ТЗА / 1.2

1.2 Складання схем заміщення та розробка алгоритмів розрахунку режимів функціонування рейкового кола

Для розрахунку і дослідження рейкового кола застосовано схеми заміщення. Тобто схеми, які представляють відомі схеми рейкових кіл через А-

параметри. У загальному випадку схема заміщення включає в собі каскадне

з’єднання трьох чотириполюсників (ЧП). Початку рейкового кола із апаратурою (П), безпосередньо рейкової лінії (РЛ) та кінця рейкового кола з відповідною апаратурою (К). До складу чотириполюсника П входять такі елементи рейкового кола як: резистор Rо, ізолюючий трансформатор, дросель-трансформатор, опір з’єднувальних дротів. До складу чотириполюсника К входять: дросель-трансформатор, який встановлений на релейному кінці, ізолюючий трансформатор, опір з’єднувальних дротів. Кожний з елементів також представлений у вигляді чотириполюсника.

Для кожного з п’яти режимів роботи рейкового кола: нормальний, шунтовий, контрольний, режим АЛС та режим короткого замикання(КЗ), складається відповідна схема заміщення.

Схема заміщення кодового рейкового кола приведе на рисунку 1.2.1

Рисунок 1.2.1 - Схема заміщення кодового рейкового кола 25Гц

1.2.1 Складання схеми заміщення рейкового кола у нормальному режимі

Схема заміщення кодового рейкового кола 25 Гц з колійним приймачем реле типу ИМВШ-110 для нормального режиму роботи, яке зображено на рисунку 1.1.1, приведена на рисунку 1.2.2

Рисунок 1.2.2 - Схема заміщення кодового рейкового кола у нормальному режимі

Критерієм оцінки нормального режиму є коефіцієнт перевантаження, який визначається як відношення фактичного значення сигналу на вході приймача до робочого значення сигналу. При розрахунку нормального режиму слід визначити напругу джерела живлення в залежності від параметрів колійного приймача та враховуючи коефіцієнт поширення γ та хвильовий опір Zв рейкової лінії.

Алгоритм розрахунку рейкового кола у нормальному режимі зображений на рисунку 1.2.3.

Розрахунок рейкового кола у нормальному режимі починається із знаходження первинних (опір рельсової петлі та опір ізоляції) та вторинних (коефіцієнта розповсюдження та коефіцієнта поширення) параметрів. Далі знаходимо коефіцієнти рейкового чотирьохполюсника за формулами:

Рисунок 1.2.3 - Алгоритм розрахунку рейкового кола у нормальному режимі

1.2.2 Характеристика шунтового режиму роботи рейкового кола

Критерієм надійності шунтового режима являється відношення:

,

де - коеффіцієнт шунтової ччутливості до нормативного поїздного шунта для будь-якої відносної координати рейкової линії, який вираховується при критичних значеннях основних параметрів для цього режиму.

Схема заміщення в шунтовому режимі зображена на рисунку 1.2.4

Рисунок 1.2.4 - Схема заміщення РК у шунтовому режимі

Алгоритм розрахунку рейкового кола у шунтовому режимі зображений на рисунку 1.2.5.

Рисунок 1.2.5 - Алгоритм розрахунку рейкового кола у шунтовому режимі

Критерієм розрахунку шунтового режиму є чутливість рейкової колії до накладання нормативного шунта Кшн. Для визначення коефіцієнту чутливості знайдено допустиме значення напруги в шунтовому режимі. Для цього повний опір передачі при шунті перемножено на робочий струм колійного приймача. А також використано фактичне значення напруги, яке береться з розрахунку нормального режиму.

1.2.3 Характеристика контрольного режиму роботи рейкового кола

Критерієм надійності контрольного режима служить співвідношення:

,

де - коеффіцієнт чутливості кола до обірваної (пошкодженої) нитки, який знаходиться при критичному наборі основних параметрів для цього режима .

Схема заміщення в шунтовому режимі зображена на рисунку 1.2.6

Рисунок 1.2.6 - Схема заміщення РК у контрольному режимі

Контрольний режим розраховується виходячи із таких понять як: критичний опор ізоляції Riз та місце пошкодження рейки. Цей режим характеризується коефіцієнтом чутливості до пошкодження рейки – відношення допустимої напруги при контрольному режимі до фактичної

напруги, що була визначена при розрахунку нормального режиму роботи. Для визначення допустимої напруги слід перемножити коефіцієнт повернення реле, його робочий струм та опір передачі загальної схеми заміщення при контрольному режимі.

Алгоритм розрахунку рейкового кола у шунтовому режимі зображений на рисунку 1.2.7.

Рисунок 1.2.7 - Алгоритм розрахунку рейкового кола у контрольному режимі

1.2.4 Характеристика режиму АЛС

Критерієм надійності режима АЛСН являється співвідношення:

,

де - фактичний мінімальний струм в рейковій лінії при накладанні нормативного поїздного шунта на віддаленому від генератора кодових сигналів АЛСН кінці рейкової лінії і критичному сполученні основних параметрів для цього режима.

При розрахунку режиму АЛС за критерій оцінки береться коефіцієнт АЛС – це відношення фактичного струму АЛС до нормативного.

Для визначення фактичного струму розраховується опір передачі для даного режиму. Схема заміщення приведена на рисунку 1.2.8.

Рисунок 1.2.8 - Схема заміщення РК у режимі АЛС

Алгоритм розрахунку рейкового кола у шунтовому режимі зображений на рисунку 1.2.9.

Рисунок 1.2.9 - Алгоритм розрахунку рейкового кола у режимі АЛС

1.2.5 Характеристика режиму короткого замикання

До критеріїв режиму короткого замикання відносять струм і потужність генератора.

Зазвичай струм і потужність короткого замикання перевищують струм і потужність при нормальному режимі.

Схема заміщення приведена на рисунку 1.2.10.

Рисунок 1.2.10 - Схема заміщення РК у режимі КЗ

Даний режим характеризується струм Ікз та потужністю Sкз джерела живлення. Для визначення цих параметрів розраховується вхідний опір короткого замикання. А потім із урахуванням фактичного значення напруги розраховуються безпосередньо Ікз та Sкз.

Алгоритм розрахунку рейкового кола у шунтовому режимі зображений на рисунку 1.2.11.

Рисунок 1.2.11 - алгоритму розрахунку рейкового кола у режимі КЗ