Вторичные параметры рельсовой линии

Для любой точки рельсовой линии напряжение и ток можно рас­сматривать как результат распространения двух волн – падающей и от­ра­женной, которые затухают и запаздывают по фазе. Процесс рас­про­странения волн по рельсовой линии характеризуется вторичными или волновыми параметрами: коэффициентом распространения вол­ны γ и волновым сопротивлением Z_в.

Коэффициент распространения волны является в общем случае комп­лексной величиной и имеет размерность, обратную длине:

γ = α + jβ, 1/км. (2.3)

Действительная часть α характеризует затухание волны, а мнимая часть β, называемая фазовым коэффициентом, определяет степень за­паз­дывания волны по фазе при распространении на единицу длины.

Для рельсовой линии коэффициент распространения волны:

γ= =| | =α+jβ, 1/км; (2.4.)

где Z_р – удельное электрическое сопротивление рельсов, Омхкм;

У_и – удельная проводимость изоляции, См/км;

φ – аргумент сопротивления рельсов;

α = |γ|cos – коэффициент затухания;

β = |γ|sin – фазовый коэффициент.

Волновое сопротивление Z_в характеризует сопротивление рель­со­вой линии бегущей волне:

Z_в = =| | , Ом (2.5)

О длине рельсовой линии можно судить по затуханию ( – длина линии), которое испытывает электромагнитная волна при своем распространении. Волновое сопротивление Z_в и коэффициент распро­стра­нения γ зависят от частоты: с её повышением Z_в и γ в зна­чи­­тель­ной степени возрастают, аргумент φ также увеличивается.

В рельсовых цепях постоянного тока (ω = 0) β = 0; α = γ.

Вторичные параметры определяются первичными и последние ока­зывают на них существенное влияние.

При расчете, анализе и синтезе рельсовой цепи (РЦ) ее пред­став­ляют в виде схемы замещения, состоящей из каскадного со­е­ди­­нения четырёхполюсников Н, Р, РЛ

Общая схема замещения сложной РЦ в нормальном режиме.

Н- четырехполюсник, который замещает аппаратуру начала рельсовой цепи.

Aн, Bн, Cн, Dн – коэффициенты этого четырехполюсника.

РЛ – четырехполюсник, замещающий рельсовую линию.

A, B, C, D – коэффициенты данного четырехполюсника.

Р – четырехполюсник, замещающий аппаратуру на релейном конце рельсовой линии.

Aр, Bр, Cр, Dр – коэффициенты четырехполюсника на релейном конце.

Любая сколь угодно сложная схема может быть представлена последовательным соединением простейших ЧП.

Если возьмем

Зависимости между токами и напряжениями в начале и конце рельсовой линии представляются в виде системы уравнений

A1 – коэффициент снижения напряжения в режиме х.х.

B1 – сопротивление передачи ЧП в режиме к.з.

B1=Z1

С1- проводимость в режиме х.х.

D1 – коэффициент снижения тока в режиме к.з.

Важными параметрами ЧП являются:

- входное сопротивление ЧП

где - сопротивление нагрузки ЧП

Чем больше сопротивление нагрузки, тем мощность нагрузки меньше.

- сопротивление передачи ЧП

Коэффициенты ЧП в зависимости от первичных и вторичных параметров рельсовой линии в нормальном режиме.

Где l длина рельсовой линии.