Характеристика рельсовой цепи, ее схема и параметры. Расчет трех основных (нормальный, шунтовой, контрольный) и двух дополнительных (короткого замыкания и АЛС) режимов работы кодовой рельсовой цепи переменного тока частотой 25 Гц при наихудших условиях.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Введение

Системы железнодорожной автоматики и телемеханики играют важную роль в перевозочном процессе, обеспечивая безопасность и ритмичность движения поездов и, тем самым, влияют непосредственно на сроки доставки грузов и их сохранность, безопасность пассажиров и работников, связанных с движением поездов.

Важнейшим элементом практически всех СЖАТ, существенно влияющих на безопасность движения поездов, являются рельсовые цепи (РЦ). Рельсовая цепь представляет собой электрическую цепь, в которой имеются источник питания ИП и путевой приемник ПП, а проводниками электрического тока служат рельсовые звенья. РЦ выполняют следующие функции: автоматически контролируют свободное или занятое состояние участков пути на перегонах и станциях, а также целостность рельсовых нитей; исключают возможность перевода стрелок под составом; с их помощью передаются кодовые сигналы с пути на локомотив и от одной сигнальной установки к другой; обеспечивают автоматический контроль приближения поездов к переездам и станциям. Данная расчетно-графическая работа посвящена расчету кодовой рельсовой цепи переменного тока 25 Гц с реле типа ДСШ-13. В ней производится расчет основных (нормальный, шунтовой, контрольный) и дополнительных (АЛСН, КЗ) режимов работы рельсовой цепи.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РЦ

1) Полная принципиальная схема

Рисунок 1 - Двухниточная РЦ 25 Гц с двумя дросель-трансформаторами и наложением кодовых сигналов АЛСН с обоих концов

2) Описание элементов схемы

На перегонах с электротягой переменного тока промышленной частоты 50 Гц применяются кодовые рельсовые цепи переменного тока частотой 25 Гц. При такой частоте сигнального тока создается возможность передачи его по рельсам с минимальными потерями, а также обеспечение простых и надежных средств преобразования тока по частоте.

Для согласования высокого сопротивления с низким волновым сопротивлением рельсовой линии на обоих концах рельсовой цепи имеются согласующие трансформаторы типа ПРТ-А. Эти трансформаторы вместе с автоматическими выключателями АВМ-1 обеспечивают защиту аппаратуры и обслуживающего персонала от перенапряжений, которые могут возникать при значительной асимметрии тягового тока или при нарушение целости рельсовой линии.

Защита аппаратуры от воздействия тягового тока и грозовых разрядов, осуществляется с помощью разрядников РВН-250.

Для пропуска тягового тока в обход изолирующих стыков устанавливаются дроссель-трансформаторы типа ДТ-1-150 без воздушного зазора с коэффициентом трансформации n = 3.

В качестве путевого приёмника используется реле с герконом типа ДСШ-13. От мешающего влияния тягового тока и его гармонических составляющих двухсекторное путевое реле защищено защитным блоком ЗБ-ДСШ.

3) Характеристика РЦ

Кодовая РЦ переменного тока 25 Гц, обеспечивает передачу по рельсовой линии кодовых сигналов для увязки между показаниями светофоров и действия АЛС. Кодовые сигналы КЖ, Ж или З посылаются контактами трансмиттерного реле в зависимости от состояния впереди лежащих блок-участков.

РЦ выполняют следующие функции: автоматически контролируют свободное или занятое состояние участков пути на перегонах и станциях, а также целостность рельсовых нитей; исключают возможность перевода стрелок под составом; с их помощью передаются кодовые сигналы с пути на локомотив и от одной сигнальной установки к другой; обеспечивают автоматический контроль приближения поездов к переездам и станциям.

2. ПЕРВИЧНЫЕ И ВТОРИЧНЫЕ ПРАМЕТРЫ РЦ

Таблица 1 - Первичные параметры РЦ

n	(Ом)	, (Ом км)	, (км)	, (Ом)	ZЗБ, (Ом)
18,3	2,2	1	1,2	0,5

n - коэффициент трансформации изолирующего трансформатора ПРТ-А для питающего и релейного конца;

Z_ЗБ - сопротивление защитного блока

rсп - сопротивление соединительных проводов между дроссель-трансформатором и изолирующим трансформатором на питающем конце рельсовой цепи;

rоп - минимальное удельное сопротивление изоляции заземления контактных опор;

- длина рельсовой цепи;

rср - сопротивление соединительных проводов между дроссель-трансформатором и изолирующим трансформатором на релейном конце рельсовой цепи;

rи - удельное сопротивление изоляции рельсовой цепи;

R_п - сопротивление активного ограничивающего резистора.

Таблица 2 - Коэффициенты четырёхполюсника изолирующего трансформатора ПРТ-А:

для релейного конца	для питающего конца
0,055			18,3	18,3			0,055

Таблица 3 - Коэффициенты четырёхполюсника дроссель-трансформатора ДТ-1-150(n=3):

для релейного конца	для питающего конца
0,333			3	3			0,333

Таблица 4 - Электрические характеристики двухэлементных путевых приемников переменного тока ДСШ - 13 при частоте сигнального тока 25 Гц:

Коэффициент взаимоиндукции рельсов

Критический коэффициент

Коэффициенты схемы РЦ при наличии двух дроссель-трансформаторов S1 = S2 = 1

Коэффициент тока утечки m = 0

Коэффициент поверхностной проводимости(Ж/б шпалы, щебечной балласт) p = 9.1

3. НОРМАЛЬНЫЙ РЕЖИМ РЦ

1) Требования к РЦ

Нормальный режим называется такое состояние исправной и свободной от подвижного состава РЦ, при котором путевой приемник выдает дискретную информацию «Свободно». Такая информация будет выдавать надежно, если в правильно спроектированной отрегулированной РЦ будут четко соблюдаться два условия:

- при критическом сочетании значений основных параметров, соотвествующих неблагоприятным условиям для передачи энергии (U_min, z(r_max), r_иmin), уровень сигнала на входе одноэлементного приемника соотвествует его рабочему току I_p или уровень и фаза сигнала на входе ФЧП соответствуют его рабочему вращающему моменту М_р;

- при критическом сочетании значений основных параметров, соответствующих благоприятным условиям для передачи энергии (U_max, z(r_min), r_иmax), уровень сигнала на входе одноэлементного приемника не привышает его допустимую перегрузку по току (напряжению) I_пер.д(U_пер.д) или фаза сигнала на входе ФЧП на превышают его перегрузку по вращающему моменту М_пер.д

- Критериями первого состояния являются напряжение U, ток I и мощность S источника, при которых происходит надежного срабатывание приемника.

- Критерием второго состояния служит соотношение

К_пер.ф ? К_пер.д ,

где К_пер.ф - фактический коэффициент перегрузки приемника,

К_пер.д - допустимый (максимальный) коэффициент перегрузки приемника (по паспорту)

2) Общая и основная схема замещения

При расчете рельсовых цепей их принципиальные схемы удобно представлять в виде схем замещения.

Для удобства расчетов всех режимов работы РЦ всю аппаратуру питающего конца между источником питания и рельсовой линии удобно представить в виде обобщенного четырехполюсника с коэффициентами Ан, Вн, Сн, Dн; а аппаратуру релейного конца в виде обобщенного четырехполюсника конца рельсовой цепи Ак, Вк, Ск, Dк.

3) Расчет режима

Рассчитаем коэффициенты четырехполюсников Н и К:

Коэффициенты четыр...