подгорочный парк, АОУ (в зоне перегонов, в зоне станций);

- вид тяги – автономная тяга (автономная с последующим переходом на электротягу постоянного или переменного тока, без последующего перехода на электротягу), электротяга постоянного тока, электротяга переменного тока, электротяга постоянного и переменного тока (в зоне станций стыкования двух видов электротяги);

- род сигнального тока – постоянный ток, переменный ток различной частоты, постоянный и переменный ток (в РЦ с двукратным использованием тракта передачи);

- схема канализации тягового тока – двухниточная с двумя дроссель-трансформаторами, двухниточная с одним дроссель-трансформатором и однониточная; режим питания РЦ – непрерывный, импульсный или кодовый; тип путевого приемника – постоянного тока: нейтральный, поляризованный или комбинированный; переменного тока: одноэлементный и двухэлементный или фазочувствительный (ФЧП);

- способ наложения кодовых сигналов АЛСН – непрерывный (в кодовой АБ), после вступления поезда на РЦ, предварительный (при задании маршрута).

2.6 Расчет станционной рельсовой цепи

Исходные данные: Длина РЦ L = 870 м; удельное сопротивление рельсов z = 0,5 е^–j52º Ом/км; удельное сопротивление изоляции рельсов линии rи m¡n = 1 Ом км; напряжение полного подъема сектора реле Uр = 15,0 е^j72º В; ток срабатывания реле Iр = 0,037 А; сопротивление реле Zр = 405 е ^j72ºОм; коэффициент надежного возврата путевого реле Квн = 0,42; приведенный коэффициент возврата путевого реле К'вн = Квн / Ки = 0,42/1,05 = 0,4; приведенный идеальный угол реле ДСШ – 16 (с учетом поворота фазы на 90º) α'и = 72º; сопротивление активного ограничителя Rо=2,2 Ом; сопротивление соединительных проводов между дроссель-трансформатором и релейным изолирующим трансформатором rср=0,5 Ом; сопротивление кабеля между изолирующими трансформаторами и реле Rк=150 Ом.

Коэффициенты четырехполюсника дроссель-трансформатора ДТ-1-150 (см. табл. 2.8) на релейном конце Адр = 0,333; Вrр = 0,0525е ^j40ºОм; Сдр = 0,49 е^—j70º См; Dдр = 3. На питающем конце Адп = 3; Вдн = 0,05е -^j35º Ом; Сдн = 0,302е^—j60º См; D дн = 0,333.

Коэффициенты четырехполюсника изолирующего трансформатора ПРТ-А на релейном конце при коэффициенте трансформации n = 18,3 (см. табл. 2.9); Аир = 0,055; Вир = 3,9 е ^j36º Ом; С Ир = 0,0033 е ^j80º См; D Ир = 18,3.

Сопротивление защитного блока ЗБ-ДСШ ZЗБ = 407 е ^{–j88º35′} ; коэффициент распределения тока утечки m=0; коэффициент взаимоиндукции рельсов М12 = 0,00128 е ^–j7º; критическое значение комплекса (γl)кр для f = 25 Гц, при котором удельное сопротивление изоляции рельсовой линии принимает критическое значение (γl)кр = 1,13 е ^j26º; коэффициенты схемы РЦ при наличии двух дроссель-трансформаторов Ѕ1 = Ѕ2 = 1.

Для сокращения объема расчета четырехполюсник дроссель-трансформатора на питающем конце объединяют с сопротивлением Rп в четырехполюсник Н, а четырехполюсник дроссель-трансформатора на релейном конце вместе с элементами rср, Rк и Zз – в четырехполюсник К.

Коэффициенты четырехполюсника Н:

Ом (2.5)

Ом (2.6)

Ом; (2.7)

Ом (2.8)

Коэффициенты четырехполюсника К:

Ом

Ом

Ом

Ом

 

Расчет нормального режима. Коэффициент распространения

 1/км. (2.9)

Волновое сопротивление

 Ом (2.10)

Коэффициенты рельсового четырехполюсника:

Ом (2.11)

Ом (2.12)

Ом (2.13)

Напряжение и ток в конце рельсовой линии:

В (2.14)

А (2.15)

Напряжение и ток в начале рельсовой линии:

В  В (2.16)

А (2.17)

Минимальные значения напряжения и тока питающего трансформатора:

В (2.18)

А (2.19)

Угол расстройки реле

, (2.20)

где φU = 78º32′ - аргумент комплекса U; φ_i =φп.

Минимальное приведенное напряжение путевого трансформатора

В (2.21)

Для трансформатора типа ПРТ-А можно принять Uф min = 5.5 B, поэтому

 (2.22)

Фактический минимальный приведенный ток путевого трансформатора

 А (2.23)

Мощность, потребляемая рельсовой цепью в нормальном режиме:

В•А (2.24)

Коэффициент перегрузки реле равен:

 (2.25)

Ом (2.26)

Ом (2.27)

 

Вывод: станционные рельсовые цепи с путевым реле ДСШ-16 соответствуют необходимым требованиям и обеспечивают необходимые режимы работы. Коэффициент перегрузки реле не превышает допустимого значения.[3]