Однониточные рельсовые цепи переменного тока 50 Гц при электротяге постоянного тока
1) Отличие однониточных р.ц. от двухниточных.
2) Однониточная р.ц. переменного тока 50 Гц с нейтральным путевым реле (рис. 10.5).
План ответа:
– Элементы р.ц., их назначение.
– Работа р.ц. в различных режимах (нормальный, шунтовой, контрольный).
– Защита р.ц. от тягового тока, пробоя изостыков, ассиметрии.
3) Однониточная р.ц. переменного тока 50 Гц с реле ДСШ-12 (рис. 10.6).
План ответа:
– Элементы р.ц., их назначение.
– Работа р.ц. в различных режимах (нормальный, шунтовой, контрольный).
– Защита р.ц. от тягового тока, пробоя изостыков, ассиметрии.
10.4. Рельсовые цепи переменного тока 25 Гц
Новые линии железных дорог электрифицируют по системе переменного тока 50 Гц, поэтому на таких линиях возможность использования этой частоты для питания рельсовых цепей исключается. Частота сигнального тока 50 Гц в рельсовых цепях становится все более нежелательной на линиях с электротягой постоянного тока и с автономной тягой, где сети с частотой 50 Гц широко применяют для освещения, отопления, работы различных механизмов, машин, электроснабжения ряда систем контроля и управления различными производственными процессами.
При различных повреждениях в этих цепях, в частности при случайном соединении проводов сети электроснабжения с рельсами, возможно попадание токов промышленной частоты 50 Гц в рельсовую цепь. Это может привести к ложной подпитке путевых реле, что недопустимо по условиям безопасности движения поездов.
Одним из возможных вариантов решения этой проблемы является применение рельсовых цепей переменного тока 25 Гц, получивших широкое распространение на линиях с электротягой переменного тока. При внедрении рельсовых цепей переменного тока 25 Гц необходимо предусматривать их кодирование током 50 Гц, так как в системе АЛС на линиях с электротягой постоянного тока используется ток этой частоты. Применять частоту 25 Гц для действия АЛС на участках с электротягой постоянного тока без длительного перерыва действия АЛС на период реконструкции не представляется возможным из-за ряда технических и организационных трудностей, связанных прежде всего с тем, что локомотивы проходят большие расстояния (до 1000 км и более), поэтому переход на другую частоту в системе АЛС должен осуществляться одновременно на участках большой протяженности.
Кроме того, при использовании сигнального тока частотой 25 Гц для передачи сигналов АЛС потребовалось бы увеличить ток в рельсах, так как уровень помех в диапазоне 25 Гц на участках с электротягой постоянного тока значительно выше, чем в диапазоне 50 Гц при той же ширине полосы пропускания приемных устройств.
Рельсовая цепь переменного тока 25 Гц (рис. 10.7) получает питание непрерывным током от преобразователя ПЧ50/25, в качестве путевого используют фазочувствительное реле ДСШ-12. Путевое реле реагирует только на сигнальный ток частотой 25 Гц, так как местная обмотка реле питается током этой частоты. Кодовые сигналы АЛС на частоте 50 Гц передаются контактом реле Т от кодового трансформатора КТ типа ПОБС-ЗА.
Рис. 10.7. Рельсовая цепь переменного тока 25 Гц, кодируемая током 50 Гц
Для разделения источников питания 25 и 50 Гц на питающем конце рельсовой цепи включены электрические фильтры. В цепь передачи сигнального тока 25 Гц включен последовательный колебательный контур с резонансной частотой 25 Гц, образованный конденсатором С1==20 мкФ, реактором L1 и дополнительной обмоткой дроссель-трансформатора ДТ-0,6.
Для частоты тока 25 Гц этот контур оказывает минимальное сопротивление, так как индуктивное и емкостное сопротивления на этой частоте взаимно компенсируются и действует только активное сопротивление, определяемое потерями в контуре. При передаче тока 50 Гц в рельсовую цепь от трансформатора КТ индуктивное сопротивление реактора L1 препятствует прохождению тока 50 Гц через трансформатор ПТ-25. Чтобы сигнальный ток 25 Гц не замыкался через обмотку трансформатора КТ, в цепь передачи кодового тока 50 Гц включен параллельный колебательный контур, образованный реактором L2 и конденсатором С2. Контур настраивается на частоту 25 Гц. Для тока этой частоты контур оказывает наибольшее сопротивление, препятствуя прохождению тока 25 Гц в цепь кодового трансформатора. Эта цепь допускает наложение кодирования и с релейного конца (на рис. 10.7 не показано).
Такую рельсовую цепь регулируют изменением напряжения, снимаемого со вторичной обмотки трансформатора ПТ; кодовый ток АЛС регулируют изменением напряжения, снимаемого со вторичной обмотки кодового трансформатора КТ. Элементы фильтров, питающий и релейный трансформаторы размещают в отдельных блоках — БПК (блок питания и кодирования, устанавливаемый на питающем конце), БРК (блок релейный и кодирования).
Рельсовые цепи переменного тока 25 Гц с реле ДСШ-12 надежно защищены от влияния линий электропередачи промышленной частоты, а также от воздействия гармоник тягового тока, так как путевое реле ДСШ срабатывает только от тока такой частоты, которая подана на его местную обмотку. Защитные фильтры при этом не требуются. Существенным достоинством этой цепи является возможность ее предварительного кодирования током 50 Гц, что повышает надежность действия локомотивных приемных устройств АЛС. Кодовые сигналы АЛС частотой 50 Гц могут включаться предварительно с момента задания маршрута или вступления поезда на предыдущий путевой или стрелочный участок. При одновременной передаче в рельсовую цепь сигнальных токов 25 и 50 Гц путевое реле реагирует только на сигнальный ток частотой 25 Гц, поскольку током этой частоты питается его местная обмотка.
Недостатком схемы является ее сложность, на питающем конце число приборов увеличивается более чем в два раза по сравнению с типовыми рельсовыми цепями переменного тока 50 Гц. Здесь требуются приборы для передачи сигнального тока 25 Гц, приборы для передачи кодового тока 50 Гц для действия АЛС, а также дополнительные приборы для разделения источников питания рельсовой цепи и кодового тока АЛС. Кроме того, вместо дроссель-трансформаторов ДТ-0,2 необходима установка дроссель-трансформаторов ДТ-0,6 (0,3 Ом для сигнального тока 25 Гц). Дроссель-трансформаторы ДТ-0,2 при частоте сигнального тока 25 Гц не могут быть использованы из-за их низкого сопротивления току этой частоты (0,1 Ом).
Вопросы для самоконтроля по пункту: