Причина сбоев АЛСН установлена
Ф.В. Петренко, заместитель начальника службы автоматики и телемеханики Красноярской дороги
А.С. Карнаухов, начальник дорожной лаборатории
В условиях внедрения новых технических средств вопросы совместимости устройств являются одними из важных в обеспечении безопасности движения поездов и надежной работы систем. На электрифицированных железных дорогах рельсы используются для передачи в кабину локомотива информации о показании путевого светофора, а также служат для канализации обратного тягового тока. Протекание тока по рельсам вызывает в металлических конструкциях верхнего строения пути падение напряжения и возникновение потенциалов относительно земли.
На участках Красноярской дороги со II полугодия 2006 г. в целях усиления кривых участков пути малого радиуса (менее 400 м) применяют сдвоенные рельсовые подкладки. Их сваривают из двух рельсовых подкладок типа Д65 и закрепляют на шпале костылями. Эскиз установки сдвоенных подкладок приведен на рис. 1.
По данным автоматизированной программы АСУ-Ш-2 в 2006 г. на дороге зафиксирован рост числа нарушений нормальной работы устройств АЛСН по сравнению с предшествующим годом на 22,5 %. При этом наибольший прирост сбоев наблюдался в кривых участках пути на перегонах. В прошлом году произошло 574 сбоя в кривых, что составляет около 4 % общего числа нарушений нормальной работы этих устройств. На некоторых перегонах общее количество сбоев достигало 50-150.
Комиссионные проверки состояния постовой аппаратуры формирования и передачи кодов АЛСН, напольных устройств рельсовых цепей и кодирования, наличия стыковых соединителей, состояния искровых промежутков опор контактной сети, измерение изоляции кабеля и тока утечки через заземление опор контактной сети не выявили отклонений от норм содержания указанных устройств.
В целях улучшения канализации обратного тягового тока на участке массовых сбоев Косачи - Козуль-ка установлена тяговая обвязка на среднюю точку дроссель-трансформаторов между входными светофорами станции Козулька. На перегоне Чернореченская - Малиногорка в полном объеме приварены рельсовые соединители, на сигнальных точках дроссель-трансформаторы ДТ1-150 заменены на 2ДТ1-300. На трех спусках групповых заземлений установлены искровые промежутки с двойной слюдой, а также междупутная обвязка между путями перегона. Кроме этого, проведена профилактическая замена приборов кодирования на «сбойных» сигнальных точках и переборка изолирующих стыков. На перегоне Ингашская - Тинская установлена междупутная тяговая перемычка, демонтирован незадействованный спуск опоры контактной сети и выполнено заземление на среднюю точку дроссель-трансформатора КТПП.
Для изучения отрицательного влияния сдвоенных рельсовых подкладок на работу устройств локомотивной сигнализации проводился анализ, в результате которого установлено, что наибольшему влиянию подвержены приемные катушки КПУ-1 локомотивов ЭП-1 (до 94 %), подвешенные на высоте 100140 мм, вследствие высокой чувствительности (добротности) сердечника катушек. При этом выявлена прямая зависимость между высотой подвеса катушек и количеством сбоев локомотивной сигнализации. Результаты проведенного анализа подтверждаются данными измерений прибора МПИ-СЦБ, подключенного к приемным катушкам КПУ-1, и записями программы РПС.
На рис. 2 показан фрагмент, записанный 07.03.2007 г. на электровозе ЭП-1 № 42 при следовании в усиленных сдвоенными подкладками кривых участков пути между сигнальными точками № 9 № 7 перегона Чернореченская -Малиногорка. Высота подвеса приемных катушек составляет 170180 мм. На этих точках зафиксированы три наиболее длительных периода невосприятия («дробления») сигнала кПт в точках потенциального сбоя локомотивной сигнализации.
При проследовании указанного электровоза с приемными катушками, подвешенными на высоте 210 мм, длительных периодов невосприятия сигнала не зафиксировано.
В локомотивном депо Красноярск экспериментально, в соответствии с Инструкцией по техническому обслуживанию АЛСН ЦТ-ЦШ-857 от 24.09.2001 г., на пяти электровозах ЭП-1 изменена высота подвеса приемных катушек до 200-210 мм. Анализ работы аппаратуры КЛУБ-У в течение 28 дней позволил сделать выводы о положительном результате этого эксперимента. Следует отметить, что данные о сбоях АЛСН на экспериментальных локомотивах 0ЭП-1 взяты из автоматизированной системы учета и анализа нарушений безопасности движения при расшифровке скоростемерных лент (АСУ НБД) и представлены на рис. 3.
На остальных локомотивах парка высоту подвеса катушек КПУ-1 увеличивали в два этапа: в январе-феврале поднимали на высоту до 180 мм, в феврале- марте - до 210 мм. Данные о сбоях АЛСН на всех локомотивах ЭП-1 из автоматизированной программы АСУ-Ш-2 за четыре месяца прошлого года представлены на рис. 4.
По результатам проведенных измерений комплексом МИКАР вагона-лаборатории выявлены отклонения кодовой посылки АЛСН в кривых участках пути. При скорости движения свыше 75 км/ч наблюдается массовое заполнение помехой кодовой посылки АЛСН с частотой, проходящей через локомотивный фильтр. Помеха воздействует на полезный сигнал локомотивной сигнализации и происходитсбой.
С помощью многоканального измерителя-регистратора ИРМ-8, подключенного к установленному в вагоне-лаборатории устройству КЛУБ-УП, проведены измерения, которые показали аналогичные результаты - сильное искажение формы импульсов сигнала АЛСН при движении в кривых участках пути, усиленных сдвоенными подкладками. На рис. 5 показан фрагмент записи измерений при движении на перегоне Камала - Солянка по 1-му пути с 4пк до 9пк 4294 км.
На верхней осциллограмме показан отфильтрованный сигнал АЛСН, на нижней - сигнал, снятый непосредственно с измерительных катушек. Зафиксировано отчетливое искажение его формы.
На рис. 6 представлен спектр сигнала АЛСН на входе локомотивного фильтра при движении на указанном перегоне. Как видно из рисунка, наблюдаются максимальные амплитуды сигналов частотой 25 Гц (полезный сигнал АЛСН), частотой 50 Гц (сигнал помехи от асимметрии обратного тягового тока) и частотой 11,5-12 Гц (вероятно сигнал помехи, возникающей при следовании в кривой со сдвоенными подкладками).
Измерительным прибором УПН-АЛС, подключенным к приемным катушкам электровоза ЭП-1 поезда № 67, удалось зафиксировать амплитуду помехи, возникающей при следовании в кривой со сдвоенными подкладками перегона Зеледеево - Кача по 2-му пути на 4038 км около сигнальной точки № 6 (рис. 7). Она равна 1,56 А, что составляет почти половину величины текущего полезного сигнала АЛСН (3,72 А) и выше на 11,5 % минимальной величины сигнала АЛСН (1,4 А на участках с электротягой переменного тока).
По результатам анализа сбоев локомотивной сигнализации в кривых участках пути принято совместное со службой пути решение о частичном демонтаже сдвоенных рельсовых подкладок на 3968 км перегона Чернореченская - Малиногорка, где происходит наибольшее число сбоев в связи с частой установкой сдвоенных рельсовых подкладок. В результате демонтажа импульсные помехи отсутствовали и, как следствие, отсутствовали сбои локомотивной сигнализации. На этом участке за месяц зафиксировано только три сбоя локомотивной сигнализации, что существенно ниже, чем фиксировалось ранее.
При отсутствии технической возможности демонтажа сдвоенных рельсовых подкладок необходимо принять следующие меры: в соответствии с Инструкцией ЦШ-720 от 20.12.1999 г. увеличить кодовый ток на релейном конце рельсовых цепей, расположенных на границах кривых участков пути, до 4-4,5 А; в соответствии с Инструкцией по техническому обслуживанию АЛСН ЦТ-ЦШ-857 от 24.09.2001 г. отрегулировать высоту подвеса приемных катушек; при установке применять смешанное чередование сдвоенных подкладок.
