Глава III. Электрические рельсовые цепи

1. Общие сведения

В устройствах автоблокировки используются рельсовые цепи с непрерывным и импульсным питанием.

К рельсовым цепям с непрерывным питанием электроэнергия подается непрерывно, вследствие чего якорь (сектор) путевого реле при свободной от подвижного состава цепи остается притянутым и отпадает, когда рельсовая цепь шунтируется.

К рельсовым цепям с импульсным питанием относятся такие цепи, в которые электроэнергия подается импульсами, и при этом якорь путевого реле, при свободной от подвижного состава цепи, вибрирует в такт импульсам тока, подаваемым в рельсовую цепь маятниковым или кодовым трансмиттером.

Рельсовые цепи с непрерывным и импульсным питанием могут быть постоянного и переменного тока.

Аппаратура рельсовых цепей с непрерывным питанием работает в более легком режиме, чем аппаратура импульсных цепей, но зато их максимальные длины значительно меньше. Так, длина рельсовых цепей с непрерывным питанием допускается до 1 500 м, а с импульсным - до 2 600 м.

Вследствие того что импульсные рельсовые цепи могут работать при значительных длинах, их применяют на перегонах; на станциях рельсовые цепи длиной более 1 500 м не требуются, поэтому здесь применяют обычно рельсовые цепи с непрерывным питанием.

Короткие рельсовые цепи на перегонах можно включать и по схемам непрерывного питания. Однако для увеличения безопасности движения поездов, а также для унификации и типизации устройств автоблокировки рельсовые цепи на перегонах применяют только с импульсным питанием вне зависимости от их длины.

При автоблокировке переменного тока импульсные рельсовые цепи особенно выгодны, так как в этом случае импульсы тока шифруются кодовым трансмиттером в коды, зависящие от состояния блок-участков. Такие рельсовые цепи обычно называют кодовыми.

Кодовые рельсовые цепи используют для взаимной связи светофоров и связи их с ограждаемыми блок-участками, а также для передачи на локомотивы сигналов автоматической локомотивной сигнализации и приведения в действие автостопов.

Рельсовые цепи, проектируемые для перегонов и главных станционных путей, должны быть двухниточными и позволять включать (накладывать) кодовый ток автоматической локомотивной сигнализации.

На участках с электротягой, а также на участках, подлежащих электрификации, применяют рельсовые цепи переменного тока. Эти же рельсовые цепи следует применять и на отдельных перегонах, на которых обнаруживаются блуждающие токи, вызываемые обычно электрическим рельсовым транспортом как наземным (например трамвай, так и подземным (различные электрические дороги в шахтах).

При электротяге для уменьшения числа дорогостоящих стыковых дросселей на станциях, главным образом на боковых путях и прилегающих к ним стрелках, допускаются к применению однониточные рельсовые цепи.

В этих цепях, в отличие от двухниточных, для пропуска обратного тягового тока в каждой цепи используются не две, а одна рельсовая нить.

Применение однониточных рельсовых цепей допускается в тех случаях, когда для пропуска тягового тока на станциях двухпутных железных дорог имеется четыре, а на станциях однопутных железных дорог - две параллельные рельсовые нити.

Применяемые в устройствах автоблокировки рельсовые цепи можно распределить на 8 типов (табл. 15).

Таблица 15. Основные типы электрических рельсовых цепей автоблокировки

Общими элементами для всех типов рельсовых цепей являются изолирующие стыки и отчасти различные рельсовые и стыковые соединители. Вся остальная аппаратура для каждого типа рельсовой цепи имеет свои особенности.

Для рельсов Р50 изолирующие стыки (рис. 34, а) укладываются на сдвоенных шпалах, скрепленных четырьмя болтами.

Рис. 34

Для рельсов типов Р43, Р38 и I-а изолирующие стыки (рис. 34, б) имеют металлические накладки, охватывающие не только шейку, но и подошву рельса. Это позволяет устанавливать такие стыки на весу, без применения сдвоенных шпал.

Для рельсов типа III-а изолирующие стыки (рис. 34, в) собираются на сдвоенных шпалах и имеют изолирующие накладки из лигнофоля.

Изоляция стыкуемых рельсов во всех типах стыков достигается фибровыми прокладками и втулками, устанавливаемыми под металлические накладки, под болты и в торцах между рельсами.

Все изолирующие стыки устанавливают на щебеночном основании или сортированном гравии.

Стыковые соединители для участков без электротяги применяют двух типов: стальные штепсельные № 6605-00 (рис. 35, а) в рельсовых цепях длиной до 2 000 м; стальные приварные № Щ-12-00 (рис. 35, б) в рельсовых цепях длиной более 2 000 м. На участках с электротягой применяют медные приварные соединители № Щ-67-00 (рис. 35, в)

Рис. 35

При проектировании расчеты рельсовых цепей производятся для определения условий, необходимых для нормальной их работы при введении новой аппаратуры, при отклонениях от типовых решений и установленных технических норм и параметров. Такие расчеты необходимы также для определения длины и жильности кабелей, связанных с приборами рельсовых цепей, для выявления потребляемых мощностей и т. д.

Согласно техническим условиям проектирования устройств СЦБ для обеспечения нормальной работы рельсовых цепей расчеты должны производиться для определения:

• а) надежности притяжения якоря (сектора) путевого реле при свободной от подвижного состава цепи; при таких расчетах сопротивление балласта и напряжение источника тока принимаются минимальными, а сопротивление рельсовых нитей - максимальным;
• б) надежного отпадания якоря (сектора) путевого реле для цепей с непрерывным питанием и несрабатывания якоря путевого реле для цепей с импульсным питанием при шунтировании их сопротивлением 0,06 ом; сопротивление балласта при этом принимается бесконечно большим, напряжение источника тока - максимальным, сопротивление рельсовых нитей постоянному току - в размере 50%, а переменному - 100% от его максимального значения.

Для путевых реле за надежный ток притяжения принимается номинальное значение тока полного подъема якоря, а при импульсном питании - 1,2 тока срабатывания. За ток отпадания для электромагнитных реле принимают 0,6, а для секторных 0,9 от номинальной величины тока отпадания.

За ток несрабатывания для импульсных реле принимают 0,9 тока срабатывания.

Максимальные расчетные значения сопротивлений двух рельсовых нитей принимаются:

• при штепсельных стальных соединителях для постоянного тока - 0,6 ^ом/_км, а для переменного тока частотой 50 гц - 1 ^ом/_км (при фазном угле 56°);
• при приварных стальных соединителях для постоянного тока - 0,2 ^ом/_км, а для переменного тока частотой 50 гц - 0,85 ^ом/_км (при фазном угле 60°);
• при приварных медных соединителях для переменного тока при частоте 50 гц - 0,8 ^ом/_км (при фазном угле 65°).

Минимальное расчетное сопротивление изоляции рельсовых нитей для всех типов рельсовых цепей принимается 1 ом*км.