Выбор рельсовых цепей для станции и перегона. Анализ режимов работы рельсовых цепей, страница 3

.

Используя метод ХХ и КЗ, получаются выражения:

;

;

;

.

После решения вышеприведенной системы уравнений, находим значения коэффициентов рельсового четырехполюсника:

,     ,

,                          .

Подставляя полученные значения коэффициентов в выражения для Zпош, получим

.

При наложении шунта на релейном конце (х=0) и на питающем конце (х=) коэффициенты рельсового четырехполюсника упрощаются:

,   ,   ,   ;

,   ,   ,   .

Наиболее удобно произвести определение коэффициента шунтовой чувствительности на основе критерия , так как в этом случае напряжение Uмин получено ранее при анализе нормального режима, а напряжение Uш для общей схемы замещения равно:

, где .

Для РЦ с фазочувствительными приемниками следует учитывать уменьшение величины Кш при изменении угла расстройки с наложением шунта

,

где - аргумент напряжения Uмин, - аргумент напряжения Uш, - идеальный угол.

3.4.  Анализ контрольного режима

Цель исследования: определение чувствительности к обрыву рельсовой нити – Кк при наихудших условиях (Zмин, Rи крит) при обрыве в любой точке.

Реакция РЦ на повреждение рельса также как и в шунтовом режиме выражается в увеличении сопротивления передачи. При этом ток в путевом приемнике снижается до значения меньших тока надежного выключения  . Коэффициент  может быть получен прямым методом непосредственно из критерия:

, а также косвенными методами:

·  Сравнением сопротивлений передачи в нормальном и контрольном режимах

;

·  Сравнением напряжения  источника питания РЦ в нормальном режиме с напряжением , которое потребуется иметь в контрольном режиме, чтобы обеспечить в приемнике ток надежного выключения

.

Для расчета  любым методом требуется найти сопротивление передачи основной схемы замещения .

Схема замещения: в контрольном режиме основная схема замещения рельсового четырехполюсника изменяется, так как она должна учесть влияние проводимости земли, а также влияние соединений между средними точка дроссель-трансформаторов,  создающими пути тока утечки в обход места обрыва. В схеме замещения элементарного отрезка приняты следующие условные обозначения:  и  -  удельная проводимость между рельсами и землей;  - удельная проводимость верхнего слоя балласта и шпал без влияния земли;  и  - удельное сопротивление одиночных рельсов;  - сопротивление смежной РЦ (Рис. 8).

Нахождение коэффициентов , ,  и  сводится к решению системы четырех дифференциальных уравнений.

                                                   Рис. 8

Расчетные уравнения: сопротивление передачи основной схемы замещения в контрольном режиме определяются из выражения:

Далее находят выражение в начале РЦ  и, пользуясь одним из условий, находят критерии выполнения режима.

3.5.  Анализ режима АЛС

Цель исследования: определение условий работы локомотивного приемника, которые характеризуются уровнем тока в рельсах  и оцениваются коэффициентом  при наихудших условиях (, , ). Кроме того, следует учитывать удаленность локомотивного приемника от генератора, т.е. минимальное значение  будет при шунтировании поездом входного конца рельсовой линии.

Значение критерия  определяется непосредственно из условия:

.

Схема замещения: при наихудших условиях основная схема замещения принимает вид, показанный на рисунке 9.

Рис. 9

Расчетные уравнения: сопротивление передачи  находится из выражения для сопротивления передачи в нормальном режиме при замене  на :

.

Далее получают сопротивление передачи общей схемы замещения:

и минимальный ток в рельсах  под приемными катушками локомотива

.

3.6.  Анализ режима короткого замыкания

Цель исследования: определение максимальных значений параметров источника питания (,) при наихудших условиях работы ( , ). Критерии выполнения режима КЗ:  и .

Схема замещения: при наихудших условиях режима КЗ схема замещения значительно упрощается (рис. 10).

Рис. 10

Расчетные уравнения: величина тока  определяется из выражения , а тока КЗ в источнике питания - .

Так как , , а , то ток  можно найти из ранее полученных значений коэффициентов четырехполюсника Н: . Мощность короткого замыкания .

4.  Литература

1.  Аркатов В. С., Кравцов Ю. А., Степенский Б. М.  «Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание»   М.: Транспорт, 1990.

2.  Аркатов В. С., Баженов А. И., Котляренко Н. Ф.   «Рельсовые цепи магистральных железных дорог. Справочник»   М.: Транспорт, 1992.

3.  Елкин Б. Н., Борисенко Л. И.   «Проектирование рельсовых цепей и анализ режимов работы с использованием ЭВМ» часть 2 Методические указания для курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Автоматика и телемеханика на перегонах» Л. 1989.