Admin

Проверка защиты путевых реле рельсовых цепей переменного тока при замыкании изолирующих стыков

Я. Ю. ПЛАВНИК, начальник лаборатории автоматики, телемеханики и сигнализации Московской дороги

При повреждении изолирующих стыков (сход стыков) две смежные рельсовые цепи соединяются между собой электрически, что создает опасность подпитки путевого реле от источника тока соседней рельсовой цепи.

Защита от ложного срабатывания путевого фазочувствительного реле типа ДСШ (ДСР) основана на следующем.

Известно, что вращающий момент, воздействующий на сектор реле, пропорционален углу сдвига фаз между током в путевой и напряжением в местной обмотке. Для получения максимального вращающего момента необходимо, чтобы ток в путевой обмотке отставал от напряжения в местной на угол 162°.

Если изменить фазу напряжения в путевой или местной обмотке на 180° (провода поменять местами), то на сектор реле будет воздействовать тот же максимальный момент, но сектор будет вращаться в противоположную сторону. Принято считать, что вращающий момент в этом случае имеет отрицательное значение.

В реальных условиях угол сдвига фаз отличается от идеального и зависит от настройки рельсовой цепи, т. е. от величины емкости и сопротивления на питающем конце, сопротивления дроссель-трансформаторов переменному току, выбора коэффициента трансформации,' способов включения конденсаторов на релейном конце, состояния балласта рельсовой цепи и т. д.

Принцип защиты фазочувствительного путевого реле от ложного срабатывания при сходе изолирующих стыков основан на получении отрицательного вращающего момента для сектора реле. Достигается это включением вторичных обмоток путевых питающих трансформаторов смежных рельсовых цепей со сдвигом по фазе на 180°. Тогда при правильно отрегулированной рельсовой цепи (т. е. при правильно подобранных ее параметрах) угол сдвига фаз на реле будет близок к идеальному. В связи с тем, что аппаратура рельсовой цепи изменяет фазу питающего напряжения примерно на один и тот же угол, на стыке рельсовых цепей будет сохранена разность напряжений по фазе равная примерно 180°.

Если при таком включении обмоток путевых трансформаторов путевое реле, получив питание от смежной рельсовой цепи, не замкнет фронтовые контакты, так как на сектор реле будет действовать отрицательный вращающий момент, заставляющий двигаться его в сторону замыкания тыловых контактов.


Однако такой способ защиты реле при замыкании изолирующих стыков не всегда надежен. Если изменить на противоположную фазу питающее напряжение, что может произойти, например, при регулировке напряжения на питающем трансформаторе или при отключении проводов, то, естественно, изменится на противоположную фаза напряжения и в рельсовой цепи. На стыке рельсовых цепей не будет чередования полярности и сектор путевого реле опустится вниз. Сектор реле, конечно, можно заставить вращаться в сторону замыкания фронтовых контактов, переключив провода на путевой обмотке, но защита путевого реле при сходе изолирующих стыков снимается.

И другой пример. Если рельсовые цепи получают питание от разных фаз трехфазного источника, то угол сдвига фаз на вторичных обмотках питающих трансформаторов будет не 180°, а лишь 120°, что значительно снижает эффективность защиты путевого реле.

При стыковании двухниточных рельсовых цепей с фазочувствительными путевыми реле и неоднородными ограничителями на питающих концах (индуктивный и емкостной) сдвиг фаз в рельсовой цепи равен примерно 90°. В этом случае при замыкании изолирующих стыков и отсутствии питания в собственной рельсовой цепи вращающий момент подпитываемого реле будет равен 0. Если же свободная рельсовая цепь имеет собственное питание, сход стыков не контролируется.

Повреждение элементов рельсовой цепи (например, частичная потеря емкости на питающем конце) может вызвать сдвиг фаз на угол менее 90°, что также создаст опасность срабатывания путевого реле при замыкании изолирующих стыков.

Исходя из сказанного, определены следующие требования к рельсовым цепям переменного тока.
1. Первичные обмотки путевых и кодирующих трансформаторов, а также обмотки местных элементов реле типа ДСШ (ДСР) всех рельсовых цепей станции должны быть подключены к одной фазе одного источника переменного тока.

2. Перегонная кодовая рельсовая цепь первого участка приближения должна получать питание от станционного источника питания рельсовых цепей. Если длина рельсовой цепи этого участка не более 1000 м, допускается питание ее от своего перегонного источника тока При этом на стыках рельсовой цепи исходного участка станции устанавливаются питающие трансформаторы (Т-Т).

3. Все источники питания трехфазного тока, питающие рельсовые цепи станции и прилегающих перегонов, должны быть сфазированы.

4. Рельсовые цепи, питаемые от разных не-сфазированных источников тока, должны быть разграничены импульсной или кодовой рельсовой цепью (нормаль РЦ50-08а), или стыковаться питающими концами.

Рельсовые цепи можно также разграничивать (по разрешению руководства службы сигнализации и связи) и в тех случаях, когда по условиям равномерной загрузки фаз источника питания поста ЭЦ не удается подключить их к одной фазе.

5. При кодировании с релейного конца мгновенная полярность кодового тока в рельсах должна совпадать с полярностью тока своего путевого трансформатора. Для защиты путевого реле от срабатывания кодовый трансформатор должен быть включен через тыловой контакт путевого реле или его повторителя, участвующего в цепи установки и замыкании маршрутов.

6. В смежных рельсовых цепях с реле типа ДСШ (ДСР) нужно применять однотипные ограничивающие сопротивления (конденсаторные или индуктивные).

7. На стыках смежных рельсовых цепей с нефазочувствительными путевыми реле должны быть установлены однотипные приборы: Р-Р или Т-Т.

8. Вторичные обмотки путевых трансформаторов рельсовых цепей должны быть включены таким образом, чтобы обеспечивалось чередование мгновенных полярностей на изолирующих стыках смежных рельсовых цепей.

В реальных условиях при соблюдении чередования мгновенных полярностей на питающих трансформаторах угол сдвига фаз между напряжениями на границах стыка может отличаться от 18б°. Это происходит, например, на стыке однониточной и двухниточной рельсовых цепей, каждая из которых сдвигает фазу питающего напряжения на разные углы. Поэтому о защите рельсовой цепи нельзя судить только по измерению фазных соотношений путевого реле.

С другой стороны, защита путевых реле рельсовых цепей может зависеть от сопротивления заземляющих устройств. Например, при закорачивании стыка расположенных рядом двухниточной и однониточной рельсовых цепей с подключенными к средней точке дроссель-трансформатора ДТ дренажными или заземляющими устройствами, половина обмотки ДТ замкнется через заземление и тяговый рельс. Путевое реле в этом случае опустит сектор и при неправильном чередовании полярности. Поэтому практическую проверку защиты путевого реле методом закорачивания изолирующих стыков необходимо дополнять измерениями в рельсовой цепи.

В приведенной выше таблице указано, на что нужно обращать внимание при проверке защиты путевого реле от ложного срабатывания. Таблица состоит из трех частей: первая заполняется на основании однониточного и двухниточного планов станции (пункты 1—6); вторая и третья — соответственно при измерении напряжения в релейной (пункты 7—10) и напольных устройствах (пункты 11 —15).

Защиту путевого реле рельсовых цепей проверяют старший инженер участка и старший электромеханик. Один возглавляет работу на напольных устройствах, другой — в релейной.

Если при проверке обнаруживается неправильное чередование мгновенных полярностей, нужно переключить провода на питающем трансформаторе, а затем, после повторного измерения, подключить их на прежнее место и сделать запись в таблице. Только после полной проверки всей станции можно определять места окончательных переключений.

Рассмотрим методы проверки защиты путевого реле в зависимости от типов стыкующихся рельсовых цепей и аппаратуры на границе стыка.
Стыкование двухниточной рельсовой цепи с двухниточной; по обе стороны стыка установлены дроссель-трансформаторы ДТ. При этом независимо от аппаратуры стыкующихся рельсовых цепей нужно измерить напряжение по обе стороны одного из изолирующих стыков U1 и на разных нитках смежных рельсовых цепей у стыков— U2. Чередование полярности, можно считать, выполнено правильно, если t/,>t/2.

Затем закорачиванием одного из изолирующих стыков проверяется защита путевого реле. При стыковании аппаратуры типов Т-Р и правильной защите от замыкания изолирующих стыков путевое реле рельсовой цепи с релейным концом у проверяемого стыка должно четко опускать сектор.

Защита путевого реле рельсовой цепи выполнена правильно, если при стыковании рельсовых цепей релейными концами (Р-Р) оба путевых реле четко опускают секторы, а при стыковании питающими концами (Т-Т) хотя бы одно из путевых реле смежных рельсовых це* пей опускает сектор.

Стыкование двухниточной рельсовой цепи с двухниточной без дроссель-трансформаторов с фазочувствительными путевыми реле (например, рельсовые цепи без электротяги или стыкование рельсовых цепей по стрелочному съезду).

Ввиду того, что эти рельсовые цепи не имеют однополюсного объединения (как в дроссельном стыке по средней точке дроссель-трансформатора), для производства измерений необходимо закоротить один изолирующий стык. После этого нужно измерить напряжение в первой и второй рельсовой цепи (у изолированных стыков) U1 и U2 и по обе стороны незакороченного стыка U3. Если U3 > U1 и U2 и равно их сумме, чередование мгновенных полярностей выполнено правильно.

Измерять напряжение следует в свободное от движения поездов время. Далее закорачиванием двух стыков проверяется правильность защиты путевых реле.

Рассмотрим стыкование рельсовых цепей ответвлениями, например, по съезду спаренной стрелки, когда не представляется возможным определить тип установленной по стыкам аппаратуры (питающий или релейный конец). В этом случае защита считается выполненной правильно, «если при закорачивании двух стыков одно из путевых реле обесточивается, а на путевом реле другой рельсовой лепи должно значительно снизиться напряжение.

При стыковании бездроссельных рельсовых цепей с фазочувствительными путевыми реле защита определяется аналогично дроссельным рельсовым цепям.

Стыкование двухниточной рельсовой цепи с однониточной при электротяге. Здесь есть та особенность, что замыкание изолирующих стыков контролируется всегда, независимо от чередования полярности на стыках, так как при закорачивании стыков путевое реле однониточной рельсовой цепи должно отпустить якорь. Это происходит от того, что сигнальная нитка однониточной рельсовой цепи через дроссель-транс-форматор соединяется с тяговой.

Однако защита двухниточной рельсовой цепи может быть осуществлена только при выполнении условия чередования полярности и о ней можно судить по работе путевого реле. При закорачивании двух изолирующих стыков путевое реле двухниточной рельсовой цепи должно четко опускать сектор.

Если на проверяемой двухниточной рельсовой цепи имеются выходы со средней точки дроссель-трансформаторов на тяговый рельс, дренажное устройство или отсос тягового тока, то при закорачивании обоих стыков на границе с однониточной рельсовой цепью путевое реле может обесточиваться от замыкания половины обмотки дроссель-трансформатора и при несоблюдении чередования мгновенных полярностей. В таких случаях на время закорачивания стыков нужно отключать напряжение питания двухниточной рельсовой цепи (на вторичной обмотке питающего трансформатора).

При правильном чередовании мгновенной полярности и закорачивании изолирующих стыков сектор путевого реле должен иметь отрицательный вращающий момент.

Стыкование однониточных рельсовых цепей при электротяге. В этом случае защита рельсовых цепей при замыкании изолирующих стыков обеспечивается за счет установки тягового джемпера. Но так
как целостность тягового джемпера не контролируется, чередование мгновенных полярностей однониточных рельсовых цепей также необходимо проверять. При этом измеряется напряжение по обе стороны двух стыков — U1 и U2 и между сигнальными нитками рельсовой цепи — U3. При правильном чередовании мгновенных полярностей U3 должно быть меньше U1 и U2. Если U1>U2, то U3 ~ U1-U2, если U2>U1, то U3~U2—U1 т. е. равно разности напряжений в рельсовых цепях по обе стороны стыков.

Стыкование рельсовых цепей без электротяги и с нефазочувствительны ми путевыми реле. Защита реле рельсовых цепей при замыкании изолирующих стыков наиболее надежна, когда у стыков установлена аппаратура Р-Р и Т-Т. Если мгновенная полярность соблюдена и напряжения по концам рельсовой цепи примерно равны, то в случае схода изолирующих стыков (аппаратуры Р-Р) резко снизится напряжение на реле и якорь его отпадет. Если изолирующий стык после прохождения подвижной единицы замкнулся, напряжение на путевом реле при шунте на удаленном конце и питании от смежной рельсовой цепи (аппаратура Р-Р) будет недостаточным для притяжения якоря.

При установке у стыков аппаратуры Т-Т контроль и защита рельсовой цепи осуществляются за счет резкого снижения напряжения на питающих концах. Однако при параллельном включении двух питающих концов и замыкании изолирующих стыков ухудшается шунтовой режим рельсовых цепей. Поэтому чередование мгновенных полярностей при установке аппаратуры Т-Т также необходимо.

Устанавливать аппаратуру Т-Р на рельсовых цепях без электротяги с нефазочувствительными путевыми реле крайне нежелательно. При рельсовых цепях с нефазочувствительными путевыми реле особое внимание следует уделять качеству изолирующих стыков и в случае неисправности их срочно принимать необходимые меры.

Стыкование двухниточной рельсовой цепи с импульсной или рельсовой цепью числовой кодовой автоблокировки. При этом должен выполняться пункт 2 требований к рельсовым цепям переменного тока. Чередование полярности проверяется при снятом напряжении питания в двухниточной рельсовой цепи. Если чередование полярности выполнено правильно, то закорачивание стыка вызывает импульсный режим работы путевого реле с отрицательным вращающим моментом.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

Бывалый СЦБист

На двухнитке написано "Граница питания". Это с защитой от короткого замыкания изолирующих стыков связано?

__________________
Меньше разговоров,больше дела.

Александр

Да. Несфазированные рц.
пункт 4.6.2 410104-ТМП

__________________
"Не думай. Думаешь - не говори. Думаешь и говоришь - не пиши. Думаешь, говоришь и пишешь - не подписывай. Думаешь, говоришь, пишешь и подписываешь - не удивляйся."
Ф.Э. Дзержинский.