Лабораторная работа № 2 горочные рельсовые цепи с управляемым вентилем Цель работы

Изучить устройство и принцип действия горочных рельсовых цепей с управляемым вентилем, а также провести исследование режимов работы данной рельсовой цепи.

Приборы и аппаратура

1. Реле АНШ2 - 2.

2. Трансформатор ПТМ-А – 2 шт.

3. Переменный резистор 14 Ом.

4. Путевой приемник.

5. Амперметр переменного тока до 0,75 А.

6. Вольтметр переменного тока.

7. Макет рельсовой цепи.

1. Краткие теоретические сведения

Рельсовая цепь с управляемым вентилем (тиристорная ГРЦ) является нормально замкнутой ГРЦ, которая имеет путевой приемник порогового действия, благодаря чему обладает высокой шунтовой чувствительностью и хорошим быстродействием. Данная ГРЦ может использоваться на всех сортировочных горках с любым видом тяги для контроля состояния стрелочных и бесстрелочных участков.

ГРЦ с управляемым вентилем обладает высоким входным сопротивлением, так в ней на релейный конец передается только информационный сигнал незначительной мощности. Благодаря этому вся аппаратура данной ГРЦ располагается на посту и конструктивно выполнена в виде статива ЦРГ – 28, на котором размещается 28 комплектов ГРЦ. Размещение всей аппаратуры на посту и монтаж при помощи штепсельных блоков позволяет ускорить проектирование и монтаж ГРЦ, улучшить обслуживание и сократить количество напольных устройств, что в свою очередь повышает безопасность труда (так как уменьшается необходимость пребывания обслуживающего персонала на горке), а также улучшаются условия для механической очистки путей от снега.

Устройство и принцип действия. Схема нормально замкнутой ГРЦ с управляемым вентилем приведена на рис. 2.1 и состоит из следующей аппаратуры:

- путевой трансформатор ПТ типа ПТМ-А, предназначен для питания рельсовой цепи;

- местный трансформатор МТ типа ПТМ-А, предназначен для питания путевого реле, и устанавливается один на группу до восьми ГРЦ;

- регулируемый резистор R1 с сопротивление 14 Ом, предназначен для регулировки напряжения на входе релейного конца ГРЦ;

- путевой приемник;

- блок медленнодействующих повторителей БМП – 62.

Рис. 2.1. Схема нормально замкнутой рельсовой цепи с управляемым вентилем

Путевой приемник состоит из следующих элементов:

- путевого реле П (малогабаритное штепсельное реле типа АНШ2-2 или НМШ4-3,4), которое является исполнительным органом приемника;

- двух тиристоров VS1 и VS2 типа КУ201Г;

- двух диодов VD1 и VD2 типа Д206Б;

- резистора R2 типа ПЭВ-10-15;

- релейного трансформатора РТ, вторичная обмотка которого секционирована, что позволяет регулировать напряжение на управляющем электроде тиристоров VS1 и VS2.

В нормальном режиме при свободном состоянии участка ГРЦ с управляемым вентилем работает следующим образом:

- на питающий конец рельсовой цепи подается переменный ток частотой 50 Гц от питающего трансформатора ПТ через регулируемый резистор R1;

- по рельсовой линии ток поступает на вход релейного конца, к которому подключена первичная обмотка релейного трансформатора РТ;

- с вторичных обмоток трансформатора РТ снимается управляющее напряжение, которое через диоды VD1 и VD2 поступает на управляющие электроды тиристоров VS1 и VS2;

- тиристоры VS1 и VS2 открываются при поступлении на их управляющие электроды положительной полуволны, совпадающей по фазе с напряжением поступающим от местного трансформатора МТ;

- путевое реле П получает питание через тиристоры VS1 и VS2 от местного трансформатора МТ, в результате чего якорь реле П будет надежно удерживаться в притянутом состоянии при самых наихудших условиях.

При поступлении на тиристоры отрицательной полуволны переменного тока они запираются, т.е. на реле П поступает импульсное питание, поэтому для его сглаживания параллельно обмотке реле П включается резистор R2.

В шунтовом режиме при занятом состоянии участка сигнал на входе путевого приемника снижается, что приводит к закрытию тиристоров VS1 и VS2, и выключению реле П. В путевом приемнике используется два последовательно включенных тиристора, для исключения опасной ситуации из-за ложного контроля свободности рельсовой цепи в случае пробоя одного из них. Импульсный режим питания путевого приемника позволяет перевести схему в состояние ложной занятости в случае неисправности любого элемента схемы.

Схема включения путевого приемника является фазочувствительной, так как включение реле происходит только при совпадении фаз между путевым и местным трансформатором. Для защиты от короткого замыкания изолирующих стыков и помех смежные ГРЦ питают от разных фаз между путевым и местным трансформаторами. В случае замыкания изолирующего стыка, тиристоры не будут открываться сигналом из смежной рельсовой цепи, так как положительная полуволна управляющего сигнала будет поступать на управляющий электрод в момент когда на тиристор будет поступать отрицательная полуволна с местного трансформатора.

Для защиты от кратковременной потери шунта в цепь путевого реле П включены два контакта реле ОСП и ПОСП, входящих в состав блока медленнодействующих повторителей, которые срабатывают от сигналов бесконтактных магнитных педалей.

Параметры и характеристики ГРЦ с управляемым вентилем:

- напряжение питания, В – 220 10%;

- частота питающего напряжения – 50 Гц;

- потребляемая мощность, не более – 15 ВА;

- нормативное сопротивление поездного шунта – 1,5 Ом;

- сопротивление изоляции, не менее – 3 Ом;

- коэффициент возврата приемника по управляющему входу тиристора КУ201Г – 0,7;

- время отпускания приемника при наложении поездного шунта и наихудших условиях для шунтового режима, не более – 0,15 с;

- время срабатывания приемника при снятии поездного шунта и наихудших условиях для нормального режима, не более – 0,15 с;

- максимальная длина соединительного кабеля между рельсами и путевым приемником, при котором не требуется дублирование жил – 500м.

Регулировка ГРЦ с управляемым вентилем.

Каждая ГРЦ с управляемым вентилем требует индивидуальной регулировки, с целью надежного открытия и закрытия тиристоров при требуемых уровнях сигналов. Последовательность регулировки ГРЦ с управляемым вентилем в эксплуатационных условиях:

- установить на первичной обмотке питающего трансформатора ПТ напряжение 190 В, что соответствует наихудшему условию для нормального режима работы ГРЦ. При этом вторичная обмотка трансформатора ПТ должна быть полностью включенной (перемычка 5-6, сигнал снимается с выводов 3-8);

- определить сопротивление изоляции рельсовой цепи методом холостого хода. Для этого необходимо отключить путевой приемник от рельсовой цепи, измерить ток и напряжение на питающем конце ГРЦ и по закону Ома вычислить сопротивление изоляции R_и. Если сопротивление изоляции более 3 Ом, то необходимо подключить к рельсам шунтирующий резистор R_х , чтобы создать общее сопротивление равное 3 Ом;

- подключить к рельсовой цепи приемник и, изменяя сопротивление резистора R1 на питающем конце, установить напряжение на входе путевого приемника равным 2 В;

- отключить от рельсовой цепи шунтирующее сопротивление R_х .

Отрегулированная таким образом ГРЦ с управляемым вентилем будет надежно работать в нормальном и шунтовом режимах без сезонной регулировки.