Презентация диплома: Назначение, устройство и классификация рельсовых цепей

Содержание:

1. Назначение, устройство и классификация рельсовых цепей

2. Режимы работы и параметры рельсовых цепей

3. Основные элементы рельсовых цепей

4. Изолирующие стыки

5. Электрические стыковые соединения

6. Лопнувшие рельсы и их замена

1.Назначение, устройство и классификация рельсовых цепей

Рельсовыми цепями называются устройства, выполняющие следующие функции: контроль состояния участков пути (свободное или занятое); контроль целостности рельсовых нитей; передача информации с пути на локомотив

В зависимости от места применения (системы СЦБ) рельсовые цепи делятся на перегонные, станционные и горочные.

В зависимости от принципа действия рельсовые цепи делятся на нормально замкнутые и нормально разомкнутые.

Структурная схема нормально замкнутой рельсовой цепи показана на. Основными элементами рельсовой цепи являются источник питания ИП, рельсовая линия PJ1, путевой приемник ПП, устройства защиты и согласования УЗС.

Принцип действия нормально замкнутой рельсовой цепи состоит в следующем. При свободном участке ток /с от источника питания протекает по рельсовой линии к путевому приемнику (этот ток называется сигнальным). Путевой приемник находится в состоянии «включен», чем фиксируется свободность участка (отсутствие на участке подвижных единиц) и целостность рельсовых нитей.

При вступлении на участок колесной пары КП подвижной единицы часть сигнального тока протекает через колесную пару, а часть /пп - через обмотку путевого приемника. Так как электрическое сопротивление колесной пары намного меньше сопротивления обмотки приемника, то сила тока /кп будет намного больше, чем /пп. Сила тока /пп будет недостаточной для включения ПП, поэтому путевой приемник будет находиться в состоянии «выключен», чем фиксируется занятость участка подвижным составом.

Рельсовая цепь, по сути, является электрической цепью, и занятие участка подвижный единицы равносильно наложению шунта (электрическому соединению) на два проводника электрической цепи. Поэтому при описании работы рельсовых цепей употребляется термин «шунтирование» в смысле электрического соединения двух рельсовых нитей (замыкания их каким-либо проводником электрического тока - колесной парой, посторонним предметом и др.). При этом колесные пары подвижного состава называют поездным шунтом, а уменьшение значения напряжения (силы тока) на путевом приемнике рельсовой цепи при наложении поездного шунта на рельсы - шунтовым эффектом, В случае нарушения целостности рельсовой линии (излом или изъятие рельса и др.) цепь д ля нормального протекания сигнального тока не создается ,и путевой приемник будет находиться в состоянии «выключен».

Устройства защиты и согласования обеспечивают защиту аппаратуры рельсовой цепи от опасных и мешающих воздействий тягового тока (на электрифицированных участках), от перенапряжений и помех, вызванных атмосферными явлениями (грозовые разряды - удары молнии) или коммутационными процессами в различных электрических цепях, а также обеспечивают согласование высокого сопротивления аппаратуры рельсовой цепи и низкого сопротивления рельсовой линии.

Нормально замкнутые рельсовые цепи применяются на перегонах - в системах автоблокировки, автоматической переездной сигнализации и системах контроля подвижного состава на ходу поезда, и на станциях - в системах электрической централизации стрелок и светофоров.

Структурная схема нормально разомкнутой рельсовой цепи показана на, где обозначения основных элементов аналогичны.

Принцип действия нормально разомкнутой рельсовой цепи состоит в следующем. При свободном участке трансформатор ПТ работает в режиме холостого хода. Ток холостого хода /j, протекающий от источника питания по первичной обмотке ПТ, создает на резисторе R падение напряжения, недостаточное для включения путевого приемника. Путевой приемник находится в состоянии «выключен», чем фиксируется свободное состояние участка.

При вступлении на участок колесной пары КП подвижной единицы трансформатор ПТ получает нагрузку, и по его вторичной обмотке через колесную пару протекает ток /2. Сила тока /] увеличивается и создает на резисторе R падение напряжения, достаточное для включения путевого приемника. Путевой приемник находится в состоянии «включен», чем фиксируется занятое состояние участка.

Недостатком нормально разомкнутых рельсовых цепей является невозможность непрерывного контроля целостности рельсовых нитей.

Нормально разомкнутые рельсовые цепи применяются на сортировочных горках в системах горочной автоматической централизации. Для защиты от перевода стрелок под отцепом горочные рельсовые цепи дополняются различными датчиками (датчиками прохода колес, ФЭУ, РТД-С, ИПД), которые обеспечивают дополнительную фиксацию вступления отцепа на контролируемый участок.

В зависимости от рода сигнального тока различают рельсовые цепи постоянного и переменного тока. У последних в качестве сигнального может использоваться переменный ток на частотах 25; 50; 75 Гц, а также в диапазонах тональных частот (420-780 Гц, 4545-5555 Гц).

В зависимости от вида сигналов, поступающих в рельсовую линию, различают рельсовые цепи с непрерывным питанием, импульсные и кодовые. У импульсных рельсовых цепей сигнальный ток подается в рельсовую линию в виде равномерных импульсов, у кодовых - в виде кодовых комбинаций.

В зависимости от характера путевого развития контролируемого участка рельсовые цепи делятся на неразветвленные и разветвленные.

В зависимости от способа организации протекания тягового тока по рельсовым нитям рельсовые цепи делятся на однониточные и двухниточные.

2.Режимы работы и параметры рельсовых цепей

Различают пять режимов работы рельсовых цепей: нормальный, шунтовой, контрольный, автоматической локомотивной сигнализации и короткого замыкания.

Нормальный режим соответствует свободному состоянию рельсовой цепи и исправному - рельсовой линии. В этом режиме ток протекает по рельсовой линии от источника питания к путевому приемнику. На входе путевого приемника должен быть обеспечен уровень тока (напряжения), достаточный для надежной фиксации свободного состояния рельсовой цепи.

Шунтовой режим соответствует занятому состоянию рельсовой цепи. В этом режиме на входе путевого приемника должен быть обеспечен уровень тока (напряжения), достаточный для надежной фиксации занятого состояния рельсовой цепи при наложении в любой точке рельсовой линии поездного шунта с сопротивлением, меньшим или равным нормативному.

Сопротивление поездного шунта Кт складывается из сопротивления колесных пар подвижного состава и переходного сопротивления «колесо-рельс». Значение Rm зависит от количества осей, шунтируюших рельсовую цепь, скорости движения подвижного состава, состояния поверхностей головок рельсов и др. Чем выше значение Rm, тем выше значение силы тока (напряжения) на путевом приемнике при занятой рельсовой цепи, т.е. тем хуже шунтовой эффект. Наибольшее значение сопротивления поездного шунта, при котором значение силы тока (напряжения) на путевом приемнике снижается до значения силы тока (напряжения) надежного отпускания или непритяжения якоря, называется шунтовой чувствительностью рельсовой цепи. Из-за ржавчины, загрязнения, обледенения, напрессовки снега на головках рельсов шунтовая чувствительность рельсовых цепей снижается, что может привести к необеспечению шунтового режима.

Чем выше шунтовая чувствительность рельсовой цепи, тем при бблыпем значении сопротивления поездного шунта будет обеспечиваться шунтовой режим. Минимальная (нормативная) шунтовая чувствительность рельсовых цепей должна составлять 0,06 Ом (для рельсовых цепей на спускной части сортировочной горки - 0,5 Ом). Значение 0,06 Ом выбрано в качестве нормативного, так как приблизительно равно сопротивлению одной колесной пары. В этом случае шунтовой режим работы рельсовой цепи будет обеспечен при вступлении на нее хотя бы одной колесной пары.

Контрольный режим соответствует свободному состоянию рельсовой цепи и неисправности рельсовой линии (обрыв). В этом ре-
жиме на входе путевого приемника должен быть обеспечен уровень тока (напряжения), достаточный для надежной фиксации неисправного (занятого) состояния рельсовой цепи при изломе или изъятии рельса в любой точке рельсовой линии.

Режим автоматической локомотивной сигнализации соответствует исправному занятому состоянию рельсовой цепи. В этом режиме уровень кодовых сигналов, протекающих по рельсовой линии, должен быть достаточным для надежной работы локомотивного приемника АЛ С, расположенного на удаленном от источника кодового тока конце рельсовой цепи.

Режим короткого замыкания соответствует наложению поездного шунта на питающем конце рельсовой цепи. В этом режиме сила тока короткого замыкания не должна превышать допустимого номинального значения для источника питания рельсовой цепи.

Условия передачи энергии (сигналов) по рельсовой линии определяются ее первичными параметрами - удельным сопротивлением рельсов и удельным сопротивлением балласта.

Под удельным сопротивлением рельсов понимается сопротивление обеих нитей со стыковыми соединителями и накладками, отнесенное к 1 км рельсовой линии (т.е. сопротивление рельсовой петли длиной 1 км). Единицы измерения - Ом/км. Обозначение - гр или Zp (для рельсовых цепей постоянного тока гр - действительное число, для рельсовых цепей переменного тока Zp - комплексное число).

Значение удельного сопротивления рельсов в рельсовых цепях постоянного тока зависит от типа рельсов и типа стыковых соединителей. С увеличением номера типа рельсов (от Р43 до Р75) удельное сопротивление рельсов уменьшается, так как увеличивается площадь поперечного сечения рельса. Значение удельного сопротивления рельсов в рельсовых цепях переменного тока зависит от частоты сигнального тока и типа стыковых соединителей. С увеличением частоты сигнального тока удельное сопротивление рельсов увеличивается. Значения удельного сопротивления рельсов типа Р65.

Под удельным сопротивлением балласта (или сопротивлением изоляции между рельсовыми нитями) понимается сопротивление току утечки из одной рельсовой нити в другую через шпалы и балласт, отнесенное к 1 км рельсовой линии. Единицы измерения - Ом-км. Обозначение - гб или z^.

Значение удельного сопротивления балласта зависит от типа и состояния балласта, типа и состояния шпал. Состояние балласта определяется температурой и влажностью воздуха, а также степенью загрязненности. Максимальное сопротивление балласта будет при низких температуре и влажности, минимальное - при высоких температуре и влажности. Загрязнение балласта веществами, содержащими соль (засоление), приводит к снижению его сопротивления. Значение удельного сопротивления балласта может изменяться в широких пределах. Нормативное расчетное значение (при котором шунтового и контрольного режимов работы рельсовой цепи) в соответствии с принимается: для двухниточных рельсовых цепей - 1 Ом-км, однониточных - 0,5 Ом-км, разветвленных - 0,5 Ом-км; для рельсовых цепей на спускной части сортировочных горок - 0,3 Ом-км, для нормально разомкнутых горочных - 3 Ом-км.

Процесс распространения волн по рельсовой линии характеризуется ее вторичными параметрами - коэффициентом распространения и волновым сопротивлением.

Волновое сопротивление характеризует сопротивление рельсовой линии бегущей волне напряжения. Единицы измерения - Ом. Обозначение - RB или 2В.

Коэффициент распространения характеризует затухание волны и степень запаздывания волны по фазе при распространении на единицу длины. Единицы измерения - i/км. Обозначение - у. Затухание рельсовой цепи возрастает с увеличением ее длины и уменьшением сопротивления балласта.


Значения напряжения и силы тока на релейном конце рельсовой цепи зависят от параметров источника питания (напряжение) и рельсовой линии (удельное сопротивление рельсов и удельное сопротивление балласта), а в шунтовом и контрольном режиме - также от места наложения шунта и места повреждения рельсовой линии соответственно. Для каждого режима работы можно определить наихудшие условия, т.е. условия, при которых наиболее высока вероятность необеспечения режима.

Для нормального режима и режима АЛСН наихудшими являются условия, при которых уровень сигнала на входе путевого приемника (на выходе рельсовой линии) уменьшается, для шунтового, контрольного режимов и режима короткого замыкания - условия, при которых уровень сигнала на входе путевого приемника увеличивается. В контрольном режиме ток утечки при минимальном значении сопротивления балласта может протекать в обход места разрыва рельсовой линии. Значение удельного сопротивления балласта (сопротивления изоляции), при котором ток на входе путевого приемника оказывается максимальным, называется критическим.

Необеспечение нормального режима может привести к неисправности «ложная занятость», т.е. к определению занятого состояния рельсовой цепи при фактически свободном. В результате становится невозможно установить маршрут и открыть светофор, либо происходит перекрытие светофора с разрешающего показания на запрещающее, что может привести к задержкам поездов.

Необеспечение шунтового режима может привести к неисправности «ложная свободность», т.е. к определению свободного состояния рельсовой цепи при фактически занятом. В результате появляется возможность установить маршрут на занятый путь, перевести стрелку под составом, включить разрешающее показание на ограждающем занятый участок светофоре, что является опасным, так как может привести к аварии или крушению поездов, гибели или ранениям людей, нанесению значительного материального ущерба.

Необеспечение контрольного режима также является опасным, так как может привести к крушению поезда. Необеспечение режима AJIC вызывает нарушения (сбои) в работе устройств АЛСН, что может привести к задержкам поездов.

Необеспечение режима короткого замыкания может привести к выходу из строя аппаратуры питающего конца рельсовой цепи (источника питания).

3.Основные элементы рельсовых цепей

Элементы рельсовой линии. Рельсовая линия представляет собой рельсовые нити, состоящие из звеньев длиной 12,5 и 25 м (стыковой путь) или плетей длиной, достигающей длины перегона (бесстыковой путь;, отдельные звенья или плети i, J соединяются при помощи стальных накладок 4, затянутых болтами 3, образуя рельсовые стыки. Увеличение электрического сопротивления рельсового стыка сигнальному току из-за образования ржавчины на внутренних поверхностях рельсов и накладок, попадания грязи между рельсами и накладками или в места болтовых соединений может привести к нарушению нормальной работы рельсовой цепи. Сопротивление стыка может изменяться от тысячных долей ома до нескольких ом. Для обеспечения устойчивой работы рельсовой цепи необходимо, чтобы сопротивление стыков было минимальным. Для уменьшения сопротивления рельсовых стыков, т.е. для улучшения токопроводности стыков, устанавливаются стыковые рельсовые соединители 2 и 6.

Согласно Нормам технологического проектирования устройств СЦБ рельсовые цепи должны проектироваться с применением приварных стыковых рельсовых соединителей:

на участках с электротягой постоянного тока - медных сечением 70 мм2 или сталемедных сечением 120 мм2;

на участках с электротягой переменного тока - медных сечением 50 мм2, сталемедных сечением 70 мм2 или стальных сечением 120 мм2; на участках с автономной тягой - стальных.

Приварной стыковой соединитель представляет собой гибкий проволочный трос 1 (медный, стальной оцинкованный или сталемедный), заваренный по концам в стальные манжеты 2.

Стыковые соединители должны дублироваться в следующих случаях: на перегонах -* на всех рельсовых стыках; на станциях - на главных и боковых путях, по которым предусматривается безостановочный пропуск поездов, а также по маршрутам следования пассажирских и пригородных поездов.

Основные стыковые соединители привариваются к шейке рельса , дублирующие приварные - к подошве рельса. В качестве дублирующих также могут применяться штепсельные стальные или сталемедные стыковые соединители .

Штепсельный стыковой соединитель состоит из двух проволок /, концы которых приварены к головкам 2штепселей 5. Штеп-сели забиваются в просверленные в рельсах отверстия. Для того чтобы избежать повреждения колесами подвижного состава, штепсельные соединители закрепляются в специальных держателях-клипсах. Диаметр каждой проволоки у стальных штепсельных соединителей - 5 мм, у сталемедных - 4 или 6 мм.

Для обеспечения протекания сигнального тока по элементам стрелочных переводов в разветвленных рельсовых цепях устанавливаются стрелочные соединители - штепсельные стальные или сталемедные. Стальные соединители имеют длину 600; 1200; 3300 и 6700 мм и диаметр троса 6,2 или 8,2 мм. Сталемедные соединители также имеют длину 600; 1200; 3300; 6700 мм, а диаметр троса - 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 4,0 мм. Количество проводов у сталемедных стрелочных соединителей может быть 2,3,4 или 6.

Соединители, используемые для обеспечения протекания обратного тягового тока по элементам стрелочных переводов, называют электротяговыми. Электротяговые соединители имеют гаечное крепление к рельсу.Медные соединители имеют длину 600; 1200; 2800 или 3300 мм, площадь поперечного сечения 50 или 70 мм2. Соединители сечением 50 мм2 применяются на участках с электротягой переменного тока, сечением 70 мм2 - на участках с электротягой постоянного тока. Сталемедные соединители имеют длину 900; 1500; 2600; 3300; 3500; 3800 или 4500 мм, площадь поперечного сечения 70; 95 или 120 мм2. Сталеалюминиевые соединители имеют длину 900; 1500; 2600; 3300; или 3800 мм, площадь поперечного сечения 70 или 150 мм2. Увеличение площади поперечного сечения позволяет использовать соединители для пропуска большего обратного тягового тока. Например, сталеалюминиевые элекгро-тяговые соединители сечением 70 мм2 рассчитаны на ток 225 А, диаметром 150 мм2 - на ток 445 А.

Технические характеристики рельсовых стыковых, стрелочных и электротяговых соединителей различных типов.

Участки пути, оборудованные рельсовыми цепями, отделяются друг от друга изолирующими стыками. Изолирующие стыки обеспечивают электрическую изоляцию смежных рельсовых цепей для того, чтобы сигнальный ток рельсовой цепи не оказывал влияния на работу путевых приемников других рельсовых цепей .

Применяются следующие типы изолирующих стыков: с объемными металлическими накладками; клееболтовые; клееболтовые сборные (с металлокомпозитными накладками); с композитными накладками.

Наиболее распространены изолирующие стыки с объемными металлическими накладками, устроенные следующим образом: две накладки 1 и 5, изолированные от рельса 3 изолирующими прокладками (боковыми 2Ь 4 и нижней у стянуты болтами 7. Болты изолированы от рельсов изолирующими втулками 6, а смежные рельсы друг от друга - стыковой изолирующей прокладкой 9. Монтаж таких изолирующих стыков производится непосредственно на месте установки.

В клееболтовом изолирующем стыке накладки 7, 5 и болты 6 изолируются от рельсов 3 и друг от друга при помощи специальной клеевой массы 2, 4, состоящей из нескольких слоев стеклоткани, пропитанной эпоксидным клеем (эпоксидной смолой). Торцы смежных рельсов также изолированы друг от друга изолирующими прокладками. Такие стыки изготавливаются в заводских условиях как единое целое с рельсами, и поэтому обладают более высокой механической прочностью, чем изолирующие стыки с металлическими накладками. Однако в случае выхода клееболтового изолирующего стыка из строя его ремонт невозможен, а замена требует замены рельсов, что в условиях интенсивного движения поездов не всегда представляется возможным.

Для сокращения эксплуатационных расходов, связанных с заменой изолирующих элементов разработаны сборные клееболтовые изолирующие стыки, установка которых может производиться непосредственно на месте при капитальном ремонте пути, сплошной смене рельсов или в процессе текущего содержания пути. Устройство клееболтового изолирующего стыка с металлокомпозитными накладками показано на рис. 5.8, б, где обозначены: 7, 4- накладки; 2- изолирующая втулка; 3 - рельс; 5- изолирующая прокладка; 6- гайка; 7- болт; 8- металлическая обечайка. Применение клея холодного отвердевания позволяет производить монтаж изолирующего стыка непосредственно в пути.

В последние годы широко применяются изолирующие стыки с композитными накладками разработки НПП «АпАТэК».

Изолирующие стыки «АпАТэК» характеризуются высокой прочностью и повышенными усталостными характеристиками, обладают хорошими антикоррозийными свойствами и низким влагонасы-щением, грибостойкостью, не подвержены воздействиям кислотных и щелочных продуктов, а также нефтепродуктов и масел. Композитные накладки не подвержены излому, а для крепления элементов изолирующего стыка используются высокопрочные детали.

Изолирующие стыки также устанавливаются для исключения шунтирования рельсовых цепей элементами стрелочных переводов и глухих пересечений. На рис. 5.10 и 5.11 [52] показаны места установки изолирующих стыков, рельсовых стыковых, стрелочных и электротяговых соединителей на стрелочных переводах (рис. 5.10, а),

и двойных перекрестных съездах, а также на глухих пересечениях.

Дроссель-трансформаторы используются на электрифицированных участках и предназначены для пропуска обратного тягового тока в обход изолирующих стыков, подключения аппаратуры рельсовых цепей к рельсам, подключения отсасывающих фидеров тяговых подстанций, заземления на рельсы путевых устройств СЦБ, релейных шкафов, искусственных сооружений.

Основными элементами дроссель-трансформатора являются магнитопровод и две обмотки - основная 1 и дополнительная б. Магнитопровод выполнен из листовой электротехнической стали в виде сердечника 5 или сердечника с ярмом 4, между которыми имеется воздушный зазор. Электрические схемы обмоток дроссель-трансформаторов. Количество витков в обмотках определяется типом дроссель-трансформатора и коэффициентом трансформации. Основная обмотка состоит из двух секций и имеет три вывода. Крайние выводы Al, А2 основной обмотки дроссель-трансформатора соединены с выводами Я 11, которые соединяются с рельсами дроссельными перемычками. Средний вывод К основной обмотки соединен с выводом 10 ,который соединяется междроссельной перемычкой со средним выводом дроссель-трансформатора смежной рельсовой цепи для пропуска обратного тягового тока в обход изолирующих стыков. Кроме того, к средним выводам дроссель-трансформаторов подсоединяются отсасывающие фидеры тяговых подстанций, заземляемые конструкции (устройства), а также средние точки дроссель-трансформаторов других рельсовых цепей для пропуска обратного тягового тока. К выводам Б1, Б2 дополнительной обмотки при помощи кабеля подключается аппаратура рельсовой цепи.

Магнитопровод и обмотки размещаются в чугунном корпусе 2, закрытом крышкой 3с резиновым уплотнителем. У сдвоенных дроссель-трансформаторов типа 2ДТ в одном корпусе размещены два магнитопровода с обмотками; средние выводы К основных обмоток соединены внутри корпуса и имеют общий внешний средний вывод. Для разделки кабеля,подводимого к дроссель-трансформатору, служит муфта 7, закрепленная на корпусе. Для охлаждения обмоток в корпус дроссель-трансформатора заливается трансформаторное масло. В корпусе имеются закрытые пробками отверстия для контроля уровня и слива масла.

На участках с электротягой постоянного тока применяются дроссель-трансформаторы типов ДТ-0,2-500, ДТ-0,6-500, ДТ-0,2-1000, ДТ-0,6-1000, ДТ-0,2-1000М, ДТ-0,6-1000М, ДТ-0,2-1500, ДТ-0,4-1500; на участках с электротягой переменного тока - ДТ-1 -150,2ДТ-1-150, ДТ-1-300, 2ДТ-1-300; на станциях стыкования электротяги постоянного и переменного тока - ДТ-0,6-500С. Дроссель-трансформаторы ДТ-0,2-1500, ДТ-0,4-1500 рассчитаны на повышенную силу тягового тока и предназначены для использования на участках, где осуществляется движение тяжеловесных грузовых поездов, локомотивов повышенной мощности, высокоскоростное движение, а также на участках с горным профилем.

Первое число в обозначении типа дроссель-трансформатора указывает значение сопротивления основной обмотки переменному току частотой 50 Гц, вторая - значение силы номинального тягового тока, на длительное пропускание которого рассчитана каждая секция основной обмотки.

С целью сокращения ресурсозатрат на техническое обслуживание разработаны модернизированные сухие дроссель-трансформаторы, не требующие заливки трансформаторного масла. При изготовлении таких дроссель-трансформаторов используются современные влаго- и термоустойчивые электроизоляционные материалы, а магнитопровод выполнен из трансформаторной стали с электроизоляционным покрытием.

Модернизированные сухие дроссель-трансформаторы выпускаются типов ДТ-1 М-150, 2ДТ-1 М-150, ДТ-1М-300,2ДТ-1М-300. Конструкция дроссель-трансформатора типа 2ДТ-1М-150. Электромагнитная система дроссель-трансформатора 2 закреплена налитом чугунном корпусе 1. Корпус закрыт крышкой 4с резиновым уплотнением. Для разделки кабеля, подводимого к дроссель-трансформатору, служит закрепленная на корпусе муфта 5, в которую введены выводы дополнительных обмоток для их соединения с кабелем. Выводы основных обмоток - 6,9, Ш, средний вывод - 7. Одиночный дроссель-трансформатор ДТ-1М имеет аналогичную конструкцию, но в его корпусе устанавливается один дроссель-трансформатор.


Также разработаны герметизированные дроссель-трансформаторы. У герметизированных дроссель-трансформаторов магнито-провод и обмотки заливаются электроизоляционным эпоксидным компаундом, который обеспечивает защиту от любых внешних воздействий. Такие дроссель-трансформаторы имеют следующие преимущества: не требуют обслуживания при эксплуатации; позволяют заменить чугунные элементы (корпус, крышка, муфта) стальными. Герметизированные дроссель-трансформаторы имеют обозначения

ДТ-1МГ-150, ЗДТ-1МГ-150, ДТ-1МГ-300, ЗДТ-1МГ-300.

Модернизированные и герметизированные дроссель-трансформаторы взаимозаменяемы по своим электрическим параметрам с дроссель-трансформаторами соответствующих им типов.

Трансформаторы, входящие в состав аппаратуры рельсовых цепей, по назначению делятся на питающие, согласующие и кодовые. Питающие трансформаторы являются источниками сигнального тока, согласующие* трансформаторы обеспечивают согласование с попротивлений аппаратуры (источников питания, путевых приемников) и рельсовой линии, кодовые трансформаторы являются источниками кодового тока АЛСН в рельсовых цепях с непрерывным и импульсным питанием. Конструктивное исполнение трансформаторов(без габаритных размеров, различных в зависимости от типа трансформаторов).

Буквы и цифры в обозначениях трансформаторов расшифровываются следующим образом. Первая часть обозначения (до дефиса) - тип трансформатора:

ПОБС - путевой, однофазный, броневой (с броневым сердечником), сухой (без трансформаторного масла);

ПТ - путевой трансформатор, ПТИ - путевой трансформатор для импульсных рельсовых цепей, ПТМ - путевой трансформатор малогабаритный;

ПРТ - путевой релейный (устанавливается на релейном конце рельсовой цепи) трансформатор;

СОБС - сигнальный, однофазный, броневой, сухой;

СТ - сигнальный трансформатор.

Буквы и цифры, стоящие после дефиса, означают:

1,2, 3,4, 5 - порядковый номер типа трансформатора;

А, М - видоизменение типа трансформатора;

25 - частоту питающего напряжения, на которой должен применяться трансформатор;

У - климатическое исполнение (для районов с умеренным климатом);

3 - категория размещения (закрытое).

4.Изолирующие стыки

Рельсовые цепи отделяются одна от другой изолирующими стыками в каждом их конце. Такими стыками оборудуются также стрелочные переводы. В состав изолирующего стыка входят изолирующие части, такие, как торцовые прокладки, болтовые втулки, нижние и боковые прокладки, изготовленные из твердой фибры и собираемые вместе со стальными угловыми накладками и болтами (рис. 1). На стрелках должны быть изолированы переводные тяги и сквозные полосы во избежание электрического соединения двух рельсовых нитей. На мостах с металлическим настилом необходимо изолировать от металла моста один из рельсов, а лучше оба. Один конец рельсовой цепи соединяется с источником электрической энергии, например с батареей, а к другому присоединяется реле. Нормально батарея подает ток по рельсовым нитям к катушкам реле. Реле, получая питание, возбуждается и держит свои контакты притянутыми. Эти контакты включаются в цепь управления сигналами или в другие цепи в соответствии с требованиями.
При занятии поездом рельсовой цепи значительная часть тока батареи проходит через колесные скаты подвижного состава; в результате этого происходит шунтирование цепи и напряжение в реле снижается до такой степени, что якорь его отпадает, а контакты размыкаются.
Этот тип нормально замкнутой рельсовой цепи удовлетворяет требованиям, согласно которым повреждение в батарее или проводах должно вызвать заграждающее показание соответствующего сигнала.
При сложных схемах путевого развития, когда трудно организовать двухниточные рельсовые стыки, оборудуются однониточные рельсовые цепи. На некоторых электрифицированных дорогах, где один рельс используется для обратного тока, изолирующие стыки также устраиваются только в одной рельсовой нити. Недостаток таких цепей заключается в том, что здесь неисправный изолирующий стык представляет значительно большую опасность, чем такой же стык в двухниточной рельсовой цепи.
На путях электрифицированных линий, где для пропускания обратного тягового тока используются обе рельсовые нити, концы смежных рельсовых цепей соединяются стыковыми дросселями. Стыковые дроссели пропускают тяговый ток, но препятствуют прохождению токов рельсовых цепей.

5.Электрические стыковые соединения

Ржавчина и пленка на поверхностях прилегания стыковых накладок к рельсу создают дополнительное сопротивление прохождению тока в рельсовой цепи. Во избежание нарушения работы рельсовых цепей вследствие большого сопротивления в рельсовых стыках, а также для создания небольшого и одинакового сопротивления между рельсовыми концами применяются стыковые соединители между рельсами. Наличие таких соединителей исключает один из переменных факторов в работе электрических цепей. При соответствующем регулировании факторов, относящихся к шпалам и балласту, малое сопротивление стыковых соединителей позволяет применять более длинные рельсовые цепи, а также более низкие рабочие напряжения, что уменьшает утечку тока через балласт и улучшает контроль лопнувших рельсов.

Рис. 2. Стыковой соединитель головочного типа
Рельсовый соединитель прежнего типа, который еще применяется в настоящее время, состоит из двух железных оцинкованных или стальных проволок, концы которых закрепляются в штепселях. Штепсели забиваются в отверстия диаметром 7 мм, просверливаемые в шейке рельса. Штепсель имеет конусную форму и, будучи забит, создает прочное соединение провода с рельсом. От вибрации при движении поездов провод может кристаллизоваться и в конце концов разорваться; это происходит чаще всего у штепселя.
Для уменьшения числа повреждений, вызываемых поломкой соединителей, некоторые железные дороги применяют тросовые соединители, сплетенные из семи проволок № 12 из оцинкованной стали или стали «Копперуэлд». Каждый конец троса приварен к головке стального штепселя, рассчитанного на отверстие диаметром 19 мм. Другие дороги применяют соединители из двух сплетенных вместе проводов, каждый из которых состоит из семи проволок диаметром 2 мм, концы этих проводов также привариваются к штепселям.


Все рассмотренные соединители превышают по своей длине угловые стыковые накладки. Соединители прикрепляются к рельсам штепселями, забиваемыми в отверстия в шейке рельсов. Такие соединители можно укладывать между стыковыми накладками и рельсами, но это вызывает коррозию в таком месте, которое нельзя осматривать, кроме того, при смене стыковых болтов соединители могут быть повреждены. Поэтому большинство дорог укладывает соединители снаружи стыковых накладок, а также над стыковыми болтами или ниже их. Для того чтобы соединители не меняли своего нормального положения, их закрепляют скобами, которые пропускают под головки болтов.
Стыковые соединители головочного типа. Для улучшения контроля лопнувших рельсов в пределах стыковых накладок и включения заграждающего показания, если в результате среза стыковых болтов зазор между рельсами превысит 2,5 см, многие дороги широко применяют короткие тросовые соединители, концы которых прикрепляются к головке рельсов вблизи их концов. Длина таких соединителей в установленном виде колеблется между 9 и 11,4 см (рис. 2).

Стыковые соединители головочного типа прикрепляются к головке рельса приваркой или механически с использованием штепселей. Оба способа прикрепления обеспечивают низкое и неизменное сопротивление между соединителем и рельсом.

6.Лопнувшие рельсы и их замена

Если рельс лопается под проходящим поездом и между двумя рельсовыми концами создается повышенное сопротивление, то путевое реле не возбуждается после прохода поезда и на сигнале сохраняется запрещающее показание, что по существу ограждает лопнувший рельс.
С другой стороны, если путевое реле возбуждено, то для удержания его в этом положении необходим меньший ток, чем для притяжения якоря. Отсюда, если якорь путевого реле находится в притянутом положении и сигнал горит разрешающим огнем, то при определенных метеорологических условиях и соответствующем состоянии балласта изъятие крестовины или рельса не всегда влечет за собой изменения показания сигнала с разрешающего на запрещающее. В этом случае ток, хотя и меньший по своей силе, достаточен для удержания реле. Указанное говорит о необходимости до начала работ по замене рельсов закрывать сигнал шунтированием или размыканием рельсовой цепи.
Кодовые рельсовые цепи. Кодовые рельсовые цепи могут работать на постоянном или переменном токе. Различие между кодовыми и обычными рельсовыми цепями заключается в том, что при кодовых рельсовых цепях непрерывный ток прерывается, или, иначе говоря, кодируется кодовым трансмиттером. Для каждого разрешающего показания необходим один код. Для трехзначной сигнализации с двухблочным разграничением необходимы два разрешительных кода: один, имеющий 75, второй - 180 импульсов в минуту. Для четырехзначной сигнализации с трехблочным разграничением требуется три разрешительных кода, имеющих 75, 120 и 180 импульсов в минуту. При посылке токового импульса путевое кодовое реле притягивает свой якорь и отпускает его при интервале между импульсами. Этим снижается потребление энергии, что имеет существенное значение при питании от первичных элементов.
Кодовое путевое реле подает своим фронтовым контактом на первичную обмотку декодирующего трансформатора сигнальной установки ток одной полярности; тыловым контактом этого же реле на первичную обмотку подается ток другой полярности. На вторичной обмотке декодирующего трансформатора индуктируется переменный ток низкой частоты, который после выпрямления подается на сигнальные управляющие реле постоянного тока. Сигнальные реле работают при токе 75, 120 или 180 импульсов в минуту, но реле не притягивают своих якорей при поступлении непрерывного тока или при отсутствии его.
Переменный ток, подаваемый декодирующим трансформатором, питает декодирующие контуры, которые при помощи емкостных и индуктивных сопротивлений настроены на частоту 120 и 180 периодов в минуту. С декодирующими контурами этих частот увязаны реле постоянного тока, управляющие показаниями: «Следуй, приближаясь к следующему сигналу, со средней скоростью» и «Следуй, готовясь остановиться у следующего сигнала». Эти показания сохраняются на сигналах на время поступления из рельсовой цепи соответствующего кодового тока.
При минимальном сопротивлении балласта 0,9 ом на 1 км кодовая рельсовая цепь работает нормально при длине до 3 350 м.
В дополнение к основному коду в рельсовой цепи, направление которого противоположно направлению движения и используемого для управления напольными сигналами, применяется также и отраженный код. Импульсы отраженного кода посылаются навстречу основному коду и в его интервалы. Отраженный код используется для извещения, предмаршрутного замыкания, управления ограждающими устройствами на переездах и других целей.
Применение кодовых рельсовых цепей позволяет снизить число разрезных точек и отказаться от линейных управляющих проводов. Улучшение шунтовой чувствительности повышает безопасность движения. Улучшается также контроль лопнувших рельсов и создается гарантия от возникновения ложных разрешающих показаний, вызываемых поступлением в рельсовые цепи посторонних токов. Применение кодовых рельсовых цепей все более возрастает вследствие наличия у этих цепей ряда преимуществ по сравнению с рельсовыми цепями обычного типа.