Расчет рельсовой цепи переменного тока 25 Гц с кодированием и наложением кодовых АЛСН с обоих концов

Введение

Рельсовые цепи используются как основной путевой датчик и телемеханический канал непрерывного типа в автоблокировке (АБ), автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), электрической централизации (ЭЦ), диспетчерской централизации (ДЦ).

Как путевой датчик рельсовые цепи используются в пределах перегонов и станций для получения первичной дискретной информации о состоянии путевых участков и целостности рельсовых нитей, на их основе автоматизируется процесс управления движением поездов и повышается его безопасность.

Как путевой технологический канал рельсовые цепи широко используются для установления беспроводной логической связи между смежными исполнительно-распределительными пунктами (сигнальными точками) в кодовой автоблокировке и передаче оперативной информации с пути на локомотив в системах АЛСН, которыми оборудованы все основные магистрали железных дорог.

В связи с ростом скоростей и интенсивности движения, а также массы поездов требования к рельсовым цепям как путевым датчикам и телемеханическим каналам повышаются и расширяются, в то время, как условия, в которых они работают, все время усложняются: повышаются уровни и расширяется спектральный состав помех от тяговых токов и энергосистем, а также от токов поездного централизованного электрического освещения и отопления пассажирских вагонов; ухудшаются электрические параметры рельсовых линий, особенно при железобетонных шпалах и др.

Для удовлетворения требований к рельсовым цепям при указанных условиях приходится непрерывно отыскивать новые методы и технические средства. В связи с этим на железных дорогах применяются различные типы и разновидности рельсовых цепей.

1 Характеристика РЦ

1.1 Полная принципиальная схема

Рисунок 1 – Полная принципиальная схема РЦ переменного тока 25Гц без ДТ с            наложением кодовых сигналов АЛСН с обоих концов на несущей частоте 25Гц

1.2 Описание элементов схем

1.3 Характеристика РЦ

Кодовые РЦ переменного тока частотой 25 Гц применяются на перегонах, а также на участках приближения и удаления станций, оборудованных электротягой переменного тока, кодовой АБ и АЛСН 25 Гц.

РЦ питается от преобразователя частоты типа ПЧ 50/25 мощностью (как правило) 100 ВА. Преобразователи частоты находятся в релейных шкафах и получают питание от высоковольтной линии АБ переменного тока 50 Гц ±2,5% через линейные силовые трансформаторы, понижающие напряжение высоковольтной линии АБ до 220/110 В. Преобразователи частоты типа ПЧ 50/25 – 100 имеет секционированную вторичную обмотку, позволяющую подключать к нему две РЦ 25 Гц и независимо регулировать напряжение в каждой из них от 5 до 175 В (через 5) . Первичная обмотка преобразователя частоты может быть подключена к сети 50 Гц напряжением 110 или 220 В.

Нормальный режим работы РЦ – кодовый. Датчиком кодов является кодовый трансмиттер типа КПТШ-5 или КПТШ-7, установленный в релейном шкафу на питающем конце РЦ. Импульсное путевое реле типа ИМВШ-110 находится в релейном шкафу на входном конце РЦ.

Защита смежных РЦ взаимного влияния при сходе стыков обеспечивается установкой кодовых трансмиттеров разных типов (КПТШ-5 и КПТШ-7) в смежные РЦ.

Защиту импульсного путевого реле от влияния гармоник посторонних влияний и от перегрузки при коротком замыкании изолирующих стыков обеспечивает фильтр ФП-25.На двухпутных участках для возможности движения поездов по неправильному пути по локомотивному светофору предусмотрено наложение кодовых сигналов АЛСН с релейного конца.

  Для защиты от коммутационных перенапряжений, возникающих на приборах автоблокировки, на питающих и релейных концах установлены выравниватели ВК-10. При электротяге переменного тока в РЦ 25 Гц устанавливают медные приварные соединители, а при автономной тяге – стальные.

Кодовые РЦ 25 Гц без ДТ с наложение кодовых сигналов АЛСН с питающего и релейного концов на несущей частоте 25 Гц применяют на однопутных и двухпутных участках железных дорог с автономной тягой при перспективе перехода на электротягу переменного тока 50 Гц (рисунок 1).

В данной расчётно-графической работе необходимо рассчитать РЦ длиной l=2600м.

2 Первичные и вторичные параметры РЛ

Первичные параметры:

Удельное электрическое сопротивление рельсов – сопротивление обеих рельсовых линий с учетом сопротивления стыков, отнесенной к 1 км.

Сопротивление зависит от типа, состояния стыков, накладок, типов стыковых соединителей.

Нормативная величина сопротивления равняется: Ом/км

Электрическое сопротивление балласта – сопротивление оказываемое током утечки из одной линии в другую через балласт и шпалы.

Величина изоляции зависит:

- типа состояния балласта и шпал;

- арматуры крепления рельсов и шпал;

- температура и влажность воздуха.

Минимальное сопротивление изоляции: 

Вторичные параметры:

Коэффициент распространения волны:

где - коэффициент затухания;

- фазовый коэффициент;

 характеризуется изменением амплитуды, а  - изменением фазы сигнала при прохождении 1 км РЛ.