Основы теории рельсовых цепей.

Если РЦ исправна и свободна, то реле находится под током и режим её работы называется нормальным режимом.

Требования к нормальному режиму:

Путевое реле должно находиться под током при самых наихудших условиях. Худшими условиями для нормального режима являются такие, которые препятствуют нахождению реле под током:

Uип – мин,

Zр –макс.,

Zи – (изоляции рельсовой линии) – мин.

Схема рельсовой цепи в шунтовом режиме

Iсш – сигнальный ток в шунтовом режиме.

Основное требование для шунтового режима:

При наложении шунта на рельсовую линию, путевое реле должно обесточиться при самых наихудших условиях для шунтового режима. Наихудшими условиями являются те, которые препятствуют обесточиванию реле.

Uип – макс,

Zр –мин.,

Zи – макс. При этих условиях ток реле в шунтовом режиме Iрш должен быть не более тока надежного тока отпускания якоря реле Iрш≤Iно (ток надежного отпускания). От шунтового режима зависит безопасность движения поездов.

Схема РЦ в контрольном режиме

Контрольный режим – это режим контроля повреждения рельса. Это возможно при изломе рельса из-за перепада температуры, или просто изъятия рельса.

В контрольном режиме путевое реле должно надежно обесточиться.

–вносимое сопротивление в месте повреждения рельса.

–сопротивление изоляции.

Ток проходящий через реле в контрольном режиме должен быть

при самых наихудших условиях для контрольного режима.

Т.е. Uип – макс,

Zр –мин.,

Zи – критическое.

Критическим сопротивление изоляции Zи называется такое сопротивление, при котором сопротивление передачи РЦ минимальное, при этом ток реле в контрольном режиме будет максимальным.

Существует целый ряд методов расчета , но ~ принимают(км), от 500м до 2,5км.

Работа рельсовых цепей в системе автоблокировки простейшего типа

Сложный процесс работы РЦ рассчитывают в трёх основных режимах, соответствующих различным воздействиям: нор­мальном, когда цепь исправна и свободна, шунтовом, когда РЦ шун­тирована колёсными парами, и контрольном, когда РЦ по­вреж­де­на. Поскольку непрерывное воздействие выражается в изменении пер­вичных параметров РЦ, то считается, что на условия работы цепи в каждом из режимов влияют три независимые переменные вели­чи­ны: проводимость изоляции У_и, сопротивление рельсов z и на­пря­жение генератора Ů.

Расчёт РЦ выполняется на основе теории линий и четырёх­по­люс­ников, требующей знания первичных и вторичных параметров РЦ.

Первичные параметры рельсовой линии

Рельсовая линия – это линия с распределенными параметрами.

Электрические свойства рельсовой линии определяются удель­ной электрической проводимостью изоляции у_и 1/Ом · км (Сим/км) или сопротивлением балласта r_б, Омхкм и удельным электрическим сопротивлением рельсов z_p, Омхкм.

Под электрической проводимостью изоляции рельсовой линии подразумевается проводимость для токов утечки от одной нити к другой через шпалы, балласт и грунт.

В общем случае выражение для удельной проводимости изоляции у_и можно представить в виде:

, Сим/км; (3.1)

где q_и – активная составляющая проводимости, Сим/км;

С_иэ – эквивалентная ёмкость для токов утечки, Ф/км;

ω = 2πf – угловая частота сигнального тока, Рад/с,

f – частота сигнального тока.

Нормативная величина максимальной проводимости изоляции (бал­ласта) на отечественных железных дорогах установлена у_и = 1 Сим/км (r_б = 1,0 Ом·км).

Под электрическим сопротивлением рельсов подразумевается сопротивление рельсовой петли (обеих рельсовых нитей), состоящее из сопротивления собственно рельсов и рельсовых стыков.

Удельное сопротивление рельсовой петли определяется как сопро­тив­ление обеих нитей со стыковыми соединителями и накладками, от­не­сенное к 1 км рельсовой нити, и в общем случае является также ком­п­лексной величиной, которая ориентировочно может быть вычислена как:

Ом/км, (2.2)

где r_oa – общее активное сопротивление рельсовой петли, Ом/км;

L – общая индуктивность рельсовой петли, Гн/км.

Величина r_oa включает в себя активное сопротивление собственно рель­сов и стыковых соединителей, а L внешнюю и внутреннюю ин­дук­­тивность рельсовой петли и соединителей.

На основании измерений приняты следующие нормативные вели­чи­­ны максимального удельного сопротивления рельсов Z_p для пере­мен­ного тока: частотой 50Гц – 1,0е^j56° Ом/км при стальных штеп­сельных, 0,85е^j60° Ом/км при стальных приварных и 0, 8е^j65° Ом/км при медных приварных соединителях; частотой 75 Гц – 1,07е^j68° Ом/км и частотой 25Гц – 0,5е^j52° Ом/км при медных приварных соединителях.