[08-2022] Измерения параметров рельсовых линий в задачах электромагнитной совместимости

[Admin]

Измерения параметров рельсовых линий в задачах электромагнитной совместимости

ШАМАНОВ Виктор Иннокентьевич, Российский университет транспорта РУТ (МИИТ), профессор, д-р техн, наук, Москва, Россия

ДЕНЕЖКИН Дмитрий Валерьевич, Российский университет транспорта РУТ (МИИТ), аспирант, Москва, Россия

Ключевые слова: помехи, рельсовые линии, элементы линий, тяговые токи, электрические сопротивления, измерения
Аннотация. Интенсивность помех в работе аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и рельсовых цепей на участках с электротягой переменного тока определяется в основном величиной асимметрии тягового тока в рельсовых нитях. Эта асимметрия зависит от разности тяговых токов в рельсовых нитях, которая возникает, в первую очередь, при ухудшении состояния токопроводящих и изолирующих элементов рельсовых линий. Представлены аналитические выражения для вычисления продольных сопротивлений рельсовых нитей в рельсовой линии. Приведены результаты исследования влияния температуры рельсов и величины переменного тягового тока на продольное сопротивление рельсовых нитей и на зависящую от этого асимметрию тягового тока. Отмечено, что процесс возникновения асимметрии, ее изменения по длине рельсовой линии и во времени многофакторный. Сложность измерений параметров рельсовых линий при эксплуатации для выяснения причин повышения интенсивности сбоев в работе рассматриваемой аппаратуры заключается, прежде всего, в невозможности выделения из линий многочисленных элементов для определения их электрического сопротивления. Поэтому предложено широко использовать методы косвенных измерений и способы неразрушающего контроля, преимущественно с применением способа двух вольтметров. Рассмотрены запатентованные способы измерения и/или контроля параметров при эксплуатации тяговой рельсовой сети. В их числе абсолютное и относительное значения асимметрии тягового тока в любой точке рельсовых линий, а также сопротивления: токопроводящих и изолирующих стыков, изолирующих элементов железобетонных шпал, дроссельных перемычек и цепей заземления опор контактной сети, подключаемых к рельсам.

Способы измерения электрических параметров рельсовых линий разрабатывались для анализа работы рельсовых цепей [1 ]. Цель таких измерений -определение значения сопротивления рельсовой линии между питающим и релейным концами рельсовой цепи для сигнального тока. Асимметрия сопротивлений рельсовых нитей в рельсовой линии влияет на результаты таких измерений только в контрольном режиме работы рельсовых цепей. Использование данных способов на участках с электротягой усложняется в связи с необходимостью предусматривать меры для исключения влияния помех от тягового тока на результаты измерений.
Целью измерений в задачах электромагнитной совместимости аппаратуры рельсовых цепей и автоматической локомотивной сигнализации с тяговыми сетями является выявление причин увеличения интенсивности сбоев в работе этой аппаратуры при воздействии помех от тягового тока на определенном участке для разработки мер для ее снижения. К тому же процессы растекания тяговых и сигнальных токов по рельсовым линиям значительно различаются. В связи с этим необходимо разработать специальные способы электрических измерений в рельсовых линиях.
С точки зрения электротехники рельсовая линия представляет собой два «голых» провода, имеющих низкое сопротивление изоляции между собой и по отношению к земле, подверженных воздействию всех возможных индуктивных и кондуктивных помех. Для сигнальных токов рельсовая линия является двухпроводной линией связи между их генератором и приемником, установленным на релейном конце рельсовой цепи или на локомотиве. В этих проводах сигнальные токи разнонаправлены, поэтому взаимная индуктивность между ними влияет на сопротивление линии только при изломе рельсов одной из рельсовых нитей [2].
Для тяговых токов рельсовая линия - это две однопроводные электрические линии, являющиеся элементами тяговой рельсовой сети. Тяговые токи протекают по ним в одинаковом направлении, поэтому на сопротивления каждого провода существенно влияют взаимные индуктивности с другими токонесущими линиями тяговой сети [3].
Проблему мешающего действия тягового тока в рельсовой тяговой сети рассматривали еще классики теории рельсовых цепей [2]. Наиболее актуальной она стала после электрификации на переменном токе участков восточной части Транссибирской магистрали и Дальнего Востока. Увеличение веса, количества и скорости движения поездов обострили этот вопрос, особенно на перевальных участках, где интенсивность сбоев в работе аппаратуры рельсовых цепей и автоматической локомотивной сигнализации от действия помех обычно на порядок больше, чем на участках с электротягой постоянного тока. В связи с увеличением веса, количества и скорости движения поездов этот вопрос обострился, особенно на перевальных участках. В результате здесь значительно снижается уровень безопасности движения поездов [4].
Защита от воздействия тяговых токов предусмотрена уже в самом построении схем рельсовых цепей и аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации. По секциям основных обмоток дроссель-трансформаторов тяговый ток течет во встречном направлении, поэтому при равенстве токов в секциях они не влияют на работу аппаратуры рельсовых цепей. Подобная защита предусмотрена и в локомотивной аппаратуре автоматической локомотивной сигнализации, где приемные локомотивные катушки включаются встречно.
Однако равенство тяговых токов в рельсовых нитях рельсовой линии выполняется не всегда. Например, когда величины продольных и/или поперечных сопротивлений рельсовых нитей становятся неодинаковыми, в рельсовых нитях появляется асимметрия (разность) тяговых токов. При повышении на каком-либо участке интенсивности сбоев в работе автоматической локомотивной сигнализации или рельсовых цепей необходимо выявлять причины. С этой целью проводятся измерения сопротивлений токопроводящих и изолирующих элементов рельсовых линий, отличающихся определенной специфичностью.
Под продольным электрическим сопротивлением рельсовой нити понимают суммарное сопротивление для тягового тока и его гармоник сплошных рельсов, проводов в рельсовых стыковых соединителях, тросов дроссельных перемычек, переходных сопротивлений на стыках рельсовых
звеньев и в дроссельных перемычках, а также секций основных обмоток дроссель-трансформаторов при их наличии в рельсовых цепях. Первопричиной появления асимметрии продольных сопротивлений рельсовых нитей является несимметричное увеличение электрического сопротивления переходных сопротивлений на стыках рельсовых звеньев и в дроссельных перемычках. Причем на участках железных дорог со звеньевым путем эта причина является доминирующей.
Увеличение асимметрии тягового тока и интенсивности сбоев рассматриваемой аппаратуры может возникать и при несимметричном уменьшении сопротивления изолирующих стыков вследствие их деградации.
Поперечное сопротивление рельсовой нити - это ее сопротивление по отношению к земле. Основной причиной появления асимметрии поперечного сопротивления рельсовой линии является ухудшение состояния или пробой искровых промежутков в цепях заземления опор контактной сети, подключаемых к рельсам. На линиях с железобетонными шпалами асимметрия поперечного сопротивления рельсовой линии может появляться при односторонних ухудшениях состояния их электроизолирующих элементов [4].
Причиной увеличения интенсивности сбоев в работе аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации при вступлении головного электровоза на рельсовую цепь может быть и недопустимо большое затухание сигнального тока в рельсовой линии из-за роста ее продольного сопротивления и/или уменьшения поперечного сопротивления.
По длине рельсовых нитей сопротивления токопроводящих стыков и сопротивления рельсов по отношению к земле изменяются по-разному, поэтому рельсовая линия превращается в неоднородную электрическую линию. Если по длине рельсовой линии происходит неравномерная утечка тягового тока из рельсов в землю, и меняется его величина, соответственно, по длине меняется и степень влияния взаимных индуктивностей рельсовой нити с другими токоведущими линиями на асимметрию переменного тягового тока.

с распределенными параметрами представлены на схеме эквивалентными трехполюсниками с сосредоточенными параметрами [4, 5]. Рассматривается общий случай, когда в рельсовой линии могут быть утечки тягового тока из рельсов в землю через сопротивления их изоляции по отношению к земле и через подключенные к ним цепи заземления опор контактной сети.
На рисунке приняты следующие обозначения для первой и второй рельсовых нитей отрезка рельсовой линии: Zp - сопротивление сплошных рельсов; RШ1 - сопротивление неисправной шпалы; RO1 - сопротивление цепи заземления опоры контактной сети, подключаемой к рельсам; ZM12; ZM21 - сопротивления взаимной индуктивности отрезков рельсовых нитей; Zдп1 Zдп2 - сопротивления дроссельных перемычек; Rрз11; Rрз12; Rp321; RP322 - сопротивления по отношению к земле половин соответствующих отрезков в первой и второй рельсовых нитях; RTC1; RTC2 - сопротивления токопроводящих стыков; RMC1; RMC2 - сопротивления изолирующих стыков; 1ТРН1; Ц-р^; lTPH2; 'jpk2 _ тяговые токи в начале и конце первой и второй рельсовых нитей; 1™; ifl(-,2 - тяговые токи в дроссельных перемычках;ПкС1; 'исг ” тяговые токи через изолирующие стыки; Г01 - тяговый ток, утекающий из рельсов в землю по цепи заземления опоры контактной сети; RP311; RP312; Ярзгл ^рзгг - тяговые токи, утекающие из рельсов в землю по балласту; !ш - тяговый ток через железобетонную шпалу.
Для измерения тяговых токов в рельсовых нитях удобно использовать электроизмерительные клещи АРРА 39MR. Однако с их помощью можно измерять тяговые токи только по концам рельсовых цепей, ограниченных дроссель-трансформаторами.
Абсолютное значение разности первой гармоники тяговых токов в рельсовых нитях на любом участке рельсовой линии можно найти, используя одновременно два селективных преобразователя тока типа А9-1 или один такой преобразователь с небольшими промежутками времени между измерениями. Вместе с тем их применение ограничено. Они предназначены только для измерения среднеквадратического значения силы переменного сигнального тока с частотами, используемыми в рельсовых цепях. Поэтому при их использовании можно измерять только силу первой гармоники переменного тягового тока. Наибольшее значение силы тока частотой 50 Гц, измеряемой преобразователем, составляет 30 А, а максимальное значение тягового тока в рельсовой нити может достигать 400 А. При этом на аппаратуру автоматической локомотивной сигнализации могут действовать гармоники переменного тягового тока вплоть до двадцать первой [3].
Более универсальным является косвенный способ двух вольтметров, предложенный еще в конце прошлого века [8]. Для этого в любой точке рельсовой линии на участках сплошных рельсов одинаковой длины Д1р, к которым не подключены цепи заземления опор контактной сети, измеряют падения напряжения в первой и второй рельсовых нитях UTP1 и UTP2 (рис. 2). Величины этих напряжений ilTP1 = Al z 1,р1 и UTP2 = = i^pZPiTV2' ~ 'к2' °TP1 ~ ^TP2^(A^pzp)’
а IUTP1 - UTP2l/(UTPj + UTP2).
Следовательно, коэффициент асимметрии тягового тока в этой точке рельсовой линии вычисляют непосредственно по результатам измерений. Для вычисления абсолютного значения асимметрии тягового тока в данной точке надо знать еще величину удельного сопротивления сплошных рельсов.
Измерение сопротивления токопроводящих рельсовых стыков усложняется малой величиной этого сопротивления и большим количеством таких стыков в звеньевом пути.
В соответствии с требованиями ГОСТ [6] токопроводящие рельсовые стыки не должны увеличивать сопротивление рельсовой нити больше, чем на 20 %. Удельное сопротивление рельсовой нити при звеньях длиной 25 м с рельсами Р65 и медными приварными соединителями на частоте 50 Гц может быть принято 0,3 е70° Ом/км [7]. Если в общем случае принять это значение за исходное, то суммарное сопротивление токопроводящих стыков на одном километре не должно превышать 0,06 Ом, а при 40 стыках сопротивление каждого стыка не должно увеличиваться более чем на 1500 мкОм.
Ранее для измерения сопротивления стыков выпускались стыкоизмерители ЦНИИ-56 и ИЭСС-1М, имеющие различную конструкцию. Их схема была собрана по принципу неполного моста, и при измерениях необходимо было уравновесить мост [7]. Ввиду сложности таких измерений в условиях эксплуатации и достаточно больших размеров эти измерители не нашли широкого применения.
В настоящее время для участков пути с автономной и электрической тягой переменного тока серийно выпускается измеритель сопротивления рельсовых стыков ИСРС-01/2. Прибор имеет два диапазона измерений от 50 до 500 мкОм и от 500 до 5000 мкОм и достаточную точностью измерений в условиях эксплуатации. При его использовании максимальное значение переменного тягового тока через стык составляет 250 А, постоянного - 1500 А.
К недостаткам этого измерителя можно отнести его вес (3 кг) и ограничения по тяговому току. Как известно, на загруженных перевальных участках переменный тяговый ток в рельсовой нити может достигать 400 А.
Удобным для измерения сопротивления токопроводящих рельсовых стыков является косвенный способ двух вольтметров [8]. Величины тока в токопроводящем стыке и в рельсах, между которыми он расположен, одинаковы. Следовательно, падение напряжения на стыке не должно превышать падения напряжения на шестиметровом сплошном рельсе. Поэтому, если сравнивать падения напряжения на сплошном рельсе длиной метр UP1 и на стыке UCT, то при исправном стыке должно выполняться условие: Члаг 6UP1.
Пример такого измерения показан на рис. 2. На схеме вольтметром V2 измеряется падение напряжения на отрезке сплошного рельса длиной AL, а вольтметром V3 - на токопроводящем стыке. Если Д1* 1 м, то при исправном стыке выполняется условие: UCT < 6UP1/Al. При таких измерениях удобно использовать, например, миниатюрный мультиметр АРРА301. Этот способ описан в отраслевой инструкции [9].
Величина удельного сопротивления взаимной индуктивности между проводами обратно пропорциональна расстоянию между ними [2], поэтому взаимные индуктивности между рельсовыми нитями могут вызывать увеличение коэффициента асимметрии переменного тягового тока в два раза [2]. Взаимные индуктивности рельсовых нитей с контактным проводом и с высоковольтной линией продольного электроснабжения не оказывают такого заметного влияния на коэффициент асимметрии переменного тягового тока. Первоисточником асимметрии сопротивлений рельсовых нитей является появление разности сумм сопротивлений их токопроводящих СТЫКОВ ZqZTCii-ZqZTC2i.
Разность сопротивлении дроссельных перемычек в рельсовых нитях может существенно влиять на коэффициент асимметрии тягового тока в коротких рельсовых цепях и при приближении головы поезда к выходному концу рельсовой цепи.
Сопротивление дроссельной перемычки Zfln определяется сопротивлением ее проводов вместе с сопротивлениями в местах подключения их к рельсам и к дроссель-трансформаторам. Каждый провод состоит из последовательно включенных штепселя, троса, наконечника и переходов «рельс - штепсель», «штепсель - трос» и «трос - наконечник».
Сопротивления штепселя, троса и наконечника при эксплуатации практически не меняются, поэтому их диагностирование не требуется. При нормальной затяжке гаек сопротивление соединения «наконечник - вывод дроссель-трансформатора» не меняется, и поэтому специальный контроль тоже не требуется. Следовательно, контроль сопротивления необходим только в указанных переходах.
Для контроля состояния всей перемычки используют способ двух вольтметров. Для этого измеряют падение напряжения на участке рельса фиксированной длины и на подключенной к рельсу дроссельной перемычке, а затем вычисляют ее сопротивление. Если это сопротивление выше нормы, дополнительно измеряют токи в каждом проводе перемычки и падения напряжения на переходах провода «рельс - штепсель», «штепсель - трос» и «трос - наконечник». По результатам измерений вычисляют значения сопротивлений каждого перехода в каждом проводе путем деления значения падения напряжения на диагностируемом переходе наток в проводе. Переходы с наибольшими значениями сопротивлений считаются неисправными [11].
Симметричное ухудшение состояния изолирующих стыков, разделяющих рельсовые цепи, усиливает кондуктивную связь между смежными рельсовыми цепями. Это приводит к ложной занятости свободной рельсовой цепи вследствие шунтирования ее приемника колесными парами подвижного состава,
занимающего смежную рельсовую цепь. Пробой изолирующих стыков вызывает ложную занятость двух смежных рельсовых цепей.
Ложная занятость рельсовой цепи может появиться по ряду причин. Получить доказательство, что отказ в работе рельсовых цепей произошел именно из-за неисправности изолирующих стыков является непростой задачей, решение которой часто занимает достаточно долгое время. Восстановление работоспособности отказавшего изолирующего стыка - также трудоемкая работа. Поэтому ложная занятость рельсовых цепей при пробое изолирующих стыков заметно влияет на бесперебойность движения поездов.
Предельная минимальная величина сопротивления изолирующего стыка принята равной 50 Ом. Однако прямое измерение этого сопротивления каким-либо омметром невозможно, так как параллельно с изолирующим стыком подключены сопротивления, которые имеют половины секций основных обмоток дроссель-трансформаторов, и сопротивления по отношению к земле отрезков рельсовой нити, разделяемых этим стыком.
Для измерения сопротивления изолирующих стыков используют устройства со специальными генераторами, вырабатывающими измерительный ток [4]. Однако реализация таких устройств относительно сложна.
Если изолирующие стыки разделяют тональные рельсовые цепи, контролировать их отказ можно путем измерения напряжения на рельсах в конце или начале рельсовой цепи и напряжения такой же частоты по другую сторону изолирующего стыка с последующим сравнением этих величин [12].
Поперечная асимметрия появляется чаще всего при уменьшении входных сопротивлений цепей заземления различных конструкций, подключаемых к рельсам. Причиной является пробой искровых промежутков, которые разделяют электрически рельсы и данные цепи заземления. Искровые промежутки не оборудуются устройствами телеконтроля, поэтому они могут находиться в пробитом состоянии неопределенно долго.
С целью измерения сопротивления изоляции рельсовых линий, т.е. сопротивления между ее рельсовыми нитями, применяют устройства ИСБ1 и ИСБ2 [1 ]. Но они не подходят для проверки состояния рассматриваемых цепей заземления. Эти устройства измеряют сопротивление изоляции отрезка рельсовой линии с нечеткой длиной, поскольку она зависит от величины измеряемого сопротивления. Приборы не предназначены для измерения сопротивления каждой рельсовой нити по отношению к земле, поэтому не фиксируют односторонний пробой изоляции железобетонных шпал.

Для контроля исправности искрового промежутка применяют способ, при котором измерение потенциала на его зажимах выполняют с помощью вольтметра на шкале измерений 20 В постоянного тока [7]. Однако следует помнить, что рельсы и высоковольтные контактные провода разделяют искровые промежутки, поэтому такие работы опасны для обслуживающего персонала.
Известен способ контроля состояния цепей заземления опор контактной сети, подключаемых к рельсам [12]. Но этот способ очень трудоемок и требует привлечения высококвалифицированных работников хозяйства электроснабжения, так как при его использовании необходимо соблюдение всех правил проведения работ в высоковольтных электрических линиях. Кроме того, этот способ не позволяет определить степень влияния на величину асимметрии тягового тока в рельсовой линии пониженного сопротивления измеряемых цепей заземления.
Запатентован способ контроля состояния искровых промежутков (см. рис. 2) [13]. Его суть в следующем: в рельсе, к которому подключена цепь заземления опоры контактной сети, вольтметрами V1 и V2 измеряют падение напряжения, соответственно, U ТР1 и U ТР2, на участках рельсов одинаковой длины AL по обе стороны от места ее подключения. Величины этих падений напряжения равны: UTP1 = AlzpiTP2 и UTP2 = Alz 1ТР1. Разность этих напряжений UTP1 -ЪТР2 = (iTP1 -lTP2)Al zp = AlzpiT3. Относительное значение разности этих напряжений равно относительной величине тягового тока, утекающего в землю. (UTP2 - UTP1)/U™ = (Alzp!TP2 - ALzpiTP1)/AlzplTP1= - (кт>2 - 'тР1™ТР1 = 'тЗ^ТРГ
Для определения степени увеличения коэффициента асимметрии тягового тока, вызванного утечкой, в этом же месте измеряют падение напряжения итрд = ALZpl-j-рд на участке другого рельса такой же длины AL Тогда коэффициент асимметрии тягового тока в рельсовой линии до места подключения цепи зазем: ления. кА|1 = Птрд — 1тр11/(1трд + | ) = 1итрд — LJTPJ/(U трп + utpi)’ а после этого места: к.|2 = НТРД - 1ТР21/(1ТРД + ГТР2) = 1итрд - итр21/(итрд + йТР2).
Таким образом, рассматриваемый способ позволяет достаточно просто определить состояние цепи заземления опоры контактной сети, подключаемой к рельсам, и ее влияние на асимметрию тягового тока.
Электрическое сопротивление железобетонных шпал по отношению к лежащим на них рельсам при эксплуатации уменьшается из-за продавливания электроизолирующих элементов или загрязнения их токопроводящими материалами. В результате при плюсовых температурах окружающей среды уменьшается устойчивость работы рельсовых цепей и автоматической локомотивной сигнализации. Односторонний пробой изоляции железобетонных шпал может заметно увеличивать асимметрию тягового тока в рельсовых линиях и интенсивность сбоев в работе аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации.
Электрическое сопротивление бетона относительно невелико, поэтому необходимая величина электрического сопротивления железобетонной шпалы обеспечивается специальными электроизолирующими элементами. Металлические подкладки, на которые устанавливаются рельсы, изолируются электрически от шпалы специальными изолирующими прокладками. Закладные болты, обеспечивающие механическое скрепление рельсов с подкладкой, также изолируются: от подкладки - специальными втулками, а от шпалы - пластмассовыми вкладыша-м и - пустотообразо вател я м и.
Величина электрического сопротивления прослоек бетона шпалы не превышает 100-200 Ом, в то время как величина электрических сопротивлений вкладышей-пустотообразователей и изолирующей прокладки при их исправности должна составлять сотни кОм.
Как видим, известные способы контроля состояния конструктивных электроизолирующих элементов железобетонных шпал не эффективны. Диагностировать состояние каждого электроизолирующего элемента железобетонной шпалы и определять, какой из них вышел из строя при чрезмерном снижении электрического сопротивления шпалы, позволяет запатентованный способ, основанный на методах неразрушающего контроля [14].
В соответствии с этим способом комбинированным переносным измерительным прибором Ц4380 на пределе 0-6 В измеряют напряжение между рельсами над испытуемой шпалой. Затем этим же или вторым прибором Ц4380 на пределе 0-6 мА или 0-30 мА измеряют ток утечки через электроизолирующие элементы скрепления одного из рельсов с железобетонной шпалой. Для этого прибор подключают между другим рельсом и ближайшей к нему струной металлической арматуры, выступающей из шпалы. Перед измерением поверхность этой струны зачищают от ржавчины.
Далее находят отношение измеренного напряжения между рельсами и тока утечки. Полученное значение сравнивают с его максимально допустимой величиной для рельсовой цепи соответствующего типа. При этом учитывают ее длину и длину соединительного кабеля, а также частоту сигнального тока [4].
Таким же методом, подключая Ц4380 между струной арматуры, измеряют ток утечки из второго рельса через арматуру шпалы. Если напряжение между рельсами меняется во время измерения, это напряжение и токи утечки измеряют одновременно двумя приборами Ц4380.
Таким образом, путем несложных измерений и элементарных вычислений с использованием закона Ома находят истинные значения сопротивлений всех изолирующих элементов неисправной части железобетонной шпалы. Полученные значения сопротивления сравнивают с соответствующими минимально допустимыми значениями. Неисправным считается элемент, фактическое электрическое сопротивление которого меньше нормативного. Причиной может быть пробой изоляция или закорачивание грязью, мокрым снегом и др.
Электрические сопротивления сплошных рельсов, секций основных обмоток дроссель-трансформато-ров, а также проводов в рельсовых стыковых соединителях и в тросах дроссельных перемычек зависят от их температуры и величины переменного тягового тока в них. Поэтому изменения этих параметров приводят к изменению асимметрии тягового тока.
График найденных количественных зависимостей модуля удельного электрического сопротивления рельсовых нитей lz I с рельсами Р65 при температуре от +40 до -40 от величины протекающего по ним тягового тока частотой 50 Гц до 400 А приведен на рис. 3 [4]. Максимальная величина протекающего по рельсовым нитям тягового тока определена по результатам измерений в рельсовых нитях на горных участках Транссибирской магистрали в зонах тяговой рельсовой сети, примыкающих к тяговым подстанциям.
Как видно из рисунка, полученная зависимость является нелинейной. При увеличении переменного тягового тока от 50 А до 400 А полное сопротивление нитей с рельсами Р50 увеличивается почти в два раза, с рельсами Р65 - в 1,9 раз, а с рельсами Р75 - в 1,8 раз.

Изменение температуры рельсов приводит к расширению диапазона изменения удельного электрического сопротивления рельсовых нитей. Например, при повышении температуры рельсов от -40 до +40 °C величина рассматриваемого сопротивления нитей с рельсами Р65 увеличивается с 0,29 до 0,82 Ом/км, т.е. в 2,83 раза.
Если в рельсовой линии происходит утечка тягового тока из рельсов в землю, то сопротивления рельсовых нитей ZPH1 и ZPH2 становятся функциями тяговых токов в них 1Т1 и iT2. При утечках через цепи заземления опор контактной сети их величины по длине рельсовой линии меняются по-разному. В этом случае становится переменной по длине рельсовых нитей и величина удельного сопротивления рельсов. Асимметрия тягового тока в секциях основных обмоток дроссель-трансформаторов может заметно менять их сопротивление.
Следовательно, величина асимметрии сопротивлений рельсовых нитей в рельсовой линии и соответствующая величина асимметрии переменного тягового тока в ней зависят не только от состояния токопроводящих элементов рельсовых линий. Она зависит также от температуры рельсов и от величины тяговых токов в них, в контактном проводе и в высоковольтных линиях электроснабжения на опорах контактной сети. Это усложняет измерения при выявлении причин повышения асимметрии тягового тока в рельсовых линиях, при обработке полученных данных и их экстраполяции на другие условия эксплуатации рельсовой тяговой сети.
Таким образом, сложность измерений параметров рельсовых линий при выяснении причин повышения интенсивности сбоев в работе аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и/или рельсовых цепей возникает из-за невозможности выделения элементов из рельсовых линий для измерения их
электрического сопротивления и из-за многочисленности этих элементов. Для решения этой проблемы целесообразно использовать способ двух вольтметров и методы неразрушающего контроля состояния элементов.
Алгоритмы расчетов по результатам измерений предлагаемыми способами просты. В связи с этим для обслуживающего персонала следует разработать универсальный измерительный прибор с применением микропроцессоров, обеспечивающих автоматическую интерпретацию результатов измерения.

СПИСОК источников

1. Дмитренко И.Е., Сапожников В.В., Дьяков Д.В. Измерения и диагностирование в системах железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. М.: Транспорт, 1994. 263 с.
2. Брылеев А.М., Котляренко Н.Ф. Электрические рельсовые цепи. М.: Транспорт, 1970. 256 с.
3. Shamanov V.L Magnetic properties of rail lines and level of interferences for the apparatus of automatic control and telemechanics // Russian Electrical Engineering. 2015. Vol. 86, No. 9. P. 548-552. DOI : https://doi.org/10.3103/ S1068371215090102.
4. Шаманов В. И. Электромагнитная совместимость систем железно-дорожной автоматики и телемеханики : учебное пособие. М.: УМЦ ЖДТ, 2013. 244 с.
5. Основы теории цепей / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 528 с.
6. ГОСТ 9.602-2005. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. Введ. 01.01.2007. Отм. 01.06.2017. М.: Стандартинформ, 2006. - 55 с.
7. Аркатов В.С., Кравцов Ю. А., Степенский Б. М. Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание. М.: Транспорт, 1990. 295 с.
8. А.с. 1798729 СССР G 01 R 27/00. Устройство для измерения сопротивления малой величины / Шаманов В.И., Мухамеджанов К.С., Михалдык В.П., Никулин Л.В., Ведерников Б.М. № 4851793/21; заявл. 16.07.1990; опубл. 28.02.1993; Бюл. № 8. С.145-146.
9. Инструкция по защите железнодорожных подземных сооружений от коррозии блуждающими токами : утв. МПС РФ 09.10.1997.№ ЦЭ-518. М.: Трансиздат, 1999. 124 с.
10. Пат. 2543435 РФ B61L 23/16.Способ диагностирования состояния дроссельных перемычек путевых дроссель-трансформаторов / Шаманов В.И.: патентообладатель МГУПС (МИИТ). № 2013123703/11; заявл. 24.05.2013; опубл. 27.02.2015; Бюл. № 6.
11. Пат. 2668007 РФ B61L 23/165. Устройство для контроля состояния изолирующих стыков в тональных рельсовых цепях/Шаманов В.И., Ваньшин А.Е., Кузьмин В.С, Денежкин Д.В.; патентообладатель МГУПС (МИИТ). № 2017139555; заявл. 14.11.2014; опубл. 25.09.2018; Бюл. № 27.
12. Технологические карты на работы по содержанию и ремонту устройств контактной сети электрифицированных железных дорог. Книга II. Техническое обслуживание и текущий ремонт. М.: Трансиздат, 1999. 427 с.
13. Пат.33844 KZ В61L 23/16. Способ контроля состояния цепей заземления, подключаемых к рельсам / Шаманов В.И., Ведерников Б.М., Тасболатова Л.Т. № 2018/0122.1; заявл. 23.02.2018; опубл. 16.08.2019; Бюл. № 33.
14. Пат. 2369506 РФ B61L 23/16. Способ диагностирования состояния электроизолирующих элементов железобетонных шпал / Шаманов В.И., Пультяков А.В., Трофимов Ю.А., Шаманова С.И.; патентообладатель ИрГУПС. № 2007144810/11; заявл. 13.12.2007; опубл. 10.10.2009; Бюл. № 28.