Принципы построения станционных рельсовых цепей

Принципы построения станционных рельсовых цепей

Виды рельсовых цепей

Виды применяемых на станциях РЦ определяются родом тяги, сопротивлением балласта, максимальными длинами РЦ, необходимостью защиты от опасных и мешающих влияний, создаваемых тяговой контактной сетью, электровозами, линиями электропередач и промышленными электроустановками.

По принципу действия РЦ делятся на нормально разомкнутые и нормально замкнутые.

По роду сигнального тока РЦ делятся на РЦ постоянного тока с непрерывным и импульсным питанием; РЦ переменного тока с непрерывным и кодовым питанием, работающие на частотах 25, 50 или 75 Гц; РЦ тональной частоты, работающие на частотах 420–780 Гц и 4500–5500 Гц.

По способу канализации тягового тока РЦ подразделяют на двухниточные, в которых тяговый ток протекает по обеим рельсовым нитям пути, и однониточные, когда тяговый ток протекает только по одной рельсовой нити.

По структуре РЦ подразделяются на неразветвленные и разветвленные.

По типу применяемой аппаратуры РЦ подразделяют: на РЦ с электромагнитными путевыми приемниками (одноэлементными и двухэлементными); РЦ с электронными приемниками; РЦ с микропроцессорными приемниками.

По способу разделения  РЦ бывают стыковые и бесстыковые.

РЦ должны быть защищены:

– от взаимного влияния;

– от влияния обходных цепей, возникающих при обрыве одной из рельсовых нитей за счет утечки сигнального тока;

– от влияния тягового тока в рельсах, источников питания устройств защиты от коррозии, влияния линий электропередач, промышленных электроустановок, централизованного электроотопления поездов;

– от влияния частотных составляющих обратного тягового тока, создаваемых подвижным составом с асинхронными тяговыми двигателями;

– от влияния блуждающих токов, создаваемых промышленными электроустановками, наземным и подземным электротранспортом;

– от влияния РЦ наложения, используемых в других системах сигнализации, централизации и блокировки.

 

 

Рис. 1.32. Разветвленная рельсовая цепь с двумя приемниками

 

 

Рис. 1.33. Структурная схема протекания тягового тока

 

 

 

Рис. 1.34. Однониточные рельсовые цепи

 

Тональные рельсовые цепи

В микропроцессорных системах централизации проектируются и применяются, как правило, РЦ тональной частоты (ТРЦ), работающие на частотах 420-780 Гц (третье поколение ТРЦ) с наложением сигналов АЛС 25, 50 или 75Гц, в зависимости от рода тяги.

Диапазон несущих частот сигнального тока принят исходя из условия обеспечения эксплуатационных характеристик. Конкретные частоты в этом диапазоне были выбраны в промежутках между гармониками тягового тока и тока промышленной частоты. Частоты 420, 480, 580, 720 и 780 Гц позволяют использовать ТРЦ при любом виде тяги. При этом выполнение всех режимов работы ТРЦ обеспечивается при rи min=0,7 Ом×км. С уменьшением минимального удельного сопротивления изоляции рельсовой линии предельная длина ТРЦ снижается.

Рельсовые цепи с сигнальными токами тональной частоты представляют собой поколение рельсовых цепей с электронными приборами формирования и приёма частотных сигналов. Сигнальные частоты диапазона 420-780 Гц обеспечивают хорошую защиту приёмника от гармоник тягового тока, существенно уменьшают потребляемую рельсовыми цепями мощность и достаточно простыми способами позволяют исключить взаимные влияния между рельсовыми цепями.

Разграничение рельсовых цепей на станциях производится с помощью изолирующих стыков. Учитывая, что изолирующие стыки обладают достаточно низкой надежностью в работе, к рельсовым цепям предъявляется обязательное требование – защита от взаимного влияния при пробое изолирующих стыков. Опасность пробоя изоляции в изолирующих стыках заключается в том, что в этом случае две смежные рельсовые цепи соединяются между собой электрически. В результате этого на путевой приемник одной РЦ попадает ток от источника питания другой РЦ. При достаточной величине этого тока может оказаться, что путевой приемник останется под током и выдаст информацию “свободно” даже при занятости этой РЦ подвижной единицей.

Защита от взаимного влияния ТРЦ осуществляется чередованием частот генераторов и применением на приемном конце фильтров для разделения этих частот. Для повышения защищенности от гармоник тягового тока и защиты от влияния ТРЦ смежных участков пути применяется амплитудная модуляция сигнального тока с несущими частотами (F_н) 420, 480, 580, 720, 780 Гц и частотами модуляции (F_м) 8 или 12 Гц (рис. 1.29).

Передающая аппаратура содержит генератор путевой ГП амплитудно-модулированных сигналов, фильтр путевой ФП (рис. 1.30). На приемном конце включен приемник ПП, настроенный на частоту генератора ГП. На выходе приемника включено путевое реле П, фиксирующее состояние рельсовой цепи. Генераторы и фильтры настраиваются на конкретную частоту при помощи внешних перемычек. Подключение аппаратуры ТРЦ к рельсам производится через устройства согласования и защиты УСЗ. В качестве путевого применяется реле типа АНШ2-310, у которого последовательно подключаются выводы 21, 81 и устанавливается перемычка 41-61.

Генераторы путевые выпускаются в двух модификациях – ГП31/8, 9, 11 и ГП31/11, 14, 15, которые предназначены для формирования амплитудно-модулированных сигналов с несущими частотами 420, 480, 580 и 580, 720, 780 Гц соответственно и частотами модуляции 8 или 12 Гц (табл. 1.3).

Цифры 8, 9, 11, 14, 15 в обозначениях аппаратуры ТРЦ обозначают несущую частоту, соответствующую ближайшей меньшей гармонике тока промышленной частоты 50Гц. Например, для частоты 580Гц ближайшая меньшая гармоника тока промышленной частоты – одиннадцатая, 550 Гц

Фильтры путевые выпускаются также в двух модификациях – ФПМ 8, 9, 11 и ФПМ 11, 14, 15 (табл. 1.4).

Они служат для ограничения ширины спектра частот, вырабатываемых генератором, защиты выходных цепей путевого генератора от влияния токов локомотивной сигнализации, тягового тока и перенапряжений, возникающих в рельсовой линии, гальванического разделения выходной цепи генератора от кабеля. Фильтр настраивается в резонанс с частотой генератора при помощи перемычек.

Таблица 1.3.

Применяемые путевые фильтры