Выбрана система автоблокировки с автономной тягой числовая кодовая


Расчет рельсовой цепи частотой 50 Гц



страница3/6
Дата31.07.2016
Размер0.92 Mb.
1   2   3   4   5   6

4.4 Расчет рельсовой цепи частотой 50 Гц

при автономной тяге
Рельсовые цепи являются основным элементом практически всех устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: автоблокировки; автоматической переездной сигнализации; диспетчерского контроля движения поездов. Рельсовая цепь предназначена для контроля свободности и исправности путевых участков, передачи информации со стационарных устройств на подвижной состав и как телемеханический передатчик.

Электрическая рельсовая цепь представляет собой датчик, обеспечивающий получение информации о трех состояниях участка пути: участок пути свободен, рельсы исправны; участок пути занят подвижной единицей; рельсовая линия участка пути оборвана.

Различают три режима работы рельсовой цепи: нормальный , шунтовой, контрольный.

В нормальном режиме работы необходимо обеспечить надёжную работу приёмника, при котором он выдаёт дискретную информацию участка пути «свободно», т.е. на данном участке отсутствует подвижная единица.

Напряжение надёжного срабатывания путевого приемника Uр (рабочее напряжение) в нормальном режиме должно обеспечиваться на входе приемника при наихудших условиях.

Наихудшими условиями нормального режима являются такие, при которых уменьшается сигнал на входе приемника рельсовой цепи. Это означает, что напряжение Uр следует определять при минимальном напряжении источника питания Uмин, минимальном сопротивлении изоляции(балласт) rимин, максимальном сопротивлении рельс zрмах. При этом необходимо учитывать влияние разброса параметров элементов аппаратуры. Принимают такие параметры из диапазона допустимых значений, которые уменьшают напряжение на путевом приёмнике, т.е. сопротивления элементов, не образующих резонансные цепи, включенных параллельно с приёмником – минимально, а включенных последовательно с приёмником – максимально. При сложной схеме рельсовой цепи, содержащей несколько реактивных элементов, трудно определить комбинацию параметров элементов, соответствующую наихудшим условиям нормального режима. Поэтому целесообразно использовать вероятностную методику расчёта рельсовых цепей.

В шунтовом режиме рельсовой цепи , приёмник должен надёжно выдавать дискретную информацию « занято», т.е. на данном участке имеется подвижная единица.

Для железных дорог нормативное сопротивление шунта принято равным 0,06 ом для всех рельсовых цепей и 0,5 ом для горочных рельсовых цепей. Рельсовые цепи необходимо рассчитывать так, чтобы при наложении нормативного шунта Rшн =0,06 Ом в любой точке рельсовой цепи при условиях, неблагоприятных для шунтового режима, напряжение на путевом приёмнике снизилось до напряжения надёжного возврата. При этом путевой приёмник выдаёт информацию о занятости рельсовой цепи.

Шунтовой режим должен выполняться при наихудших условиях. Наихудшими условиями шунтового режима являются такие, при которых увеличивается сигнал на входе приёмника. В шунтовом режиме необходимо учитывать отклонение параметров от номинальных значений в противоположную сторону по сравнению с нормальным режимом. Напряжение на путевом реле в шунтовом режиме определяется при максимальном напряжении источника питания Uмах, минимальном сопротивлении рельсовых нитей zмин , максимальном сопротивлении изоляции rимах. Таким образом при наложении в любой точке рельсовой линии поездного шунта, приёмник должен разомкнуть контакты, при сопротивлении равном нормативному или меньше нормативного(Rш=0,06 ом).

В контрольном режиме путевой приёмник надёжно должен выдавать информацию « занято» при полном электрическом разрыве рельсовой нити в любой точке рельсовой линии. Так как при разрыве рельсовой линии электрическая цепь между источником питания и приемником сохраняется из-за протекания сигнального тока по земле в обход места обрыва, то возникает необходимость расчёта снижения тока на путевом приёмнике до тока надёжного возврата. Значение тока в путевом приёмнике при обрыве рельсовой нити зависит от места обрыва рельса и сопротивления изоляции рельсовой линии. Критическими называются сопротивление изоляции rикр и место обрыва xкр (расстояние от путевого приёмника до места обрыва), при которых ток в приёмнике рельсовой цепи оказывается максимальным.

Наихудшими условиями контрольного режима являются такие, при которых увеличивается сигнал на входе приёмника: максимальное напряжение источника питания Uмах, минимальное сопротивление рельсовых нитей zмин , критическое сопротивление изоляции рельсовой линии rикр.
4.4.1 Расчет рельсовой цепи в нормальном режиме

В нормальном режиме путевое реле должно притягивать якорь при самых неблагоприятных условиях работы: минимальном значении источника питания Uиmin , минимальном сопротивлении изоляции Rиmin, удельном сопротивления рельс.

Для того чтобы рассчитать минимальное допустимое значение напряжения источника питания Uиmin необходимо представить принципиальную схему рельсовой цепи в виде схемы замещения через каскадное соединение ряда четырёхполюсников рис.1.

Затем определить параметры четырёхполюсников схемы замещения и напряжения надёжного срабатывания путевого реле.


3.1. В задании даны первичные параметры :

Rиmin –сопротивление изоляции минимальное,

L- длина рельсовой линии.

Коэффициенты четырёхполюсников рельсовой линии находятся после расчёта вторичных параметров:

γ =  =  = 1/км
Zв =  = =  Ом

где;
γ – постоянная распространения ,

Zв – волновое сопротивление линии, ом/км

z – удельное сопротивление рельс, ом/км ( см. таблицу )


3.2. Коэффициенты четырёхполюсника рельсовой линии определяются из уравнений:


A = D = ch(γl)=ch*2,15)=;

B=Zв*sh(γl)=sh*2,15)*= Ом; C = *sh(γl)=1/* sh*2,15) См;

3.3. Напряжение и ток надежного срабатывания путевого реле определяются по формулам:
Ip = Kзср*Iср=0,023А;

Up=Ip*Zp=3,84В;


Где Kзср≥1 - коэффициент запаса по срабатыванию( для реле с непрерывным питанием Кзср=1,

для импульсных реле Кзср = 1,2),

Zp – сопротивление путевой обмотки реле.
3.3. Расчёт напряжения и тока путевого приёмника соответствует напряжению Uо и току Iо на выходе 1(первого) четырёхполюсника т.е.
U1 = A1U0 + B1I0 =1*3,84+250*0,023=; Ом
I1=C1U0+D1I0=0*3,84+1*0,023=0,023, А
Где А1,В11,D1 - коэффициенты 1(первого) четырёхполюсника. Аналогично находят напряжение и ток на входе каждого последующего четырёхполюсника, вплоть до Uи min, последний четырёхполюсник до источника питания. результаты расчета таблица 1.

Найденные значения напряжения U min и тока Iиmin, являются минимальными величинами источника питания, при которых по путевому реле протекает рабочий ток Ip.


3.4. С учетом колебания напряжения сети, с питающего элемента следует увеличить выходное напряжение до величины Uис
Uис=Кнс*Uиmin=1,1*=В,

Где Кнс - коэффициент нестабильности питающего напряжения( для рельсовой цепи частотой питания 50 гц. Кнс = 1.1,


3.5. Для определения фактического значения напряжения Uиф следует определить конструктивные особенности конкретного источника питания (используемый питающий трансформатор СОБС-2АУЗ). Фактическое напряжение - 16,05В.

Затем определить коэффициент градации Кгр.


Кгр==16,5/15,5=1,021;

Где Кгр ≥1 – коэффициент учитывающий наличие напряжения, ближайшего к Uис. Определив Кгр., находим фактический ток источника питания:


Iиф = Iиmin*Кнс*Кгр = *1,1*1,021=А,

Мощность , потребляемая рельсовой цепью находится по формуле:

Sиф = Uиф*Iиф = 16,05*=

4.4.2 Расчет перегрузки путевого приемника
В этом режиме определяется максимально возможное напряжение на путевом приёмнике(реле) при самых неблагоприятных условиях , когда Uиmax и Iиmax. Затем результаты сравнивают с допустимым значением напряжения на реле. В случае, если напряжение на реле больше допустимого, то рельсовая цепь с принятым приёмником не может работать. Схема замещения рис.2

Для расчётов можно определить перегрузку путевого приёмника через коэффициенты рельсовой линии, при максимальном значении сопротивления изоляции Rиmax= ∞, которые имеют следующие значения :

Арл= 1, Врл= zl, Cрл= 0, Dрл= 1.

Зная значения напряжения Uк и тока Iк конца рельсовой линии, взятых из расчета нормального режима, находим Uн и Iн, а затем напряжение Uимax при Rиmax= ∞. Коэффициент перегрузки определяется выражением:

Кпер=Ки = 16.5/5,07*1.1=3.48;
где Ки – коэффициент учитывающий колебания напряжения источника питания, для Р.Ц. частотой 50гц Ки= 1,2, для Р.Ц. частотой 25 гц. Ки= 1,05. Если Кпер меньше допустимого значения коэффициента перегрузки К пер. доп.( по таблице в книге), то Р.Ц. может работать с данным приёмником. Результаты заносятся в таблицу 2.
4.4.3 Расчет рельсовой цепи в шунтовом режиме
В шунтовом режиме якорь путевого приёмника (реле) в РЦ с непрерывным питанием должен надёжно отпустить, а реле с импульсной или кодовой РЦ надёжно не притягивать свой якорь. Наихудшими условиях для шунтового режима , являются Uиmax- максимальное напряжение источника питания, Rиmax- максимальное сопротивление изоляции, Rрmin- минимальное сопротивление рельс. РЦ в зависимости от места наложения шунта имеет неодинаковую шунтовую чувствительность. Наиболее низкая шунтовая чувствительность наблюдается на концах рельсовой линии. Критериями шунтового режима служат коэффициенты шунтовой чувствительности релейного и питающего концов ( Кшр и Кшп). При наложении шунта эти коэффициенты должны быть не меньше единицы Кшр≥1, Кшп≥1 . На рис.3, рис.4 изображены схемы замещения рельсовых цепей в шунтовом режиме.

Для надёжного контроля занятий путевого участка в РЦ с импульсным питанием( кодовым) при шунтировании рельсовой линии напряжение и ток не должны превышать:


Uнср= Кзнср*Uнср , Iнср= Кзнср*Iср
Uнср и Iнср – напряжение и ток не срабатывания;

Кзнср= 0.9 – коэффициент запаса по несрабатыванию.


Для нахождения значения напряжения на питающем конце , нужно определить при каком напряжении на путевом реле якорь не отпустится, и РЦ покажет ложную «свободность». Поэтому определяем значения U шр и I шр , напряжение и ток наложения шунта на релейном конце, Uшп и Iшп соответственно на питающем конце.
Uкш = Uк*Квн’=*0,625=;

Iкш=Iк*Квн’=*625=А.


Расчёт проводят так же , как для нормального режима, последовательным вычислением напряжения и тока на входе каждого четырёхполюсника каскадной схемы замещения рельсовой цепи рис.3-4. Коэффициенты четырёхполюсника, замещающего рельсовую линию длиной L при наложении нормативного шунта на релейном конце , вычисляются по формулам:
Ашр = 1+; Bшр = zl ; Сшр =  ; Dшр = 1.

Коэффициенты четырёхполюсника , замещающего рельсовую линию длиной L при наложении нормативного шунта на питающем конце, вычисляются по формулам.

Ашр = 1; Вшр = zl ; Сшр =  ; Dшр= 1+ .

Результаты расчета таблица 3-4


Правильность расчётов определяем через коэффициенты шунтовой чувствительности РЦ с наложением шунта на релейном конце:
Кшр =  =49,54/16,05=2.95;

И на питающем конце:


Кшп =  =34,88/16,05=2.2
где Uшп и Uшр – расчётное напряжения на питающем и релейном концах .

Uиф – напряжение источника фактическое , которое должно быть установлено на зажимах питающего трансформатора.

Результаты расчета занесены в таблицы 3 и 4.
4.4.4 Расчет рельсовой цепи в контрольном режиме
В контрольном режиме , как и в шунтовом , якорь путевого реле должен надёжно отпадать, если РЦ непрерывного питания или надёжно не притягиваться, если РЦ импульсного ( кодового ) питания. Наиболее неблагоприятными условиями для контрольного режима являются критическое сопротивление изоляции Rикрит и повреждение рельсовой линии в середине(примерно в середине), максимальное напряжение источника питания-Uиmax. Схема замещения представлена на рис. 5

Расчёт контрольного режима ведётся аналогично шунтовому режиму.

Коэффициенты четырёхполюсника рельсовой линии при повреждении рельсовой нити в середине и критическом сопротивлении изоляции :
Акп = Dкп = ch(γl)кр + E sh(γl)кр (S1+S2)=+1,2**1*1.7*=;

Bкп =  { sh(γl)кр + E  [ch(γl)кр+1](S1+S2)} =*3*)= Ом;

Скп =  { sh(γl)кр + E  [ch(γl)кр -1](S1+S2)} =1,35/(1,7+ * ) =,

где Е =  =– =  коэффициент учитывающий взаимоиндукцию рельсов,

Zm = jwm12 = 3,14*2*50*0,00129=– сопротивление взаимоиндуктивности между рельсами;

m12 – взаимная индуктивность двух контуров рельс – земля (для частоты 50 гц.-- m12 = 0,00129);


при отсутствии дроссель-трансформаторов:

S = cth[(γl)кр E ] = ctg;

Значение (γl)кр зависит от частоты сигнального тока. Для РЦ частотой 50гц (γl)кр = 1,35.

В зависимости от вида шпал и балласта m принимает значение от 0 до 9,1.

Результаты записываются в таблицу 5.

Кк=Uп/Uф=16,98/16,05=1,03


Выводы
При расчете рельсовой цепи частотой 50Гц, длиной 2,15 км при автономной тяге выявлено:

  • В нормальном режиме для регулирования напряжения, используется трансформатор типа СОБС-2А, при наихудших условиях rб – min, zр – max, Uн – min от вторичной обмотки достаточно напряжения 16,05В.

  • В шунтовом режиме, при наложении нормативного шунта Rшн=0,06 Ом относительный коэффициент Кшр1., следовательно шунтовой режим будет выполняться.

  • При выполнении расчета контрольного режима, рассчитан коэффициент контрольного режима Кк=1,01 т.е. контрольный режим выполняется.

  • Режим автоматической локомотивной сигнализации, при наихудших условиях UалсUф, также выполняется.

Таким образом рельсовая цепь частотой 50Гц, длиной 2,15км будет устойчиво работать во всех режимах.


4.5 Схемы увязки перегона со станцией
Предвходной светофор имеет одно дополнительное сигнальное по­казание— желтый мига­ющий огонь. Для управления желтым мигающим огнем ис­пользуется реле ЗС, включенное по линейной цепи НЗС-НОЗС. В эту же цепь на станции включено известительное реле приближения Н2ИП для контроля занятости вто­рого участка приближения. По це­пи извещения ИИ-НОИ включен известитель приближения НИП. Лист 2.

При горении на светофоре крас­ного огня горение основной нити на­кала лампы этого огня контролирует­ся возбуждением реле 1О, а дополни­тельной нити — возбуждением реле БОД. Цепь кодирования рельсовой цепи ЗП кодом КЖ проходит через фронтовые контакты реле 10 и Б ОД, поэтому перенос красного огня на позади стоящий светофор осуществля­ется только при перегорании основной и дополнительной нитей лампы. При закрытом состоянии входного свето­фора Н в рельсовую цепь посы­лается код КЖ. На сигнальной уста­новке от этого кода работает реле и дешифратор. По цепям дешифра­тора возбуждается реле Ж, а после этого — реле Ж1, Ж2, ЖЗ и Ж4. Через фронтовые контакты реле и Ж2 и тыловой контакт реле ЗС1 на светофоре включается лампа желтого огня и срабатывает реле 1О.

В случае перегорания лампы крас­ного огня кодирование рельсовой це­пи не изменяется.

При установленном маршруте при­ема по главному пути и горении на входном светофоре Н желтого или зе­леного огня на посту ЭЦ возбуждены реле НРУ и НГМ1. Фронтовыми кон­тактами этих реле замыкается цепь НЗС-НОЗС, по которой током пря­мой полярности возбуждается реле ЗС на сигнальной установке . Вслед за реле ЗС срабатывает его повтори­тель реле ЗС1. Рельсовая цепь 1ПП кодируется кодом Ж или 3, при прие­ме которого у светофора работают реле и дешифратор. По выходным цепям дешифратора включаются реле Ж и Ж1, после чего срабатывают реле-повторители Ж2, ЖЗ и Ж4. При при­еме кода 3 или Ж расшифровывает­ся только первый импульс кода. Цепь расшифровки второго и третьего им­пульсов разомкнута тыловым кон­тактом реле ЗС1, поэтому сигнальное реле 3 не возбуждается. По цепи, проходящей через фронтовые контак­ты реле 1Н, Ж2 и ЗС1, на светофоре включается лампа зеленого огня.

При перегорании лампы зеленого огня кодирование рельсовой цепи не изменяется.

При установленном маршруте при­ема по боковому пути и горении на входном светофоре двух желтых огней (из них верхний может быть мигаю­щий) линейная цепь НЗС-НОЗС ра­зомкнута контактами реле НГМ1 и на сигнальной установке реле ЗС и ЗС1 находятся в обесточенном со­стоянии. Рельсовая цепь коди­руется кодом Ж, от которого у свето­фора работают реле и дешифра­тор. По выходным цепям дешифратора срабатывают реле Ж, Ж1, 3, а вслед за ними — реле Ж2, ЖЗ, Ж4 и З1. Фронтовыми контактами реле Ж, Ж2 и тыловым контактом реле ЗС1 на светофоре включается лампа жел­того огня. Одновременно с этим фрон­товыми контактами реле Ж1, и З1 замыкается цепь мигающего реле М, проходящая через контакт Ж2 транс­миттера КПТ. Работая в импульсном режиме, М замыкает цепь питания реле КМ и создает мигание желтого огня на предвходном светофоре.

В случае перегорания лампы жел­того огня выключается реле и рельсовая цепь вместо кода З кодируется кодом Ж.

Приближение поезда за два блок-участка контролируют реле Н2ИП и НИП. По цепи Н-ОН реле Н предвходной установки возбуждается током обратной полярности включается реле и выключается реле 1Н. Контактами реле и переключаются релейный и питаю­щий концы рельсовой цепи, от­ключаются лампы разрешающих ог­ней светофора и включаются лампы светофора, переключаются цепи ко­дирования путем отключения реле 1T и включения реле 2Т, входные це­пи дешифратора подключаются для приема и расшифровки кодов, по­ступающих из рельсовой цепи. Увязка выходных светофоров с про­ходным светофором осуществляется путем кодирования рельсовой цепи от светофора.

У входного светофора Н коды при­нимают реле ЧОИ и его повторитель Ч0И1. Лист 2. При им­пульсной работе реле ЧОИ1 создаются входные цепи дешифратора БС-ДА на посту ЭЦ. По выходным цепям деши­фратора включаются реле ЧЖ . Фронтовыми контактами этих реле замыкаются цепи разрешающих ог­ней на выходном светофоре в маршру­те отправления. Контактами реле ЧЖ вклю­чаются цепи известительных реле Н1ИП и Н2ИП. С момента выхода поезда на первый участок удаления прекращается импульсная ра­бота реле ЧОИ и ЧОИ1, отчего выклю­чаются реле Ч3, ЧЖ и вслед за ними реле Н1ИП и Н2ИП. На таб­ло гаснут белые лампочки свободности первого и второго участков уда­ления и загорается красная лампоч­ка занятости первого участка удале­ния Н1ПУ. Освобождение первого и занятость второго участка удаления приводят к тому, что в режиме кода КЖ работают реле ЧОИ, ЧОИ1. По цепям дешифратора включается реле 4Ж, затем реле 4Ж1 и Н1ИП, реле Н2ИП остается выключенным. На табло загорается белая лампочка Н1ПУ свободности первого участка удаления и красная Н2ПУ занятости второго участка удаления. После ос­вобождения второго участка удале­ния реле ЧОИ и 4ОИ1 работают в ре­жиме кода 3, через дешифратор вклю­чаются реле ЧЖ и Ч3. Фронтовым контактом реле Ч3 возбуждается ре­ле Н2ИП и, переключая свои кон­такты, выключает красную и включает белую лампочку Н2ПУ свободности второго участка удаления.

На время установленного четного направления движения у светофора зеленый огонь включает реле ЗС1, которое работает как повторитель ре­ле З1.


Каталог: uploads -> books -> 251467
251467 -> Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан
251467 -> Кодирование и декодирование аудио с помощью foobar2000
251467 -> На получение степени магистра Асадов Файзулла Хайрулла угли " Разработка методов и алгоритмов анализа повышения надежностных характеристик, средств визуализации медицинских изображений " по
251467 -> Терминов с английского языка на узбекский язык тиббиёт соҳасига оид терминларни инглиз тилидан ўзбек тилига таржима қилиш муаммолари диссертация саидовой гулнозы азизовны на соискание академической степени магистра по
251467 -> Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан
251467 -> Национального Университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека методика преподавания истории в школе учебно методическое пособие
251467 -> Учебно-методический комплекс по дисциплине «экономика изучаемой страны (япония)» 2-курс область образования: 230000 Экономика


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница