Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 2 исследование кодовой рельсовой цепи переменного тока частотой 50 Гц
Цель работы:Изучение основных свойств рельсовой цепи в нормальном и шунтовом режимах ее работы.
1. Общие сведения
При электрической тяге постоянного тока на перегонах, оборудованных числовой кодовой автоблокировкой применяют кодовые рельсовые цепи, которые питаются от высоковольтной линии АБ импульсами (кодами) переменного тока промышленной частоты 50 Гц.
Максимальная длина этих рельсовых цепей составляет 2600 м. Датчиками кодов являются трансмиттеры типов КПТШ-515 (КПТШ-5) и КПТШ-715 (КПТШ-7), чередующиеся в смежных цепях для осуществления схемного контроля короткого замыкания (схода) изолирующих стыков. Приборы питания размещают на выходном по направлению движения поезда конце рельсовой цепи, таким образом, коды посылаются с питающего конца рельсовой цепи навстречу движению поезда, чтобы кодовые посылки могли восприниматься приемными катушками локомотива для работы АЛСН. Непосредственно в рельсовую цепь коды подаются контактами трансмиттерного реле Т ячейки типа ТШ-65В. В трансмиттерной ячейке ТШ-65В реле Т является основным, а реле ТИ используется как вспомогательное для защиты контактов реле Т от искрообразования. Защита основана на использовании контура RC, который подключен полностью в момент замыкания контакта Т, а в момент его размыкания включен только конденсатор Си, резисторRи зашунтирован тыловым контактом реле ТИ, включенным по схеме обратного повторителя реле Т.
Для пропуска обратного тягового тока в обход изолирующих стыков на питающем конце рельсовой цепи устанавливается дроссель-трансформатор типа ДТ- 0,6-500, на релейном ДТ- 0,2-500. При двухсторнней АБ каждый конец рельсовой цепи может быть либо питающим, либо релейным, в зависимости от установленного направления движения. В этом случае, чтобы обеспечить возможность независимой регулировки, на обоих концах рельсовой цепи устанавливают однотипные дроссель-трансформаторы ДТ-0,6.
Источником электропитания рельсовой цепи служит путевой трансформатор типа ПОБС-3А, с помощью секционированной вторичной обмотки которого регулируется напряжение на путевом реле.
Ограничителем тока на питающем конце является реактор РОБС-3А с сопротивлением переменному току частотой 50 Гц, равным 45ℓ j 80Ом.
Для компенсации реактивной составляющей рельсовой линии параллельно дополнительной обмотке ДТ-0,6 включены компенсирующие конденсаторы, которые одновременно служат и элементами искрогашения для контактов трансмиттерного реле. Емкость компенсирующего конденсатора определяется из условия резонанса тока при отключенной рельсовой линии. Эта емкость составляет 24 мкФ и собирается из отдельных конденсаторных блоков: двух блоков типа КБ4х1 (Сп1 и Си) и одного блока типа КБ4х4 (СП2).
В качестве путевого приемника используется импульсное поляризованное реле типа ИМВШ-110 с выпрямительным элементом. Для защиты путевого реле от перенапряжений, возникающих при коротком замыкании изолирующих стыков, а также от влияния гармоник тягового тока устанавливается защитный блок-фильтр типа 3БФ-1. Он состоит из защитного нелинейного сопротивления Zдр, активных сопротивлений 60, 30 и 30 Ом и фильтра. Фильтр представляет собой включенные последовательно с обмоткой путевого реле дроссельLф и конденсатор Сф, индуктивность и емкость которых настроены в резонанс напряжений при частоте 50 Гц. Сопротивление фильтра (LфСф) сигнальному току частотой 50 Гц составляет не более 70 Ом, для гармоник тягового тока 300 Гц – не менее 4000 Ом.
При коротком замыкании изолирующих стыков на релейный конец поступает напряжение с питающих концов собственной и соседней рельсовых цепей, что может привести к повреждению полупроводникового выпрямителя реле ИМВШ-110. Для уменьшения перегрузки параллельно реле в блоке ЗБФ.1 включается защитный дроссель Zдр, сопротивление которого изменяется при изменении приложенного напряжения.
Нормально дроссель Zдр имеет большое сопротивление (около 5000 Ом при напряжении 4В) и не мешает работе реле. С возрастанием напряжения до 12В и выше сердечник дросселя насыщается, резко падает его сопротивление (до 20 Ом и ниже), обмотка путевого реле шунтируется и избыточное напряжение падает на защитном резисторе 60 Ом.
Для защиты приборов рельсовой цепи от коммутационных перенапряжений применяются выравниватели оксидно-цинковые типа ВОЦШ-220 или керамические типа ВК-220. В качестве нелинейного сопротивления в них используется варистор (соответственно оксидно-цинковый типа СН2-430 или керамический типа СН1-220). Выравниватели, включаемые параллельно обмоткам дроссель-трансформаторов и изолирующих трансформаторов, шунтируют путевые приборы при появлении на них опасного перенапряжения. Вместо выравнивателей можно использовать вентильные разрядники типа РВНШ-250.