Наихудшие условия работы рельсовых цепей

 

При формулировке требований к выполнению тех или иных режимов работы РЦ оговаривалось, что они должны выполняться при наихудших для данных режимов условиях. Очевидно, что при более благоприятных условиях данный режим тем более будет выполняться.

В качестве таких условий учитываются:

1. Напряжение источника питания, которое изменяется из-за колебания напряжения сети.

2. Удельная проводимость изоляции рельсовой линии (сопротивление балласта), величина которой существенно зависит от температуры окружающей среды, материала и степени засоленности балласта и шпал, а также от их влажности.

3. Удельное сопротивление рельсов, изменение которого связано, в основном, с состоянием стыковых соединителей. Это изменение учитывается только при расчетах рельсовых цепей постоянного тока.

4. Координата точки наложения шунта или излома рельса.

Наибольшее влияние на работу РЦ оказывает удельное сопротивление балласта, что вызвано большими пределами его изменения. В реальных условиях оно изменяется от долей до нескольких сотен Ом∙ км. При расчетах обычно в качестве минимального значения принимают 1 Ом∙ км, в качестве максимального – ∞.

Наихудшие условия для каждого режима показаны в табл. 3.1.

Для понимания данных, приведенных в табл. 3.1, необходимо учесть, что наихудшие условия это такие условия, дальнейшее ухудшение которых приводит к нарушению рассматриваемого режима работы РЦ. Например, в нормальном режиме путевое реле должно быть возбуждено. Нарушением данного режима является обесточивание реле. Тогда наихудшими будут такие условия, которые приводят к уменьшению напряжения на реле, т.е. минимальное напряжение источника питания, минимальное удельное сопротивление балласта, максимальное удельное сопротивление рельсов. В шунтовом и контрольном режимах учитывается также наихудшая точка наложения шунта или излома рельса.

Таблица 3.1

Наихудшие условия работы рельсовых цепей

 

Режим работы рельсовой цепи	Наихудшее значение параметра
Удельное сопротивление изоляции РЛ	Напряжение источника питания	Удельное сопротивление рельсов
Нормальный	минимальное	минимальное	максимальное
Шунтовой	максимальное	максимальное	минимальное
Контрольный	критическое	максимальное	минимальное
Режим АЛС	минимальное	минимальное	максимальное

 

Следует обратить внимание, что в контрольном режиме наихудшим сопротивлением изоляции РЛ является не минимальное и не максимальное, а некоторое критическое значение. При этом значении обеспечивается относительно малое сопротивление для протекания сигнального тока в обход места излома и, в то же время, сохраняются достаточно малые утечки сигнального тока между рельсовыми нитями.

 

Общая и основная схемы замещения РЦ

 

При анализе и расчете рельсовых цепей удобно пользоваться не принципиальной схемой, а схемой ее замещения. В теории РЦ применяют схемы замещения в виде четырехполюсников. В отдельных случаях для более точного отображения реальных процессов используют шестиполюсники.

Общая схема замещения РЦ может быть представлена в виде трех каскадно соединенных четырехполюсников (рис. 3.1).

На рисунке изображены: Н и К – четырехполюсники, замещающие аппаратуру в начале и в конце рельсовой линии (питающая и релейная аппаратура РЦ соответственно); РЛ – рельсовый четырехполюсник, замещающий рельсовую линию, в которую входят сопротивления рельсовых нитей, сопротивление изоляции между ними (сопротивление балласта), а в шунтовом режиме дополнительно вводится сопротивление поездного шунта.

 

Рис. 3.1. Общая схема замещения рельсовой цепи

 

Индексы коэффициентов четырехполюсников и сигналов, указанные на схеме соответствуют нормальному режиму РЦ. В шунтовом и контрольном режимах схемы замещения аналогичны представленной, но изменяется структура и параметры четырехполюсника рельсовой линии РЛ.

Основой всех расчетных формул являются известные уравнения четырехполюсника, связывающие напряжение и ток в начале четырехполюсника (на входе) с напряжением и током в конце (на выходе).

 

(3.7)

 

Коэффициенты четырехполюсников Н и К определяют известными методами теории электрических цепей. На практике для схем, состоящих из сопротивлений, удобно пользоваться таблицами коэффициентов. Коэффициенты четырехполюсников, замещающих типовые трансформаторы и дроссель-трансформаторы, применяемые в системах СЦБ, были определены экспериментально и могут использоваться как справочные данные.

Чаще всего при анализе и синтезе, а при расчете всегда переменными параметрами являются параметры рельсовой линии. Это позволяет применять более простую, так называемую, основную схему замещения (рис. 3.2).

 

Рис. 3.2. Основная схема замещения рельсовой цепи

 

Эта схема получена из общей схемы замещения путем ряда преобразований:

1. Четырехполюсник К и нагрузка Z_пр заменены одним общим сопротивлением эквивалентного приемника, величина которого равна входному сопротивлению Z_вхк.

2. Четырехполюсник Н и генератор Г заменены эквивалентным генератором ЭГ и его внутренним сопротивлением Z'_{вх н}.

Параметры элементов основной схемы замещения можно определить через параметры общей схемы следующим образом:

· сопротивление эквивалентного приемника

 

;

 

· напряжение срабатывания этого эквивалентного приемника

 

 

где - коэффициент снижения напряжения четырехполюсника К;

 

· сопротивление равно обратному входному сопротивлению четырехполюсника Н при коротком замыкании его входа, что соответствует внутреннему сопротивлению генератора напряжения и определяется как

 

;

 

· напряжение эквивалентного генератора ЭГ равно напряжению холостого хода на выходе четырехполюсника Н

 

,

 

где - обратный коэффициент снижения тока четырехполюсника Н.

 

Тогда сопротивление передачи основной схемы замещения

 

. (3.8)

 

Сопротивление передачи общей схемы замещения через сопротивление основной схемы замещения

 

, (3.9)

 

где - коэффициент снижения тока четырехполюсника К.

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: