2.7.Структура, особенности и схема включения аппаратуры тональных рельсовых цепей третьего типа

Тональные рельсовые цепи третьего типа (ТРЦ3) впервые были применены в новых системах АБ типов ЦАБс (ЦАБ с ТРЦ и изолирующими стыками на сигнальных точках) и АБТс (АБ с ТРЦ и ИС на сигнальных точках).

На первых этапах внедрения ТРЦ3 в них использовалась аппаратура типа БРЦ-НСБ (аппаратура БРЦ для участков с низким сопротивлением балласта), состоящая всего из трех функциональных блоков следующих типов: путевого генератора ГП, путевого фильтра ФПМ и путевого приемника ПП. Из этого следует, что в ТРЦ3, по сравнению с ТРЦ2, произошло упрощение передающего тракта за счет исключения путевого усилителя (ПУ-1) и его выходного трансформатора (ПТЦ), что положительно сказалось на устойчивости работы ТРЦ.

Аппаратура БРЦ-НСБ стала прообразом аппаратуры ТРЦ третьего поколения. Она рассчитана для эксплуатации как в постовых условиях, так и в напольных шкафах АБ. Рабочий диапазон температур окружающей среды для аппаратуры БРЦ-НСБ от минус 40 до + 60 ^оС.

С учетом опыта эксплуатации ТРЦ1 и ТРЦ2 в ТРЦ3 для повышения защищенности путевых приемников от помех переменного тягового тока применяются следующие номинальные несущие частоты: 420, 480, 580, 720 и 780 Гц. Значения частот модуляции остались прежними – 8 и 12 Гц. При повышении помехозащищенности ТРЦ3 в шесть раз по сравнению с ТРЦ2, габаритные разметы ее аппаратуры в два раза меньше, чем у ТРЦ2.

В результате эксплуатации ТРЦ2 с приемниками ПРЦМ на метрополитенах было установлено, что наиболее подверженной влиянию гармоник постоянного тягового тока оказалась несущая частота 575 Гц, особенно в период снижения частоты питающего напряжения до 49,03 Гц. Для устранения этого недостатка на метрополитенах используется несущая частота 565 Гц вместо 575 (580) Гц.

Структурна схема ТРЦ3 приведена на рис. 2.12.

Питание БРЦ 1РЦ и 2РЦ осуществляется от одного общего питающего (передающего) конца сигнальным током f 8/8 (формируется генератором 1/2Г1). БРЦ 3РЦ и 4РЦ получают питание аналогичным образом, но уже от генератора 3/4Г2, который формирует сигнал f 9/12. БРЦ 2РЦ и 3РЦ имеют совмещенный приемный (релейный) конец. Сигнальный ток f 8/8 воспринимается на приемных концах 1РЦ и 2РЦ селективными приемниками 1П1 и 2П1, настроенными на этот сигнал. Аналогично на приемных концах 3РЦ и 4РЦ путевые приемники 3П2 и 4П2 (на рис. 2.12 не показан) воспринимают сигнал f 9/12.

f 8/8, f 9/12– сигнальные токи БРЦ

1РЦ…4РЦ – БРЦ

ПЯ – путевой ящик

ПТ – путевой трансформатор

П1, П2 – приемники сигнального тока БРЦ

Г1, Г2 – генераторы сигнального тока

ФП – путевой фильтр

– передающий (питающий) конец РЦ

– приемный (релейный) конец РЦ

Рисунок 2.12 – Структурная схема ТРЦ3

При централизованном варианте размещения аппаратуры она располагается в релейных помещениях поста ЭЦ. При децентрализованном варианте размещения аппаратура устанавливается в напольные релейные шкафы АБ. Путевые трансформаторы ПТ находятся в путевых ящиках (ПЯ) у РЛ. Связь между ПТ и аппаратурой осуществляется посредством кабельной линии.

В первых ТРЦ3 использовалась аппаратура БРЦ-НСБ, состоящая из трех блоков: путевого генератора ГП, путевого фильтра ФПМ и путевого приемника ПП. На базе этой аппаратуры была разработана и изготавливается аппаратура, условно отнесенная к аппаратуре ТРЦ третьего поколения. Это блоки:

• путевой генератор типа ГП3 нескольких модификаций;

• путевой приемник типа ПП3 нескольких модификаций.

С 2003 года предприятием ООО НКП Укртранссигнал (г. Харьков) выпускается универсальный генератор ГПУ, который может настраиваться на любую комбинацию несущих и модулирующих частот диапазона ТРЦ3, а также диапазона ТРЦ4. По параметрам выходных сигналов ГПУ аналогичен генераторам ГП (ГП3), но в отличие от них питается от источника переменного напряжения 220 В.

В настоящее время заводами Российской Федерации освоен выпуск путевого приемника типа ПП31.

В качестве путевого фильтра в ТРЦ3 также используется фильтр ФПМ.

Параметры аппаратуры БРЦ-НСБ и аппаратуры ТРЦ третьего поколения идентичны, имеются лишь конструктивные различия (приемник ПП выполнен на базе реле ДСШ, а ПП3 и ПП31 – на базе реле НШ). Генераторы ГП и ГП3 взаимозаменяемы, но ГП3 имеет узел кварцевой стабилизации частоты в отличие от ГП. Генераторы и приемники этой аппаратуры имеют оптическую индикацию работоспособного состояния.

Одна из разновидностей классической схемы включения аппаратуры ТРЦ третьего типа (ТРЦ3) с использованием индивидуального передающего комплекта аппаратуры приведена на рис. 2.13.

Схемой предусматривается возможность передачи в БРЦ сигналов частотной (цепь С_бк) и числовой (С_рц) АЛС.

Рассмотрим работу этой схемы. Питание соседних ТРЦ 1РЦ и 2РЦ сигнальным током, например, f 8/8 (несущая частота 420 Гц, частота модуляции 8 Гц) осуществляется от одного питающего конца посредством комплекта передающей аппаратуры, содержащего: путевой генератор 1/2Г1 типа ГП (исполнение 8,9,11), путевой фильтра 1/2ФП типа ФПМ (исполнение 8,9,11), кабельный резистор 1/2R_к, разрядник 1/2FV, предохранитель 1/2FU, защитный резистор 1/2R_з и согласующий путевой трансформатор 1/2ПТ типа ПОБС-2А с коэффициентом трансформации 38. Предохранитель, разрядник, регулируемый защитный резистор и путевой трансформатор находятся в путевом ящике 1/2ПЯ у РЛ. Вся остальная аппаратура может быть расположена либо в релейном помещении на посту ЭЦ (централизованный вариант) либо в напольном шкафу АБ (децентрализованный вариант). Связь между аппаратурой и ПТ осуществляется посредством кабельной линии. Цепи 1/2С_бк и 1/2С_рц предназначены для подачи в ТРЦ сигналов частотной и числовой АЛС соответственно. Генератор 1/2Г1 типа ГП8,9,11 формирует АМ сигнал f 8/8, который с выводов 2, 52 подается на вход путевого фильтра типа ФПМ (выводы 11, 71).

Блок путевого генератора типа ГП имеет две разновидности (исполнения): ГП8,9,11 и ГП11,14,15. Он предназначен для образования и усиления АМ сигналов контроля РЦ. Его схема имеет следующие функциональные узлы: выпрямитель, генератор несущих частот, генератор модулирующих частот, манипулятор, предварительный усилитель, регулятор выходного напряжения и выходной усилитель мощности.

Установкой внешних перемычек на выводах блока генератор может быть настроен на формирование одной из трех возможных частот. Номера выводов для установки внешних перемычек, соответствующих различным несущим частотам, представлены ниже:

Генератор ГП8,9,11
Несущая частота, Гц	420	480	580
Выводы для установки внешних перемычек	12-23, 81-73	12-21, 81-63	12-22, 81-82
Генератор ГП11,14,15
Несущая частота, Гц	580	720	780
Выводы для установки внешних перемычек	12-22, 81-73	12-13, 81-63	12-11, 81-82

Независимо от исполнения генератора частота 8 Гц образуется при установке внешней перемычки между выводами 62-42, а частота 12 Гц – при перемычке между выводами 62-33.

При перемычке 83-72 переменным резистором, ручка которого выведена на переднюю панель корпуса ГП, регулируют выходное напряжение в пределах 1-12 В при немодулированном сигнале или 1-6,4 В при модулированном. При перемычке 83-71 выходные напряжения уменьшаются в два раза.

Выходной усилитель работает в линейном режиме, т.е. на его выходе (выводы 2, 52) будет сигнал синусоидальной формы (в ПУ-1 – прямоугольной). За счет 100 %-ной отрицательной обратной связи в усилителе исключены изменения выходного напряжения от изменения коэффициента усиления транзисторов. Питание к выходному усилителю подается внешними перемычками на выводах 3-4 и 51-61.

Номинальная выходная мощность усилителя 20 ВА. На номинальной нагрузке сопротивлением 7 Ом он обеспечивает напряжение не менее 12 В при немодулированном сигнале и не менее 6,4 В при модулированном. Режим немодулированной несущей (при выполнении проверочных измерений) устанавливают замыканием выводов 32-2 внешней перемычкой.

При необходимости получить более мощный сигнал к генератору ГП может быть подключен путевой усилитель ПУ-1 или ПУ-3. В этом случае питание на выходной усилитель не подается (перемычки 3-4 и 51-61 не устанавливают). Вместо перемычки 83-72 устанавливают перемычку 83-2, а вход ПУ-1 (ПУ-3) подключают к выводам 53-83 ГП. Для нормальной работы ПУ-1 в режиме немодулированной несущей устанавливают переменным резистором ГП напряжение 4,5-5,5 В. Таким образом схема ТРЦ3 превращается в ТРЦ2.

Рисунок 2.13 – Схема включения аппаратуры ТРЦ3

На передней панели кожуха блока ГП имеются отверстия, в которые наружу выведены ручка переменного резистора (для регулировки уровня сигнала) и два светодиода. Положение ручки резистора во избежание самопроизвольного поворота фиксируется стопорным устройством.

Ровное свечение одного из светодиодов свидетельствует о наличии питания на выходном каскаде. Мигающее (с частотой модуляции) свечение второго светодиода указывает на нормальную работу задающих генераторов и предварительного усилителя.

Коэффициент полезного действия генератора ГП зависит от режима его работы. При максимальной выходной мощности к.п.д. максимален и равен, примерно 65 %, с уменьшением же выходного напряжения он уменьшается.

Обеспечить максимальный к.п.д. в некоторых пределах выходной мощности меньше максимальной возможно, если при полностью выведенном резисторе выходное напряжение регулировать уменьшением напряжения питания ГП до 26 В. При этом выходное напряжение будет примерно 9 В в случае непрерывного сигнала и, примерно, 5 В при модулированном сигнале. Напряжение питания генератора (выводы 41, 43) должно находиться в пределах 31,5 – 36,8 В. Конструктив – плата реле НШ. Таким образом, например, для получения сигнала f 8/8 на генераторе 1/2Г1 исполнения ГП8,9,11 (рис. 2.13) необходимо установить следующие перемычки: 12-23; 81-73; 62-42; 83-72; 3-4 и 51-61.

Сформированный сигнал f 8/8 с выхода генератора 1/2Г1 типа ГП8,9,11 (выводы 2, 52) поступает на вход путевого фильтра 1/2ФП типа ФПМ8,9,11 (выводы 11, 71).

Путевой генератор типа ГПУ предназначен для образования и усиления АМ сигналов контроля РЦ с номинальными частотами в диапазоне от 420 до 5555 Гц. Его схема содержит следующие функциональные узлы: источник питания; генератор несущих, модулирующих частот и манипулятор; схема сброса; согласующий каскад; активный полосовой фильтр; индикатор и усилитель мощности.

Установкой внешних перемычек на выводах блока генератор может быть настроен на формирование одной из девяти возможных частот. Номера выводов для установки внешних перемычек, соответствующих различным несущим частотам, представлены ниже:

Частота, Гц	Перемычки
420	31-12, 51-72
480	31-11, 51-71
565	31-13, 51-73
580	31-22, 51-82
720	31-21, 51-81
780	31-23, 51-83
4545	31-42, 51-62
5000	31-41, 51-61
5555	31-43, 51-63

Частота модуляции 8 Гц образуется при установке внешней перемычки между выводами 31-53, а частота 12 Гц – при перемычке между выводами 31-33.

Электропитание генератора осуществляется от источника однофазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением от 198 до 242 В, подаваемым на клеммы 32-52. Ток потребления генератора от сети переменного тока напряжением 230 В не превышает 0,1 А. Выходной АМ сигнал при подключенной нагрузке (сопротивление величиной 7 Ом) имеет плавную регулировку от 0 до 6,0 В.

На передней панели кожуха блока ГПУ имеются отверстия, в которые наружу выведены ручка переменного резистора (для регулировки уровня сигнала) и светодиод. Положение ручки резистора во избежание самопроизвольного поворота фиксируется стопорным устройством. Мигающее (с частотой модуляции) свечение светодиода указывает на формирование АМ сигнала.

Путевой фильтр типа ФПМ. Аналогично блоку ГП имеет две разновидности: ФПМ8,9,11 и ФПМ11,14,15. Фильтр предназначен для защиты выходных цепей генератора ГП от влияния токов локомотивной сигнализации, тягового тока и атмосферных перенапряжений. Важнейшей его задачей является также обеспечение требуемого по условиям работы РЦ обратного входного сопротивления питающего конца РЦ. Кроме этого, он служит для гальванического разделения выходной цепи генератора от кабельной линии и получения в ней требуемых напряжений при относительно низких выходных напряжениях генератора ГП. Принципиальная схема фильтра ФПМ приведена на рис. 2.14.

Фильтр ФПМ представляет собой последовательный резонансный контур, содержащий трансформатор Т в качестве индуктивности и набор конденсаторов в качестве емкости.

Входной сигнал от генератора ГП подается на входные выводы фильтра 11, 71. фильтр настраивается на требуемую частоту установкой внешних перемычек между соответствующими выводами трансформатора и конденсаторами.

Одновременное изменение индуктивности и емкости при настройке фильтра позволяет иметь примерно одинаковые его входные сопротивления на различных несущих частотах генератора. Это положительно сказывается на режиме работы генератора.

В фильтре ФПМ8,9,11 на частоте 420 Гц используется вся индуктивность трансформатора (вывод 43 блока). На частотах 480 и 580 Гц она уменьшается примерно пропорционально частоте (выводы 42 и 41 соответственно). В фильтрах ФПМ11,14,15 выводы 43, 42 и 41 используются соответственно на частотах 580, 720 и 780 Гц.

Настроечные внешние перемычки блока ФПМ, соответствующие расчетным значениям индуктивности и емкости на каждой частоте, приведены в табл. 2.8.

Рисунок 2.14 – Принципиальная схема фильтра ФПМ

Таблица 2.8 – Настроечные перемычки для фильтров ФПМ

Исполнение фильтра	Частота несущей, Гц	Рекомендуемые выводы для установки внешних перемычек	Расчетные значе-ния емкости, мкФ
ФПМ8,9,11	420	43-23-22-21-83	4,85
	480	42-23-22-21	4,38
	580	41-23-22-73-81	4,07
ФПМ11,14,15	580	43-23-22-73-81	4,07
	720	42-23-21-82-83	3,68
	780	41-23-21-81-83	3,57

Для учета фактических значений емкостей, индуктивности, а также влияния емкости кабеля, подключаемого к выходу фильтра, блок ФПМ настраивают на месте его включения изменением емкости конденсаторов. Для этого используют внешние настроечные перемычки, которые устанавливают между выводами блока, т.е. можно устанавливать и снимать отдельные перемычки, идущие к подстроечным конденсаторам блока.

Критерием настройки является получение максимального напряжения на выходе фильтра, что соответствует примерному равенству напряжений на индуктивности (выводы 23, 11) и емкости (выводы 23,71).

Фильтры ФПМ имеют три выхода, отличающиеся различным выходным сопротивлением (выводы: 12, 61; 12, 62 и 12, 63). Эти выводы используют в зависимости от условий применения РЦ.

На участках с низким сопротивлением балласта при относительно коротких длинах РЦ используют выходы 12, 63 при электротяге и 12, 62 при автономной тяге. Выход 12, 61 используют при централизованном размещении аппаратуры.

Выходное сопротивление блока на выходе 12, 63 составляет примерно 140 Ом. На участках с электротягой при наличии в схеме РЦ защитного резистора (R_з) такое выходное сопротивление обеспечивает оптимальное по условиям работы при низком сопротивлении балласта сопротивление питающего конца (0,4 Ом). На участках с автономной тягой при отсутствии в схеме РЦ защитного резистора сопротивление 0,4 Ом обеспечивается использованием выхода 12, 62 ФПМ с выходным сопротивлением примерно 400 Ом. При этом мощность сигнала с выхода генератора уменьшается более чем в два раза (по сравнению с выходом 12, 63), что упрощает технические решения по использованию на участках с автономной тягой в качестве резервного источника питания аккумуляторных батарей.

Выход 12, 61 имеет выходное сопротивление примерно 800 Ом. Он является наиболее энергетически выгодным и может использоваться в РЦ на участках с нормальным сопротивлением балласта (r_и  1 Омкм). Например, в системе ЦАБ-АЛСО при длине РЦ без изолирующих стыков 1000 м ее работа обеспечивается при r_и = 0,7 Омкм. При выводах 12, 63 работа РЦ была бы возможна при r_и = 0,56 Омкм. Однако это неприемлемо по энергетическим соображениям.

Входное сопротивление ненагруженного фильтра составляет 5,5-6,5 Ом.

В ТРЦ3 в качестве исходных расчетных параметров фильтра ФПМ приняты данные, соответствующие максимальному значению добротности Q_ф.max = 11,7. конструктивно ФПМ выполнен на базе реле НШ.

Внешние настроечные перемычки для блока ФПМ указывают в проектной документации, однако в процессе регулировки ТРЦ они могут быть изменены без внесения изменений в принципиальную и монтажную схемы РЦ.

С выхода фильтра 1/2ФП (рис. 2.13) типа ФПМ8,9,11 (выводы 12, 61) АМ сигнал f 8/8 через цепи передачи сигналов частотной и числовой АЛС (1/2С_бк и 1/2С_рц), а также кабельный резистор 1/2R_к через кабельную линию поступает на первичную обмотку путевого согласующего трансформатора 1/2ПТ типа ПОБС-2А.

Цепи передачи частотной и числовой АЛС имеют на частотах ТРЦ (400…800 Гц) незначительное сопротивление и поэтому существенно не влияют на прохождение сигнального тока ТРЦ.

На передающем и приемном концах ТРЦ для получения необходимого по условиям их работы входного сопротивления устанавливаются кабельные резисторы R_к (R_д). Значение сопротивления кабельного резистора R_к зависит от длины кабельной линии и должно быть указано в проектной документации. В общем случае сопротивление кабельного резистора равно:

R_к = 400 – r_кL_к, где :

r_к – удельное сопротивление кабельной петли, Ом/км;

L_к – длина кабеля, км.

При диаметре жилы кабеля 1,0 мм удельное сопротивление составляет r_к = 47 Ом/км; при диаметре жилы 0,9 мм – r_к = 60 Ом/км; при диаметре жилы 0,7 мм – r_к = 90 Ом/км. При длине кабеля более 10 км R_к = 0. Значение R_к, указанное в проекте, устанавливается в процессе регулировки, если в качестве R_к используется регулируемый резистор. Резистор R_к в широких пределах компенсирует затухание соединительных кабельных лини различной длины, а также исключает шунтирование сигнала АЛС при коротких длинах кабеля в зоне шунтирования. Для защиты от коммутационных и атмосферных перенапряжений на первичной обмотке трансформатора 1/2ПТ устанавливается разрядник 1/2FV типов: РВНШ-250, ВОЦШ-220 или РКН-600.

Путевой трансформатор 1/2ПТ предназначен для согласования низкого сопротивления рельсовой линии с относительно высоким сопротивлением аппаратуры ТРЦ. Коэффициент трансформации его равен 38, при этом входными являются выводы первичной обмотки 1, 4 с перемычкой 2-3, а выходными – выводы II₃, III₃ (при перемычке II₄-III₁). В путевом ящике 1/2ПЯ размещают кроме трансформатора и разрядника предохранитель 1/2FU (АВМ2-15 А) и защитный регулируемый резистор 1/2R_з (РМР1-1,1 Ом, два параллельно). Защитные резисторы R_з обеспечивают нормативное сопротивление конца ТРЦ (передающего или приемного) и защищают аппаратуру БРЦ от асимметрии тягового тока. Оптимальные сопротивления по концам (0,2 – 0,4 Ом) обеспечиваются с учетом возможного сопротивления соединительных проводов (перемычек) между путевым трансформатором и рельсовыми нитями 0,15 Ом. Предохранитель 1/2FU защищает аппаратуру ТРЦ от воздействий тягового тока. На участках с электротягой для выравнивания токов асимметрии могут устанавливаться дроссель-трансформаторы ДТ-0,2; ДТ-0,6; ДТ1-150; ДТМ-0,17 (для метрополитена).

Подключение аппаратуры приемного (релейного) конца аналогично подключению аппаратуры передающего (питающего) конца.

В состав аппаратуры приемного конца (рис. 2.13) ТРЦ 1РЦ входят: предохранитель 1FU, защитный резистор 1R_з, путевой трансформатор 1ПТ (n = 38), разрядник 1FV, кабельный резистор 1R_к, конденсаторы АЛС (1С_бк и 1С_рц), путевой приемник 1П1 типа ПП8/8. На выходе селективного путевого приемника ПП8/8 (выводы 31, 33) включено путевое реле 1П типа АНШ2-1230.

Релейный конец ТРЦ 2РЦ имеет аналогичную схему включения. Различие лишь заключается в том, что последовательно с путевым приемником БРЦ 2РЦ 2П1 (ПП8/8) включен путевой приемник 3П2 (ПП9/12) смежной БРЦ 3РЦ. Приемники 2П1 и 3П2 питаются разными сигнальными токами: f 8/8 и f 9/12, которые вырабатываются генераторами 1/2Г1 (f 8/8) и 3/4Г2 (f 9/12, на рис. 2.13 не показан) соответственно. Сигналы с рельсовой линии (f 8/8 и f 9/12) через согласующие трансформаторы 1ПТ, 2/3ПТ и кабельную линию поступают на входы (выводы 11, 43) путевых приемников 1П1 рельсовой цепи 1РЦ, 2П1 – рельсовой цепи 2РЦ и 3П2 – рельсовой цепи 3РЦ. Настройка входного контура путевого приемника обеспечивает выделение сигнала с несущей частотой, соответствующей типу данного приемника и беспрепятственно пропускает АМ сигналы с другими несущими частотами. К выходам путевых приемников подключены путевые реле 1П, 2П и 3П (типа АНШ2-1230), контролирующие состояние (свободное или занятое) соответствующих ТРЦ (1РЦ, 2РЦ и 3РЦ).

Для повышения устойчивости работы путевого реле при проследовании поездом границы зоны дополнительного шунтирования, когда наблюдается колебание сигнала на входе приемника, к выводам 21, 62 приемника подключается фронтовой контакт своего путевого реле или его повторителя, с помощью которого изменяется порог срабатывания путевого приемника.

Путевой приемник типа ПП (ППМ) предназначен для приема амплитудно-модулированных сигналов и возбуждения путевого реле при свободном состоянии ТРЦ и напряжении АМ сигнала выше определенного порогового значения (чувствительности).

Блок путевого приемника имеет двадцать разновидностей (исполнений), причем первые десять предназначены для линий железнодорожного транспорта, а вторые десять – для линий метрополитена. Исполнения приемника отличаются несущей частотой и частотой модуляции рабочего сигнала. Для линий железнодорожного транспорта блок путевого приемника может иметь следующие обозначения: ПП8/8, ПП8/12, ПП9/8, ПП9/12, ПП11/8, ПП11/12, ПП14/8, ПП14/12, ПП15/8 и ПП15/12.

В числителе указан номер несущей частоты сигнального тока, а в знаменателе – частота модуляции (8 или 12 Гц).

Путевые приемники, используемые для линий метрополитенов, имеют более грубую чувствительность, чем приемники для железнодорожных линий и имеют обозначение: ППМ8/8, ППМ8/12, ППМ9/8…ППМ15/12. Приемник выполнен на базе конструктива реле ДСШ и содержит следующие функциональные узлы: входной фильтр, демодулятор, амплитудный ограничитель, два буферных каскада, два фильтра частоты модуляции, пороговое устройство, выходной усилитель и выпрямитель. Приемник питается переменным напряжением 17,5 В частоты 50 Гц (выводы 21, 22). Допускается изменение напряжения питания от номинального в пределах от 15,7 до 18,4 В.

Входной фильтр приемника предназначен для выделения АМ сигнала с заданной частотой несущей и подавления сигналов с другими несущими частотами, а также сигналов частотной АЛС (АЛСН) и гармоник тягового тока. Полоса пропускания входного фильтра не менее 24 Гц. Его затухание по соседнему каналу (для фильтра с резонансной частотой 420 Гц измеряют на частоте 480 Гц и наоборот) не менее 38 дБ.

Входное сопротивление приемника (определяет входное сопротивление фильтра) на выводах 11, 43 находится в пределах 120-160 Ом и измеряется на средней частоте полосы пропускания фильтра. Средняя частота полосы пропускания может находиться в пределах (f_н  2) Гц, где f_н – номинальное значение несущих частот 420, 480, 580, 720 и 780 Гц.

Допустимый уровень гармонической помехи (по току на входе) у приемников ПП примерно в 8 раз больше, чем у приемников ПРЦ.

Выходное напряжение приемника ПП не менее 4,2 В, коэффициент возврата не менее 0,8. При необходимости фактический коэффициент возврата приемника может быть уменьшен соединением через фронтовой контакт (своего путевого реле) выводов 62, 21 блока. При таком включении после возбуждения путевого реле увеличивается фактическая чувствительность приемника. Это потребует большего снижения напряжения на входе ПП для обесточивания путевого реле.

Для исключения неправильной работы путевых реле при ошибочной установке приемника одного типа вместо другого, эти приемники (так же, как и ПРЦ) имеют разные выводы для подключения путевого реле. При общем выводе 31 выводы 33, 13, 52, 51 и 83 служат для подключения реле у приемников с несущими частотами 420, 480, 720, 780 и 580 Гц соответственно.

Принципиальная схема приемника ППМ не отличается от ПП. Различие состоит лишь в подключении выводов трансформатора Т2.

Мощность, потребляемая приемником от сети питания частотой 50 Гц не превышает 5 ВА.

С помощью двух светодиодов обеспечивается световая индикация состояния приемника ПП. Поочередное мигание светодиодов (с частотой модуляции) указывает на то, что на входе ПП присутствует напряжение сигнала выше чувствительности и все его тракты до второго фильтра модуляции работают нормально.

Ровное свечение одного из светодиодов и потухание другого свидетельствует о занятости РЦ или о повреждении приемника.

В схеме ПП предусмотрена возможность подключения дополнительного путевого реле для организации, при необходимости, схемы контроля залипания якоря основного путевого реле. Дополнительное реле НМШМ-1500 (или другое с аналогичными параметрами) можно подключать к выводу 61 непосредственно, в этом случае схему контроля нужно разрабатывать с учетом возбужденного состояния дополнительного реле при занятой РЦ и обесточенного при свободной.

Дополнительное реле АНШМ2-760 (или другое с аналогичными параметрами) нужно подключать к выводу 61 через конденсатор емкостью 10 мкФ и выпрямительный мост (КЦ402). В этом случае схему контроля разрабатывают с учетом того, что дополнительное реле находится под током при свободном состоянии РЦ и без тока при занятом.

Питание аппаратуры передающего и приемного трактов ТРЦ осуществляется от разных трансформаторов, номинальным напряжением 17,5 В для ПП и 35 В для ГП.

Передача сигналов АЛС может осуществляться как с приемного, так и с передающего концов ТРЦ, и начинается с момента вступления поезда на данную РЦ. Принципы образования кодовых сигналов частотной и числовой АЛС рассмотрены ранее в разделе 2.2.

На рис. 2.15 приведены принципиальные схемы двух перегонных ТРЦ3 для примерного участка автоблокировки АБТЦ при электротяге постоянного тока и наличием числовой АЛС (частотная АЛС отсутствует).

На рис. 2.16 приведены формы сигналов (осциллограммы) на выходе генератора ГП (ГП3), выходе фильтра ФПМ и входе приемника ППМ.

На рис. 2.17 и в табл. 2.9 приведены уровни напряжений и осциллограммы в контрольных точках примерной рельсовой цепи (75) метрополитена.

В состав аппаратуры ТРЦ3 могут также входить [17] следующие блоки: блок выпрямителей сопряжения типа БВС4 (для обеспечения возможности подключения дополнительных прямых повторителей выходных реле приемников к четырем приемникам); уравнивающий трансформатор типа УТ3 (для уравнивания напряжений на приемных концах ТРЦ3); преобразователь типа П12/14 (для резервного электропитания аппаратуры ТРЦ с номинальным напряжением переменного тока синусоидальной формы 17,5 и 35,0 В от батарей постоянного тока с номинальными напряжениями 12 и 14 В).

Для исключения влияния на результаты измерений аппаратура АРС и смежных ТРЦ была отключена. Как видно из таблицы, при прохождении по рельсовой линии форма сигнального тока БРЦ искажается: наблюдается существенный рост заполнения (в паузах АМ сигнала) сигналом несущей частоты, что является следствием влияния входного контура путевого приемника, входное сопротивление которого находится в диапазоне 120-160 Ом. При установке вместо ППМ активного сопротивления 140 Ом (т.е. замены реактивного входного сопротивления приемника активным) форма сигнала во всех контрольных точках ТРЦ повторяет форму сигнала на выходе фильтра ФПМ (точка 1 табл. 2.9).

Уравнивающий трансформатор УТ3 предназначен для уравнивания напряжений на приемных концах рельсовых цепей ТРЦ3 при значительной разнице их длин (более 10 %) и общем питающем конце.

На рис. 2.18 представлена схема УТ3, которая включает в себя трансформатор TV с отводами и конденсаторы C1, C2.

Уравнивающий трансформатор устанавливается на входе путевого приемника РЦ меньшей длины. Выводы 1-2 УТ3 подключаются ко входу приемника ПП. Выводы 3…9 УТ3, к которым подключается кабель, выбираются в зависимости от требуемых коэффициентов трансформации, которые приведены в табл. 2.10.

На несущую частоту сигнала РЦ УТ3 настраивается подключением конденсаторов С1, С2 к соответствующему отводу трансформатора TV путем установки внешних перемычек, которые указаны в табл. 2.11.

Работая в цепи эквивалентного генератора тока, которым служит приемный конец РЦ, уравнивающий трансформатор, являясь повышающим по подключению обмоток, фактически обеспечивает снижение напряжения на входе приемника.

Рисунок 2.15 – Принципиальные схемы двух перегонных ТРЦ3 для примерного участка автоблокировки АБТЦ при электротяге постоянного тока

Рисунок 2.16 – Формы сигналов на выходе генератора ГП (ГП3), выходе фильтра ФПМ и входе приемника ППМ

Рисунок 2.17 – Контрольные точки рельсовой цепи 75

Таблица 2.9 – Уровни напряжений и осциллограммы в контрольных точках РЦ 75

№ контроль-ной точки рис. 2.17	~U, В	Форма сигнала (осциллограмма)
1	12,45
2	12,45
3	12,3
4	0,3
5	0,2
6	0,125
7	0,062
8	0,042
9	1,52
10	1,35
11	1,33

Рисунок 2.18 – Схема трансформатора УТ3

Таблица 2.10

Выводы УТ3	Коэффициенты трансформации
3-9	1,2
4-9	1,37
5-9	1,65
6-9	2,03
7-9	2,44
3-6	2,90
8-9	3,39
4-6	4,16

Таблица 2.11

Несущая частота, Гц	Перемычки
420	10-3
480	10-4
580	10-5
720	10-6
780	10-7

Особенность методики расчета РЦ с общим питающим концом и уравнивающим трансформатором заключается в следующем.

1) Производится расчет РЦ большей длины на минимально допустимое (или нормативное) сопротивление балласта. В результате определяется требуемое напряжение питания этой цепи U_п1 и соответствующее ему сопротивление балласта R_и.

2) Рассчитывается РЦ меньшей длины на сопротивление балласта R_и и определяется требуемое напряжение питания рельсовой цепи U_п2.

3) Определяется расчетный коэффициент трансформации УТ3 из соотношения:

N = U_п1 / U_п2.

4) Из табл. 2.10 выбирается ближайший к расчетному фактический коэффициент N.

5) Определяется напряжение на входах приемников обеих РЦ при напряжении питания U_п = U_п1 и сопротивлении балласта, равном бесконечности.

6) Разделив на N полученное значение напряжения на входе приемника РЦ меньшей длины, определяется верхнее значение этого напряжения при бесконечном сопротивлении балласта.

УТ3 выполнен в нештепсельном исполнении. При расположении на релейных рамах УТ3 занимает место одного реле НМШ. Обмотки 3…9 трансформатора TV УТ3 рассчитаны на значение тока до 0,5 А.

УТ3 имеет следующие данные:

• сердечник Б48 без зазора (материал М1500 НМ3-2);

• выводы и число витков первичной обмотки (3-4) – 19, (4-5) – 23, (5-6) – 21, (6-7) – 15, (7-8) – 21, (8-9) – 54;

• число витков вторичной обмотки (выводы 1-2) – 183;

• диаметр провода 0,5 мм (ПЭТВ);

• между 9 и 10 выводами подключены два параллельно включенных конденсатора по 0,68 мкФ на 160 В (К73-11).

На рис. 2.19 приведена схема включения УТ3 для примерной РЦ 46П.

Рисунок 2.19 – Схема включения уравнивающего трансформатора УТ3 для примерной РЦ 46П