Аппаратура рельсовых цепей

Путевой датчик весомера (рис. 2.3) в системе АРС используется для определения весовой категории (легкой, легко-средней, средней и тяжелой) оси вагона при скатывании отцепов на сортировочных горках. При движении колеса вагона по пружинному мостику 1 из легированной стали, укрепленному на рельсовой вставке 2, опускается палец 5, который поворачивает по часовой стрелке ось 6 с насаженной на нее рычажной передачей 4, связанной с текстолитовым поводком 8 и контактами 3. В зависимости от веса подвижной единицы замыкаются контакты датчика. Зазоры контактов выполнены так, что m1<m2<m3<m4. Поэтому при следовании по пружинному мостику легкой подвижной единицы замыкается только контакт I, имеющий наименьший зазор между упорной и контактной пружинами. При следовании легко-средней подвижной единицы замыкаются контакты I и II, средней - I, II и III и тяжелой - I, II, III и IV.

15.2 Обслуживание рельсовых цепей

Техническое обслуживание рельсовых цепей производят в соответствии с Инструкцией по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ). В соответствии с требованиями ПТЭ и инструкций разработаны технологические карты, регламентирующие технологический процесс обслуживания устройств СЦБ, в том числе рельсовых цепей. В процессе обслуживания периодически проверяют наличие и исправность стыковых и тяговых соединителей, изолирующих элементов рельсовой цепи, шунтовую чувствительность, асимметрию тягового тока, состояние всех элементов рельсовой цепи.

Один раз в четыре недели электромеханик совместно с дорожным мастером проверяют изолирующие элементы измерительным прибором и состояние рельсовых цепей. Изоляцию изолирующих стыков измеряют с помощью вольтметра. Сначала измеряют напряжение между рельсами U_{р 1} (рисунок 1), а затем напряжение между рельсом и накладками противоположного рельса U_{р 1н 1} и U_{р 1н 2}. Если U_{р 1н 1} <0,5 U_{р 1} и U_{р 1н 2} <0,5 U_{р 1,} то изолирующий элемент исправен. Аналогичные измерения производят с другой стороны изолирующих стыков в соседней рельсовой цепи.

Рисунок 1. Структурная схема проверки изолирующего стыка в двухниточных рельсовых цепях

При полном пробое изоляции напряжение рельс - накладка противоположного рельса будет равно напряжению между рельсами. В этом случае требуется немедленная переборка изолирующего стыка. Аналогичные измерения производят при проверке изолирующего стыка в однониточных рельсовых цепях. При исправном изолирующем стыке напряжение рельс - накладка противоположного рельса U_{р 1н 1} и U_{р 1н 2} должно быть менее половины напряжения между рельсами, т. е. при исправном стыке должны выполняться соотношения:

U_{р 1н 1}<0,5 U_p и U_{р 1н 2} <0,5 U_p.

Изолирующий стык в РЦ с дроссель-трансформаторами проверяют по схеме (рисунок 2). При исправном изолирующем элементе справедливы соотношения:

U_{р 1н 1}<0,5 U_p; U_{р 1н 2} <0,5 U_p; U_{р 2н 1} <0,5 U_p; U_{р 2н 2} <0,5 U_p.

Сопротивление изоляции в цепи рельс-накладка можно определить методом вольтметра-амперметра, подключив внешний источник питания к рельсу и накладке через амперметр. По соотношению U/I определяют сопротивление изоляции.

Рисунок 2. Структурная схема проверки изолирующего стыка в рельсовых цепях с дроссель-трансформатором

На неэлектрифицированном участке неисправный изолирующий стык можно определить, подключив вольтметр между рельсами и кратковременно соединив перемычкой рельсы смежных рельсовых цепей по диагонали. Уменьшение показания вольтметра в момент подключения перемычки указывает на неисправность стыка.

Аналогично проверяют изоляцию сережек остряков, стяжных полос и распорок, арматуры обдувки и обогрева стрелок. Во всех случаях измеряют напряжение между рельсами, а затем между каждым рельсом и элементом, изолированным от рельса. Во всех случаях при втором измерении напряжение должно быть ниже, чем при первом (между рельсами).

При профилактических проверках РЦ с железобетонными шпалами электромеханик совместно с дорожным мастером внешним осмотром должны проверить отсутствие касания клеммы закладного болта (зазор не менее 10мм), механического разрушения резиновой прокладки и ее смещения, ослабления крепления клемм и закладных болтов, загрязнителей в пространстве между закладными болтами и клеммами.

При измерении напряжение между рельсами Up должно быть выше напряжения между рельсом и болтом. При полном одностороннем пробое эти напряжения будут равны. При двустороннем пробое рельсовая цепь будет закорочена. Зону шпалы с коротким замыканием можно обнаружить с помощью прибора ИСБ-1.

В условиях эксплуатации исправность изолирующих стыков можно определить с помощью вольтметра, подключаемого параллельно изолирующему стыку. Отклонение стрелки вольтметра на шкале 0,3 В указывает на исправность изолирующего стыка.

На работу РЦ большое влияние оказывает состояние балласта и шпал. Когда подошва рельса касается балласта или погружена в балласт, сопротивление изоляции может снизиться ниже нормативного значения (1 Омкм). Расстояние между подошвой рельсов и балластом должно быть не менее 30 мм и поддерживаться работниками службы пути. Сопротивление изоляции особенно ухудшается на участках пути с асбестовым балластом и деревянными шпалами. Несколько повысить сопротивление изоляции можно за счет очистки боковых поверхностей деревянных шпал.

На участках с железобетонными шпалами сопротивление изоляции зависит в основном от свойств и состояния элементов, изолирующих рельс от шпалы (резиновые прокладки, изоляционные втулки). Вид и состояние балласта в этом случае проявляются в меньшей степени.

При регулировке рельсовых цепей важное значение имеет правильная оценка удельного сопротивления изоляции. Ранее такая оценка производилась электромехаником субъективно, на основании профессионального опыта и наблюдений, при этом различались следующие состояния изоляции (балласта): мокрый (r_и=1 Омкм), влажный (r_и =1-2 Омкм), сухой (r_и =2-5 Омкм) и сильно промерзший (r_и более 5 Омкм).

Дистанции сигнализации и связи оснащены измерительными приборами ИСБ-1, позволяющими с достаточной для практики точностью измерять сопротивление изоляции в условиях эксплуатации.

Сопротивление изоляции измеряют прибором ИСБ-1 на частоте 5000 Гц. Так как сопротивление изоляции мало зависит от частоты, то принимается, что измеренное значение справедливо и для всех других частот сигнального тока в рельсовой цепи. Для частоты тока 5000 Гц отрезок рельсовой линии длиной 100-150 м представляет собой электрически длинную линию, входное сопротивление которой равно ее волновому сопротивлению Zвх=Zв. Так как

Zв =,

то при известном сопротивлении рельсов Z измеренное сопротивление определяется сопротивлением изоляции

r_u=Zв ²/Z.

По показанию индикатора прибора с помощью таблицы, прилагаемой к нему, можно определить сопротивление изоляции.

Прибором определяют сопротивление изоляции на отдельных участках рельсовой линии, что позволяет обнаружить участки рельсовой цепи с пониженным сопротивлением изоляции и принять меры к улучшению параметров рельсовой линии.

Для оценки среднего сопротивления изоляции на всей рельсовой цепи необходимо сделать несколько измерений и вычислить среднее значение:

,

где п - число измерений; r_нn - сопротивление изоляции при каждом измерении.

Сопротивление изоляции в пересчете на 1 км длины для двухниточных рельсовых цепей должно быть не менее 1 Ом, для однониточных - не менее 0,5 Ом. Сопротивление изоляции проверяет электромеханик совместно с дорожным мастером один раз в год, а также после замены балластного слоя или массовой замены шпал.

Результаты проверки на станции записывает в Журнал технической проверки устройств СЦБ (форма ШУ-64) электромеханик (при обнаруженных отступлениях от утвержденных норм - электромеханик совместно с дорожным мастером), а на перегоне - в паспорт сигнальной установки (форма ШУ-62) электромеханик. При наличии отступлений от нормы электромеханик совместно с дорожным мастером оформляют результаты проверки актом и представляют его начальникам дистанций пути и сигнализации и связи.

Один раз в четыре недели на станции и один раз в шесть недель на перегоне электромеханик измеряет напряжение на путевых реле и питающих концах рельсовой цепи, которое должно быть в пределах норм, указанных в нормалях на конкретный тип рельсовой цепи. Если измеренное напряжение выходит за пределы допустимых значений, его нужно отрегулировать.

Один раз в три месяца на участках с электротягой переменного тока измеряют напряжение асимметрии тягового тока, которое на релейном конце не должно превышать 2,5 В для двухниточных, 5 В для однодроссельных и 15 В для однониточных рельсовых цепей.

Один раз в четыре недели электромеханик совместно с электромонтером проверяет станционные рельсовые цепи на шунтовую чувствительность путем наложения испытательного шунта сопротивлением 0,06 Ом. Шунтовая чувствительность однониточных рельсовых цепей и параллельных ответвлений разветвленных рельсовых цепей, не оборудованных дополнительными путевыми реле, должна проверяться один раз в две недели. В наличии шунтового эффекта электромеханик убеждается по отпусканию якоря (сектора) путевого реле до размыкания фронтовых контактов или совместно с дежурным по станции - по индикации занятости путевых участков на табло.

Шунтовая чувствительность значительно зависит от чистоты поверхности головки рельсов, поэтому при проверке необходимо обращать внимание на отсутствие ржавчины, слоя льда, песка, шлака или напрессовки снега на поверхность головок рельсов. При наличии этих недостатков через начальника дистанции и дорожного мастера необходимо принять меры к их устранению, а в журнале осмотра устройств СЦБ сделать соответствующую запись.

Рельсовая цепь обладает наихудшей шунтовой чувствительностью при высоком сопротивлении изоляции (при промерзшем балласте), так как напряжение на реле в этом случае будет наибольшим. Перед проверкой шунтовой чувствительности следует убедиться в исправности испытательного шунта и наличии на нем отметки о проверке шунта в РТУ. Получив разрешение ДСП на проверку, электромеханик дает указание электромонтеру о наложении шунта на определенную рельсовую цепь. К проверке следующей цепи приступают только после окончания проверки предыдущей.

Проверку шунтовой чувствительности двухниточных рельсовых цепей выполняют наложением шунта в двух точках - на питающем и релейном концах. В разветвленных цепях шунт накладывают на питающем конце и всех параллельных ответвлениях; в однониточных - через каждые 100 м. В тех случаях, когда из-за ржавчины, обледенения, напрессовки снега и загрязнения головок рельсов возникает опасность, что путь или стрелочный участок, занятый подвижным составом, окажется ложно свободным даже при правильно отрегулированной рельсовой цепи, электромеханик должен сделать запись в журнал осмотра о необходимости очистки или обкатки рельсов и дополнительной проверке дежурным по станции фактической свободности пути или стрелочного участка в порядке, установленном технико-рапорядительным актом (ТРА) станции.

Необходимо учитывать, что шунтовая чувствительность повышается при снижении напряжения источника питания и увеличении сопротивления по концам цепи. Шунтовая чувствительность перегонных рельсовых цепей, где рельсы накатаны до блеска и нет ответвлений, обеспечивается достаточно надежно, поэтому перегонные рельсовые цепи не проверяют на шунтовую чувствительность. Шунтирование рельсовой цепи проходящими поездами при техническом обслуживании автоблокировки проверяют по смене сигнальных показаний на проходных светофорах.

Два раза в год, а также при переключении питающих проводов, замене кабеля в рельсовых цепях постоянного тока проверяют чередование полярности тока путем поочередного включения вольтметра по обе стороны изолирующих стыков; полярность тока в смежных рельсовых цепях должна быть разной. В рельсовых цепях числовой кодовой автоблокировки 25, 50 и 75 Гц чередование фаз тока в смежных рельсовых цепях не требуется, так как сигнальные реле защищены от ложного возбуждения при работе путевого реле от источника соседней с помощью схемы дешифраторной ячейки. Действие защиты проверяют при занятой рельсовой цепи и замыкании изолирующих стыков. Сигнальные реле Ж и 3 при этом не должны возбуждаться.

Чередование мгновенных полярностей в рельсовых цепях переменного тока с непрерывным питанием проверяют с помощью вольтметра.

В двухниточных рельсовых цепях переменного тока без дроссель-трансформаторов чередование фаз проверяют измерением напряжения (рисунок 3).

Если U₃>U₁ и U₃>U₂, то чередование сделано правильно. В этой схеме при первом и втором измерениях определяют напряжения в рельсовых цепях 1п и 2п, а при третьем - по обе стороны любого изолирующего стыка, что и обусловливает приведенные выше соотношения напряжений. Указанные неравенства проявляются в наибольшей степени, если напряжения в смежных рельсовых цепях примерно одинаковы, что имеет место в случае размещения на стыках смежных цепей однотипных приборов. Если же на стыке размещают разнотипные приборы, то эти неравенства проявляются менее резко, так как напряжение на питающем конце значительно превышает значение напряжения на релейном конце, особенно в длинных цепях.

Рисунок 3. Схемы проверки чередования фаз

В смежных рельсовых цепях с дроссель-трансформаторами (рисунок 3, б) при измерении напряжения Uз складываются напряжения на полуобмотках дроссель-трансформаторов, средние точки которых объединены. Напряжения U₁ и U₂ измеряют в противоположных рельсах смежных рельсовых цепей. Напряжение U₃ должно быть больше каждого из напряжений U₁ или U₂, т. е. чередование фаз выполнено правильно, если U₃>U₁ и U₃>U₂. В однониточных рельсовых цепях (рисунок 3, в) при правильном чередовании фаз должны выполняться неравенства U₃<.U₁ и U₃<U₂. При стыковании двух однониточных или двух двухниточных рельсовых цепей, питаемых от одной фазы, чередование полярности разрешается проверять индикатором проверки чередования полярности ИПЧП.

Два раза в год электромеханик совместно с электромонтером должен измерять кодовый ток АЛСН. Кодовый ток в рельсах входного конца должен быть не менее 1,2 А на участках с автономной тягой; 2 А на участках с электротягой постоянного тока и 1,4 А на участках с электротягой переменного тока. В рельсовых цепях переменного тока, кодируемых с питающего конца, в процессе эксплуатации нет необходимости измерять ток АЛСН, его нормативное значение должно обеспечиваться, если напряжение на путевом реле соответствует установленным нормам. Поэтому ток АЛСН нужно измерять только при кодировании с релейного конца и в рельсовых цепях постоянного тока, в которых переменный ток применяют только для работы АЛСН.

В рельсовых цепях без дроссель-трансформаторов ток АЛСН можно измерять непосредственно амперметром, включая его между рельсами по шкале не менее 3 А. Чем меньше внутреннее сопротивление амперметра, тем точнее результат измерения. Если внутреннее сопротивление амперметра не более 0,1 Ом, погрешность измерения не превышает 5 %.

В рельсовых цепях с дроссель-трансформаторами, особенно с низким сопротивлением (ДТ-0,2), сопротивление основной обмотки дроссель-трансформатора сравнимо с внутренним сопротивлением амперметра, что приводит к снижению значения измеренного тока по сравнению с фактическим. Поэтому в этих рельсовых цепях кодовый ток измеряют, подключая амперметр к дополнительной обмотке дроссель-трансформатора.

Ток АЛСН:

,

где п - коэффициент трансформации.

Кодовый ток может быть измерен также с помощью нормативного шунта и вольтметра. Измерив напряжение на шунте Uш, наложенном на рельсы, определяют ток АЛСН:

.

Ток АЛСН можно измерять косвенно индукционным методом с помощью клещей Ц-91. Ток АЛСН на локомотиве измеряют вольтметром с большим внутренним сопротивлением, подключенным к локомотивным катушкам.

Зная соотношения между током в рельсах и напряжением, наводимым на приемных катушках при различных частотах сигнального тока, определяют кодовый ток. Точность измерения в последних двух случаях невысока.

При всех способах измерения инерционность стрелки измерительных приборов приводит к погрешности измерений. Приборы с механическими арретирами также дают погрешность, поскольку установка арретира зависит от субъективных факторов. Поэтому нужно вводить поправочные коэффициенты для определения истинного значения тока, причем эти коэффициенты для разных типов приборов различны. Они зависят от передаваемого кода (КЖ, Ж или 3). Более точно можно измерить ток АЛСН, используя различные приставки к приборам. Принцип действия приставок основан на накоплении конденсатором энергии измеряемых импульсов.

В некоторых случаях оказывается возможным измерять непрерывный ток АЛСН, шунтируя, например, контакт трансмиттерного реле, однако это связано с дополнительными трудностями, поскольку измерение должны производить два лица.

Два раза в год электромеханик совместно с электромонтером проверяют также состояние кабельных стоек и путевых коробок.

Их окраску и заливку кабельной массой производят по мере надобности. При проверке дроссель-трансформаторов обращают внимание на уровень масла и отсутствие в нем воды, а также сообщений обмоток с корпусом, надежность крепления перемычек дросселя к выводам; масло должно закрывать ярмо дросселя. Коэффициент трансформации дроссель-трансформатора ДТ-0,2 на релейном конце должен быть равен 17, т. е. включены зажимы 2 и 4 дополнительной обмотки.

Если в корпус дроссель-трансформатора попала вода, то масло сливают, обмотки просушивают и вновь заливают масло. Отсутствие сообщения между основной обмоткой и корпусом проверяют по отклонению стрелки, а сопротивление изоляции дополнительной обмотки относительно корпуса (для вновь устанавливаемого дроссель-трансформатора норма 25 МОм) - мегаомметром. Периодически перебирают и зачищают зажимы дроссельных перемычек и выводы дроссель-трансформаторов, так как в месте контакта со временем появляются окислы и загрязнения, повышающие переходное сопротивление, что может привести к их перегреву и выходу из строя.

К обычным рельсам соединители приваривают электродуговым, термитным или газопламенным способом. Соединители приваривают к боковой нерабочей грани головки рельса на расстоянии 40 мм от торца так, чтобы их верх был на 15 мм ниже поверхности катания рельса. Необходимым условием надежной приварки соединителей является обязательная зачистка в месте приварки рельсов и обжимного наконечника до металлического блеска.

Один раз в две недели электромонтер проверяет стыковые, стрелочные, междупутные и электротяговые соединители, перемычки от кабельных стоек, путевых ящиков и дроссель-трансформаторов. При осмотре проверяют исправность соединителей и перемычек, надежность крепления троса в месте соединения с наконечниками и штепселями, а также крепления их к рельсам и выводам дроссель-трансформаторов; правильность установки стыковых соединителей и состояние мест приварки; правильность укладки и крепления перемычек и междупутных соединителей.

Надежность крепления штепселя к шейке рельса проверяют легким простукиванием молотком головки штепселя сбоку или с торца. Штепсель стыкового соединителя должен выходить на другую сторону шейки рельса, но не должен быть забитым до основания. Болтовое крепление штепселей должно иметь контргайки или пружинные шайбы.

Перемычки от путевых ящиков, кабельных стоек, дроссельные перемычки должны быть прикреплены к шпалам металлическими скобами из проволоки диаметром 4-5 мм. Перемычки в местах перехода под рельсом крепят ниже подошвы рельса на 30-50 мм. У рельсов перемычки укладывают с запасом на случай угона рельса. Для исключения коррозии стальные перемычки и соединители должны быть очищены от грязи и смазаны.

При осмотре изолирующих стыков следует проверить наличие торцевой прокладки, отсутствие наката в торцевом зазоре. Толщина торцевой прокладки должна составлять 5-8 мм. Боковые изолирующие прокладки должны быть целыми и выступать на 4-5 мм из-за металлических накладок. Элементы изолирующего стыка должны быть очищены от грязи, мазута, металлической пыли и т. п. Производят аналогичный осмотр и проверку изоляции сережек, стяжных полос, стрелочных гарнитур и арматуры обдувки стрелочных переводов. Изолирующие прокладки должны быть исправными, очищенными от грязи и надежно закрепленными. Все изолирующие детали должны иметь типовые формы и размеры.

Заземления устройств СЦБ, присоединяемые к рельсам или среднему выводу дроссель-трансформатора, должны быть правильно уложены и надежно закреплены, заземляющие проводники должны быть изолированы от балластного слоя. Изоляция достигается укладкой их на полушпалах, а также покрытием по всей длине проводника кузбаслаком. Присоединение релейного шкафа и мачты светофора должно быть выполнено стальным круглым проводником диаметром не менее 12 мм.

Внешним осмотром проверяют наличие зазора между подошвой рельса и балластом. При деревянных шпалах зазор должен быть 30 мм; при железобетонных шпалах верхняя поверхность балластного слоя должна быть на одном уровне с верхней поверхностью средней части шпал.

Рисунок 14.3. Структурная схема проверки изолирующего стыка в однониточных р.ц.

Исправность искровых промежутков, через которые контактные опоры подсоединяются к рельсам один раз в 3 месяца проверяют электромеханик совместно с работниками контактной сети по наличию напряжения на искровом промежутке, возникающем под действием тягового тока. Вольтметр на шкале 100 или 50 В подключают к выводам промежутка. Если при прохождении поездов по участку стрелка вольтметра отклоняется, то искровой промежуток исправен. Неисправные искровые промежутки подлежат замене, так как это может послужить причиной нарушения нормальной работы рельсовой цепи.

Перед установкой новых искровых промежутков их проверяют мегаомметром на отсутствие в них короткого замыкания и соответствия уровня пробивного напряжения требуемому (800-1200 В). В изолирующих стыках проверяют наличие изолирующих прокладок, зазор между торцами рельсов должен быть не менее 5 мм.

Данные измерений электромеханик записывает в паспорт сигнальной установки (ШУ-62) или в Журнал технической проверки устройств СЦБ на станции (ШУ-64).

Размещено на Allbest.ru