книги из ГПНТБ / Жильцов П.Н. Пособие электромеханику электрической централизации

Г Л А В А

8

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕЛЬСОВЫЕ ЦЕПИ

1. Устройство и характеристика рельсовых цепей

Для автоматического регулирования движения поездов и повыше­ ния безопасности их следования по перегонам и станциям применяются электрические рельсовые цепи. В устройствах электрической центра­ лизации при помощи рельсовых цепей исключается прием поездов на занятые пути, перевод стрелок под составом, а также обеспечивает­ ся световой контроль занятости путей и стрелочных участков на пуль­ те управления или табло.

а также тональной частоты; использованию рельсов для пропуска тягового тока —■двухниточные и однониточные; характеру путевого развития — простые (путь без разветвления) и разветвленные (стре­ лочные путевые участки).

В простейшем виде электрическая рельсовая цепь (рис. 114) сос­ тоит из источника питания 1 (аккумулятора, трансформатора и пр.); реостата 2 для регулирования силы тока в рельсовой цепи и ограниче­ ния его при шунтировании цепи подвижным составом; рельсовых звеньев 3\ стыковых соединителей 4, применяемых для уменьшения электрического сопротивления рельсовых нитей; изолирующих стыков 5, разделяющих путь на отдельные изолированные участки; путевого реле 6, которое контактом 7 управляет огнями светофора, ограждаю­ щего изолированный участок пути.

Нормально, когда рельсовая цепь свободна от подвижного соста­

лесной пары 8 (см. штриховую линию), ток в путевом реле уменьшает­ ся до величины отпадания якоря и контактом 7 цепь светофора

келитовым лаком древесины для рельсов Р43, ІА, ПА и ША, устанав­ ливаемые на сдвоенных шпалах, соединяемых четырьмя сквозными болтами; м е т а л л и ч е с к и е с фибровой изоляцией, изготов-

177

ляемые для рельсов Р43 по черт. № 1036-100, для Р50 по черт. № 1036-200, для Р65 по черт. № 1036-300.

Металлический стык (рис. 115) состоит из двух стальных накла­ док /, боковых фибровых прокладок 2 и 3 и нижней 7, стальных пла­ нок 4, шести путевых болтов 5, пропущенных через фибровые втулки 6, пружинных шайб 8, гаек 9 и торцовой фибровой прокладки 10 толщиной 10 мм.

На электрифицированных участках для пропуска тягового тока в обход изолирующих стыков устанавливают путевые дроссель-транс­ форматоры. Путевой дроссель-трансформатор представляет собой ре­ активную катушку с сердечником, собранным из листовой трансфор­ маторной стали, и двумя обмотками: основной, выполненной из мед­ ной шины большого сечения для пропуска тягового тока, и дополни­ тельной, предназначенной для подключения к ней приборов рельсо­ вых цепей.

Основная обмотка имеет три вывода: два крайних подключают к рельсовым нитям, а средний соединяют сО| средним выводом дрос­ сель-трансформатора смежной рельсовой цепи. Сердечник с обмртками помещают в чугунный корпус и заливают трансформаторным маслом (для охлаждения) до уровня отметки на корпусе.

В нижней части стенки корпуса имеется отверстие с пробкой для спуска масла и попавшей в дроссель воды. Верхнее отверстие с проб­ кой служит для контроля уровня масла. Корпус с крышкой имеет уплотнение из маслостойкой резины.

На участках с электрической тягой постоянного тока дроссель-

В условных обозначениях дроссель-трансформаторов указывается сопротивление основной обмотки переменному току в омах и величина тягового тока на одну рельсовую нить в амперах. Для дроссель-транс­ форматоров типов ДТ-0,2 и ДТ-0,6 сопротивление обмотки измеряют при напряжении 0,5 и 1 ей частоте 50 гц, типа ДТ-1 — при напряже­ нии 0,35 в и частоте 75 гц.

Дроссель-трансформаторы ДТ-0,2 имеют дополнительные секци­

178

2500 в, сопротивление изоляции при +20° С и относительной влаж­

дроссельные перемычки, 3 — скобы крепления перемычек, 4 — двух­ проводная дроссельная перемычка к дроссель-трансформаторам со­ седнего пути, 5 — трех-или четырехпроводная междудроссельная перемычка, 6 — бетонное основание под дроссель-трансформаторы, 7 — бревна для крепления дроссельных перемычек, пропитанные антисеп­ тиком. В местах крепления дроссельные перемычки изолируют хлорви­ ниловыми трубками или используют для этого пластмассовые обо­ лочки кабеля. Отверстия в шейках рельсов под наконечники дроссель­ ных перемычек сверлят диаметром 22 мм.

Рельсовые соединители подразделяются на стыковые и стрелочные. Стыковые соединители применяются следующих типов:

стальные штепсельные черт. № 6605, состоящие из двух 5-мм оцинкованных стальных проволок, к концам которых приварены штеп­ сели, имеющие коническую форму со средним диаметром 10,2 мм. Эти соединители укрепляют на стыковых накладках двумя стальными скобами — клипсами; для установки соединителя в шейках рельсов просверливают отверстия диаметром 9,8 мм\

179

ш

Рис. 117. Установка дроссель-трансформаторов на станции

180

Рис. 118. Схема изоляции одиночного стрелочного перевода

стальные приварные типа СРС-б, изготовляемые из стального троса диаметром 6 мм, длиной 200 мм, заваренные по концам в стальные манжеты;

медные приварные Щ67-00-00, изготовляемые из медного провода марки МГГ сечением 70 мм2, длиной 200 мм, заваренного по концам в стальные манжеты.

Стальные соединители применяют на участках без электротяги, при этом в рельсовых цепях длиной до 2000 м устанавливают штеп­ сельные, свыше 2000 м — приварные. Медные соединители применяют на электрифицированных участках.

Стрелочные соединители применяются следующих типов:

стальные типа I черт. № 6960 длиной 600 мм и типа II № 6954 длиной 1200 мм, изготовляемые из оцинкованного стального троса, состоящего из шести прядей по 7 стальных оцинкованных проволок диаметром 1 мм, общим диаметром 9 мм, заваренного по концам в ко­ нусообразные штепселя; типа III черт. № 6955 длиной 3300мм из стального троса, заваренного по концам в штепселя с резьбой для крепления в шейке рельса при помощи гаек;

медные типа ПЭ черт. № 13449 длиной 3300 мм, типа IIІЭ черт. № 13450 (длина определяется по заказу) и типа ІѴЭ черт. № 13451 длиной 2800 мм, изготовляемые из медного провода и заваренные по концам в стальные конические болты с гайками.

Рельсовые соединители типов ПЭ и IIІЭ при электротяге постоян­ ного тока применяются сечением 70 мм2, а при электротяге переменно­ го тока — 50 мм2.

Стрелочные участки и глухие пересечения изолируют по схемам, приведенным на рис. 118—121. При этом изолирующие стыки уста­ навливают на местах 1 или Г; при автономной тяге стыковые соеди­ нители 2 устанавливают типа СРС-6, стрелочные 4 и 5 — типа II и 6 — типа III, на крестовинах Ѵі8 и Ѵ22 применяют соединители типа III; при электротяге стыковые соединители 2 устанавливают типа Щ67-00, стрелочные 3 и 5 типа ІІІЭ (1200 мм) и 6 ■— типа ПЭ, на крес­ товинах Vt8 и Ѵ22 применяют соединители типа ІѴЭ.

Рельсовые цепи характеризуются электрическим сопротивлением рельсовых нитей постоянному и переменному току, сопротивлением

181

6

6

не более 0,8 ом/км и угле 65°; при 75 гц — не более 1,07 ом/км и уг­

нии его подошвы рельсов сопротивление балласта при дожде умень­ шается до 0,5—0,6 ом-км. При наличии в пути шпал, пропитанных водными растворами солей (хлористый цинк), а также при солончаковой почве сопротивление балласта снижается до 0,2—0,3 ом-км.

Шунтовая чувствительность рельсовой цепи определяется макси­ мальной величиной сопротивления, включенного между нитями рель­ сов, при которой обеспечивается надежное отпадание якоря путевого реле при непрерывном питании или непритяжение его при импульсном питании. Шунтовая чувствительность любой рельсовой цепи, прове­

182

Рис. 121. Изоляция перекрестного съезда с глухим пересечением

Действительное сопротивление поездного шунта, создаваемого колесными парами подвижного состава, не более 0,01—0,02 ом и сос­ тоит из сопротивления колесных пар и переходного сопротивления между колесными парами и рельсами. Сопротивление поездного шунта сильно возрастает при появлении на головках рельс ржавчины, льда, песка, шлака, жировой пленки от нефтепродуктов и т. п. и может увеличиться до нескольких десятков ом.

Рельсовые цепи должны надежно работать в следующих трех ос­ новных режимах:

нормальном (регулировочном), в котором путевое реле свободной от подвижного состава рельсовой цепи должно надежно удерживать якорь (сектор) в притянутом положении при непрерывном питании или надежно притягивать его при импульсном или кодовом питании при наихудших условиях для данного режима;

шунтовом, когда путевое реле рельсовой цепи, зашунтированной колесными парами или испытательным шунтом сопротивлением 0,06 ом, должно надежно отпускать якорь (сектор) при непрерывном питании или не притягивать его при импульсном или кодовом пита­ нии при наихудших условиях для данного режима;

контрольном, в котором при изъятии рельса для замены или при из­ ломе рельса путевое реле должно надежно отпускать якорь (сектор) при непрерывном питании или не притягивать его при импульсном или кодовом питании при наихудших условиях для данного режима.

Кроме того, имеется режим короткого замыкания, когда подвиж­ ным составом шунтируется питающий конец рельсовой цепи и проис­ ходит замыкание ее источника тока на малое сопротивление колес­ ных пар состава; при этом ток и мощность короткого замыкания не должны превышать допускаемую мощность нагрузки источника тока.

На участках с автоматической локомотивной сигнализацией (АЛС) отличают кодированный режим, который характеризуется тем, что с момента вступления поезда на изолированный путевой участок в рель­ совую цепь вместо непрерывного или импульсного питания посылает

183

Наихудшими условиями работы рельсовой цепи являются:

внормальном режиме — наименьшее допустимое напряжение ис­ точника тока, наименьшее сопротивление балласта и наибольшее соп­ ротивление рельсовых нитей;

вшунтовом режиме — наибольшее напряжение источника тока, наибольшее сопротивление балласта и наименьшее сопротивление

рельсовых нитей.

За величину тока надежного отпускания якоря путевого реле рель­ совых цепей с непрерывным питанием при наибольшем допускаемом напряжении источника тока принимают: для электромагнитных ре­

в путевом реле тока равного или меньшего тока надежного непритяжения (70—75% тока полного подъема).

Рельсовые цепи должны быть защищены от различного рода помех, а также от ложного срабатывания при повреждении изолирующих стыков (сход стыков или пробой изоляции), когда смежные рельсовые цепи электрически соединяются между собой.

2. Рельсовые цепи на участках с автономной тягой

Кратко рассмотрим характеристики наиболее распространенных рельсовых цепей, применяемых на участках с паровой и тепловозной тягой.

Рельсовые цепи постоянного тока с путевым реле НР2-2 или НШ2-2

(рис. 122). При путевом реле типа НР2-2 длина рельсовой цепи не более 1500 м, при реле НШ2-2 — не более 1200 м.

Для контроля замыкания изолирующих стыков предусматривают чередование полярности тока на стыках смежных рельсовых цепей. Напряжение на путевом реле регулируют реостатом. Общее сопротив­ ление реостата и подводящих питание проводов должно быть не ме­ нее 2 ом.

Рельсовые цепи переменного тока с путевым реле НРБ, НВШ,

нмвш или АНВШ (рис. 123). Первичные обмотки путевых и коди­ рующих трансформаторов всех рельсовых цепей на станции должны быть включены в одну фазу. Для контроля замыкания изолирующих стыков вторичные обмотки путевых трансформаторов включают так, чтобы обеспечивалось чередование мгновенных полярностей напря­ жений на стыках смежных рельсовых цепей. На смежных концах рельсовых цепей, как правило, устанавливают однотипные приборы: питающие трансформаторы (Т-Т) или путевые реле (Р-Р). При кодирова­ нии с обоих концов применяют разнотипные трансформаторы (К.ПТШ-5 и КПТШ-7). Обмотки путевых реле включают по мостовой схеме с с двухполупериодным выпрямлением.

Рельсовая цепь с путевым реле НРВ1-1000 или НВШ1-800 при ко­ дировании с обоих концов применяется с путевым трансформатором ПТ (при длине рельсовой цепи до 800 м — типа ПТМ, до 1200 м —

184

типа ПОБС-2А); релейным трансформатором РТ типа СОБС-2А, путе­ выми реостатами R a (2x0,6 ом 5 а) и защитным реостатом R 3— 1,2 ом.

Регулировка рельсовой цепи осуществляется изменением напря­ жения на путевом трансформаторе ПТ. Сопротивление путевого ре­ остата R a должно быть не менее 1 ом, а защитного R 3— не менее 1.2 ом. '

Рельсовая цепь с путевым реле НРВ1-250 или НВШ2-200 приме­ няется на некодированных путях с путевым трансформатором ПТ типа ПТМ, путевым реостатом R n (0,6 ом 5 а) и релейным трансфор­ матором РТ типа РТ-3, устанавливаемым в путевом ящике у рельсовой цепи. Рельсовая цепь регулируется изменением напряжения на путе­ вом трансформаторе ПТ. Общее сопротивление путевого реостата Rn и соединительных проводов должно быть не менее 1 ом.

Рельсовая цепь с путевым реле НМВШ2-900/900, НМВШ2-1000/1000 или АНВШ2-2400 при кодировании с обоих концов применяется с пу­ тевым ПТ и релейным РТ трансформаторами типа ПРТ-А, кодирую­ щим трансформатором КТ типа ПОБС-ЗА, реостатами (путевым R n—

КБ4ХІ.

Общее сопротивление реостата R n и соединительных проводов меж­ ду трансформатором ПТ и рельсами, а также реостата R 3 и соедини­ тельных проводов между трансформатором РТ и рельсами должно быть 1,2—2,0 ом. Релейные и релейно-кодирующие провода уклады­ ваются в одном кабеле длиной не более 650 м.

Аппаратура рельсовой цепи без кодирования применяется с пи­ тающим трансформатором ПТ типа ПРТ-А, релейным РТ типа СТ-3,

на стрелочных участках с кодированием по главному и одному из бо­ ковых приемо-отправочных путей при длине релейных проводов раз­ ных рельсовых цепей, укладываемых в одном кабеле, не более 650 м.

185

Ь,

Рис. 124. Разветвленная рельсовая цепь переменного тока с путевым реле НМВШ2 или АНВШ2 на каждом ответвлении

Аппаратура, используемая в таких рельсовых цепях, следующая: путевые реле АСПР, БСПР и ВСПР — типа НМВШ2-900/900 или АНВШ2-2400, включаемые по мостовой схеме с параллельным сое­ динением обмоток; трансформаторы ПТ, 1РТ и 2РТ — ПРТ-А; тран­

Рш — ПЭ-25 47 ом.

При отсутствии кодирования с питающего конца у рельсовой цепи исключаются контакт трансмиттерного реле ТР и искрогасящий кон-

186