Особенности и условия применения

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Рельсовые цепи

2. ельсовые цепи служат для контроля свободности путей и стрелочных секций. Пути станции разделяют на изолированные участки. На их границах устанавливаютсяизолирующие стыки независимо от вида рельсовых цепей. В изолированные участки выделяют станционные пути, стрелочно-путевые участки (стрелочные секции), бесстрелочные участки.

3. Изолированные участки оборудуются рельсовыми цепями, с помощью которых осуществляется контроль их свободности. По своей конфигурации станционные рельсовые цепи бывают неразветвленные и разветвленные.

4. Разветвленные рельсовые цепи устраивают на стрелочных секциях. В одну стрелочную секцию может входить не более трех стрелок. В разветвленных рельсовых цепяхконтролируется свободность всех ответвлений; они, как правило, должны обтекаться током, а на конце каждого ответвления предусматривается установка путевого реле.Изолирующие стыки на станционных путях и стрелочных секциях располагаются на расстоянии не менее 3.5 метра от предельного столбика или рейки в сторону пути.

5. Если изолирующий стык располагается ближе к предельному столбику, он называется негабаритным и на схематическом плане станции обводится кружком. Рельсовая цепь, расположенная за негабаритным изолирующим стыком и примыкающая к устанавливаемому маршруту, контролируется как охранная.

6. Принятый порядок нумерации рельсовых цепей позволяет легко определить ограждаемый участок каждого светофора. Номер последней по ходу поезда (в правильном направлении) рельсовой цепи, входящей в ограждаемый участок светофора всегда соответствует номеру этого светофора. На светофоре появится разрешающее показание после освобождения рельсовой цепи с тем же номером, какой номер имеет светофора. Буквы в обозначении рельсовых цепей смысловой нагрузки в этом случае не имеют.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Современные системы железнодорожной автоматики и телемеханики, применяемые на железных дорогах для регулирования движения поездов, автоматизации процесса расформирования составов на сортировочных горках, а также для обеспечения безопасности движения, строятся на использовании электрических рельсовых цепей как основных путевых датчиков и телемеханических каналов.

За последние годы внедрено и создано большое количество новых видов рельсовых цепей. Значительно изменился и характер работы рельсовых цепей в связи с применением железобетонных шпал, повышенной частоты сигнального тока, полупроводниковых приборов.

Большой вклад в теорию, практику ио усовершенствованию и проектированию существующих и созданию новых видов рельсовых цепей внесли ведущие специалисты ВНИИЖТ (ВНИИАС): М. И. Вахнин, Н. Ф. Пенкин, В. А. Минин, В. С. Дмитриев, В. С. Лучинин, А. А. Талыков, А. П. Разгонов, М. А. Покровский, А. В. Шишляков, ЦШ, ЛИИЖТ: Н. О. Рогинский, ГТСС: П. С. Манусевич, Е. В. Никитина, Д. П. Лаптев, А. И. Ушкалов, Т. Л. Лебедева, Ю. В. Соболев, МИИТа: А. М. Брылеев, Ю. А. Кравцов.

Рельсовой цепью называется электрическая цепь, проводниками которой служат рельсовые нити железнодорожного пути (рис. 6.1). На рис. 6.2 приведено устройство изолирующего стыка в рельсовой цени. Рельсовые цепи являются основным элементом всех устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: автоблокировки, автоматической локомотивной сигнализации, электрической централизации стрелок и сигналов, диспетчерского контроля движения поездов, автоматической переездной сигнализации и ряда других систем.

В этих системах рельсовые цепи выполняют разнообразные и ответственные функции. Они автоматически непрерывно контролируют состояние путевых участков на перегонах и станциях и целостность рельсовых нитей, исключая возможность приема поезда на занятый путь, не позволяют перевести стрелку под составом, а также обеспечивают индикацию контроля свободности или занятости путей и стрелок на аппарате управления; с их помощью передаются кодовые сигналы на локомотив для действия устройств автоматической локомотивной сигнализации, обеспечивается увязка между показаниями светофоров в кодовой автоблокировке; в системах переездной сигнализации они обеспечивают автоматический контроль приближения поездов к переездам и последующий контроль их проследования. Рельсовые цепи являются основой всех разрабатываемых систем автоматического управления и контроля движения поездов на железнодорожном транспорте, в значительной мере повышая безопасность движения поездов.

Рельсовые цепи впервые были применены в 1872 г., и вот уже в течение более 100 лет продолжается их внедрение на железнодорожном транспорте различных стран. Многочисленные попытки заменить рельсовые цепи более совершенными средствами до настоящего времени не дали ожидаемых результатов. Такие устройства нашли лишь ограниченное применение или находятся в стадии разработки и эксплуатационных испытаний.

Трудно или практически невозможно получить в других устройствах такие замечательные свойства рельсовых цепей, как надежное и практически безошибочное фиксирование свободности и занятости путевых участков подвижным составом, не оборудованным специальными устройствами, или при следовании его с неисправными устройствами; автоматический контроль целостности рельсовых нитей; автоматическое восстановление нормальной и безопасной работы без специальных запоминающих устройств после отключения и последующего включения источника питания или при замене аппаратуры и оборудования; непрерывная непосредственная связь между поездами и состоянием пути и ряд других преимуществ.

Вместе с тем рельсовые цепи имеют ряд недостатков, снижающих их эксплуатационно-техническую эффективность: зависимость их работы от состояния верхнего строения пути (балласта, шпал, рельсов, соединителей и других элементов), климатических условий (наиболее неблагоприятны районы с суровым климатом, а также районы, в которых наблюдаются значительные колебания температуры и влажности); ухудшение шунтового эффекта при загрязненности поверхности рельсов и колесных пар; значительные затраты труда и средств на техническое обслуживание и ряд других недостатков. Поэтому создание новых и совершенствование существующих рельсовых цепей совмещаются с научными исследованиями и разработкой устройств, которые могли бы заменить рельсовые цепи.

По устройству и электрическим параметрам рельсовые цепи значительно отличаются от воздушных линий связи и электропередачи, провода которых размещены на большом расстоянии от земли, хорошо электрически изолированы друг от друга и от несущих их опор, а отдельные части проводов в стыках надежно соединены между собой. Поэтому электрические параметры линий связи и электропередачи достаточно стабильны, причем сопротивление изоляции проводов между собой и по отношению к земле достаточно велико. По сравнению с ними рельсовые цепи находятся в более тяжелых условиях, так как их проводники — рельсы — слабо электрически изолированы от земли и друг от друга; изоляторами рельсов являются шпалы, погруженные в балластный слой.

Шпалы и балласт в значительной мере изменяют свою электрическую проводимость в зависимости от наличия в них влаги, изменений окружающей температуры и других факторов. Поэтому сопротивление изоляции рельсовой цепи, или, как принято его называть, сопротивление балласта, получается очень низким и весьма нестабильным (изменяется от 0,25 до 100 Ом • км).

Нормативное сопротивление балласта принято 1 Ом - км.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Рельсовые цепи

2. ельсовые цепи служат для контроля свободности путей и стрелочных секций. Пути станции разделяют на изолированные участки. На их границах устанавливаютсяизолирующие стыки независимо от вида рельсовых цепей. В изолированные участки выделяют станционные пути, стрелочно-путевые участки (стрелочные секции), бесстрелочные участки.

3. Изолированные участки оборудуются рельсовыми цепями, с помощью которых осуществляется контроль их свободности. По своей конфигурации станционные рельсовые цепи бывают неразветвленные и разветвленные.

4. Разветвленные рельсовые цепи устраивают на стрелочных секциях. В одну стрелочную секцию может входить не более трех стрелок. В разветвленных рельсовых цепяхконтролируется свободность всех ответвлений; они, как правило, должны обтекаться током, а на конце каждого ответвления предусматривается установка путевого реле.Изолирующие стыки на станционных путях и стрелочных секциях располагаются на расстоянии не менее 3.5 метра от предельного столбика или рейки в сторону пути.

5. Если изолирующий стык располагается ближе к предельному столбику, он называется негабаритным и на схематическом плане станции обводится кружком. Рельсовая цепь, расположенная за негабаритным изолирующим стыком и примыкающая к устанавливаемому маршруту, контролируется как охранная.

6. Принятый порядок нумерации рельсовых цепей позволяет легко определить ограждаемый участок каждого светофора. Номер последней по ходу поезда (в правильном направлении) рельсовой цепи, входящей в ограждаемый участок светофора всегда соответствует номеру этого светофора. На светофоре появится разрешающее показание после освобождения рельсовой цепи с тем же номером, какой номер имеет светофора. Буквы в обозначении рельсовых цепей смысловой нагрузки в этом случае не имеют.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Современные системы железнодорожной автоматики и телемеханики, применяемые на железных дорогах для регулирования движения поездов, автоматизации процесса расформирования составов на сортировочных горках, а также для обеспечения безопасности движения, строятся на использовании электрических рельсовых цепей как основных путевых датчиков и телемеханических каналов.

За последние годы внедрено и создано большое количество новых видов рельсовых цепей. Значительно изменился и характер работы рельсовых цепей в связи с применением железобетонных шпал, повышенной частоты сигнального тока, полупроводниковых приборов.

Большой вклад в теорию, практику ио усовершенствованию и проектированию существующих и созданию новых видов рельсовых цепей внесли ведущие специалисты ВНИИЖТ (ВНИИАС): М. И. Вахнин, Н. Ф. Пенкин, В. А. Минин, В. С. Дмитриев, В. С. Лучинин, А. А. Талыков, А. П. Разгонов, М. А. Покровский, А. В. Шишляков, ЦШ, ЛИИЖТ: Н. О. Рогинский, ГТСС: П. С. Манусевич, Е. В. Никитина, Д. П. Лаптев, А. И. Ушкалов, Т. Л. Лебедева, Ю. В. Соболев, МИИТа: А. М. Брылеев, Ю. А. Кравцов.

Рельсовой цепью называется электрическая цепь, проводниками которой служат рельсовые нити железнодорожного пути (рис. 6.1). На рис. 6.2 приведено устройство изолирующего стыка в рельсовой цени. Рельсовые цепи являются основным элементом всех устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: автоблокировки, автоматической локомотивной сигнализации, электрической централизации стрелок и сигналов, диспетчерского контроля движения поездов, автоматической переездной сигнализации и ряда других систем.

В этих системах рельсовые цепи выполняют разнообразные и ответственные функции. Они автоматически непрерывно контролируют состояние путевых участков на перегонах и станциях и целостность рельсовых нитей, исключая возможность приема поезда на занятый путь, не позволяют перевести стрелку под составом, а также обеспечивают индикацию контроля свободности или занятости путей и стрелок на аппарате управления; с их помощью передаются кодовые сигналы на локомотив для действия устройств автоматической локомотивной сигнализации, обеспечивается увязка между показаниями светофоров в кодовой автоблокировке; в системах переездной сигнализации они обеспечивают автоматический контроль приближения поездов к переездам и последующий контроль их проследования. Рельсовые цепи являются основой всех разрабатываемых систем автоматического управления и контроля движения поездов на железнодорожном транспорте, в значительной мере повышая безопасность движения поездов.

Рельсовые цепи впервые были применены в 1872 г., и вот уже в течение более 100 лет продолжается их внедрение на железнодорожном транспорте различных стран. Многочисленные попытки заменить рельсовые цепи более совершенными средствами до настоящего времени не дали ожидаемых результатов. Такие устройства нашли лишь ограниченное применение или находятся в стадии разработки и эксплуатационных испытаний.

Трудно или практически невозможно получить в других устройствах такие замечательные свойства рельсовых цепей, как надежное и практически безошибочное фиксирование свободности и занятости путевых участков подвижным составом, не оборудованным специальными устройствами, или при следовании его с неисправными устройствами; автоматический контроль целостности рельсовых нитей; автоматическое восстановление нормальной и безопасной работы без специальных запоминающих устройств после отключения и последующего включения источника питания или при замене аппаратуры и оборудования; непрерывная непосредственная связь между поездами и состоянием пути и ряд других преимуществ.

Вместе с тем рельсовые цепи имеют ряд недостатков, снижающих их эксплуатационно-техническую эффективность: зависимость их работы от состояния верхнего строения пути (балласта, шпал, рельсов, соединителей и других элементов), климатических условий (наиболее неблагоприятны районы с суровым климатом, а также районы, в которых наблюдаются значительные колебания температуры и влажности); ухудшение шунтового эффекта при загрязненности поверхности рельсов и колесных пар; значительные затраты труда и средств на техническое обслуживание и ряд других недостатков. Поэтому создание новых и совершенствование существующих рельсовых цепей совмещаются с научными исследованиями и разработкой устройств, которые могли бы заменить рельсовые цепи.

По устройству и электрическим параметрам рельсовые цепи значительно отличаются от воздушных линий связи и электропередачи, провода которых размещены на большом расстоянии от земли, хорошо электрически изолированы друг от друга и от несущих их опор, а отдельные части проводов в стыках надежно соединены между собой. Поэтому электрические параметры линий связи и электропередачи достаточно стабильны, причем сопротивление изоляции проводов между собой и по отношению к земле достаточно велико. По сравнению с ними рельсовые цепи находятся в более тяжелых условиях, так как их проводники — рельсы — слабо электрически изолированы от земли и друг от друга; изоляторами рельсов являются шпалы, погруженные в балластный слой.

Шпалы и балласт в значительной мере изменяют свою электрическую проводимость в зависимости от наличия в них влаги, изменений окружающей температуры и других факторов. Поэтому сопротивление изоляции рельсовой цепи, или, как принято его называть, сопротивление балласта, получается очень низким и весьма нестабильным (изменяется от 0,25 до 100 Ом • км).

Нормативное сопротивление балласта принято 1 Ом - км.

Особенности и условия применения

Разветвленные рельсовые цепи применяют для контроля свободности стрелочных участков (секций) при установке маршрутов в системе электрической централизации.

Как правило, в разветвленную РЦ включается одна или две одиночных стрелки, а на парковых путях до трех стрелок или одна или две стрелки перекрестного съезда. Разветвленные РЦ изолируются друг от друга стыками для точной фиксации местонахождения поезда. Изолирующие стыки, определяющие одну границу участка, располагаются на расстоянии не менее 3,5 м за предельной рейкой (столбиком), а стыки, определяющие другую границу, размещают у концов рамных рельсов на неразветвленной части (рис.4.1, а).

Рис.4.1 Схемы разделения на изолированные участки станции

Стыки относят от предельной рейки или столбика для того, чтобы при остановке у стыков первой колесной пары подвижного состава его свешивающаяся часть не выходила за предельную рейку.

В условиях метрополитена во многих случаях изолирующие стыки на стрелочных участках не удается расположить с учетом вышеуказанного расстояния. В таких случаях стрелку и часть соединительных путей выделяют в самостоятельный негабаритный стрелочный участок с помощью негабаритных изолирующих стыков (рис.4.1, б). Свободность негабаритного участка проверяется при установке маршрутов по путям, для которых стрелочный участок является негабаритным.

При разделении станции на стрелочные и путевые изолированные участки исходят из условия одновременных передвижений по невраждебным маршрутам, а также с учетом рационального использования и обеспечения надежности работы устройств РЦ.

Расстановка изолирующих стыков, осуществленная по однониточному плану, переносится в схему полной изоляции путей, изображаемую в виде двухниточного плана станции. Двухниточный план разрабатывается для получения чередования мгновенных полярностей тока в смежных РЦ и обеспечения прохождения тягового тока по двух - и однониточным РЦ.

На примерной схеме полной изоляции путевых и стрелочных участков, расположенных по главным путям в зоне промежуточной станции с примыкающей ветвью (рис.4.2), показаны элементы двухниточного плана. Показаны изолирующие стыки, определяющие границы РЦ, а также стыки, устанавливаемые в разветвленных РЦ внутри стрелочного перевода и определяющие совместно со стрелочными соединителями схему изоляции ответвлений. Буквами Р и Т (или П) обозначены приемные (релейные) и питающие концы РЦ; показано подключение к рельсовой линии дроссель-трансформаторов и соединение средних выводов основных обмоток дроссель-трансформаторов смежных РЦ для пропуска тягового тока в обход изолирующих стыков, подключение междупутных рельсовых соединений (перемычек), а также чередование полярностей тока по каждую сторону изолирующих стыков в смежных РЦ и внутри каждой РЦ. Положительная полярность условно изображена утолщенной линией, отрицательная - тонкой.

Рис.4.2 Элементы двухниточного плана

На метрополитене в разветвленных РЦ применяют параллельную схему изоляции ответвлений. При использовании параллельной схемы изоляции изолирующие стыки устанавливают так, чтобы стрелочные соединители обтекались сигнальным током, что гарантирует контроль их исправности. Для этого приемник (путевое реле) РЦ следует подключать к рельсам, в которых имеются изолирующие стыки соединительных путей стрелочного перевода. На примерах разветвленных РЦ 13, 68 и 77 показаны варианты схемы изоляции, в которых обтекаемость стрелочных соединителей сигнальным током обеспечивается, когда путевые реле и изолирующие стыки внутри стрелочных переводов установлены по главному пути.