Объекты управления и контроля в железнодорожных системах автоматики и телемеханики. Основы теории рельсовых цепей. Классификация систем железнодорожной автоматики и телемеханики, страница 11

Нормальным режимом называется такое состояние рельсовой цепи, когда она свободна от подвижного состава и путевой приёмник вы­дает дискретную информацию «свободно». В нормальном режиме при наихудших условиях необходимо обеспечить уровень сигнала на вхо­де приёмника не меньше некоторого рабочего значения. Наихуд­шими условиями нормального режима являются такие, при которых уменьшается сигнал на входе приемника рельсовой цепи:

– минимальное напряжение источника питания U_min;

– максимальное сопротивление рельсовых нитей Z_{p max};

– минимальное сопротивление изоляции или максимальное значение проводимости у_{и max}  рельсовой линии;

– максимальное сопротивление элементов согласующих уст­ройств, включенных последовательно с приемником;

– минимальное сопротивление элементов согласующих устройств, включенных параллельно приемнику.

Целью расчёта является определение минимального питающего напряжения U_{н min}, исходя из неблагоприятных условий: U_min, Z_{p max}, у_{и max}. Для РЦ постоянного тока это сводится к вычислению ограни­чи­вающего сопротивления R_o при заданном напряжении аккумулятора U_min, удельном сопротивлении рельсов r_max, удельной проводимости изоляции у_{и max} и тока надёжного срабатывания приёмника I_p = 1,1I_cp.

Расчёт ведётся по общей схеме замещения простейшей РЦ, в которой Z_к = R_p+r_cp; Z_н = R_o+r_сп, где r_cp и r_сп – сопротивления соедини­тельных проводов, соответственно, на релейном и питающем концах.

Порядок расчёта:

1) U_к  = I_p(R_p + r_cp); I_к = I_p.

2) по (2.6) и (2.7) определяют γ, Z_в (для r_max, у_{и max}).

3) по (2.10) определяют А, В, С, D.

4) по (2.8, 2.9) определяют U_{н min}, I_н.

5) R_o = - r_сп.

Для нормального режима очень важной является зависи­мость изменения рабочего  тока в путевом реле от значения сопро­тив­ления изоляции для данной рельсовой цепи I_p = f(r_и). Из рель­со­во­го четырёхполюсника можно вы­вес­ти соответствующую фор­му­лу, затем рассчитать и построить регулировочные характеристики (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Регулировочные характеристики

С увеличением сопротивления изоляции ток в РЦ возрастает и тем больше, чем длиннее РЦ. Это объясняется тем, что в длин­ных РЦ R_o меньше, и в результате возрастания r_и в таких РЦ сопро­тив­ление передачи уменьшается резче, чем в коротких РЦ. Из при­ве­­дённых характеристик видно, что в результате увеличения со­п­ро­тивления изоляции ток в путевом реле может достигать зна­чи­тель­ных величин, что может пагубно отразиться на шунтовом ре­жи­­ме. Поэтому РЦ должна быть спроектирована таким образом, что­­бы она надёжно и устойчиво работала во всех режимах при из­ме­­нении сопротивления изоляции во всём диапазоне от r_{и min} до r_{и max}.

Для расчёта нормального режима РЦ переменного тока ис­поль­зуют общую схему замещения сложной РЦ. Для удобства че­ты­рёхполюсники «Н» и «К» рассматривают состоящими из двух че­ты­рёхполюсников, один из которых замещает дроссель-транс­форматор (ДТ), а другой – остальную аппаратуру.    ДТ пред­став­ля­ют в виде эквивалентной схемы, состоящей из каскадного соеди­не­ния Т-образной схемы замещения и идеального трансформатора с из­вест­ным коэффициентом трансформации. Коэффициенты А, В, С, D, «Н» и «К» определяют перемножением матриц состав­ля­ющих четырёхполюсников.

2.7. Расчёт и анализ шунтового режима

Шунтовым режимом называется такое состояние рельсовой цепи, при котором ее приемник выдает дискретную информацию «зан­ято» при наложении в любой точке рельсовой линии поезд­ного шунта сопротивлением не ниже нормативного. Вследствие шун­тового эффекта приемник находится в исходном состоянии, соот­ветствующем отсутствию сигнала на его входе.

После определения минимального питающего напряжения, при котором РЦ функционирует в нормальном режиме, встаёт за­да­ча проверки РЦ на шунтовую чувствительность при критических зна­чениях независимых переменных Z_min, y_и  = 0 (r_б  = ∞).