• Понятие об электрических рельсовых цепях

Электрические рельсовые цепи являются важными элементами в устройствах автоблокировки, электрической и диспетчерской централизации, с помощью которых осуществляется связь между подвижным составом, путевыми устройствами и устройствами СЦБ.

В состав рельсовой цепи входят:

• стыковые соединители;

• изолирующие стыки для электрического разделения смежных рельсовых цепей;

• аккумулятор и выпрямитель;

• путевое реле, установленное в релейном шкафу, и регулируемый резистор;

• кабельные стойки, через которые путевое реле и источники питания подключаются к рельсовым нитям.

Электрическая рельсовая цепь (рис. 104) позволяет проверить свободность участка пути от подвижного состава. Рельсовая цепь электрически выделяется установкой на ее границах изолирующих стыков, разобщающих ее от соседних участков пути. У рельсовой цепи проводниками тока, соединяющими между собой источник электрического тока, помещаемый в начале рельсовой цепи, с приемником тока (путевым реле) в другом ее конце, служат рельсы железнодорожного пути, по которым движется поезд. При свободном участке пути в пределах рельсовой цепи электрический ток от ее источника проходит по рельсам одной рельсовой нити пути к путевому реле, а по рельсам другой нити возвращается обратно к источнику тока.

При вступлении поезда в пределы блок-участка подвижной состав колесными парами электрически соединяет противоположные рельсы пути. Для электрического тока, который шел по рельсам к путевому реле, находящемуся в противоположном конце рельсовой цепи, в этом случае создается другой параллельный более короткий и легкий путь через колесные пары с очень малым электрическим сопротивлением по сравнению с путевым реле. Благодаря этому ток до путевого реле не доходит, возвращаясь к источнику тока через колесные пары, шунтирующие реле. Путевое реле отпускает свой якорь, размыкая цепи открытого положения светофора и замыкая цепь его лампы красного огня.

• Понятие о бесстыковом пути

Бесстыковой путь (или Бархатный) — условное наименование железнодорожного пути, расстояние между рельсовыми стыками которого значительно превосходит длину стандартного рельса (25 метров). В России современный бесстыковой путь в основном представляет собой чередование 550—800-метровых рельсов с короткими участками звеньевого пути (уравнительными пролетами). Рельсы могут свариваться в плети длиной в перегон и достигать 30 и более километров, иногда такие плети свариваются со стрелками и станционными путями в единое целое.

Данный вид пути рассчитан на воздействие значительных (по сравнению со звеневым путём) температурных напряжений, возникающих в рельсах при колебаниях температуры воздуха. Рельсовые плети изготовляются из стандартных (25 м) рельсов сваркой на предприятиях (РСП — рельсосварочное предприятие) или непосредственно на месте укладки. Хотя прокладка бесстыкового пути более дорогостояща, чем звеньевого, он отличается высокими эксплуатационными качествами, обеспечивающими высокоскоростное движение поездов, комфортабельность проезда пассажиров и снижение расходов на содержание подвижного состава и пути.

Конструкция

На железных дорогах Российской Федерации эксплуатируется температурно-напряженная конструкция бесстыкового пути.[2] Основное отличие работы бесстыкового пути от обычного звеньевого состоит в том, что в рельсовых плетях действуют значительные продольные усилия, вызываемые изменениями температуры. Дополнительное воздействие на бесстыковой путь оказывают силы, создаваемые при выправке, рихтовке, очистке щебня и других ремонтных путевых работах.

Для того чтобы понять, как работает бесстыковой путь, необходимо представить плеть в свободном состоянии. Нагрев плети в свободном состоянии будет вызывать ее равномерное удлинение, так как по закону физики при нагревании тела расширяются. Остывание плети в свободном состоянии будет вызывать ее равномерное укорочение, так как при остывании тела сужаются. Это при отсутствии сопротивления; при укладке в путь и охлаждении или нагревании, плеть стремится изменить свою длину, но ей мешают скрепления. Изменения длины плети происходит, но намного меньше, чем в свободном состоянии. В бесстыковом пути удлинения и укорочения плетей происходят только на концевых участках, эти концевые участки называют дышащими участками. Плети дышат за счет зазоров в уравнительных пролетах. Температура закрепления — это температура рельсовой плети в градусах Цельсия, при которой в плети отсутствует сила. Другими словами, если при температуре рельса равной температуре закрепления ослабить плеть, то плеть не изменит своей длины. Температура закрепления плети — самая главная информация при содержании бесстыкового пути, потому что температура закрепления влияет на величину сил в плети. Чем больше разница текущей температуры плети и температуры закрепления плети, тем больше растягивающие или сжимающие силы. Для каждой местности существует своя оптимальная температура закрепления плети, в России эти температуры определены для каждой из дорог ОАО «РЖД»