Схемы замещения электрических РЦ

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.

Параметры и уравнения четырехполюсников

Связь между напряжениями и токами в начале и конце линии устанавливаются при помощи уравнений:

; (2.6)

(2.7)

или

; (2.8)

(2.9)

где A = D = chγℓ; B = Z_Bshγℓ; C = shγℓ/Z_B – коэффициенты рельсового четырехполюсника.

Условия передачи сигналов через рельсовую линию удобно характеризовать рабочими параметрами, к которым относятся:

сопротивление передачи –

; (2.10)

прямое входное сопротивление –

. (2.11)

Если Z_к = Z_в, то Z_вх = Z_в.

В режиме короткого замыкания (к. з.: Z_к = 0)

(2.12)

В режиме холостого хода (х.х.: Z_к = ∞)

(2.13)

Th и cth от комплексного аргумента γℓ при изменении длины рельсовой линии ℓ изменяют свои модули по волнообразному закону, поэтому |Z_к.з.| и |Z_х.х.| также изменяются по волнообразному закону при увеличении ℓ. Для РЦ постоянного тока (γ = α, βℓ = 0) в случае, если R_к ≠ R_в, входные сопротивления R_к.з. и R_х.х. изменяются по плавным кривым, соответствующим изменению thαℓ, cthαℓ.

Аппаратура рельсовых цепей

ИП – источник питания постоянного или переменного тока.

В зависимости от ИП РЦ разделяются на постоянного и переменного тока.

R₀ – комплексное сопротивление ограничителя, предназначено для защиты ИП от КЗ рельсов и регулирования величины сигнального тока РЦ.

Iс –сигнальный ток.

4- изолирующий стык (для разграничения смежных рельсовых цепей).

5- Токопроводящие стыковые соединители.

6- Рельсовые плети.

П – путевое реле.