Кодовые рельсовые цепи при электротяге переменного тока

1) Работа преобразователя ПЧ50/25 (рис. 11.2).

2) Назначение и работа фильтров ФП-25 и ФП-75 (рис. 11.4).

3) Кодовая рельсовая цепь переменного тока 25 Гц (рис. 11.1).

План ответа:

– Элементы р.ц., их назначение.

– Работа р.ц. в различных режимах (нормальный, шунтовой, контрольный, АЛС).

– Защита р.ц. от тягового тока, пробоя изостыков, ассиметрии, перенапряжения.

4) Кодовая рельсовая цепь переменного тока 75 Гц (рис. 11.3).

План ответа:

– Элементы р.ц., их назначение.

– Работа р.ц. в различных режимах (нормальный, шунтовой, контрольный, АЛС).

– Защита р.ц. от тягового тока, пробоя изостыков, ассиметрии.

Лекция 65. РЦ на станциях участков с электротягой переменного тока.

11.3. Фазочувствительные рельсовые цепи переменного тока

На станциях участков с электротягой переменного тока проек­тируют и строят непрерывные рельсовые цепи переменного тока 25 Гц с фазочувствительными путевыми реле ДСШ-13.

В схеме питания станционных рельсовых цепей (рис. 11.6) предусмотрены раздельные преобразователи П1 и П2 мощностью 150 или 300 В·А для питания соответственно путевых трансфор­маторов и местных элементов путевых реле.

Рис. 11.6. Схема питания станционных рельсовых цепей переменного тока 25 Гц с фазочувствительными реле

При питании путевых трансформаторов и местных элементов реле от одного преобразователя не исключается возможность сра­батывания реле от тягового тока и его гармоник. Помехи тягово­го тока могут поступать в путевую обмотку, соединенную с рель­сами, и одновременно путем обратной трансформации из рельсов через путевой трансформатор и общий выход преобразователя в цепь местного элемента, создавая вращающий момент сектора.

Помехи тягово­го тока (обходные цепи) исключаются разделением источников пита­ния рельсовой цепи и местных элементов, при этом напряжения источников питания для обеспечения нормальной работы рельсо­вой цепи должны иметь фазовый сдвиг на угол 90°. Это достига­ется с помощью двух вспомогательных контрольных реле 1ПК и 1МК типа ДСШ-13, местные обмотки которых включают противофазно к выходу преобразователя П2, а путевые — в фазе к выходу преобразователя П1.

При одновременном включении преобразова­теля в произвольный момент времени колебания частотой 25 Гц на их выходах могут отличаться на угол 90 или 270° (+90°), так как оба преобразователя питаются от одной и той же сети пере­менного тока 50 Гц и питающие напряжения сдвинуты на угол 180°.

Если при одновременном включении преобразователей напряже­ния окажутся согласованными по фазе (т. е. напряжение питания путевых элементов отстает по фазе от напряжения питания мест­ных элементов на угол 90°), то возбудится контрольное реле 1ПК, через фронтовые контакты которого напряжение от преобразо­вателя П1 будет подаваться к путевым трансформаторам. Если же после включения преобразователей их напряжения на выходе окажутся не согласованными, то возбудится контрольное реле 1МК, контактами которого изменяется на 180° фаза напряжения, пода­ваемого для питания путевых трансформаторов, и между напря­жениями преобразователей принудительно устанавливаются те же фазовые соотношения.

Этим достигается сдвиг между напряже­ниями питания путевых трансформаторов и местных элементов.

Схема некодируемой двухниточной рельсовой цепи с двумя дроссель-трансформаторами (рис. 11.7) является основной схе­мой станционных рельсовых цепей.

На питающем и релейном кон­цах установлены дроссель-трансформаторы ДТ-1-150 и трансформа­торы ПРТ-А, согласующие высокое сопротивление аппаратуры с относительно низким входным сопротивлением рельсовой линии.

На питающем конце трансформатор используют в качестве питаю­щего, а на релейном — в качестве изолирующего.

Ограничивающий резистор Ro обеспечивает необходимую шунтовую чувствитель­ность. Общее сопротивление резистора Ro и соединительных про­водов между путевым трансформатором и дроссель-трансформато­ром должно быть примерно 1 Ом.

Автоматические выключатели АВМ на 10 А, установленные на питающем и релейном концах, предназначены для отключения аппаратуры при превышении тока асимметрии расчетного значения. АВМ фактически срабатывает при токе асимметрии, большем 40 А.

Рис. 11.7. Схема некодируемой двухниточной рельсовой цепи

переменного тока 25 Гц

Предельная длина рельсовой цепи, при которой обеспечива­ются все режимы, равна 1200 м; мощность, потребляемая рельсо­вой цепью предельной длины, в нормальном режиме — 8 В·А., в режиме короткого замыкания—15,5 В·А. Рельсовую цепь регулируют из­менением напряжения на вторичной обмотке путевого трансформа­тора от 0,5 до 12 В ступенями через 0,5 В так, чтобы напряжение на рельсах релейного конца было не менее 0,33 В (для реле ДСШ-13) при минимальном сопротивлении изоляции рельсовой линии. Напря­жение на путевой обмотке реле ДСШ-13 должно быть при этом не менее 15 В.

Ложное срабатывание путевого реле от источника тока смеж­ной цепи при замыкании изолирующих стыков исключается чере­дованием мгновенных полярностей напряжения в смежных рельсо­вых цепях.

Питание перегонной кодовой рельсовой цепи, гранича­щей со станционной, должно обеспечиваться от станционного пре­образователя с соблюдением чередования мгновенных полярностей напряжения у изолирующих стыков.

При длине кодовой рельсовой цепи участка приближения до 1000 м допускается ее питание от собственного преобразователя частоты. Путевое реле рельсовой цепи входного участка в этом случае необходимо устанавливать со стороны станции.

Наличие напряжения помехи частотой 50 Гц на путевой об­мотке реле ДСШ-13 от тока асимметрии хотя и не вызывает лож­ного срабатывания путевого реле, но оказывает мешающее дейст­вие на его работу. При наличии помехи наблюдаются колебания и вибрации сектора путевого реле, ухудшающие условия его работы, поэтому для защиты реле от воздействия тягового тока парал­лельно путевой обмотке включают защитный блок ЗБ типа ЗБ-ДСШ (рис. 11.8).

Он состоит из дросселя (индуктивности)- катушки L (0,845 Гн (Генри)) и емкости конденсаторов C1, C2 и СЗ (12 мкФ). Для подстройки можно подключать конденсатор С4 емкостью 1 мкФ. Дроссель имеет три обмотки: основную / и подстроечные // и ///. Детали блока размещены в корпусе реле НШ, установленном на штепсельной ро­зетке. Масса блока —2,83 кг.

Рис. 11.8. Схема защитного фильтра ЗБ-ДСШ

Индуктивность катушки и конденсатор образуют последова­тельный контур, настроенный в резонанс на частоту тока 50 Гц (на этой частоте индуктивное сопротивление контура компенсируется емкостным сопротивлением конденсаторов, поэто­му полное сопротивление контура минимально (не более 28 Ом) и имеет активный характер). Малое сопротивление контура значительно снижает сопротив­ление релейного конца тяговому току, поэтому напряжение помехи на обмотке путевого реле резко снижается.

Добротность контура — не менее 10.

Для сигнального тока частотой 25 Гц сопро­тивление контура составляет примерно 400 Ом (рис. 11.9) и имеет емкостный характер (X_C>X_L), поэтому контур одновременно компен­сирует реактивную (индуктивную) составляющую тока путевой обмотки реле ДСШ и тем самым повышает сопротивление релей­ного конца для сигнального тока частотой 25 Гц.

Рис. 11.9. График зависимости сопротивления фильтра ЗБ-ДСШ от частоты

Схема допускает наложение кодирования с питающего и ре­лейного конца (рис. 11.10). Кодирование с питающего конца осу­ществляется от путевого трансформатора контактом трансмиттерного реле Т. Кодирование включается с момента вступления поезда на рельсовую цепь, когда размыкается тыловой контакт собственного путевого реле.

Рис. 11.10. Схема кодируемой фазочувствительной рельсовой цепи переменного тока

Чтобы кодирование включалось только при движении поездов в установленных маршрутах, контакт трансмиттерного реле шунти­руют тыловым контактом кодововключающего реле КВ.

Для исклю­чения искрообразования на контакте реле Т параллельно первич­ной обмотке путевого трансформатора включают искрогасящий кон­тур, состоящий из резистора Rи =40 Ом и конденсатора Си =4 мкФ.

При кодировании с релейного конца дополнительно устанавливают кодовый трансформатор КТ типа ПТ-25А и ограничивающий резис­тор сопротивлением 200 ОМ.

В кодированных рельсовых цепях при шунтировании поездом входного конца ток АЛС в рельсах должен быть не менее 1,4 А при минимальном сопротивлении изоляции рельсовой линии.

На боковых станционных путях применяют двухниточную одно­дроссельную рельсовую цепь с установкой дроссель-трансформато­ра на питающем конце (рис. 11.11). Питающий конец однодроссель­ной рельсовой цепи такой же, как и в схеме рельсовой цепи с двумя дроссель-трансформаторами. Для обеспечения согласования аппаратуры с низким входным сопротивлением рельсовой линии коэффициент трансформации изолирующего трансформатора повы­шен с 18 до 40, так как на релейном конце дроссель-трансфор­матор отсутствует.