Ложная работа импульсного реле от тока смежной цепи при замыкании изолирующих стыков исключается чередованием полярностей тока в смежных рельсовых цепях.

РЦ постоянного тока

Чаще на линиях с автономной тягой (тепловозная, паровая) при­меняют РЦ постоянного тока (более прос­ты по устройству и потребляют малую мощность; возможность их резервного электропитания от аккумуляторов, что особенно важно для участков с ненадежным электроснабжением).

Аппаратуру располагают в релейных шкафах, а источники питания (выпрямители и аккумуляторы) — в батарейных, устанавливаемых рядом с релейными.

РЦ с непрерывным питанием

Структура РЦ с непрерывным питанием (см. рис. 8.1).

1. Рельсовая цепь получает питание от путевого вып­рямителя ВАК-14 (выпрямитель аккумуляторный). Для резервного питания предусмотрен аккуму­лятор АБН-72 (автоблокировочный на номинальную емкость 72 А·ч).

2. Ro регулируемый резистор - ограничитель тока (сопротивлением 6 Ом)- через него источник питания подключают к рельсовым нитям.

.

Рис. 8.1. Схема рельсовой цепи постоянного тока

 

3. На другом конце РЦ к рельсовым нитям подключен путевой приемник — нейтральное путевое реле П: ис­пользуют нейтральное путевое реле АНШ2-2 с сопротивлением об­моток 2 Ом. Ток срабатывания реле АНШ2-2 равен 135 мА, ток отпускания —55 мА, коэффициент возврата —0,407, мощность сра­батывания —36,5 мВт.

4. Смежные рельсовые цепи разделяются одна от другой изолирую­щими стыками ИС.

Работа РЦ:

При свободности цепи через обмотку П протекает ток (реле возбуждено)- якорь реле притянут и замкнуты его общие и фронтовые контакты, которые используются в цепях управле­ния и контроля устройствами АТ (автоматики и телемеханики).

При вступлении на РЦ подвижного состава колесные пары оказываются между источником питания и путевым реле П - замыкают цепь источника питания на себя, т.к. электрическое сопротивление колесных пар меньше, чем у реле П.

По этой причине увели­чивается ток источника питания.-увеличивается падения напряжения источника на ограничителе - резисторе Ro, тогда резко уменьшается падение напряжения на обмотке путевого реле П и оно отпускает якорь. Переключаются контакты- замыкаются тыловые контакты реле - контролиру­ется занятость рельсовой цепи.

Снижение тока (напряжения) в обмотках реле под действием колесных пар называется шунтовым эффектом, а колесные пары в данном случае называются поездным шунтом.

Для железных дорог России нормативное значение сопротивления поездного шунта принято 0,06 Ом (для расчетов).

Электрическое сопротивление поездного шунта (0,06 Ом) может иметь одна колесная пара у легкой подвижной еди­ницы вместе с переходным сопротив­лением между бандажами и чистыми головками рельсов.

Основным назначением ограничителя Rо является обеспечение шунтового эффек­та рельсовой цепи. Одновременно он снижает ток при нахождении поезда на питающем конце, защищая источник от разрушения.

В рельсовых цепях постоянного тока ограничитель используют, также для регулировки рельсовой цепи. Наличие ограничителя является обязательным. В рельсовых цепях переменного тока в качестве ограничителя можно применять реактор (индуктивное соп­ротивление) или конденсатор (емкостное сопротивление).

Путевое реле фиксирует не только занятость рельсовой цепи ее подвижным составом, но и целостность рельсовых нитей пути. В случае полного излома рельса нарушается цепь питания путево­го реле, оно отпускает якорь, фиксируя неисправность рельсовой нити.

Свойство рельсовой цепи контролировать исправность рельсо­вых нитей называется чувствительностью к излому (повреждению) рельса.

Для действия устройств автоматической локомотивной сигнализа­ции АЛС схема допускает возможность ее кодирования с питающего или релейного конца.

Для контроля замыкания изолирующих стыков предусматривают чередование полярности тока в смежных рельсовых цепях. В слу­чае замыкания изолирующих стыков путевые реле обеих свободных РЦ отпус­кают свои якоря, чем контролируется неисправность изолирующих стыков.

Для лучшей компенсации сигнальных токов в смежных цепях по обе стороны изолирующих стыков размещают питающие или релейные концы.

Недостатки.

1. Если изолирующие стыки замыкаются при занятой рельсовой цепи, то создается возможность подпитки путевого реле от ис­точника смежной рельсовой цепи, в то время как свой источник питания зашунтирован. Таким образом, контроль замыкания изоли­рующих стыков отсутствует как раз в тот момент, когда он более всего необходим.

2. К недостаткам РЦ постоянного тока с непрерывным питанием следует отнести также малую предель­ную длину (до 1500 м),

3. отсутствие защиты от блуждающих токов, в том числе от обратных токов вагонного освещения и отопления при центральном источнике электроснабжения пассажирских поездов.

РЦ постоянного тока с непрерывным питанием ис­пользуются только на станциях участков, не подверженных влия­нию блуждающих токов.

Импульсные РЦ

 

На перегонах при автоблокировке при­меняют импульсные РЦ (рис. 9.1). Периодическое за­мыкание (импульс) и размыкание (интервал) цепи питания произ­водятся контактом непрерывно работающего маятникового транс­миттера.

В качестве путевого реле И служит импульсное поля­ризованное реле ИР1-0,3 или ИМШ-0,3. Ток срабатывания реле равен 280 мА, отпускания—135 мА; мощность срабатывания 24,4 мВт. Контакты импульсного реле вследствие их непре­рывного переключения не могут быть использованы в цепях конт­роля свободности блок-участков и включения ламп светофоров, поэтому на релейном конце дополнительно устанавливают его повторитель — реле П, работающее от конденсаторного дешифратора и удерживающее якорь непрерывно притянутым при импульсной работе реле И.

 

Рис. 9.1. Схема импульсной рельсовой цепи постоянного тока

 

Пояснение к работе схемы дешифратора.

В интервале, когда замкнут тыловой контакт реле И, заря­жается конденсатор С1 через резистор R и диод VD1 одновре­менно ток протекает через дроссель L, в котором запасается энергия магнитного поля. Во время импульса, когда замыкается фрон­товой контакт реле И, конденсатор С1 разряжается на обмотку реле П и конденсатор С2 через резистор R и дроссель L; одновре­менно на этих элементах выделяется энергия, накопленная в дросселе. Реле П возбуждается, и конденсатор С2 заряжается.

В следующем интервале заряжается конденсатор С1, а реле П в течение интервала получает питание от конденсатора С2. В импульсе ток от конденсатора С1 и дросселя протекает через обмотку реле П и конденсатор С2.

РЦ-свободна и исправна: при импульсной ра­боте реле И непрерывно переключает свой контакт в цепи кон­денсаторного дешифратора. Реле П, получая питание в каждом импульсе от конденсатора С1 и дросселя, а в каждом интервале — от конденсатора С2, непрерывно удерживает якорь притянутым.

РЦ-занята или неисправна: при вступлении на РЦ поезда или нарушении це­лостности рельсовой нити прекращается импульсная работа реле И, тыловой контакт его будет непрерывно замкнут, и конденсатор С1 не сможет разрядиться на обмотку реле П и конденса­тор С2. После разряда конденсатора С2 (примерно 1 с) реле П отпускает якорь, фиксируя занятость рельсовой цепи.

Важно. Схема дешифратора обеспечивает защиту от токов помех пе­ременного кодового тока АЛС, а также исключает возможность срабатывания путевого реле П при занятой рельсовой цепи в случае повреждения отдельных элементов схемы.

Пояснение к работе схемы. Если через обмотку импульсного реле протекают непрерывные блуждающие токи или произошло механическое заедание якоря (импульсное реле не отно­сится к реле I класса надежности), его импульсная работа прек­ращается (контакты не переключаются), и после разряда конденсаторов С1 и С2 реле П отпустит якорь.

При замыкании изолирующих стыков и занятой рельсовой цепи в обмотку импульсного реле может попадать переменный кодовый ток АЛС 50 Гц (на схеме не показано). Якорь реле И начинает вибрировать с частотой 50 Гц, так как это реле является быстродействующим. При этом возможно замыкание его фронтового контакта. Для исключения срабатывания путевого реле П в цепь разряда конденсатора С1 включен ограничивающий дроссель L с большим индуктивным сопротивлением (первичная обмотка трансформатора типа СТ-3). Индуктивное сопротивление дросселя L препятствует нарастанию напряжения на обмотке реле П и конденсаторе С2 до напряжения срабатывания. Исправность дросселя контролируется при нормальной работе дешифратора: в случае замыкания дрос­селя напряжение на реле П становится недостаточным для его срабатывания.

Схема дешифратора исключает возможность ложного возбужде­ния путевого реле и при других неисправностях схемы: обрыве или пробое конденсаторов С1 и С2, обрыве или пробое диодов VD1 и VD2, а также при сочетании ряда повреждений; случайном за­мыкании (сваривании) всех трех контактов импульсного реле (реле П и конденсатор С2 будут зашунтированы диодом VD1). Диод VD1 разделяет цепи заряда и разряда конденсатора С1. Диод VD2 защищает контакт реле И от искрообразования. Обрыв диода VD2 не контролируется, однако это повреждение не может при­вести к ложному возбуждению путевого реле, а вызывает на кон­такте реле И сильное искрение, что приведет лишь к преждевре­менному износу контакта.

При новом проектировании и строительстве автоблокировки ис­пользуют схему релейного дешифратора (рис. 9.2). В нем исполь­зуют дополнительные реле: повторитель импульсного реле И1 типа ИМШ1-1700, медленнодействующий повторитель ПИ типа АНШМ2-760 и его повторитель ПИ1 типа АНШ2-700 и основное реле П типа АНШ2-700. Кремневые диоды VD2, VD3 и VD4 обес­печивают замедление реле на отпускание, а диод VD1 исключает попадание циркулирующих через диод VD2 и обмотку реле ПИ токов в другие цепи.

Рис. 9.2. Схема релейного дешифратора

 

Схема релейного дешифратора сложна, но она обеспечивает более высокую устойчивость работы за счет исключения электроли­тических конденсаторов, параметры которых могут изменяться от продолжительности их работы и температуры окружающей среды. В этой схеме достигается более стабильное время отпускания якоря путевого реле (в пределах 0,9—1 с), благодаря чему обеспечивается удовлетворительный режим подачи кодовых сигналов АЛС при вступлении на РЦ поезда.

Схема релейного дешифратора отвечает всем требованиям бе­зопасности, которые были рассмотрены выше применительно к кон­денсаторному дешифратору, в том числе при обрывах и замыканиях диодов и обмоток реле, а также при замыкании (сваривании) всех трех контактов импульсного реле.

Сравнение. Импульсная рельсовая цепь по сравнению с рельсовой цепью не­прерывного питания имеет более высокую чувствительность к шунту и излому рельса, так как отпускание якоря реле П будет обес­печено, если ток в обмотке реле И снизится до тока непритяжения якоря. Отпускание якоря реле И гарантируется в интервале между импульсами, поэтому предельная длина импульсной цепи равна 2600 м.

В импульсных рельсовых цепях постоянного тока путевое реле всегда размещают на выходном конце блок-участка, т. е. импульсы для питания реле посылаются по ходу поезда. Это позволяет ис­пользовать контакты путевого реле для включения кодов АЛС при вступлении поезда, предвари­тельного зажигания светофоров и подачи извещений на станцию и переезд о приближении поезда. Кроме того, такое размещение приборов исключает мешающее действие импульсов постоянного тока на локомотивные приемные устройства АЛС.

РЦ постоянного тока

Чаще на линиях с автономной тягой (тепловозная, паровая) при­меняют РЦ постоянного тока (более прос­ты по устройству и потребляют малую мощность; возможность их резервного электропитания от аккумуляторов, что особенно важно для участков с ненадежным электроснабжением).

Аппаратуру располагают в релейных шкафах, а источники питания (выпрямители и аккумуляторы) — в батарейных, устанавливаемых рядом с релейными.

РЦ с непрерывным питанием

Структура РЦ с непрерывным питанием (см. рис. 8.1).

1. Рельсовая цепь получает питание от путевого вып­рямителя ВАК-14 (выпрямитель аккумуляторный). Для резервного питания предусмотрен аккуму­лятор АБН-72 (автоблокировочный на номинальную емкость 72 А·ч).

2. Ro регулируемый резистор - ограничитель тока (сопротивлением 6 Ом)- через него источник питания подключают к рельсовым нитям.

.

Рис. 8.1. Схема рельсовой цепи постоянного тока

 

3. На другом конце РЦ к рельсовым нитям подключен путевой приемник — нейтральное путевое реле П: ис­пользуют нейтральное путевое реле АНШ2-2 с сопротивлением об­моток 2 Ом. Ток срабатывания реле АНШ2-2 равен 135 мА, ток отпускания —55 мА, коэффициент возврата —0,407, мощность сра­батывания —36,5 мВт.

4. Смежные рельсовые цепи разделяются одна от другой изолирую­щими стыками ИС.

Работа РЦ:

При свободности цепи через обмотку П протекает ток (реле возбуждено)- якорь реле притянут и замкнуты его общие и фронтовые контакты, которые используются в цепях управле­ния и контроля устройствами АТ (автоматики и телемеханики).

При вступлении на РЦ подвижного состава колесные пары оказываются между источником питания и путевым реле П - замыкают цепь источника питания на себя, т.к. электрическое сопротивление колесных пар меньше, чем у реле П.

По этой причине увели­чивается ток источника питания.-увеличивается падения напряжения источника на ограничителе - резисторе Ro, тогда резко уменьшается падение напряжения на обмотке путевого реле П и оно отпускает якорь. Переключаются контакты- замыкаются тыловые контакты реле - контролиру­ется занятость рельсовой цепи.

Снижение тока (напряжения) в обмотках реле под действием колесных пар называется шунтовым эффектом, а колесные пары в данном случае называются поездным шунтом.

Для железных дорог России нормативное значение сопротивления поездного шунта принято 0,06 Ом (для расчетов).

Электрическое сопротивление поездного шунта (0,06 Ом) может иметь одна колесная пара у легкой подвижной еди­ницы вместе с переходным сопротив­лением между бандажами и чистыми головками рельсов.

Основным назначением ограничителя Rо является обеспечение шунтового эффек­та рельсовой цепи. Одновременно он снижает ток при нахождении поезда на питающем конце, защищая источник от разрушения.

В рельсовых цепях постоянного тока ограничитель используют, также для регулировки рельсовой цепи. Наличие ограничителя является обязательным. В рельсовых цепях переменного тока в качестве ограничителя можно применять реактор (индуктивное соп­ротивление) или конденсатор (емкостное сопротивление).

Путевое реле фиксирует не только занятость рельсовой цепи ее подвижным составом, но и целостность рельсовых нитей пути. В случае полного излома рельса нарушается цепь питания путево­го реле, оно отпускает якорь, фиксируя неисправность рельсовой нити.

Свойство рельсовой цепи контролировать исправность рельсо­вых нитей называется чувствительностью к излому (повреждению) рельса.

Для действия устройств автоматической локомотивной сигнализа­ции АЛС схема допускает возможность ее кодирования с питающего или релейного конца.

Для контроля замыкания изолирующих стыков предусматривают чередование полярности тока в смежных рельсовых цепях. В слу­чае замыкания изолирующих стыков путевые реле обеих свободных РЦ отпус­кают свои якоря, чем контролируется неисправность изолирующих стыков.

Для лучшей компенсации сигнальных токов в смежных цепях по обе стороны изолирующих стыков размещают питающие или релейные концы.

Недостатки.

1. Если изолирующие стыки замыкаются при занятой рельсовой цепи, то создается возможность подпитки путевого реле от ис­точника смежной рельсовой цепи, в то время как свой источник питания зашунтирован. Таким образом, контроль замыкания изоли­рующих стыков отсутствует как раз в тот момент, когда он более всего необходим.

2. К недостаткам РЦ постоянного тока с непрерывным питанием следует отнести также малую предель­ную длину (до 1500 м),

3. отсутствие защиты от блуждающих токов, в том числе от обратных токов вагонного освещения и отопления при центральном источнике электроснабжения пассажирских поездов.

РЦ постоянного тока с непрерывным питанием ис­пользуются только на станциях участков, не подверженных влия­нию блуждающих токов.

Импульсные РЦ

 

На перегонах при автоблокировке при­меняют импульсные РЦ (рис. 9.1). Периодическое за­мыкание (импульс) и размыкание (интервал) цепи питания произ­водятся контактом непрерывно работающего маятникового транс­миттера.

В качестве путевого реле И служит импульсное поля­ризованное реле ИР1-0,3 или ИМШ-0,3. Ток срабатывания реле равен 280 мА, отпускания—135 мА; мощность срабатывания 24,4 мВт. Контакты импульсного реле вследствие их непре­рывного переключения не могут быть использованы в цепях конт­роля свободности блок-участков и включения ламп светофоров, поэтому на релейном конце дополнительно устанавливают его повторитель — реле П, работающее от конденсаторного дешифратора и удерживающее якорь непрерывно притянутым при импульсной работе реле И.

 

Рис. 9.1. Схема импульсной рельсовой цепи постоянного тока

 

Пояснение к работе схемы дешифратора.

В интервале, когда замкнут тыловой контакт реле И, заря­жается конденсатор С1 через резистор R и диод VD1 одновре­менно ток протекает через дроссель L, в котором запасается энергия магнитного поля. Во время импульса, когда замыкается фрон­товой контакт реле И, конденсатор С1 разряжается на обмотку реле П и конденсатор С2 через резистор R и дроссель L; одновре­менно на этих элементах выделяется энергия, накопленная в дросселе. Реле П возбуждается, и конденсатор С2 заряжается.

В следующем интервале заряжается конденсатор С1, а реле П в течение интервала получает питание от конденсатора С2. В импульсе ток от конденсатора С1 и дросселя протекает через обмотку реле П и конденсатор С2.

РЦ-свободна и исправна: при импульсной ра­боте реле И непрерывно переключает свой контакт в цепи кон­денсаторного дешифратора. Реле П, получая питание в каждом импульсе от конденсатора С1 и дросселя, а в каждом интервале — от конденсатора С2, непрерывно удерживает якорь притянутым.

РЦ-занята или неисправна: при вступлении на РЦ поезда или нарушении це­лостности рельсовой нити прекращается импульсная работа реле И, тыловой контакт его будет непрерывно замкнут, и конденсатор С1 не сможет разрядиться на обмотку реле П и конденса­тор С2. После разряда конденсатора С2 (примерно 1 с) реле П отпускает якорь, фиксируя занятость рельсовой цепи.

Важно. Схема дешифратора обеспечивает защиту от токов помех пе­ременного кодового тока АЛС, а также исключает возможность срабатывания путевого реле П при занятой рельсовой цепи в случае повреждения отдельных элементов схемы.

Пояснение к работе схемы. Если через обмотку импульсного реле протекают непрерывные блуждающие токи или произошло механическое заедание якоря (импульсное реле не отно­сится к реле I класса надежности), его импульсная работа прек­ращается (контакты не переключаются), и после разряда конденсаторов С1 и С2 реле П отпустит якорь.

При замыкании изолирующих стыков и занятой рельсовой цепи в обмотку импульсного реле может попадать переменный кодовый ток АЛС 50 Гц (на схеме не показано). Якорь реле И начинает вибрировать с частотой 50 Гц, так как это реле является быстродействующим. При этом возможно замыкание его фронтового контакта. Для исключения срабатывания путевого реле П в цепь разряда конденсатора С1 включен ограничивающий дроссель L с большим индуктивным сопротивлением (первичная обмотка трансформатора типа СТ-3). Индуктивное сопротивление дросселя L препятствует нарастанию напряжения на обмотке реле П и конденсаторе С2 до напряжения срабатывания. Исправность дросселя контролируется при нормальной работе дешифратора: в случае замыкания дрос­селя напряжение на реле П становится недостаточным для его срабатывания.

Схема дешифратора исключает возможность ложного возбужде­ния путевого реле и при других неисправностях схемы: обрыве или пробое конденсаторов С1 и С2, обрыве или пробое диодов VD1 и VD2, а также при сочетании ряда повреждений; случайном за­мыкании (сваривании) всех трех контактов импульсного реле (реле П и конденсатор С2 будут зашунтированы диодом VD1). Диод VD1 разделяет цепи заряда и разряда конденсатора С1. Диод VD2 защищает контакт реле И от искрообразования. Обрыв диода VD2 не контролируется, однако это повреждение не может при­вести к ложному возбуждению путевого реле, а вызывает на кон­такте реле И сильное искрение, что приведет лишь к преждевре­менному износу контакта.

При новом проектировании и строительстве автоблокировки ис­пользуют схему релейного дешифратора (рис. 9.2). В нем исполь­зуют дополнительные реле: повторитель импульсного реле И1 типа ИМШ1-1700, медленнодействующий повторитель ПИ типа АНШМ2-760 и его повторитель ПИ1 типа АНШ2-700 и основное реле П типа АНШ2-700. Кремневые диоды VD2, VD3 и VD4 обес­печивают замедление реле на отпускание, а диод VD1 исключает попадание циркулирующих через диод VD2 и обмотку реле ПИ токов в другие цепи.

Рис. 9.2. Схема релейного дешифратора

 

Схема релейного дешифратора сложна, но она обеспечивает более высокую устойчивость работы за счет исключения электроли­тических конденсаторов, параметры которых могут изменяться от продолжительности их работы и температуры окружающей среды. В этой схеме достигается более стабильное время отпускания якоря путевого реле (в пределах 0,9—1 с), благодаря чему обеспечивается удовлетворительный режим подачи кодовых сигналов АЛС при вступлении на РЦ поезда.

Схема релейного дешифратора отвечает всем требованиям бе­зопасности, которые были рассмотрены выше применительно к кон­денсаторному дешифратору, в том числе при обрывах и замыканиях диодов и обмоток реле, а также при замыкании (сваривании) всех трех контактов импульсного реле.

Сравнение. Импульсная рельсовая цепь по сравнению с рельсовой цепью не­прерывного питания имеет более высокую чувствительность к шунту и излому рельса, так как отпускание якоря реле П будет обес­печено, если ток в обмотке реле И снизится до тока непритяжения якоря. Отпускание якоря реле И гарантируется в интервале между импульсами, поэтому предельная длина импульсной цепи равна 2600 м.

В импульсных рельсовых цепях постоянного тока путевое реле всегда размещают на выходном конце блок-участка, т. е. импульсы для питания реле посылаются по ходу поезда. Это позволяет ис­пользовать контакты путевого реле для включения кодов АЛС при вступлении поезда, предвари­тельного зажигания светофоров и подачи извещений на станцию и переезд о приближении поезда. Кроме того, такое размещение приборов исключает мешающее действие импульсов постоянного тока на локомотивные приемные устройства АЛС.

Ложная работа импульсного реле от тока смежной цепи при замыкании изолирующих стыков исключается чередованием полярностей тока в смежных рельсовых цепях.

Импульсное путевое реле ИР 1-0,3 или ИМШ-0,3 срабатывает только от импульсов тока соб­ственной цепи. При попадании тока другой полярности в его об­мотку от источника смежной цепи под действием тока обратной полярности усилие на якорь будет направлено в сторону замыкания тылового контакта.

Достоинствами РЦ постоянного тока:

· простота,

· надежное резервирование питания от аккумуляторных батарей

· малое потребление электроэнергии. Мощность, потребля­емая РЦ, равна19 В×А.

Однако эти РЦ имеют ряд недостатков: