Наихудших для шунтового режима

 

Индексы " 0" для переменных этой схемы означают, что соответствующие переменные определяются при удельной проводимости изоляции рельсовой линии (удельное сопротивление изоляции ).

После наложения шунта в произвольной точке рельсовой линии схема замещения принимает вид, показанный на рис. 3.4.

 

Рис. 3.4. Схема замещения РЦ в шунтовом режиме

 

В этой схеме параметр p является относительной координатой точки наложения шунта и определяется по формуле

 

,

 

где x_ш – расстояние от конца рельсовой линии до точки наложения шунта;

- длина РЦ.

Видно, что параметр p изменяется от 0 (при наложении шунта на релейном конце рельсовой линии) до 1.

Составив выражения для сопротивлений передачи в первом и втором случаях и решив их относительно переменной R_ш можно получить расчетное уравнение шунтовой чувствительности рельсовой цепи с одноэлементным приемником при наложении шунта в произвольной точке рельсовой линии

 

, (3.13)

 

где - эквивалентное сопротивление рельсовой цепи относительно точек наложения шунта. Его величина определяется, как сопротивление параллельно включенных и (входное сопротивление в сторону питающего конца и входное сопротивление в сторону релейного конца РЦ относительно точек наложения шунта) (см. рис. 3.4)

 

;

 

Z – сопротивление рельсов, Z =z·ℓ ;

Z_поо – сопротивление передачи основной схемы замещения в нормальном режиме при ;

- приведенный коэффициент надежного возврата приемника, учитывающий все внешние факторы, которые принимаются при расчетах для повышения достоверности выполнения режимов работы РЦ

 

,

 

- коэффициент возврата путевого приемника. При импульсном питании рельсовой цепи =1;

δ – аргумент комплексного сопротивления .

 

Если R_ш≥ 0, 06 Ом, рельсовая цепь удовлетворяет требованиям к шунтовому режиму.

 

Анализ формулы (3.13) позволяет сделать следующие выводы:

1. Величина шунтовой чувствительности зависит от модуля и аргумента эквивалентного сопротивления и, следовательно, зависит не только от параметров аппаратуры РЦ и параметров рельсовой линии, но и от точки наложения шунта.

2. При увеличении сопротивлений по концам рельсовой линии шунтовая чувствительность увеличивается.

3. Шунтовая чувствительность снижается при увеличении коэффициента перегрузки путевого приемника . Наиболее существенное влияние при этом оказывает диапазон изменения сопротивления изоляции РЛ.

4. Реальный путь повышения шунтовой чувствительности в традиционных РЦ – повышение приведенного коэффициента надежного возврата путевого приемника (повышение коэффициента возврата за счет совершенствования путевых реле или разработки электронных путевых приемников, импульсное питание РЦ, стабилизация напряжения питания).

Формула (3.13) является удобной для анализа работы РЦ в шунтовом режиме, но сложной для проведения расчетов. Поэтому чаще пользуются косвенным методом расчета шунтовой чувствительности РЦ.

 

б) Косвенный метод расчета шунтового режима.

 

При косвенном методе расчета определяют коэффициент шунтовой чувствительности (коэффициент чувствительности к нормативному шунту) . В зависимости от имеющихся данных можно воспользоваться одной из зависимостей (3.4) или формулой, вытекающей из (3.4),

 

,

 

где - минимальное сопротивление передачи основной схемы замещения в шунтовом режиме (при наложении нормативного шунта в наихудшей точке);

- сопротивление передачи основной схемы замещения в нормальном режиме при .

Если условие выполняется, данная рельсовая цепь соответствует требованиям к РЦ в шунтовом режиме.

 

Для определения ординаты наихудшей точки (точки, при наложении шунта в которой шунтовая чувствительность является минимальной) необходимо воспользоваться данными, полученными в результате анализа шунтового режима РЦ (см. п. 3.7).

 

Расчет контрольного режима.

 

Задача расчета контрольного режима заключается в проверке условия выполнения контрольного режима по критерию чувствительности к повреждению рельса.

Основные исходные данные для расчета:

· напряжение питания РЦ, полученное при расчете нормального режима;

· параметры аппаратуры и рельсовой линии;

· частота сигнального тока;

· коэффициент возврата путевого приемника;

· напряжение срабатывания (для РЦ с импульсным питанием) или напряжение отпускания (для РЦ с непрерывным питанием) путевого реле;

· постоянная (коэффициент) земляного тракта Е;

· коэффициент поверхностной утечки (проводимости) m.

Коэффициент чувствительности к повреждению рельса аналогично шунтовому режиму может быть определен по зависимостям (3.6) или по формуле

 

,

 

где - минимальное сопротивление передачи основной схемы замещения в контрольном режиме (при изломе рельса в наихудшей точке).

При расчете контрольного режима наиболее сложным является определение коэффициентов четырехполюсников рельсовой линии, которые вычисляются в соответствии с выбранной схемой замещения РЛ в этом режиме. Очевидно, что схема замещения должна быть достаточно простой для использования в инженерных расчетах, но, с другой стороны, должна достаточно точно отражать реальную работу РЦ в этом режиме.

В контрольном режиме необходимо учитывать не только утечки тока между рельсами по шпалам, балласту и земле, но и утечки по балласту в обход места излома рельса, а также утечки в обход места излома по полуобмоткам дроссель-трансформаторов смежных РЦ и земле. В соответствии с этим считают, что каждый рельс имеет свои обратные токи утечки. Поэтому в контрольном режиме схема замещения рассматривается в виде двух контуров " рельс-земля", связанных между собой индуктивно.

Это привело к получению громоздких формул для определения коэффициентов рельсового четырехполюсника в контрольном режиме. Причём вид этих формул зависит от координаты места излома рельса. Для инженерных расчётов используются упрощенные формулы для случая излома рельса в середине рельсовой линии.

Значения коэффициентов A_кп, В_кп, C_кп и D_кпв указанных формулах зависят не только от сопротивления рельсов, сопротивления изоляции рельсовой линии и её длины, но и от таких параметров, как постоянная земляного тракта Е и коэффициент поверхностной утечки m, а также зависят от наличия или отсутствия дроссель-трансформаторов на релейном и питающем концах рельсовой линии.

Постоянная земляного тракта Е – это коэффициент, учитывающий взаимную индукцию между рельсами и зависящий от частоты сигнального тока. Коэффициент поверхностной утечки m учитывает соотношение проводимости между двумя рельсами и проводимости между рельсом и землей; его величина определяется типом шпал и материалом балласта.

Выполнение условия свидетельствует о соответствии РЦ требованиям контрольного режима.

Указанные расчеты должны проводиться для наихудшей точки излома рельса и при критическом значении сопротивления балласта (см. п. 3.7).

 

Расчёт режима АЛС.

Задача расчёта:

а) Для кодовых РЦ - определить величину тока в рельсах в конце рельсовой линии при нахождении там шунта при заданном напряжении питания РЦ и наихудших условиях. При необходимости рассчитать требуемое напряжение питания РЦ по условию выполнения режима АЛС и величину ограничивающего сопротивления на релейном конце.

б) Для кодируемых РЦ (не кодовые рельсовые цепи с наложением сигналов АЛС) – провести расчёт источника питания кодового тока АЛС.

Исходные данные:

1. Величина нормативного тока АЛС.

2. Принципиальная схема и параметры элементов рельсовой цепи.

3. Удельное сопротивление рельсов, минимальное удельное сопротивление балласта и длина рельсовой линии.

4. Величина напряжения питания рельсовой цепи (для задачи по п. а).

а) В кодовой рельсовой цепи источник питания является общим для контроля её состояния и для передачи информации на локомотив. Поэтому для решения первой задачи необходимо проверить, обеспечит ли источник питания, рассчитанный по условию нормального режима, необходимый ток АЛС.

Схема замещения для режима АЛС представлена на рис. 3.5.

При расчетах РЦ в режиме АЛС определяют модуль тока в конце рельсовой линии

 

,

 

где - напряжение питания РЦ, рассчитанное в нормальном режиме, при минимальном напряжении сети;

Z_пл – сопротивление передачи в режиме АЛС при сопротивлении шунта R _ш= 0, 06 Ом.

 

Рис. 3.5. Схема замещения рельсовой цепи в режиме АЛС

 

Входное сопротивление , поэтому им можно пренебречь. Тогда К_ткл=1 и формула (3.9) с учетом (3.8) примет вид

 

.

 

Если , то необходимо увеличить напряжение питания РЦ в раз.

Для устранения перегрузки путевого приемника, которая может при этом возникнуть, необходимо увеличить дополнительное сопротивление на релейном конце.

После этого потребуется заново проверить выполнение шунтового и контрольного режимов, поэтому расчет режима АЛС рекомендуется проводить после расчета нормального режима.

Иногда критерий для оценки режима АЛС удобнее определять по соотношению

 

 

где - модуль напряжения питания РЦ, обеспечивающего нормативный ток АЛС в конце РЛ при наложении нормативного шунта при условиях, наихудших для режима АЛС.

Для выполнения режима АЛС должно соблюдаться условие .

 

б) Для не кодовых рельсовых цепей (РЦ наложения) проводится расчёт источника питания для режима АЛС независимо от других режимов работы. При этом используется схема замещения рельсовой цепи в режиме АЛС (см. рис. 3.5).

 

При расчете РЦ с фазочувствительными приемниками используются рассмотренные выше критерии и методы, но с учетом того, что вращающий момент, действующий на сектор путевого реле, зависит не только от амплитуды сигнала, но и от фазовых соотношений напряжений местной и путевой обмоток. Приведенные выше формулы справедливы для фазочувствительных РЦ при обеспечении идеальных фазовых соотношений. В реальных условиях фаза напряжения на путевой обмотке отличается от идеальной из-за разброса параметров элементов РЦ и изменения параметров рельсовой линии при изменении погодных условий и дискретных воздействиях (наложение шунта или излом рельса). Отклонение фазы от идеальной ухудшает условия выполнения нормального режима и благоприятствует шунтовому и контрольному режимам. Поэтому необходимо принимать

 

; ; ;

 

; .

 

где , и - угол отклонения от идеальных фазовых соотношений (угол расстройки реле) соответственно в нормальном, шунтовом и контрольном режимах.

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: