2.2.3.5. Расчет рельсовой цепи

Расчет рельсовой цепи заключается в определении напряжения источника питания (для рельсовой цепи переменного тока) или величины сопротивления ограничителя тока (для рельсовой цепи постоянного тока), а так же критериев шунтового (коэффициент шунтовой чувствительности) и контрольного режимов (коэффициент чувствительности к поврежденному рельсу). Расчет упомянутых параметров является достаточно трудоемким. Ниже приводится методика расчета нормального и шунтового режимов рельсовой цепи с сосредоточенными параметрами.

На рис. 2.41 и 2.43 представлены схемы замещения рельсовой цепи с сосредоточенными параметрами для нормального и шунтового режимах соответственно. В качестве путевого реле взято реле типа АНШ2-2.

Для расчета рельсовой цепи задаются исходные данные:

- длина рельсовых линий l;

- удельное сопротивление изоляции r_и;

- удельное сопротивление рельс r;

- сопротивление соединительных проводов R_сп;

- сопротивление реле R_р;

- ток надежного срабатывания I_нср=I_ср·К_зср, где I_ср—ток срабатывания, К_зср — коэффициент запаса по срабатыванию;

- ток надежного отпадания I_нот=I_от·К_зот А, где I_от—ток отпадания, К_зот коэффициент запаса по отпаданию;

- минимальное напряжение источника питания U_min;

- максимальное напряжение источника питания U_max.

Удельное сопротивление рельс r принимается от 0,1 до 0,2 Ом/км;

- минимальное удельное сопротивление изоляции от 0,5 до 1,5 Ом·км;

- сопротивление соединительных проводов – R_сп=0,15 Ом;

- сопротивление обмоток реле — R_р=2 Ом;

- ток надежного срабатывания I_нср=I_ср·К_зср=0,135 А, где I_ср—ток срабатывания I_ср=0,135 А, К_зср — коэффициент запаса по срабатыванию К_зср=1 (только в РЦ с путевым реле первого класса);

- ток надежного отпадания I_нот= I_от·К_зот = 0,033 А, где I_от—ток отпадания I_от=0,055.А, коэффициент запаса по отпаданию К_зот= 0,6;

- минимальное напряжение источника питания (кислотный аккумулятор АБН-80) U_min =1,9 В;

- максимальное напряжение источника питания U_max =2,4 В.

В нормальном режиме рассчитывается величина сопротивления ограничителя R_о, а в шунтовом режиме определяются коэффициенты шунтовой чувствительности на релейном К_шр и питающем К_шп концах. Коэффициент шунтовой чувствительности К_ш — отношение допустимого напряжения источника питания, при котором обеспечивается шунтовой режим к максимально возможному напряжению источника питания.

Расчет нормального режима (рис. 2.42) начинается с определения эквивалентных значений параметров рельсовой линии R и R_и, где R=r·l/4 – эквивалентное сопротивление четверти рельсовой петли, R_и=r_и/l –эквивалентное сопротивление изоляции.

Затем определяют ток надежного срабатывания I_нср, и рассчитывают напряжение на резисторе R_и. Далее определяют величину тока в общей цепи и значение напряжения U_о. Разница между значением напряжения источника питания и напряжением U_о – падение напряжения на резисторе R_о. По условиям нормального режима напряжение источника питания берется минимальным. Зная падение напряжения на резисторе R_о и ток, через резистор определяют величину сопротивления R_о= U_о/ I_н, где ток начала I_н=I_и+I_к, I_и – ток по резистору R_и, I_к – ток конца (реле).

Расчет шунтового режима выполняется по схемам замещения, приведенной на рис. 2.43. Вначале определяется допустимое напряжение источника питания в условиях шунтового режима при наложении шунта на релейном конце (рис. 2.43, а), при котором якорь путевого реле надежно отпадает. Затем определяется то же напряжение при наложении шунта на питающем конце (рис. 2.43, б).

Порядок расчета следующий. Задают допустимый ток приемника (ток надежного отпадания) и определяют допустимое напряжение источника питания (порядок расчета такой же, как и при нормальном режиме). Это напряжение называется допустимым потому, что при его значении создается допустимый, по условиям шунтового режима, ток приемника (I_нот). Отношение допустимого напряжения к максимально возможному напряжению источника питания – коэффициент шунтовой чувствительности К_ш, который должен быть не менее единицы, если шунтовой режим выполняется. В результате расчета определяют К_шр и К_шп и делают заключение о возможности контроля наличия нормативного шунта (R_шн=0,06.Ом).

С устройствами, описанными в разделе 2.2, можно ознакомиться по [1,.2, 5], а также по списку, приведенном в приложении 7.