Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Рельсовые цепи. Конспект лекций
.pdf
– выравниватели и разрядники, защищают аппаратуру ТРЦ от
атмосферных и коммутационных перенапряжений.
Состав устройств конкретной рельсовой цепи в основном
определяется видом тяги на данном участке.
При автономной тяге устанавливаются согласующие транс-
форматоры с коэффициентом трансформации n = 38, защитные
резисторы 7157 и разрядники РВНШ-250.
При электротяге постоянного тока устанавливаются дроссель-
трансформаторы с n = 38 или, при их отсутствии – согласующие
трансформаторы с n = 38. Кроме того, устанавливаются разрядни-
ки РВНШ-250 или ВОЦШ-220, защитные резисторы РМР-1 и автоматические выключатели АВМ-2.
При электротяге переменного тока совместно дроссель-транс-
форматоры с коэффициентом трансформации n = 3 устанавливают
согласующие трансформаторы c n = 13,3, при отсутствии дроссель-трансформаторов устанавливают согласующие трансформаторы с n = 38. Также устанавливаются разрядники РВНШ-250
или ВОЦШ-220, защитные резисторы РМР-1 и автоматические
выключатели АВМ-2.
На станциях ТРЦ ограничиваются изолирующими стыками.
При пробое изолирующего стыка нормальная работа рельсовой
цепи не нарушается. Следовательно, в случае схода (короткого замыкания) стыков на съезде возможно восприятие «чужого» кода
АЛС при параллельном движении поездов. Поэтому при использовании ТРЦ на станции съезды оборудуются схемой контроля
схода стыков (КСС). Схема КСС представлена на рис. 4.10.
Приемники подключаются по разные стороны стыка последо-
вательно. Если рельсовая цепь свободна, соответствующее путевое
реле находится под током. При коротком замыкании изолирующих
стыков начинает поступать частота от своего генератора в противофазе с частотой, получаемой приемником ПП1. Это приводит
к выключению путевых реле 1П и 2П. Восстановление работы схемы возможно только после устранения схода (замыкания) стыков.
71
ПТ1
ПП1
1П
ПТ2
ПП2
2П
Рис. 4.10. Структурная схема контроля схода стыков
Принципиальные схемы ТРЦ проектируются в соответствии с техническими решениями 419503-00 СЦБ.ТР, указаниями
ГТСС № 1247/1529, 1582, 1535, 1634, 1752 а также сборниками
схем ТРЦ-ЭТ 00 (АЛС 50)-С-96, ТРЦ-ЭТ 50 (АЛС 25,75)-С-96
и ТРЦ-АТ (АЛС 25, 50, 75)-С-96.
Принципы расчета ТРЦ и традиционных рельсовых цепей
схожи, но в настоящее время выполнять расчет ТРЦ для магистрального железнодорожного транспорта имеют право только
две организации: ОАО «НИИАС» и институт «Гипротранссигналсвязь». Также в открытом доступе находятся обобщенные
регулировочные таблицы, разработанные ОАО «НИИАС», и автоматизированное рабочее место анализа работы и построения
72
регулировочных таблиц (АРМ-ТРЦ), разработанное в ПГУПС.
Данные средства могут применяться для анализа работы и построения регулировочных таблиц для железных дорог, не относящихся к магистральным линиям.
Обслуживание ТРЦ выполняется в соответствии с инструк-
цией по технической эксплуатации устройств и систем сигнализации, централизации и блокировки.
Техническое обслуживание ТРЦ основано на результатах
измерений. Так как сигналы ТРЦ имеют сложную форму, при
измерениях следует использовать специализированные измерительные приборы. Изначально для измерения сигналов ТРЦ применялись приборы магнитоэлектрической системы типов В3-38,
В3-38Б, В3-55, Ц4380. К показаниям этих приборов через полученные экспериментально поправочные коэффициенты приводились значения регулировочных таблиц. Следует отметить, что
приборы магнитоэлектрической системы реагируют на средневыпрямленное значение измеряемого сигнала, а шкала размечена
для измерения среднеквадратических (действующих) значений
сигналов синусоидальной формы. Поэтому при измерении сигналов с формой, отличной от синусоидальной, появляется дополнительная погрешность. Кроме того, входное сопротивление
Ц4380 составляет 1360 Ом в диапазоне 0–1,5 В, а сопротивление
входного фильтра путевого приемника ТРЦ лежит в пределах от
120 до 160 Ом. Из-за этого наблюдается занижение напряжения
при измерениях сигналов ТРЦ на входе путевого приемника. По
указанным причинам показания приборов магнитоэлектрической
системы отличались от истинных значений на 10-40 % в зависимости от точки подключения прибора к рельсовой цепи. В настоящее время разработаны специализированные приборы В7–63/1
и ПК-РЦ, которые рекомендованы для выполнения измерений
сигналов ТРЦ.
Новые приборы, к сожалению, также не лишены проблем,
при измерениях напряжений сигналов ТРЦ с помощью приборов
73
типа В7-63/1 и ПК-РЦ наблюдается «плавание» показаний в некотором диапазоне, достигающем 7-10 %. Причем при частоте
модуляции 8 Гц диапазон «плавания» показаний шире, чем при
частоте 12 Гц. А при измерениях теми же приборами в тех же
условиях сигналов синусоидальной формы, например, напряжений питания приемников или генераторов эффект «плавания» показаний не наблюдается. Таким образом, можно предположить,
что указанный эффект связан с формой сигналов ТРЦ.
Конечно, если измерения выполняет добросовестный человек-оператор, он выберет значение из середины диапазона. Но
система диагностики может фиксировать показания во всем возможном диапазоне «плавания», а недобросовестный оператор
будет трактовать результат измерения в свою пользу. Для исследования влияние формы сигналов ТРЦ рассмотрим подробнее
процесс измерений. Расчеты ТРЦ выполняются для среднеквадратических значений (СКЗ) токов и напряжений. Оценка сигналов ТРЦ в процессе эксплуатации также выполняется по СКЗ.
СКЗ определяется как площадь под кривой сигнала, усредненная на некотором интервале. Если сигнал периодический, то
СКЗ любого периода равно СКЗ любого числа периодов. Если же
в интервал измерения входит не целое число периодов сигнала,
то возникает дополнительная погрешность (рис. 4.11).
Механизм влияния формы сигнала заключается в следующем. В зависимости от фазы сигнала в момент начала измерения
при условии, что интервал измерения постоянный и содержит
не целое число периодов сигнала, ограниченная кривой сигнала
площадь будет разной (убедиться в этом можно по рис. 4.11). Следовательно, показания прибора будут «плавать» в зависимости от
фазы сигнала в момент начала измерения и формы измеряемого
сигнала.
С увеличением количества периодов сигнала в интервале
измерения величина погрешности уменьшается, чем объясняется более узкий коридор «плавания» показаний при частоте модуляции 12 Гц и отсутствие «плавания» показаний при измерении синусоидального сигнала частой 50 Гц. Интервал измерения
специализированных измерительных приборов для сигналов
74
ТРЦ примерно равен 1 с, что составляет около 8 периодов сигна-
0,2
0
0,4
0,6
0,8
0,511,5 233,544,5
с
2,5
0,2
0,4
0,6
0,8
с
τ
ла ТРЦ с частотой модуляции 8 Гц, около 12 периодов частотой
12 Гц и около 50 периодов частотой 50 Гц. Уменьшить влияние
данного эффекта можно за счет выбора интервала измерения сигналов ТРЦ в 0,25 с.
U, В
0,511,5 233,544,5
0
U, В
Рис. 4.11. Влияние формы сигнала на результат измерения
2,5
τ
t,
t,
Измерения требуется проводить в селективном режиме
(с фильтрацией). Необходимость селективных измерений можно
проиллюстрировать на следующем примере. Осциллограмма на
входе приемника с параметрами 720/8 представлена на рис. 4.12,
соседний приемник в бесстыковой рельсовой цепи – 780/12.
75
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
t, с
U, В
Рис. 4.12. Осциллограмма сигнала ТРЦ на входе приемника
Рис. 4.13. Спектр сигнала ТРЦ на входе приемника
Как видно, уровень сигнала соседней рельсовой цепи состав-
ляет почти треть от основного сигнала. Результат измерений прибором в широкополосном режиме будет завышен.
76
Кроме того, при занятии рельсовой цепи формируемый код
КЖ подается на вход приемника, который защищен от воздействия данных сигналов селективными входными цепями. Однако
измерительный прибор или модуль системы технической диагностики в широкополосном режиме, подключенные на вход путевого приемника ТРЦ, зафиксируют некоторое значение напряжения, что может ввести оператора в заблуждение.
Еще одной проблемой, связанной с измерениями сигналов
ТРЦ, является необходимость пересчета регулировочных таблиц,
рассчитанных для приборов магнитоэлектрической системы к показаниям приборов типа В7-63, измерительных модулей систем
диагностики. Значения коэффициентов пересчета неоднократно
уточнялись. Для приемников устанавливались коэффициенты пересчета: 1,0 – технологическая карта № 36 сборника «Устройства
СЦБ. Технология обслуживания», 1,3 – письмо № ЦШтех-99/33
от 14.07.09, 1,15 – письмо № ЦШТех-12/96 от 3.08.2012. Для генераторов устанавливались коэффициенты пересчета: 1,35 – технологическая карта № 36 сборника «Устройства СЦБ. Технология обслуживания», 1,3 – письмо № ЦШТех-12/96 от 3.08.2012.
На железных дорогах России ТРЦ эксплуатируются более
25 лет. С того времени требования к рельсовым цепям возросли,
появилась принципиально новая элементная база, стали широко
доступны методы цифровой обработки сигналов. Разработаны
и внедрены системы технической диагностики устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, строятся дорожные
центры мониторинга. В связи с этим появилась потребность совершенствования ТРЦ.
На сегодняшний день введены в эксплуатацию на сети магистральных железных дорог генераторы ГП3С, ГТРЦ, ГП-Ц,
ГМП-2 и приемники ПП3С, ПП4С, ПТРЦ, ПП-Ц, ПМП-3. Вся
указанная аппаратура совместима и взаимозаменяема с аппаратурой ТРЦ3, разработана на основе современной микроэлектронной элементной базы и использует принципы цифровой
77
обработки сигналов, имеет разъемы для подключения к системам технической диагностики. Генератор ГМП-2 и приемник
ПМП-3 входят в состав тональной рельсовой цепи с авторегулированием (ТРЦ-АР).
Аппаратура ТРЦ активно интегрируется в микропроцес-
сорные системы железнодорожной автоматики и телемеханики.
Разработан блок БКРЦ, использующийся в составе системы микропроцессорной автоблокировки АБТЦ-М. Принцип действия
блока основан на сигналах с частотной манипуляцией. Пороговая чувствительность приемника находится в пределах от 23 до
29 мВ.
Для системы микропроцессорной централизации на базе микроЭВМ и программируемых контроллеров (МПЦ-МПК) разработан блок БФРЧ, реализующий функции ТРЦ и осуществляющий кодирование путей сигналами АЛС.
ОАО «Радиоавионика» разработано устройство связи с объектом для контроля рельсовых цепей и формирования кодов АЛСН
и АЛС-ЕН. Устройства могут применяться в микропроцессорной
системе автоблокировки АБТЦ-ЕМ и микропроцессорной системе централизации ЭЦ-ЕМ, а также в составе систем на базе
управляющего вычислительного комплекса УВК РА. В состав
УСО РКЦ входят шкаф контроля (ШК) с микропроцессорными
модулями генератора (МГ) и модулями приемника (МП) и вводно-защитный шкаф (ШВЗ).
78
1. Безродный Б. Ф. Автоматизация расчета параметров и про-
верки ТРЦ / Б. Ф. Безродный, Б. П. Денисов, В. Б. Культин,
С. Н. Растегаев // Автоматика, связь, информатика. – 2010. –
№ 1. – С.15–17.
2. Брылеев А. М. Теория, устройство и работа рельсовых цепей /
А. М. Брылеев, Ю. А. Кравцов, А. В. Шишляков. – М. : Транспорт, 1987. – 344 с.
3. Бушуев А. В. Рельсовые цепи: теоретические основы и эксплуатация : монография / А. В. Бушуев, В. И. Бушуев, С. В. Бушуев. – Екатеринбург : Изд-во УрГУПС, 2014. – 311 с.
4. Бушуев С. В. Обеспечение сходимости и воспроизводимости
измерений сигналов тональных рельсовых цепей / С. В. Бушуев, А. Н. Попов // Транспорт Урала. – 2012. – № 3. – С. 38–42.
5. Бушуев С. В. Особенности измерений сигналов тональных
рельсовых цепей / С. В. Бушуев, А. Н. Попов, К. В. Гундырев // Вестник транспорта Поволжья. – Самара, 2014. – № 5. –
С. 94–97.
6. Воронин В. А. Техническое обслуживание тональных рельсовых цепей : учебное пособие / В. А. Воронин, В. А. Коляда, Б. Г. Цукерман. – М. : ГОУ «Учебно-методический центр
по образованию на железнодорожном транспорте», 2007. –
93 с.
7. Дмитриев В. С. Новые системы автоблокировки / В. С. Дмитриев, В. А. Минин. – М. : Транспорт, 1981. – 247 с.
8. Кораблев Е. А. Новые системы интервального регулирования : метод. указания к лабораторным работам / Е. А. Кораблев. – Екатеринбург, 2009. – 50 с.
9. Котляренко Н. Ф. Электрические рельсовые цепи / Н. Ф. Котляренко. – М. : Трансжелдориздат, 1961. – 327 с.
10. Кравцов Ю. А. Задачи и возможности совершенствования
рельсовых цепей тональной частоты / Ю. А. Кравцов, А. И. Каменев, Н. Н. Балуев, В. А. Клюзко // Автоматика, связь, информатика. – 2014. – № 3. – С.10–12.
79
11. Растегаев С. Н. Автоматизация синтеза и анализа параметров
тональных рельсовых цепей на перегонах: Автореф. … дис.
канд. техн. наук. – СПб., 2011. – 16 с.
12. Федоркин Ю. А. Приемник тональных рельсовых цепей
с цифровой обработкой сигналов / Ю. А. Федоркин // Автоматика, связь, информатика. – 2008. – № 2. – С. 21–22.
13. Федоров Н. Е. Современные системы автоблокировки с тональными рельсовыми цепями : учебное пособие / Н. Е. Федоров. – Самара : СамГАПС, 2004. – 132 с.
14. Измерительно-вычислительные средства в системе автоматизации диагностирования и контроля устройств СЦБ : учебник для вузов железнодорожного транспорта / Сепетый А. А.,
Кольцов В. В., Прищепа В. С., и др.; Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2009. – 416 с.
15. Корректный метод контроля и расчета параметров сигналов
тональных рельсовых цепей / Ю. А. Кравцов и др. // Наука
и техника транспорта. – 2009. – № 4. – С. 37–43. – ISSN 2074-
9325.
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]