2.5.4.Рекомендации по замене аппаратуры цаб

С учетом отмеченных выше недостатков аппаратуры ЦАБ первого и второго поколений целесообразно производить замену комплекта передающих устройств РЦ: ПГМ (ГРЦ), ПУ-1, ПТЦ и ФП8,9 (11,14,15) на передающий комплект аппаратуры ТРЦ третьего поколения (ТРЦ3) в составе блоков: генератора ГП (ГП3) и фильтра ФПМ, при этом на приемном конце РЦ устанавливается приемник ПП вместо ПРЦ. Комплект аппаратуры ТРЦ3, в общем случае, содержит всего лишь три блока (ГП, ФПМ и ПП) при пяти блоках (ГРЦ, ПУ-1, ПТЦ, ФП и ПРЦ) в ТРЦ1 и ТРЦ2. Аппаратура третьего поколения обладает рядом существенных преимуществ перед аппаратурой первого и второго поколений (в части стабилизации частоты, помехозащищенности, совместимости и т.д.), при этом в ТРЦ3 применяются следующие несущие частоты: 420, 480, 580, 720 и 780 Гц.

Возможна также прямая замена блоков ТРЦ1 и ТРЦ2:

• ПГМ на ГРЦ;

• ПУ-1 на ПУ-1М;

• ПТЦ на ПТЦ-М;

• Ф8,9 (11,14,15) на ФП8,9(11,14,15);

• УПКЦ на ПРЦ.

В аппаратуре частотной АЛС вместо двух генераторов (ПГ-75 и ПГ-АЛС) используется установка одного генератора ПГ-АЛСМ.

2.5.5.Рекомендации по проверке и регулировке аппаратуры цаб первого и второго поколений в рту дистанции сигнализации и связи

Проверка и регулировка аппаратуры ЦАБ в РТУ должна производиться по НТД на эти блоки.

После проведения проверки (регулировки) аппаратуры целесообразно производить в РТУ технологический прогон этой аппаратуры. Для проведения технологического прогона в РТУ могут быть изготовлены стенды по схемам, приведенным в НТД для проверки аппаратуры.

Смысл технологического прогона заключается в проверке качества работы и тренировки электролитических конденсаторов перед выдачей аппаратуры на линию.

На Харьковском метрополитене установлен 24-часовой технологический прогон аппаратуры ЦАБ.

Целесообразно также выполнять рекомендации раздела 2.5.3 данного издания.

2.6.Рекомендации по регулировке и техническому обслуживанию трц1 и трц2

2.6.1.Особенности расчета и регулировки рельсовых цепей тональной частоты

Важным условием обеспечения надежной работы ТРЦ является их правильная регулировка перед включением в эксплуатацию и при техническом обслуживании [14, 15].

Она выполняется по регулировочным таблицам, как правило, разрабатываемым для конкретных участков железных дорог. Регулировочные таблицы рассчитываются по расчетным схемам, составляемым по двухниточным планам перегонов или станций с учетом длины рассчитываемых и смежных с ними РЦ, длины кабеля, частоты сигнального тока, а также наличия или отсутствия ДТ, ИС, междупутных перемычек и т.п. Кроме этого учитываются расчетные значения параметров используемой в каждой РЦ аппаратуры.

Расчеты производятся для непрерывного сигнала несущей частоты, протекающего в тракте «генератор – путевой приемник» в периоды прохождения импульсов АМ сигнала и представляются с учетом его измерения имеющимися в эксплуатации приборами магнитоэлектрической системы. Такое допущение принято на основании результатов экспериментальных исследований, позволивших установить строгое соответствие между величинами напряжений, измеренных в контрольных точках схемы РЦ, и их расчетными значениями.

Основными электрическими характеристиками путевых приемников УПКЦ, ПРЦ и ПП являются: номинальное напряжение срабатывания, измеряемое для модулированного сигнала на входе приемника (выводы – 11, 43) и составляющее 0,35 В (для метрополитена 0,7 В); входное сопротивление на отмеченных выводах, равное 120…160 Ом. При этом в качестве расчетного значения входного сопротивления приемника принято 140 Ом. При расчетах ТРЦ с приемниками УПКЦ, ПРЦ и ПП, учитывается, что минимальному значению модулированного напряжения 0,4 В соответствует непрерывный входной ток 3 мA, принимаемый с учетом запаса по срабатыванию приемника kз=1,15. Последний учитывает отклонения от номинальной величины фактических уровней срабатывания путевых приемников, вызываемые разбросом их параметров и влиянием температуры окружающей среды. Максимально допустимые значения модулированного напряжения на входе путевого приемника в зависимости от схемы ТРЦ и условий ее расчета могут находиться в пределах от 0,75 до 1,7 В.

В процессе разработки стратегии обеспечения соответствия требованиям безопасности в ТРЦ были проведены экспериментальные и теоретические исследования по оценке уровней и формы непрерывного и модулированного сигналов в тональном диапазоне частот в различных точках схемы ТРЦ. Цель этих исследований заключалась в оценке возможностей установления стабильных соотношений между уровнями напряжений и токов на питающем и приемном концах схемы ТРЦ при переходе от непрерывного сигнала к модулированному. Как показал анализ осциллограмм, на питающем конце ТРЦ форма АМ сигналов тока и напряжения на выходах генератора и фильтра представляет собой последовательность импульсов несущей частоты со скважностью 2.

Основные затруднения при таком способе расчета и регулировки ТРЦ возникли на ее релейном конце. Дело в том, что самым простым и объективным способом практической оценки уровня модулированного сигнала, поступающего из РЦ на вход приемника, является измерение демодулированного напряжения на входе порогового элемента (триггера), так как именно уровнем указанного сигнала определяется возбужденное или обесточенное состояние приемника. Однако в тракте «вход приемника – триггер», кроме фильтров несущей частоты и частоты модуляции, имеется ряд каскадов, служащих для усиления, демодуляции и ограничения сигнала. Наличие этих каскадов делает невозможным получение линейной зависимости между уровнями сигнала во всем диапазоне его изменений на входах приемника и триггера. В связи с этим было решено нормировать электрические характеристики по входу приемника, опираясь на реальную возможность отрегулировать все выпускаемые приемники на один и тот же уровень чувствительности на их входах. При этом учитывалось, что тракт передачи сигнала от питающего конца до входа приемника может быть замещен эквивалентным генератором тока, внутреннее сопротивление которого не менее чем на порядок превышает входное сопротивление приемника. Следовательно, изменение входного сопротивления приемника в весьма широких пределах не оказывает практического влияния на величину тока на релейном конце.

Для установления соответствия между измеряемыми уровнями напряжений при модулированном сигнале и расчетными их значениями при непрерывном сигнале были проведены измерения с помощью имеющихся на линии, РТУ и заводе-изготовителе аппаратуры ТРЦ приборов Ц4312, Ц4380, В3-38 и В3-55 по следующей методике.

Сначала каждая ТРЦ запитывалась непрерывным сигналом несущей частоты. Уровень сигнала на входе приемника выставлялся с помощью одного из перечисленных приборов в соответствии с расчетными данными. Затем питающий генератор переключался в режим модулированного сигнала при сохранении амплитуды напряжения несущей частоты неизменной. После этого измерения перечисленными приборами проводились повторно.

На основании результатов множества измерений, выполненных по приведенной методике, было установлено, что при непрерывном сигнале данные измерений уровней напряжений в различных точках схемы ТРЦ с погрешностью, определяемой классом точности приборов, совпали с расчетными данными, при этом данные измерений на входах путевых приемников при модулированном и непрерывном сигналах с погрешностью ± 10 % совпали между собой.

С учетом результатов экспериментальных и теоретических исследований было установлено, что выполнение основных режимов работы ТРЦ в реальных условиях эксплуатации достигается при соблюдении следующих условий расчета регулировочных таблиц и правил регулировки.

Электрические характеристики составных элементов ТРЦ должны соответствовать установленным нормам.

Регулировочные таблицы разрабатываются путем расчета основных режимов ТРЦ при непрерывном сигнале несущей частоты и приведения полученных данных к модулированному сигналу с учетом полученных экспериментальным путем коэффициентов пересчета.

Выявленные в результате экспериментальных исследований погрешности измерений, связанные с разбросами показаний приборов и электрических параметров входных фильтров приемников, учитываются в регулировочных таблицах путем выбора соответствующего значения аппаратурного параметра и расчетного уровня чувствительности приемных устройств.

Предложенный способ расчета и последующей регулировки ТРЦ в наибольшей степени учитывает характерные особенности ТРЦ. В частности, при этом способе в процессе регулировки ТРЦ практически нет необходимости использовать селективные приборы, так как достаточные превышения уровня полезного сигнала над помехой обеспечивают имеющиеся в аппаратуре ТРЦ фильтры.

Кроме этого, экспериментально подтверждено, что при использовании выше перечисленных приборов, реагирующих на средневыпрямленное значение измеряемого напряжения, обеспечивается стабильное соответствие между измеряемыми и расчетными значениями электрических характеристик в ТРЦ. Это позволило обеспечить реальные гарантии соответствия ТРЦ жестким требованиям безопасности. По такому методу отрегулировано десятки тысяч ТРЦ.

Пример регулировочной таблицы приведен в табл. 2.5. Регулировочная таблица [16] содержит сведения о допустимых максимальных и минимальных напряжениях на входах путевых приемников (U_пп) в условиях эксплуатации.

Минимальное значение напряжения U_пп (графа 11 таблицы) соответствует минимальному напряжению в сети питания и минимальному значению сопротивления балласта. Максимальное значение U_пп (графа 12) соответствует максимальному напряжению в сети питания и максимальному значению сопротивления балласта. Величины U_пп являются основными при регулировании РЦ.

В таблице также приведены значения питающего напряжения на выходе трансформатора ПТЦ U_2 ПТЦ (графа 6). Эти значения соответствуют максимальному напряжению в сети питания. Напряжения на выходах фильтров U_ф и рельсах питающего конца U_н (графы 9 и 10) приведены для максимального значения напряжения в сети питания и минимального сопротивления балласта. При этих же условиях для свободной РЦ определены значения максимальной (в режиме непрерывного сигнала) и средней (в режиме АМ сигнала) мощности S_рц, потребляемой РЦ от трансформатора ПТЦ, т.е. от передающего конца (графы 7 и 8).

Приведенные данные определялись на основе нормального, шунтового и контрольного режимов с учетом конкретных длин РЦ (графа 3), включая смежные, и длин кабелей.

Расчеты выполнялись с учетом обеспечения работы РЦ в нормальном режиме при расчетном минимальном сопротивлении балласта r_и, значения которого приведены в графе 5 таблицы.

При этом учтенные в расчетах суммарные значения сопротивлений соединительных проводов (R_сп) и резистора R_з на питающих (ПК) и релейных (РК) концах РЦ приведены в графах 13 и 14 таблицы соответственно.

При расчетах учитывалось также, что значению модулированного напряжения U_пп = 0,4 В соответствует непрерывный входной ток 3 мА, принимаемые с учетом запаса по срабатыванию приемника К_з = 1,15. Коэффициент надежного возврата приемника, учитывающий колебание напряжения в сети питания в пределах   10 % от номинального значения и К_з = 1,15, принимался равным К_вн = 0,58.

В графах 15 и 16 таблицы приведены значения напряжений на кодовых трансформаторах (V_кт) и мощности (S_кт), обеспечивающих (при минимальных значениях напряжения питающей сети и сопротивления балласта) нормативную величину тока АЛС частотой 50 Гц (2 А). При этом в числителе представлены значения, соответствующие подключению кодирования к питающему, а в знаменателе к релейному концам РЦ. Максимально возможные значения тока АЛС, приведенные в графе 17 таблицы, соответствуют максимальным значениям напряжения питания сети и сопротивления балласта.

При расчетах режима АЛС для случая отсутствия ИС на входных концах ТРЦ учитывалось наличие в них зон дополнительного шунтирования: в РЦ границ блок-участков и переездов – 35 м; во всех остальных РЦ – 120 м.

Таблица 2.5 – Регулировочные характеристики перегонных РЦ в нормальном режиме и режиме АЛСН	Режим АЛСН 50 Гц		IАЛС макс., А	17	3,45/3,1	3,8/3,45
			SКТ, ВА	16	23/25,1	51,8/63,7
			UКТ, В, не менее	15	100/107	150/167
	Rз+Rсп, Ом		РК	14	0,35	0,3
			ПК	13	0,35	0,3
	Нормальный режим	Uпп, В	макс.	12	1,3	1,2
			мин.	11	0,4	0,8
		Uн, В		10	0,33	0,64
		Uф, В		9	10	42,4
		SРЦ, ВА	ср.	8	1,3	10,5
			макс.	7	2,6	21
		U2ПТЦ, В		6	2,45	6,8
	Rи, Омкм			5	0,25	1,0
	f, Гц			4	425	775
	L, м			3	466	250
	№ РЦ			2	2П	48П
	Пере-гон			1	А-Б