Надёжность / кустов / курсак 1-3 Ас / рельсовые цепи лр
.pdfМинистерство путей сообщения Российской Федерации
Департамент кадров и учебных заведений
Самарская государственная академия путей соообщения
Кафедра автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте
Методические указания
к выполнению лабораторной работы №5
"Исследование тональной рельсовой цепи"
по дисциплине "Автоматика и телемеханика на перегонах" для студентов специальности 210700
"Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте" дневной и заочной форм обучения
Составители: В.Б. Леушин Р.Р. Юсупов
Самара 2002
УДК 656.259.12
Методические указания к выполнению лабораторной работы №5 "Исследование тональной рельсовой цепи" по дисциплине "Автоматика и телемеханика на перегонах" для студентов специальности 210700 "Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте" дневной и заочной форм обучения. – Самара: СамГАПС, 2002 – 18с.
Утверждены на заседании кафедры 8 октября 2002 года, протокол № 2.
Печатается по решению редакционно-издательского совета академии.
В методических указаниях анализируется устройство, электрическая принципиальная схема, режимы работы, особенности технического содержания и пути повышения надежности тональной рельсовой цепи.
Составители: Леушин Виталий Бениаминович Юсупов Руслан Рифович
Рецензенты: д.т.н. профессор Бестемьянов П.Ф., МИИТ к.т.н. доцент Шумаков В. М., СамГАПС
Редактор Егорова И.М.
Компьютерная вёрстка: Пересыпкина Д.А.
Подписано в печать 3.12.2002. Формат 60х84 1/16. Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. печ. л.1,1. Тираж 100. Заказ №150.
©Самарская государственная академия путей сообщения,2002
2
Содержание
Введение……………………………………………………………………………………..4
1.Цель лабораторной работы……………………………………………………………5
1.1.Общие требования к выполнению лабораторной работы………………5
1.2.Подготовка к лабораторной работе…………………………………………5
1.3.Порядок допуска к лабораторной работе…………………………………..5
1.4.Подход к экспериментальным исследованиям и представление анализа полученных результатов………………………………………………………6
1.5.Порядок отчета по лабораторной работе…………………………………..6
1.6.Правила техники безопасности при выполнении лабораторной работы…………………………………………………………………………….6
2.Общие сведения о тональных рельсовых цепях……………………………………7
3.Порядок выполнения лабораторной работы………………………………………..11
3.1.Лабораторный стенд и измерительные приборы…………………………11
3.2.Исходные данные и подготовка к работе…………………………………..12
3.3.Вопросы для подготовки к отчету……………………………………………12
4.Экспериментальные исследования…………………………………………………..13
4.1.Общие положения………………………………………………………………13
4.2.Исследование рельсовой цепи в нормальном режиме работы………..13
4.3.Исследование рельсовой цепи в шунтовом режиме работы…….…..…14
4.4.Исследование рельсовой цепи в режиме короткого замыкания….…..15
5.Порядок оформления отчета по лабораторной работе…………………………..16
Контрольные вопросы……………………………………………………………………..16
Библиографический список……………………………………………………………….17
3
Введение
Современное развитие научной и технической мысли направлено на повсеместное внедрение цельносварных рельсовых плетей на перегонах железных дорог. Такая конструкция верхнего строения пути значительно повышает долговечность самого пути, улучшает качество канализации тягового тока и повышает надежность работы рельсовых цепей (РЦ), т. к. в рельсовых линиях (РЛ) отсутствуют изолирующие стыки (ИС).
Вусловиях эксплуатации цельносварных рельсовых плетей могут функционировать только те виды автоблокировки (АБ), в которых применяются т. н. неограниченные рельсовые цепи, т. е. РЦ без ИС.
Внастоящее время разработаны и внедряются ряд РЦ без ИС: тональные РЦ типа ТРЦ3 и ТРЦ4 систем АБТ, ЦАБ, ЦАБ-АЛСО и тональные РЦ систем АБЕ2 и АБ-ЕУ.
Настоящие методические указания позволяют ознакомиться с особенностями рельсовых цепей типа ТРЦ3. Этот вид РЦ выполняет только функцию системы контроля рельсовых линий (КРЛ), т. е. осуществляет контроль состояния пути (занятость или свободность от подвижного состава, целостность рельсов).
Сигналы ТРЦ являются продуктами двойной модуляции – первичной и вторичной [1]. Первичная модуляция предназначена только для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) ТРЦ (данный тип РЦ каналов связи не использует). Информационным параметром сигналов в этом случае является только частота.
Первичная модуляция осуществляется выбором комбинации частот несущей и модулирующего сигнала, которые в смежных и параллельно расположенных РЦ чередуются. Частоты несущей сигнала выбираются в поддиапазонах, расположенных между гармониками тока промышленной частоты. Учитывая то, что диапазон от 25 до 375 Гц уже используется в РЦ других систем АБ, в ТРЦ применяются частоты несущих в диапазоне от 420 до
780 Гц.
Частота первой гармоники модулирующего сигнала принята равной 8 или
12 Гц.
Таким образом, «маркировка» сигнала конкретной ТРЦ осуществляется частотой несущей и модулирующего сигнала, что практически исключает опасное взаимное влияние ТРЦ друг на друга.
Вторичная модуляция предназначена для контроля состояния рельсового пути. Она осуществляется в РЛ изменением их передаточных функций при обрыве рельсовых нитей (РН) или их замыкании колесными парами подвижных единиц. Информационным параметром сигналов при этом является амплитуда. Контроль состояния РЛ основывается только на непрерывной оценке абсолютного значения амплитуды сигнала ТРЦ.
Обнаружение сигналов в системе КРЛ осуществляется амплитудным способом, который подразумевает обнаружение посредством сравнения текущей амплитуды сигнала с некоторым пороговым значением.
4
Разработка тональных РЦ в нашей стране началась в 60-х годах прошлого столетия. К.т.н. Ефимов Г. К. и Пугин Г. К. под руководством д.т.н. профессора Брылеева А. М. предложили т. н. тональные гетеродинные РЦ. Ученые ВНИИЖТ к.т.н. Шишляков А. В. Дмитриев В. С. предложили архитектуру современных ТРЦ, которая используется в ТРЦ3, и рассматривается в данных методических указаниях.
В МИИТе под руководством и при непосредственном участии д.т.н. Белякова И. В. разработаны и внедряются кодовые тональные РЦ на микропроцессорной элементной базе с несущей сигнала на частотах 1953, 2170, 2441 и 2790 Гц, в которых осуществлен квазикогерентный прием сигналов и применена двукратная фазоразностная модуляция (ФРМ-2).
1. Цель лабораторной работы
1.1.Общие требования к выполнению лабораторной работы
Лабораторная работа по исследованию тональной рельсовой цепи ТРЦ3 предназначена для более глубокого изучения ее конструктивных особенностей, особенностей работы РЦ в различных режимах и в условиях воздействия синусоидальных аддитивных помех.
Врезультате выполнения лабораторной работы студент должен:
-знать устройство, принцип действия и основные характеристики путевых генератора, фильтра, приемника и других элементов ТРЦ;
-уметь исследовать работу РЦ в нормальном, шунтовом режимах работы и режиме короткого замыкания;
-ознакомиться с перспективами обеспечения максимальной пропускной способности участков ж.д. и повышения безопасности движения поездов.
1.2. Подготовка к выполнению лабораторной работы
При подготовке к выполнению лабораторной работы студентам необхдимо:
1)ознакомиться с содержанием работы по данным методическим указаниям;
2)изучить элементы ТРЦ3, используя лекции, учебники, справочные материалы и литературу, указанную в данных методических указаниях;
3)подготовиться к отчету: представить варианты необходимых расчетов, схемы опытов, таблицы для записи экспериментальных данных, необходимые расчетные формулы. Подготовленный материл по отчету представляется преподавателю каждым студентом.
1.3. Порядок допуска к лабораторной работе
Перед выполнением работы производится опрос студентов по предварительно подготовленному материалу работы и по вопросам, представленным в п.3.3.
5
1.4. Подход к экспериментальным исследованиям и представление анализа полученных результатов
Перед началом экспериментальных исследований необходимо проделать следующее:
а) изучить и запомнить все токоведущие элементы стенда, где присутствует напряжение выше 50 В и которые кондуктивно связаны с питающей сетью лаборатории;
б) к работе с измерительными приборами и устройствами лабораторного стенда студенты допускаются после получения разрешения преподавателя;
в) полностью подготовленный стенд проверяется каждым студентом, после чего предъявляется преподавателю;
г) подключение стенда к источнику питания производится с разрешения преподавателя;
д) при записи показаний приборов обязательно указывать единицы измеренных величин;
е) по окончании каждого опыта, прежде чем отключить стенд от источника питания, необходимо оценить полученные результаты и предъявить их преподавателю для контроля.
При обработке экспериментальных данных и последующем анализе полученных результатов необходимо соблюдать следующее:
а) все графики и диаграммы вычерчиваются на миллиметровой бумаге или на листах в клетку. При этом по осям координат указываются стандартные буквенные обозначения величин и единицы измерения;
б) при изображении на одном графике нескольких различных величин необходимо построить дополнительные шкалы параллельно основным;
в) на графиках экспериментальные данные должны быть указаны точками; г) графики, диаграммы и схемы выполняются аккуратно с использованием
соответствующих ГОСТов и снабжаются заголовками.
1.5. Порядок отчета по лабораторной работе
Каждый студент должен предъявить преподавателю аккуратно выполненный отчет.
В процессе отчета по лабораторной работе проверяются знания по технике проведения эксперимента и пониманию результатов проведенных опытов. Каждый студент должен ответить на вопросы, указанные в п.3.3.
1.6. Правила техники безопасности при выполнении лабораторной работы
Правила техники безопасности изложены в инструкции про проведению работ в лаборатории "Автоматика и телемеханика на перегонах", которая изучается студентами в начале каждого семестра с последующим подтверждением этого росписью в специальном журнале.
6
2. Общие сведения о рельсовых цепях типа ТРЦ3
Рельсовые цепи типа ТРЦ3 применяются в системах АБ при любом виде тяги и при любом расположении аппаратуры (централизованном и децентрализованном). Исторически свое название ТРЦ3 получили согласно очередности разработки. Тональные РЦ с несущей на частотах 425, 475, 525, 575, 725 и 775 Гц были разработаны ранее и поэтому получили название ТРЦ2, а РЦ с несущей на частотах 4,5; 5,0 и 5,5 кГц – ТРЦ4.
На рис. 2.1 представлен фрагмент схемы расположения ТРЦ на перегоне, оборудованном устройствами системы АБТ. Схема позволяет на примере одного блок-участка (БУ) уяснить назначение ТРЦ3 и ТРЦ4.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lбу №6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
А2 |
|
|
|
|
|
|
|
А1 |
|
|
Б1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А2 |
|
|
|
|
|
А1 |
|
|
Б2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 м |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПА2 |
|
|
ПА1 |
|
ГП4 |
|
|
ПБ1 |
|
ПБ2 |
|
|
|
|
|
ГП3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПА2 |
|
ПА1 |
|
ГП4 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РШсв. 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РШсв. 4 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.1. Схема расположения ТРЦ на перегоне
Границы БУ определяют ординаты проходных светофоров 4 и 6. Длина БУ 6 равна величине lбу. Блок-участок имеет четыре контрольных зоны: за светофором №6 зоны Б1 и Б2, перед светофором №4 зоны А2 и А1.
Зоны А1 и Б1 контролируют РЦ типа ТРЦ4 (путевой генератор ГП4, путевые приемники ПА1 и ПБ1). Зоны А2 и Б2 контролируют РЦ типа ТРЦ3 (путевой генератор ГП3, путевые приемники ПА2 и ПБ2).
Рельсовые цепи ТРЦ4 имеют высокую частоту несущей сигнала и поэтому посредством их контролируются наиболее точно границы БУ. Основную часть блок-участка контролирует РЦ типа ТРЦ3, т. к. частота ее несущей позволяет контролировать РЛ длиной до 1000 м. Рис. 2.1 показывает, что к одной и той же точке РЛ подключены два приемника – ТРЦ3 и ТРЦ4. Бывают варианты, при которых к одной и той же точке РЛ подключены путевой генератор ТРЦ3 и приемник ТРЦ4. Возможны и другие варианты.
На рис. 2.2 представлена электрическая принципиальная схема рельсовой цепи ТРЦ3.
Приемная и передающая аппаратура подключена к РЛ через согласующий трансформатор ТП типа ПОБС-2А с коэффициентом трансформации n = 38. Для защиты от влияния тягового тока, вызванного его асимметрией (если не превышаются нормативные значения) ПТ подключен к РЛ через два параллельно соединенных защитных регулируемых сопротивления Rз с величиной сопротивления каждого 1,1 или 0,6 Ом.
7
2П |
3П |
|
4П |
Rз |
АВМ |
Rз |
АВМ |
|
|
||
|
ПТ |
|
ПТ |
РВНШ |
ПЯ |
РВНШ |
ПЯ |
|
|
||
С |
к ПДУ |
С |
к ПДУ |
|
АЛСН |
|
АЛСН |
ПРЦ4 |
ПП |
ФПМ |
|
|
|
||
П2 |
П3 |
ГП |
|
|
РШ |
||
|
РШ |
|
|
Рис. 2.2. Электрическая принципиальная схема ТРЦ3.
Общее сопротивление Rз и соединительных проводов должно составлять 0,3 – 0,4 Ом. Защита ПТ и приемно-передающей аппаратуры от влияния тягового тока, вызванного его асимметрией в РН, если асимметрия превышает допустимые значения, осуществляется посредством автоматического выключателя многоразового действия АВМ2-15А.
Защита приемо-передающей аппаратуры от перенапряжений, вызванных коммутацией тягового тока и атмосферных перенапряжений осуществляется разрядниками РВНШ или защитными устройствами УЗТ. Согласование передающих устройств ПДУ канала АЛСН с приемо-передающей аппаратурой ТРЦ3 осуществляется с помощью конденсатора С емкостью 4 мкФ.
На передающем конце ТРЦ3 установлен путевой генератор типа ГП, подключенный ко входу ПТ через фильтр типа ФПМ.
Путевой генератор типа ГП имеет две разновидности: ГП8,9,11 и ГП11,14,15. Цифры обозначают номер гармоники, кратной частоте промышленного тока. Таким образом, генератор ГП8,9,11 формирует сигнал с частотой несущей 420, 480 и 580 Гц, ГП11,14,15 – с частотой несущей 580, 720 и 780 Гц.
Генератор ГП формирует и усиливает сигнал ТРЦ, который представляет собой прямоугольные импульсы со скважностью два и частотой следования импульсов 8 или 12 Гц, заполненные несущей частотой 420 ÷ 780 Гц.
Настройка частот несущего и модулирующего сигналов осуществляется внешними перемычками.
Номинальная мощность генератора составляет 20 ВА.
Путевой фильтр ФПМ подавляет паразитные продукты амплитудной модуляции, тем самым окончательно формируя сигнал ТРЦ. Кроме этого ФПМ выполняет важные функции по защите выходных цепей ГП от влияния токов АЛСН, а также от индуктивного влияния через кабель с ПТ токов, вызываемых коммутацией тягового тока и атмосферными перенапряжениями. Путевой фильтр обеспечивает оптимальные значения выходных и входных сопротивлений аппаратуры передающего конца, улучшая условия эксплуатации ТРЦ в различных режимах работы.
8
На приемном конце ТРЦ3 установлен путевой приемник типа ПП, к выходу которого подключено реле типа АНШ.
Путевой приемник ПП имеет 10 разновидностей: ПП8-8, ПП8-12, ПП9-8,
ПП9-12, ПП11-8, ПП11-12, ПП14-8, ПП14-12, ПП15-8, и ПП15-12. Первое число обозначает номер гармоники, кратной частоте промышленного тока, за которой располагается несущая сигнала ТРЦ, а вторая – частоту следования модулирующих прямоугольных импульсов.
ПП принимает из РЛ сигнал ТРЦ и при свободности пути и целостности обоих РН возбуждается путевое реле П3. Номинальная чувствительность ПП составляет 0,35 В.
Питание аппаратуры ТРЦ3 можно осуществлять от трансформаторов типа ПОБС-5А или СОБС-2А. Путевой генератор - переменным током напряжения 35 В, а путевой приемник – переменным током напряжения 17,5 В. Следует особо отметить, что эти цепи питания должны быть кондуктивно разделены.
На рис. 2.3 представлена структурная схема ТРЦ, которая поможет уяснить механизм ее работы.
Гпн 
М 
УП
Р 
ВУ 
ФПМ 
АО
СТ 
Rз 
АВМ 
РЛ 
АВМ
Rз 
СТ 
АО
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УЗС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УЗС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
Гн |
Гм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГП |
|
|
|
|
|
ПДУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТПС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
ВхФ |
|
М-1 |
|
АО |
|
|
БФ1 |
|
|
|
ПФ1 |
|
|
БФ2 |
|
|
РУ1 |
|
|
У |
|
|
ПФ2 |
|
|
В |
|
|
|
|
РУ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПП |
|
|
|
|
|
ПДУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.2.3. Структурная схема ТРЦ
Данная схема составлена на основе [3]. Важнейшими составными частями ТРЦ являются передающие устройства ПДУ, тракт передачи сигналов ТПС, состоящий из устройств защиты и согласования УЗС на передающем и приемном концах и рельсовой линии РЛ, и приемные устройства ПРУ.
Как было показано выше, особенностью ТРЦ является то, что для обеспечения ЭМС, т. е. исключения взаимных влияний РЦ, которые могут повлечь ошибку первого рода – ложную свободность, сигналы смежных и расположенных параллельно РЦ маркируются прямоугольными импульсами, частота следования которых 8 или 12 Гц. Кроме этого осуществляется чередование частот колебаний несущей сигнала в смежных и параллельных РЦ.
Вэтой связи ПДУ содержит:
1)генератор несущей сигнала Гн, который состоит из: генератора первичной несущей сигнала Гпн, вырабатывающего колебания с
указанными выше частотами; генератора маркирующего сигнала Гм, вырабатывающего прямоугольные импульсы со скважностью два; модулятора М, формирующего сигнал ТРЦ посредством манипуляции амплитуды первичной несущей сигнала импульсами, поступающими с
Гм.;
9
2)предварительный усилитель УП, который согласует Гпн с регулятором выходного напряжения;
3)регулятор выходного напряжения Р, который регулирует напряжение на входе выходного усилителя и осуществляет кондуктивную развязку между Р и ВУ;
4)выходной усилитель ВУ, осуществляющий усиление мощности сигнала до необходимого уровня; работает в ключевом режиме;
5)путевой фильтр ПФМ – полосовой фильтр, окончательно формирующий сигнал ТРЦ и защищающий электронные элементы ГП от перенапряжений.
Тракт передачи сигнала ТПС включает в себя:
1)устройства защиты и согласования УЗС на передающем и приемном концах ТРЦ, содержащие амплитудные ограничители АО (разрядники РВНШ), защищающие ФПМ от перенапряжений, согласующие трансформаторы СТ ПОБС-2А, защитные сопротивления Rз и автоматические выключатели многоразового действия АВМ;
2)рельсовую линию РЛ, которая является линией связи с распределенными параметрами и модулятором для реализации вторичной модуляции сигнала ТРЦ. Кроме того, рельсовые нити в РЛ выполняют важнейшую функцию – пропуск «обратного» тягового тока.
Приемное устройство ПРУ состоит из путевого приемника ПП и второго решающего устройства РУ2. В свою очередь ПП состоит из обнаружителя сигнала ОС, выходного усилителя У, второго полосового фильтра ПФ2 и выпрямителя В.
Путевой приемник содержит следующие функциональные элементы (элементы (1) – (7)) образуют обнаружитель сигнала ОС):
1)входной фильтр ВхФ – полосовой фильтр со средней частотой, равной частоте несущей сигнала ТРЦ, подавляющий составляющие помех вне рабочей полосы сигнала (гармоники тягового тока, сигнал АЛСН и т. д.);
2)демодулятор М-1, выделяющий огибающую сигнала ТРЦ;
3)амплитудный ограничитель АО, ограничивающий уровень огибающей сигнала для уменьшения влияния модулирующих сигналов друг на друга в первом полосовом фильтре ПФ1;
4)первый буферный каскад БФ1, являющийся согласующим элементом между АО и первым полосовым фильтром ПФ1;
5)первый полосовой фильтр ПФ1, осуществляющий селекцию одного из модулирующих сигналов (зависит от настройки на 8 или 12 Гц);
6)второй буферный каскад БФ2, являющийся согласующим элементом между ПФ1 и первым решающим устройством РУ1;
7)первое решающее устройство РУ1, выполняющее функцию порогового элемента с высоким коэффициентом возврата (0,9);
8)выходной усилитель У, увеличивающий мощность сигнала с выхода РУ1 до уровня, необходимого для нормальной работы РУ2 (реле АНШ);
10