Author: Дмитриев В.С. Минин В.А
Tags: рельсовый транспорт железнодорожное движение проектирование железные дороги движение поездов рельсовые цепи эксплуатация издательство транспорт
ISBN: 5-277-00814-4
Year: 1992
В.С.ДМИТРИЕВ, В.А.МИНИН
СИСТЕМЫ АВТОБЛОКИРОВКИ
С РЕЛЬСОВЫМИ ЦЕПЯМИ
ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ
•"п
УДК 656.256.3:656.259.12
ПРЕДИСЛОВИЕ
пями тональной частоты,—М.: Транспорт, 1992,—182 с
:тв АРС для линий метропо-
на отечественных и зарубежных желечныт
дорогах и линиях метрополитенов. Они обладают рядом с™«т
мУХв'’КС"ЛУаТаЦИ0"ВЫХ' ™«KHX И 3№Н0М₽и”«к„”:
-----------—иа.шпш и юна тонального диапаз
воляет повысить защищенность от воздействия помех
тока, практически ня пппяпгш ______
рализованное размещение
исключить
ст^Гоёл' ИЗОЛИРУ’ОЩИ’! стыков, что особ“но авЛажноДедляЫуча“
°С°беНН0 Прн устройстве
При отсутствии изолирующих стыков обеспечивается няпеж
ванесколТькоЧеСКаЯ непРеРывность цепи возврата тягового тока'
раз вращается число используемых дросселей-
г1оездов.РМаТ°РОВ’ снижаются п°тери электроэнергии на тягу
^При сохранении изолирующих стыков
3202040000-014
049(01)-92 *УУ2
ISBN 5-277-00814-4
ИГаа“ис"= в *
™умае™Лр=
СИСТЕМА АВТОБЛОКИРОВКИ
С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ РАЗМЕЩЕНИЕМ
АППАРАТУРЫ
матом. Возможность выполнения практически всего графика
технологического процесса обслуживания устройств в отапли-
1.1. Назначение
ваемых помещениях на станции сокращает затраты труда и
времени на текущее обслуживание устройств, снижается число
трудоемких операций, повышается качество выполнения работ,
особенно при внедрении индустриальных методов обслужива-
движения поездов
щение его численности и снижение эксплуатационных расходов
а также на линиях с централизованным электроснабжением
пассажирских поездов (ЦЭС). Рельсовые цепи этой системы
надежно защищены от помех, создаваемых токами ЦЭС, и
В системе ЦАБ применены рельсовые цепи без изолирую-
щих стыков (БРЦ), вся основная аппаратура располагается на
прилегающих к перегону станциях. Непосредственно у пути
ния. Питание устройств ЦАБ осуществляется от тех же источ-
требуются ни основная, ни резервная продольные высоковольт-
ные линии автоблокировки, так как на перегонах источники
электропитания не требуются. Потребляемая рельсовыми цепя-
Основным средством сигнализации и связи при движении
поездов на перегонах является автоматическая локомотивная
сигнализация (АЛС) (на линиях метрополитенов —АРС), про-
ходные светофоры не устанавливают. Поэтому систему ЦАБ
называют также системой АЛСО, подчеркивая этим названием,
что основным средством сигнализации являются сигналы АЛС.
Оба эти термина (ЦАБ и АЛСО) равнозначны и подразуме-
вают одни и те же устройства. Первый (ЦАБ) из этих терми-
нов в своей аббревиатуре более полно отображает технические
параметры, а второй (АЛСО)—эксплуатационные. Далее в
Применение современных средств телесигнализации и теле-
управления не только для контроля исправности устройств и их
Учитывая, что на линиях, оборудованных устройствами
ЦАБ, основным средством сигнализации при движении поездов
минов (ЦАБ).
сократить время на <
ройствах. Централизс
В процессе разработки системы ЦАБ и в начальный период
ее внедрения предусматривалось применение двух систем АЛС:
широко эксплуатируемой на сети дорог числовой системы АЛСН
и частотной АЛС. Однако практически частотную АЛС на же-
зсть для наиболее эффективного
ты устройств, создает возм
резервирования устройств.
Сокращение времени нахождения обслуживающего персо-
нала на путях, т. е. в зоне повышенной опасности, способствует
Необходимо также учитывать, что на линиях с ЦАБ на вы-
также резервной системой сигнализации, так как позволяет от-
править поезд с неисправными устройствами АЛС или необо-
рудованный ими на свободный перегон.
Поэтому исходя из реально сложившихся условий эксплуа-
тации систем АЛС наиболее целесообразным следует признать-
На однопутных линиях достаточно использование числовой
системы АЛСН, которой оборудованы все эксплуатируемые на
сети дорог локомотивы. В случае отказа локомотивных уст-
ройств АЛСН поезд должен отправляться по зеленому огню вы-
ходного светофора на свободный перегон. Учитывая достаточно
высокую надежность работы ^устройств АЛСН и специфику дви-
устройств АЛСН. Такой же порядок использования устройств
ЦАБ может применяться и на двухпутных линиях с неинтен-
сивным движением.
следует предусматривать резервирование числовой системы
АЛСН, безусловно, сохранив также и сигнализацию на выход-
На линиях метрополитенов следует предусмотр
рование поездных устройств частотной АЛС (АРС
тельстве новых и реконструкции
литенов (система «Днепр»),
передаваемой информап
мех тягового тока. На .
должно предусматриват
частотной АЛС (АРС).
АЛС для повышения объема
ЦАБ позволяет широко
являемым к устройствам СЦБ. В локомотивных устройствах
АЛС хотя и применяются реле КДР (числовая АЛС) и РКН
(частотная АЛС), правильность их работы контролируется
схемно. Для этого в дешифраторе числовой АЛС в схеме реле
КИР проверяется правильность работы всех оеле
также реле <а
’ ИА контакты включены в cxeiwv пп™
тельно. Одновременный отказ (залипание якорей/ обоих
л период между профилактическими 2_________
1^?51_Н\.ЛИНИЯХ метрополитенов (примерно 25 лмл п™,™.
J.2. Структура устройств ЦАБ
лир^ХхеХкоТ«РпТ пЛГРЖаТ рельсовые 6“ изо-
Поэтому практически
ового тока, протекаю-
важно для участков,
скппк™ 7 "мслда повышенной массы. В с
ХХГ,™°?аЩ“М число применяемь
”'тРансФ°РматоР°в- На линиях С ала
№вдиваютГОуТ°Ка ° Пределах вврвгова их прав
навливают. У входных светоЛпппи wv vrrc.L,
ЛИ “ л е ^щрическои тягой посто
форматоры Устанавливают для выр
тока (снижения ягиммртпшЛ „ ________
земленни, а также у входных светофоров стащл”нение’
изолирующих стыков способствует снижению потерь электро-
энергии на тягу поездов.
Для работы БРЦ на железнодорожных линиях используют
ниях метрополитенов — сигналы с несущими частотами 775, 725
но. При необходимости сигналы со всеми пятью несущими час-
линиях метрополитенов.
Максимальная длина БРЦ на железнодорожных линиях со-
сопротивлении изоляции (балласта)
длина БРЦ снижается. Например, на участках с пониженным
ботоспособность которых обеспечивается при снижении сопро-
На линиях метрополитенов длина БРЦ составляет 300 м.
Ограничение длины обусловлено предельной мощностью пере-
датчика сигналов частотной АЛС (АРС). Практически по усло-
виям работы линий метрополитенов при новом проектировании
максимальная длина БРЦ принята равной 150 м.
ду пунктами размещения аппаратуры на участках с электротя-
рельсовыми линиями аппаратура соединяется симметрич-
осуществляется взаимная увязка работы устройств, расположен-
ных на соседних станциях.
Электроснабжение путевых устройств ЦАБ осуществляется
от установок, аналогичных установкам для электропитания уст-
ройств электрической централизации. Основным источником
электроснабжения, как правило, является ЛЭП, а резервным
в зависимости от вида тяги и наличия местных сетей — ЛЭП на
ройствами.
Потребляемая мощность определяется в основном нагрузка-
ми передающих устройств БРЦ и АЛС. Максимальная мощ-
ность, потребляемая передающими устройствами числовой
АЛСН (на несущей частоте 25, 50 или 75 Гц) в расчете на од-
ну БРЦ,'не превышает 50 В-А, частотной АЛС — 40 В-А, а при
одновременной передаче двух сигнальных частот — 80 В-А
Мощность, потребляемая передающими устройствами БРЦ в
расчете на одну РЦ, не превышает 10 В-А. Средние мощности,
потребляемые этими устройствами, ниже этих значений.
В бесстыковых рельсовых цепях (рис. 1.1) для сокращения
аппаратуры, кабеля, используемых сигнальных частот питание
двух смежных БРЦ осуществляется от одного источника сиг-
нального тока (генератора): БРЦ 1 и 2 получают питание от
генератора 1/2 Г1 с несущей сигнальной частотой, например
425 Гц и частотой модуляции 8 Гц; БРЦ 3 и 4 — от генератора
3/4 Г2 с несущей частотой, например 475 Гц и частотой моду-
ляции 12 Гц. Таким образом, сигналы от генераторов 1/2 Г1
и 3/4 Г2 различаются как несущими частотами, так и частота-
ми модуляции, что обеспечивает надежную защиту приемных
устройств от влияния сигнальных токов смежных БРЦ.
Использование амплитудно-модулированных сигналов обес-
печивает надежную защиту приемных-устройств от воздействия
гармонических и импульсных помех тягового тока, а также от
помех, создаваемых токами централизованного электроснабже-
ния вагонов пассажирских поездов.
В принятой структуре построения для БРЦ одного пути до-
статочно применять сигналы двух несущих частот, например
425 и 475 Гц. Состояние БРЦ 1 и 2 контролируют приемники
1П1 и 2П1, принимающие сигналы на несущей частоте 425 Гц
и частоте модуляции 8 Гц от генератора 1/2 Г1. Первая цифра
в условном наименовании приемника обозначает номер БРЦ,
а вторая — тип приемника; П1 воспринимает сигналы с несущей
частотой 425 Гц, а П2 — 475 Гц. Состояние БРЦ 3 и 4 контро-
лируют приемники ЗП2 и 4П2, воспринимающие сигналы от ге-
нератора 3/4 Г2. В принятой структуре на приемник 2П1 БРЦ 2
мог бы оказать влияние сигнальный ток БРЦ 5, работающий от
генератора того же типа Г. Однако приемник 2П1 защищен от
опасного влияния генератора 5/6 Г1 из-за естественного зату-
хания при прохождении сигнала от генератора 5/6 Г1 к прием-
явку 2П1 через БРЦ 5, 4 и 3. Аналогично взаимно защищены
котт частотах, при всех вариантах npj
данной БРЦ и влияющий генератор, работающий на той
сущей частоте, разделены тремя БРЦ. Расчеты показываь
лезного сигнала, поступающего на вход приемника от генера-
БРП С?п пТВеННкпЛРЦ' При неблагоприятном соотношении длин
ЬРЦ (длины БРЦ, через которые проходит помеха от влияю-
щего источника. rviUPPTnmn.A ™ ...
занятие и освобождение БРЦ фиксируются не в момент
Ва^П^НИЯнИ проследования поездом точек подключения аппа-
«Z+2/ш.
Для нормального ,
и зоны дополнительного шунтирования 1Ш, т. е. должно выпол-
няться условие /л
—--------- - ™ м, а на линиях Метрополи
нов при несущих частотах сигнального тока 725 и 775 Гц-
10
^пределах 12—25 м. При повышении частоты сигнального тока,
пряж
БРЦ.
пускную способность линий. Например, на железны?
при оборудовании их устройствами ЦАБ расчетное р.
между поездами с учетом устройства защитного учас
= 5/+/п + 2/ш, где /п —длина поезда. При длине БРЦ
пускную способность.
На линиях метрополитенов, где требуется обеспечить мини-
ры БРЦ.
и выборе точек подключения аппарату-
В структурной схеме yci
в результате модуляции двух несущих частот 425 и 475 Гц час-
тотами 8 и 12 Гц. Сигналы 425/8 и 475/12 применяют в БРЦ
одного пути, а сигналы 425/12 и 475/8 — для БРЦ другого пути
гласующие путевые трансформаторы ПТ, а на линиях с электро-
тягой в необходимых случаях —и дроссель-трансформаторы.
Аппаратура соединяется с путевыми трансформаторами сим-
метричным сигнальным кабелем с парной скруткой жил. Пита-
ние двух смежных БРЦ производится по одной паре жил сиг
нального кабеля. Два приемника смежных БРЦ также подклю
чают одной парой жил. По ним же передаются кодовые сигналь
АЛС от передающих устройств, расположенных на станциях.
Приведенная структура построения БРЦ позволяет наиболее
рационально использовать передающую аппаратуру БРЦ и сиг
нальный кабель. При таком же числе рельсовых цепей с изоли
рующими стыками потребовалось бы в 2 раза больше генерато
Р Контроль перегона, смена направления движения и увязк;
между станциями обеспечиваются по отдельным цепям этого ж<
сигнального .кабеля (ССН и У). Кодовые сигналы АЛС пере
даются в БРЦ с момента занятия ее поездом. Кодовые сигналь
передаются с питающего или приемного конца в зависимости о'
установленного направления движения..
1.3. Путевая и локомотивная сигнализация
Для линий, оборудованных ЦАБ-АЛСО, разработана Вре
менная инструкция о порядке движения поездов на участкам
оборудованных автоматической локомотивной сигнализации
. < X цд-пт-щщ
(без проходных светофоров) ----——).
Перегон, оборудованный ЦАБ, делят на блок-участки, грани-
цами которых являются перегонные кабельные стойки со свето-
аружной
пр и креп л з
[-М2». Ни
контактной сети, опорах продольной ЛЭП (при установке этих
опор в теле земляного полотна), а также на отдельных
комотивного светофора на
После проследования этого знака и вступления поезда в преде-
В пределах перегона машинист руководствуется показаниями
локомотивного светофора.
числовой и частотной систем
кого светофора, сигнализирующего одним желтым огнем, двумя
желтыми огнями, а также одним желтым и одним зеленым ми-
гающим огнем и зеленой светящейся полосой. В частотной си-
При красном, желтом и зеленом огнях входного светофора
справности устройств порядок дейс
Правилами технической эксплуатг
ции по обслуживанию устройств ЦАБ. После остановки поезда
-по сигналу ДЖ принят такой же порядок действий, как и при
щающим показанием.
ния до следующего прохо
налов на линиях с ЦАБ
Для правильного руководства ими машинист
но указывают, что поезду с действующими устройствами АЛС
разрешается отправиться на перегон, оборудованный устройства-
светофора.
Для большей информативности, а также для обеспечения воз-
можности отправления поездов с неисправными локомотивными
устройствами АЛС или необорудованных ими подвижных еди-
виц без перехода на другие средства сигнализации на выходных
‘•светофорах сохранено сигнальное показание (зеленый огонь),
’указывающее на свободность всего перегона. Смысл этого сиг-
нального показания практически совпадает с его традиционным
'перегон, выходной светофор сигнализирует одним зеленым огнем.
На линии с ЦАБ выходными светофорами (рис. 1.3) подают-
(как с действующими, так и с неисправными
IC); перегон до следующей станции свободен;
то светофора; впереди свобод-
дующей станции свободен;
Поезда с неисправными устройствами АЛС на локомотиве
сигнальном показании два желтых огня, из них верхний мигаю-
щий. В этом случае движение поезда по перегону допускается
с установленной скоростью. Однако с приближением поезда
к станции машинист должен вести поезд с особой бдительностью
и со скоростью, обеспечивающей своевременную остановку перед
входным светофором с запрещающим показанием, а также перед
выходным светофором в случае приема поезда с остановкой.
Запрещается отправление поездов с неисправными устрой-
ствами АЛС при других сигнальных показаниях. Если неиспра-
вен выходной светофор, поезд со станции отправляется поряд-
ком, предусмотренным Инструкцией по движению поездов и ма-
невровой работе для участков с автоблокировкой.
Принятая система сигнализации выходными светофорами
с дополнением разрешающих огней белым огнем обеспечивает
четкое восприятие сигналов и их однозначность. Немаловажное
значение имеет и относительная простота ее технической реали-
зации, поскольку большинство выходных светофоров оборудова-
но линзовыми комплектами с белым огнем.
Прием поездов на станцию производится по сигналам вход-
ного светофора.
аратура БРЦ
Устройства ЦАБ содержат передающую и приемную аппа-
ратуру БРЦ, а также передающую аппаратуру числовой и час-
тотной систем АЛС. На первом этапе внедрения в устройствах
ЦАБ применялась следующая аппаратура: путевой генератор
с модулятором ПГМ; путевой усилитель ПУ1; путевой трансфор-
матор ПТЦ; фильтр питающего конца Ф8, 9; путевой приемник
УПКЦ; путевой генератор ПГ-АЛС; путевой фильтр ФП-АЛС.
Последние два блока применяют для передачи сигналов частот-
ной АЛС. При наличии групповых устройств в дополнение к ука-
занной аппаратуре применяют усилитель ПУ2. Указанная аппа-
ратура была разработана для условий установки ее в отапливае-
мых помещениях с изменением рабочей температуры окружаю-
щей среды от +5 до +40 °C.
В связи с необходимостью установки аппаратуры в ряде слу-
чаев в неотапливаемых помещениях, в том числе в напольных
релейных шкафах, была разработана и с 1986 г. серийно выпу-
скается аппаратура ЦАБ второго поколения, включающая гене-
ратор ГРЦ; фильтры питающего конца Ф8,9 и Ф11,14,15; путе-
вой приемник типа ПРЦ; путевой генератор ПГ-АЛСМ; путевой
фильтр ФП-АЛСМ. Путевой усилитель ПУ1 и путевой трансфор-
матор ПТЦ сохранились без изменений, так как они были раз-
работаны с .учетом возможности их установки в напольных ре-
поколения обеспечивается при изменении температуры окружа-
ющей среды от —45 до +65 °C. Аппаратура первого и второго
Для дальнейшего совершенствования было разработано и
освоено серийное производство аппаратуры БРЦ третьего поко-
В передающие устройствах БРЦ вместо генератора ГРЦ, путе-
вого усилителя ПУ1 и фильтра Ф8,9 (Ф11,14, 15) применяют
генератор ГП, путевой фильтр сохраняется, а приемник ПРЦ
заменяют приемником ПП.
В настоящем параграфе книги дано описание аппаратуры
БРЦ второго поколения, широко применяемой на железных до-
рогах и линиях метрополитенов. Продолжается серийное про-
изводство этой аппаратуры.
Генератор ГРЦ обеспечивает формирование амплитудно-
модулированных сигналов БРЦ. Генератор выполнен на плате
реле НШ. Выпрямитель генератора содержит диодный мост
VD1 (рис. 1.5) со сглаживающим фильтром, состоящим из ста-
билитрона VD2, конденсатора С7 и резистора R3. Генератор не-
„о 177/ Рр-
жим работы транзистора устанавливается посредством делителя,
выполненного на резисторах R1 и R2. В эмиттер транзистора
включена обмотка 5-5 трансформатора Т. Положительная обрат-
ная связь обеспечивается посредством обмотки 3-6, включенной
в базовую цепь транзистора. Кабельный контур образует индук-
тивность трансформатора Т, выполненного на броневом ферри-
товом сердечнике, и емкость одного из конденсаторов С1—С5.
1-6 трансформатора Т. При необходимости более точной под-
жет использоваться также подстроечный сердечник трансформа-
Ц несуще
425 Гц,
соответственно на частоты 575, 725-
образуемых мультивибратором колебаний определяется время-
задающими цепями С8, R13—R16* и СР, R5—R8* и составляет
8 Гц. При установке внешних перемычек 41-33-42 из времязада-
ющих цепей исключаются резисторы R7, R8*, R15 и R16*\ муль-
через ключевую схему (перемычка 4-32) в на
дой полуволны переменного тока
лрямом направлении, а другой — в инвертном, образуя скомпен-
сированный ключ. В результате условия прохождения каждой
полуволны переменного тока через ключ идентичны, что практи-
чески исключает искажение сигнала.
Напряжение питания генератора по переменному току (выво-
ды 1 и 2) равно 17,5 В; выпрямленное напряжение (выводы 41
и 43), равное (12± 1,2) В, определяется напряжением стабили-
зации стабилитрона VD2. Потребляемая мощность не превышает
8 В-А. Выходное напряжение несущей частоты имеет практиче-
ски синусоидальную форму кривой и составляет на нагрузке со-
противлением 470 Ом, подключенной к выводам 3 и 4 блока, не
менее 5 В.
Для получения на выходе генератора (выводы 3 и 31) ампли-
тудно-модулированного сигнала (рис. 1.6) устанавливают пере-
мычку между выводами 4 и 32 (см. рис.‘ 1.5). Отклонение несу-
щей частоты от номинального значения не превышает ±0,5 %
при крайних значениях температуры окружающей среды и на-
пряжения источника питания.
Ранее выпускались и находятся в эксплуатации путевые ге-
нераторы ПГМ, которые по своим параметрам идентичны гене-
раторам ГРЦ; они являются взаимозаменяемыми.
Путевой усилитель ПУ1 (рис. 1.7) применяют для уси-
ления сигналов, предназначенных для работы БРЦ, и сигналов
частотной АЛС. Блок ПУ1 содержит два двухтактных каскада
усиления. Первый каскад выполнен на транзисторах VT1 и VT2
средней мощности; второй каскад выполнен на мощных транзи-
сторах VT3 и VT4. На входе усилителя установлен трансформа-
тор Т1 для согласования его входного сопротивления с выход-
ным сопротивлением источника усиливаемого сигнала — генера-
тора ГРЦ или ПГ-АЛСМ.
Включенный на входе усилителя резистор R1 стабилизирует
его входное сопротивление. Включение этого резистора и кон-
денсаторов С5 и С6 в базовые цепи транзисторов VT1 и VT2
исключает возможность самовозбуждения усилителя на повы-
шенных частотах при разомкнутом входе усилителя. Межкаскад-
ная связь выполнена посредством трансформатора Т2. Выходной
каскад нагружен на трансформатор ПТЦ (на рис. 1.7 не пока-
зан). Для повышения к. in. д. и облегчения работы транзисторов
оба каскада работают в ключевом режиме. При этом транзис-
торы могут находиться в двух состояниях: полностью открыты,,
и тогда падение напряжения на них близко к нулю; полностью
закрыты, и тогда ток через них близок к нулю. В обоих состоя-
ниях потери мощности внутри транзисторов малы, что облегчает
условия их работы.
В режиме холостого хода транзисторы VT3 и VT4 находятся
в режиме глубокого насыщения; их входное сопротивление рез-
ко снижается (цепи эмиттер — база), поэтому значительно воз-
растает ток через обмотки трансформатора Т2 и через транзис-
торы VT1 и VT2. Для уменьшения этого тока в эту цепь может
быть включен балластный резистор R.
Транзисторы выходного каскада защищены от импульсных
воздействий тягового тока и атмосферных перенапряжений вклю-
ченным на выходе усилителя защитным контуром (демпфером),
состоящим из диодов VD5—VD8, конденсатора С4 и резистора
R2-, защитный контур снижает пиковые напряжения.
Внутри блока имеется мощный выпрямитель на кремниевых
диодах VD1—VD4 и сглаживающий фильтр, состоящий из дрос-
селя L и электролитических конденсаторов С1—СЗ. От выпря-
мителя осуществляется питание цепей транзисторов. Перемен-
ный ток напряжением 17,5 В подается в блок от сигнального
трансформатора СОБС-2А или ПОБС-5А.
Сигнал практически прямоугольной формы с выхода усили-
теля поступает на выходной трансформатор ПТЦ. Требуемое для
форматора. При входном напряжении 5 В (выводы 13 п 22)
и напряжении питания 17,5 В (выводы 1 и 2) входное сопротив-
ление блока ПУ1 составляет примерно 400 Ом. Выходная мощ-
ность 40 Вт при выходном на-
пряжении примерно 30 В (вы-
воды 3 и 4).
Трансформатор ПТЦ
применяют в качестве выход-
ного для путевого усилителя
ПУ1. К первичной обмотке
подключают выход путевого
усилителя. При этом к выво-
ду 2 ПТЦ (рис. 1.8) под-
ключается положительный ПО- Рис. 1.8. Схем? трансформатора ПТЦ.
лируется различным включением вторичной обмотки.
Гальваническое разделение между выходом цутевого усили-
теля и рельсовой цепью обеспечивает возможность питания пу-
тевых усилителей разных БРЦ и передающих устройств АЛС от
общего питающего трансформатора.
Номинальная мощность трансформатора ПТЦ в диапазоне
частот 75—775 Гц составляет не менее 50 В-А. Ток холостого
хода при напряжении на первичной обмотке (выводы 1 и 3)
трансформатора следующие:
ступающего с выхода путевого усилителя. Одновременно он за-
щищает путевой усилитель от воздействия непрерывных и им-
пульсных перенапряжений, возникающих в рельсовой линии.
Фильтр представляет собой последовательный колебательный
контур, содержащий трансформатор Т и набор конденсаторов.
Выпускают два типа фильтров: ФП8,9 (рис. 1.9) и ФП11,1'4,15
(рис. 1.10). Первый из них применяют при передаче сигналов
с несущими частотами 425 или 475 Гц, а второй — 575, 725 или
775 Гц. Схемы и устройство обоих фильтров идентичны и отли-
С2 СЗ С4 С5 С6 С7
торов в фильтре.
ФП11,14,15 '. .
2,0
2,0
0,5 0,25 0,25
0,25 0,25 —
В фильтре ФШ 1,14,15 для более точной настройки предус-
трена возможность последовательного включения конденса-
ров С5 и С6 для получения при необходимости емкости
0,125 мкФ.
стройки можно также подключать конденсаторы С5—С7.
Выходное напряжение снимают с выводов 11-12 блока. Ко-
сование аппаратуры с кабельной линией из условия получения
входного сопротивления питающего конца БРЦ примерно 0,4 Ом.
Амплитудно-частотная характеристика 1 фильтра ФП8.9
(рис. 1.11) при настройке его на частоту 425 Гц приведена для
AM сигнала, 2— для немодулирова иного сигнала. Полоса
пропускания для немодулированного сигнала 32 Гц, избиратель-
ность по соседнему каналу J0 дБ, сопротивление на резонансной
частоте 6—7 Ом. При настройке на частоту 475 Гц фильтр имеет"
аналогичные параметры. Параметры фильтра ФП11, 14, 15 ана-
логичны.
Фильтр обеспечивает выделение основной гармоники из сиг-
нал практически синусоидальной формы (рис. 1.12). Этот сигналз
передается в рельсовую цепь.
Приемник сигналов ПРЦ или ПРЦМ предназначен для прие-
ма и дешифрирования амшлитудно-модулированных сигналов из
рельсовой цепи. Приемник ПРЦ предназначен для применения
на железнодорожных линиях, а ПРЦМ — на линиях метрополи-
сущей и модулирующей частотами
cm naJla. ис.его ИСПОЛЬЗуЮТ ПЯТЬ НвСуЩИХ (425,
475, 575, 725 и 775 Гц) и две модулированные (8 и 12 Гц) час-
тоты. Их сочетания и определяют 10 типов приемников. Прием-
ники ПРЦМ отличаются от ПРЦ меньшей чувствительностью,
чих'температур окружающей ср
ка ПРЦМ составляет 0,64—0,71:
увствительность приемни-
ператур.
сущая частота, вторая цифра — частоту модуляции (8 или
12 Гц). Например, приемник ПРЦ8-8 предназначен для приема
сигнала с несущей частотой 425 Гц и частотой модуляции 8 Гц;
приемник ПРЦ8-12 принимает сигналы с той же несущей часто-
политенов для приема сигналов с несущей частотой 775 Гц и ча-
стотой модуляции 12 Гц обозначают ПРЦМ15-12,
Основные параметры приемников приведены в табл. 1.3.
Приемник ПРЦ (рис. 1.13) содержит следующие основные
функциональные узлы: входной фильтр, буферный каскад, поро-
Частот. ^ходногое Выводы для
несущая модуляции ^ощдБ’не
ПРЦ8-12 ПРЦ9-8 ПРЦ9-12 ПРЦ 11-8 ПРЦ11-12 ПРЦ 14-8 ПРЦ14-12 ПРЦ15-8 ПРЦ15-12 775 12 30 0
говое устройство, интегратор, выходной усилитель, выходной
фильтр, вторичный источник питания постоянного тока.
Входной фильтр представляет собой полосовой фильтр, вы-
полненный на броневых ферритовых сердечниках (индуктив-
ность) и конденсаторах. Фильтр содержит связанные колебатель-
ные контуры Т1—Cl, Т2—С2 и ТЗ—СЗ. Каждый из контуров на-
между первым и вторым контурами трансформаторная, выше
критической (£Q>1), обеспечивается за счет включения части
нойУсигналСТИ ПерВОГ° контУРа (обмотка 5-7) во второй. Вход-
и аТ чески не связанную с контурной обмоткой.
Коэффициент трансформации на входе приемника обеспечи-
вает требуемое по условиям согласования с кабельной линией
входное сопротивление приемника. Его'измеряют на входных
выводах 11-43 блока при подаче смодулированных несущих ча-
стот. Это сопротивление должно быть в пределах 120—160 Ом.
Включенные параллельно входной обмотке стабилитроны VD1
и VD2 обеспечивают защиту элементов фильтра от перенапря-
жений, которые могут поступать из рельсовой линии от воздей-
обоих полупериодов перенапряжений стабилитроны включены
между собой последовательно и встречно.
Связь между вторым и третьим контурами фильтра слабая,
менее критической, обеспечивается через буферный каскад, вы-
полненный на тпанаигтппА VT1 Л------------------------ _____
этого резистора обеспечивается
приемника. Полоса пропусканю
ол г.. - пропуск
а. На вы>
дулированног
плитудной модуляцией; J’ П и”1П<,"у <ии7о-нои ам-
Затухание фильтра для смодулированного сигнала по сосед-
нему каналу (для фильтра с резонансной частотой 425 Гц изме-
ряют на частоте 475 Гц и наоборот) составляет не менее 38 дБ
для каналов с частотами 49.4 и 47.4 г., « on ________
сигналов.
лриемника ПРЦ
ляет токи, протекающие через транзисторы VT5 и VT6, доста-
точные для управления транзисторами второго
VT7 и VT8, работающими в ключевом режиме.
возврата триггера близок к единице;
повышения добротности каждого из контуров и избирательных
шунп
R12
коэффициента
к БРЦ или удалении от нее
на входе
ся интегрирующая цепь R13—C5.
возбуждение путевого реле при приеме сигнала, частота моду-
подбором значения индуктивности трансформаторов Т4 и Т5,
которое устанавливают изменением положения магнитного шун-
та (подстроечных пластин) в воздушных зазорах их сердечни-
^^^“^ре^част^
выпрямет^Тто/к ZoSZT ФИЛЬТра сигнал "купает на
ключено путевое реле АНШ2-Г230'1 ОбмсХ^™ бЛОКа П°Д‘
с“тЫавляРет Ж5°дм°^ П<>С”Я™“уВ™^
жение на реле составляет 4 4^.7 п днои сигнал, то напря-
при параллельном соединений обмоток-болееТб Ваба™Ва™Я
следов^тел^то в одн^^гадл^ную^а^ру^аб^ля^то1^1043711051 П°*
ют разные выводы для подключения реле (сТтаб^ТзГпоТ’
баУты^к,ОтШИбО,НОЙ УСТаН°ВКе П^~ ппевы^’ не^
Даваемым1 на"вь1водыТ2ДаАЛблок1аНОанппаПРЯЖеНИеМ 17 В’ п0’
ление переменного тока с удвоением НЯп УПерИ°ДНОе ВЫПРЯМ’
Hs=ras=ss.S~w^
стабилитронах VD4—VD7. ранзисторах VT9, VT10 и
....... J.™,
=S=~=E5
=.S=^=^xs”
пРите”0Р-УРе
наррелейиых ставах ста^ Г*
= ;5=a~£=a“=
о™‘аналотечны0прнемтак^ прц”
могут быть ими заменен^Приемники
тролитических конденсаторов, которые сохранены лишь для сгла-
организацию двустороннего движения поездов. Для формирова-
ния сигналов БРЦ используют индивидуальную аппаратуру,
а для сигналов частотной АЛС — групповую.
Включенйе путевых устройств ЦАБ в схеме (рис. 1.14) при-
ведено для БРЦ 1 и 3 (сигнальные точки 1 и //<?).
фора Н (сигнальная точка /) от комплекта пер
ройств, содержащего путевой генератор, усилитель
дающих устройств сигнальной точки 3/5 (на рис. 1.14 не пока-
зана) с несущей 425 и модулирующей 8 Гц частотами. Состоя-
ние БРЦ 1 и 3 контролируется путевыми реле 1П и ЗП, вклю-
ченными на выходе приемников 1УП и ЗУП.
Приемники включены последовательно (сигнальная точка
1/3), Сигналы из БРЦ поступают на выводы 11-43 приемников.
Выходные цепи фильтров ФП-АЛСМ частотной АЛС и фильтра
ФП-75М числовой АЛС имеют для сигналов БРЦ незначитель-
ное сопротивление и не изменяют напряжения на входе прием-
ников. Приемники получают питание напряжением 17 В от пре-
образовательной панели ПП-75 ЦАБ. Допускается подводить
Для усиления сигналов частотной АЛС при передаче их
в БРЦ используют усилители 1У1 и 1У2 типа ПУ1. Входы уси-
лителей подключаются к шинам сигнальных частот контактами
сигнальных реле 1-3 Ж, 1-ЗЖ2, 1Ж. 1ЖЖ, 1ЖЗ, 13 и кодово-
включающих реле 1КВ, ЗКВ и 1-3КВ. Контактами этих же реле
обеспечивается также выбор кодовых сигналов числовой АЛС.
С выходных трансформаторов 1-ЗКТ1 и 1-ЗКТ2 сигналы по-
ступают на входы фильтров 1-ЗФ1, 1-ЗФ2 типа ФП-АЛСМ, на-
строенных на соответствующие частоты контактами сигнальных
реле. С выхода фильтров сигналы через фронтовые контакты
реле 1КВ и путевой трансформатор передаются в рельсовую ли-
нию. Для каждой частоты, передаваемой от одного фильтра (на-
пример, 1-ЗФ2), выходное сопротивление другого фильтра (на-
пример, 1-ЗФ1), сопротивление цепи передачи числовой АЛС, а
также входное сопротивление путевого фильтра ФП8,9 незначи-
тельны по сравнению с входным сопротивлением кабеля. Поэто-
му любые изменения параметров цепей передачи и приема (на-
пример, перестройка фильтра на различные частоты, замыкание
и размыкание контакта трансмпттерного реле 1-ЗТ, включение
путевого фильтра с различными частотами настройки и т. д.)
практически не сказываются на ток АЛС в рельсах.
Для образования числовых кодовых сигналов служит кодо-*
вып трансмиттер КПТШ-515. В рельсовую линию эти сигналы
передаются контактом ^трансмпттерного реле, включенного на
выходе фильтра ФП-75М. На вход фильтра сигналы числовой
аЛС подаются от кодового трансформатора 1-ЗКТЗ, первичная
охотка которого подключается контактом 1-ЗКВ к выводам
ПХЛ2—ОХЛ2 преобразовательной панели.
Порядок передачи сигналов АЛС при различных поездных
ситуациях предусматривает максимальные скорости движения
до 140 и 90 км/ч соответственно для пассажирского и грузового
поездов Для каждого блох-участка, кроме предвходного, пред-
усматривают защитный участок, в качестве которого используют
впереди расположенный блок-участок пли ролы овую цг”ь
В системе ЦАБ сигналы АЛС передаются в БРЦ толь-о при
занятии ос поездом. При ее свободное™ контактами реле IKB
и ЗКВ выходы фильтров числовой и частотной АЛС, которые на
схеме обозначены К-ОК, от БРЦ отключены, а для обеспечения
прохождения сигналов БРЦ тыловыми контактами реле ГКВ и
4 ф3 о^оих концах 5РЦ включены конденсаторы С емкостью
„В цепи пеРедачн сигналов частотной АЛС контактами реле
1^КВ входы путевых усилителей от сигнальных шин отключены
и зашунтированы для исключения возможности возбуждения
этих реле па повышенных частотах. Один п тот же комплект
передающих устройств АЛС используют для сигнальной точки 1
при нечетном и сигнальной точки 1/3 при четном направлениях
движения.
Сигналы ЛЯС передаются с питающего конца БРЦ /. т. о. от
входного светофор.1 II только ври установленном нечегном на-
ьравлепин движения. В этом случае возбуждено реле направ-
ления НП и его повтори гель НП1, а реле 40 и 401 обесточены.
Контактами этих реле подготовлены цепи включения сигнальных
(сигнальные реле и их повторители типа РЭЛ1-1600) и кодпво-
вк почающих реле,
С момента вступления поезда на БРЦ / тыловым контактом
реле 111 включается роле 1КВ с контролем возбужденного со-
г-т^ния огневого реле КО и реле 1-ЗКВ. Фронтовые контакты
1KB замыкают цепь питания реле 1-ЗТ и соединяют входы путе-
вых усилителей с сигнальными шинами групповых устройств
частотной АЛС. В результате в рельсовую линию начинают по-
ступать сигналы локомотивной сигнализации, соответствующие
показанию входного светофора.
При красном огне на входном светофоре сигнальные реле от-
ключены. Их тыловыми контактами вход усилителя 1-ЗПУ1 под-
ключается к шине f5 и на эту частоту настраивается фильтр
1-ЗФ1. Вход усилителя 1-ЗПУ2 подключается к сигнальной шине
f6 и на эту же частоту настраивается фильтр 1-ЗФ2. Тыловым
контактом реле 1Ж трансмиттерное реле 1-ЗТ подключается к
контакту КЖ трансмиттера. В результате этого в рельсовую ли-
нию поступают кодовые сигналы 56 частотной и КЖ числовой
систем АЛС.
Одновременно тыловым контактом 1-ЗКВ размыкается цепь
питания реле 1-ЗПКВ и замыкается цепь его питания через
фронтовые контакты контрольных реле частотных сигналов
1-ЗК1 и 1-ЗК2. Эти реле включены на выходе соответствующих
усилителен. При появлении на них сигналов частотной АЛС ре-
ле 1-ЗК1 и 1-ЗК2 возбуждаются и реле 1-ЗПКВ будет .находить-
ся под током. Если при возбуждении реле 1-ЗКВ сигнал частот-
ной АЛС на выходе хотя бы одного усилителя отсутствует, то
соответствующее контрольное реле и реле 1-ЗПКВ обесточится.
В результате входы усилителей отключаются от сигнальных шин
и передача в рельсовую линию сигналов одной частоты прекра-
щается. Это необходимо для исключения образования ложных
сигналов АЛС, когда при наличии одной частоты другая может
образоваться, например из-за повреждений или помех.
При приеме поезда на главный путь с остановкой (на вход-
ном светофоре горит один желтый огонь) возбуждается реле
ПРУ, а затем реле 1Ж. Фронтовым контактом реле 1Ж фильтр
1-ЗФ2 перестраивается на частоту f4. Другим контактом 1Ж вход
1-ЗПУ2 подключается к шине f4. Включение первого усилителя
и настройка первого фильтра не изменяются. Фронтовым контак-
том реле 1Ж замыкается цепь кода Ж трансмиттерного реле
1-ЗТ После занятия рельсовой цепи 1 поездом возбуждается ре-
ле 1КВ, а в рельсовую цепь будут передаваться кодовый сигнал
45 частотной и сигнал Ж числовой АЛС.
Если на входном светофоре горит один зеленый и один жел-
тый огни то будут возбуждены реле НРУ (на рис. 1.14 не по-
казано), НГМ.1Ж и 1ЖЗ. Через их фронтовые контакты вход
усилителя 1-ЗПУ1 подключается к сигнальной шине f3, а фильтр
1-ЗФ1 настраивается на сигнальную частоту f3.
Подключение усилителя 1-ЗПУ2 к шине Ч и настройка филь-
тра 1-ЗФ2 не изменяются. Цепь трансмиттерного реле 1-ЗТ так-
же не изменяется. Поэтому в рельсовую линию от входного све-
тофора, сигнализирующего одним желтым и одним зеленым ог-
ними, передается кодовый сигнал 34 частотной и кодовый сиг-
нал Ж числовой АЛС.
Если на входном светофоре горит один зеленый огонь, го в
дополнение к указанным реле возбуждается реле 13. В резуль-
/2, фильтр 1-ЗФ1 перестраивается на эту частоту, обеспечивая
соответствие между выбранной сигнальной частотой и настрой-
кой фильтра. Трансмиттерное реле 1-ЗТ подключается к кодовой
шайбе 3 трансмиттера. В результате в рельсовую линию от вход-
ного светофора с одним зеленым огнем передаются кодовый
сигнал 24 частотной и 3 числовой систем АЛС.
При приеме поезда на боковой путь по стрелочным перево-
дам с маркой крестовины 1/9 или 1/11 (на входном светофоре
горят два желтых огня) под током будут находиться реле НРУ,
1Ж и 1ЖЖ. Фронтовыми контактами этих реле вход усилителя
1-ЗПУ1 подключается к сигнальной шине f6- На эту же частоту
настраивается фильтр 1-ЗФ1. Трансмиттерное реле 1-ЗТ подклю-
чается к контакту Ж трансмиттера. В результате в рельсовую
линию от входного светофора будут передаваться кодовые сиг-
налы 46 частотной и Ж числовой систем АЛС.
Если при закрытом состоянии входного светофора перегорит
лампа красного огня, то обесточится огневое реле КО. Фронто-
вой контакт этого реле разомкнет цепь питания реле 1КВ.
В этом случае при вступлении поезда на РЦ оно не возбудится
и сигналы АЛС передаваться не будут.
Для исключения подгорания контактов сигнальных реле, пе-
рестраивающих фильтры 1-ЗФ1 и 1-ЗФ2 в момент посылки сиг-
налов частотной АЛС, схемой кодово-включающего реле 1-ЗКВ
предусматривается кратковременное обесточивание его при каж-
дой смене сигналов АЛС. С этой целью в цепь возбуждения ре-
ле 1-ЗКВ вводятся контакты сигнальных реле и их повтори-
При смене сигналов АЛС сначала возбуждается, например,
сигнальное реле 1Ж в случае открытия светофора на один жел-
тый огонь. До момента возбуждения повторителя 1Ж1 цепь пи-
тания реле 1-ЗКВ оказывается разомкнутой, и оно обесточится.
Передача частотных сигналов прекращается. К моменту сраба-
тывания реле 1Ж1 энергия в контурах 1-ЗФ1 и 1-ЗФ2 еже от-
сутствует и фронтовые контакты реле 1Ж1 замыкаются без иск-
рообразованпя. После возбуждения повторителя 1Ж1 цепь пита-
ния реле 1 ЗКВ восстанавливается. Аналогичное обесточивание
кодово-включающего реле происходит при любых сменах сигна-
лов АЛС.
Этот же комплект передающих устройств АЛС (.числовой и
частотный) применяют для кодирования БРЦ 3 при движения
по ней поезда В этом случае возбуждается кодово-включающее
реле ЗКВ, а затем 1-ЗКВ. Сигнальные реле 1-ЗЖ, 1-ЗЖЗ и 1-33
возбуждаются при свободном блок-участке / и исправной нити
блототка / СОСТ°ныхерелеНаЛЬ'
АЗЖ 1-зжз 1-33 ЧанойТ' ЧИвоТ
Свободен Желтый, зеленый ? g ° 1 1
лампы красного огня входного светофора в зависимости от. его
сигнальных показаний.
Состояние сигнальных реле и передаваемые в РЦ 3 кодовые
сигналы в зависимости от свободности блок-участка 1 и показа-
ний входного светофора приведено в табл. 1.4.
При занятом блок-участке 1 (защитный участок) кодово-
включающие реле ЗКВ и 1-ЗКВ не возбуждаются и кодовые сиг-
налы АЛС в рельсовую линию от точки 1/3 не передаются. При
свободном блок-участке 1 и вступлении поезда на блок-участок 3
включаются реле ЗКВ и 1-ЗКВ-, начинается передача кодовых
сигналов в зависимости- от показания входного светофора. Если
установить четное направление движения, то этот же комплект
передающих устройств числовой и частотной АЛС будет исполь-
зоваться для кодирования рельсовой цепи 1 из точек 1/3. -
В этом случае выбор кодовых сигналов АЛС и настройку
фильтров частотной АЛС осуществляют с помощью тех же сиг-
нальных: реле 1-ЗЖ, 1-ЗЖЗ ir 1-33. Однако в этом случае они
возбуждаются по нижним обмоткам в зависимости от свободно-
сти-защитного участка, которым являются рельсовая цепь 3 и
БРЦ 5, 7 и 9 (на рис. 1.14 не показаны). При свободности БРЦ
3 и 5 возбуждается сигнальное реле 1-ЗЖ, если же свободны
БРЦ 3, 5 и 7, возбуждаются сигнальные реле 1-ЗЖ и 1-ЗЖЗ,
а при свободности БРЦ 3, 5, 7 и 9 возбуждаются все три сйг-
нальные реле: 1-ЗЖ, 1-ЗЖЗ и 1-33.
'Кодирование блок-участка 1 начинается с момента вступле-
ния поезда на этот участок при условии свободности защитного
участка т. е. БРЦ 3. В этом случае возбуждается кодово-вклю-
чающее’реле ЗКВ/'а затем 1.-ЗКВ. Подключение входов путевых
усилителей 1-ЗПУ1 и 1-ЗПУ2 к сигнальным шинам и настройка
фйЛНтров частотной" АЛС 1-ЗФ1 и 1-ЗФ2 Осуществляются кон-
тактами сигн^льнцх реле 1-ЗЖ, 1-ЗЖЗ и 1-33 по тем же цепям,
что й при нечетном направлении движения, поскольку исполь-
зуется одни И>-те же сигнальные'реле.
В схеме предусматривается передача сигналов числовой-АЛС
с Использованием несуще!? частоты. 75 Гц. -Этот вариант приме-
няют на линиях с электротягой переменного тока и примыкаю-
щих к ним линиях с автономной тягой. В остальных случаях
на линиях с автономной тягой и с электротягой постоянного то-
ка в качестве несущей для передачи сигналов АЛС числового
кода применяют частоту 50 Гц. В этом случае вместо фильтра
ФГГ75М применяют реактор РОБС-ЗА и два конденсатора ем-
костью 4 мкФ каждый (рис, 1.15), обеспечивающих независимую
работу рельсовой цепи и передающих устройств АЛС.
1.7. Схемы увязки
= Аппаратуру ЦАБ, как правило, размещают на обеих стан-
циях, ограничивающих перегон. Для обеспечения нормальной
работы (прежде всего для выбора кодовых сигналов АЛС) ин-
формация о состоянии части БРЦ, аппаратура которых располо-
жена на одной станции, должна быть передана на другую стан-
цию.. Для выбора кодовых сигналов АЛС, передаваемых в дан-
необходимо иметь информацию о состоянии четырех
впереди; расположенных БРЦ; при занятости впереди располо-
женной БРЦ кодовые сигналы не передаются; при свободности
од.нрго блок-участка передается кодовый сигнал КЖ, при сво-
бодн'ости двух — Ж числовой АЛС и 45 частотной, при свобод-
ности трех БРЦ — Ж числовой и 34 частотной, при свободности
четырёх БРЦ — 3 числовой и 24 частотной, разрешающие дви-
жение с максимальной установленной скоростью.
,..Для увязки между станциями (рис. 1.16) используют-кабель-
ные линейные цепи. В данном случае путевые реле четных
Рис. 1.16. Схема межстанционной увязки
блок-участков размещены на станции Б, а нечетных блок-учает-
ков —— на станции А. При нечетном направлении движения для
кодирования блок-участка 18П со станции Б необходимо иметь
информацию о свободное™ блок-участков 20П, 19П, 17П и 15/7.
Путевое реле 20П находится на станции Б, поэтому необходимо
обеспечить контроль на станции Б по цепям увязки блок-участ-
ков 19 П, 17П и /5/7. Контроль блок-участка 19П осуществляет-
ся по линейной цепи Л2—ОЛ2, в которую на станции включено
линейное реле Л22П, являющееся повторителем путевого реле
19П станции А. Линейные повторители путевых реле нумеруют
четными возрастающими числами по аналогии с нумерацией пу-
тевых реле, размещенных на данной станции.
Контроль блок-участков 17П и /5/7 осуществляется по линей-
ной цепи ЛЗ—ОЛЗ, контроль блок-участка 17П — с помощью
нейтрального реле Л24П, а блок-участка /5/7 — поляризованного
реле Л26П типа ПЛ.
При четном направлении движения, когда реле ЧП возбуж-
дено, а НП обесточено, эти же линейные цепи, а также цепь
Л1—0Л1 применяют для контроля свободности блок-участков
20П. 18П, 16П и 14П на станции А. При этом блок-участки 20П,
18П и 16 И на станции А контролируются нейтральными реле
Л21Т1, Л23П и Л25П соответственно, а блок-участок 14П— по-
ляризованным реле Л27П.
Для изменения направления движения в устройствах ЦАБ
применяют двухпроводную схему смены направления.
В отличие от других систем автоблокировки в системе ЦАБ
питающие и релейные концы БРЦ не переключаются. Поэтому
при случайном кратковременном ложном срабатывании реле на-
правления нормальная работа БРЦ не нарушается. Контактами
реле отправления и приема переключаются сигнальные, линей-
ные цепи и другие схемы.
Для вспомогательной смены направления в случае, например,
неисправности БРЦ может использоваться та же линия, что и
для основного режима. Однако при этом не резервируются про-
вода Н-ОН и сама схема направления. Поэтому для вспомога-
тельного режима, как правило, применяют отдельную линию
вспомогательного режима.
Команды для управления устройствами переездной сигнали-
зации формируются на станции. Команда на закрытие переезда
формируется в зависимости от состояния БРЦ, входящих в уча-
сток приближения, и установленного направления движения.
Устройства, обеспечивающие работу переездной сигнализации
или'управления автошлагбаумамп, размещают в релейных шка-
фах непосредственно у переездов. <На переездных светофорах
^устанавливают дополнительную светофорную головку с линзой
I бело-лунного огня. Она сигнализирует в сторону автомобильной
' дороги бело-лунным мигающим огнем, указывая, что устройства
^педеезддщгсигнализации включены и исправны. " ~
Для извещения о приближении поезда к переезду организуют
четыре участка приближения, по два с каждой стороны. Второй
и третий участки включают в себя по одной БРЦ длиной при-
мерно 250 м. Они служат главным образом для контроля пооче-
редного проследования поезда по участкам приближения. Пер-
вый и четвертый участки могут включать в себя одну или не-
сколько БРЦ исходя из условия, что длина участка приближе-
ния была не менее расчетной.
Надежность работы устройств переездной сигнализации уси-
лена за счет фиксации проследования через переезд поезда,-сле-
дующего в установленном направлении. В случаях несвоевремен-
ного вступления поезда на соответствующий участок переезд от-
кроется только после освобождения всех четырех участков, так
же как и при движении поезда в неустановленном направлении.
Информация о состоянии устройств переездной сигнализации
передается на станцию по двум отдельным каналам ЧДК по це-
пи ДСН-ОДСН (на рис. 1.16 не показана).
1.8. Контроль неисправности кабельных цепей
В системе ЦАБ для передачи сигналов БРЦ и АЛС на рас-
стояние до 10—15 км применяют симметричные кабели с поли-
этиленовой изоляцией и парной скруткой жил. Передающие и
приемные цепи в большинстве случаев размещают в разных ка-
белях, т. е. применяют двухкабельную магистраль. Это обеспе-
чивает высокое переходное затухание между передающими и
приемными цепями и малый уровень взаимных помех. Переход-
ное затухание между цепями, расположенными в одном кабеле,,
тоже достаточно высокое и составляет не менее 78 дБ
(8000 раз). Поэтому взаимные влияния между цепями, располо-
женными в одном кабеле, в случае исправного его состояния
Однако в системе ЦАБ, как и в других устройствах СЦБ,
предназначенных для обеспечения безопасности движения поез-
дов, необходимо учитывать возможность увеличения взаимных
влияний между цепями при различного рода повреждениях по-
следних. К таким повреждениям относятся такие, при которых
нарушается симметричность цепей п возникает гальваническая
связь между ними, в первую очередь при однополюсном замы-
кании цепей.
Двухполюсные замыкания допускается не учитывать, так как
вероятность их невелика. Размыкание передающей или приемной
цепи контролируется обесточиванием двух путевых реле соот-
ветствующих РЦ. Поэтому сочетание двух повреждений— замы-
кание и обрыв цепи — можно не учитывать.
Предельно допустимый ток влияния для сигналов БРЦ при-
нимают равным 0,6 нормативного тока на входе приемника, а
для сигналов АЛС — 0,8 тока чувствительности приемных уст-
ройств АЛС.
При таких влияющих токах надежно исключается ложное
срабатывание путевых и локомотивных приемных устройств от
сигналов, передаваемых «по другим цепям .кабеля.
Основными параметрами кабельных цепей, определяющими
взаимные влияния, являются емкостные параметры: взаимные
емкости проводов (жил) по отношению к оболочке кабеля или
Как показали измерения 12-парных кабелей СБПАШп с алю-
миниевой оболочкой и СБПу с полиэтиленовой оболочкой, соб-
ственные (рабочие) емкости практически одинаковы для всех
пар кабеля и находятся в пределах 42—49 нФ/км. Эти значения
соответствуют нормативным (не более 50 нФ/км). Емкость жилы
по отношению к оболочке кабеля или земле находится в преде-
лах 46—60 нФ/км (это значение не нормируется). Взаимные ем-
кости между различными парами зависят от взаимного их рас-
положения и достигают наибольшего значения (8,7 нФ/км) меж-
ду соседними парами в центральном повиве, а наименьшего —
между наиболее удаленными друг от друга парами в наружном
повиве.
В случае однополюсного замыкания цепей в каждой из них
появляются токи помех от соединенной с ней другой цепи. При
Х.рактеР повреждения мВ^от^лияющейТепк К1™юЦщейТцепи₽И
ЗП 1 5П 7П ЗП 5П 7П
Объединение через обо- динение между жилами 4,5 25 6 35 47 0,035 0,19 0,046 0,27 0.085 0,36
этом возникают два вида влияния: за счет емкостной и гальва-
нической связей между цепями.
В процессе разработки системы ЦАБ были выполнены теоре-
тические и экспериментальные исследования взаимных влияний
в кабельных цепях.
Степень влияния оценивается отношением напряжения поме-
хи Un к напряжению сигнала <70, «при котором обеспечивается
надежное отпускание якоря реле, включенного на выходе при-
емника, т. е. коэффициентом K=UnIU0.
В табл. 1.5 приведены результаты измерений в приемных
цепях ЦАБ кабеля СБПАШп на Экспериментальном кольце
ВНИИЖТа. В качестве цепи, подверженной влиянию, использо-
вали цепь 9П (см. рис. 1.16), а влияющими приемными цепями,
с которыми производилось однополюсное объединение, были це-
пи 7П, 5П и ЗП длиной /7 = 4,8 км; /5 = 3,85 км; /3 = 2,05 км.
Влияния измеряли на выходе фильтра приемника ПРЦ 9-12,
подключенного к цепи 9П, чтобы исключить помехи от других
сигнальных частот и тягового тока.
Как видно из табл. 1.5, напряжение помехи не превышает
36% напряжения Uo при длине /7 = 4,8 км, а при длинах при-
мерно 10 км и более напряжение помех может приближаться
к значению Uo.
Аналогичные измерения в цепях передающего и приемного
кабелей СБПу были проведены на одном из участков железной
дороги, где система ЦАБ находится в постоянной эксплуатации.
.Для максимальных длин кабельных линий этого участка (при-
мерно 10 км) влияния в приемном кабеле находились на уровне
предельно допустимых значений.
Полученные расчетные и измеренные токи и напряжения
влияния в кабельных цепях при однополюсном замыкании пока-
зывают, что при больших длинах кабеля токи влияния сравни-
мы- с предельно допустимыми значениями. Поэтому для повы-
шения безопасности в случае замыкания кабельных цепей, а так-
же для обеспечения возможности применения однокабельной ма-
гистрали, в которой совмещаются передающие и приемные цепи,
необходимы средства контроля исправности кабельных цепей.
Они должны обеспечивать отключение передающих или прием-
ных устройств ЦАБ в случае одно- или двухполюсного замыка-
ния как непосредственно между цепями, так и через оболочку
кабелей. Аналогично контрольное устройство должно действо-
вать и в случаях понижения сопротивления изоляции между це-
пями или по отношению к земле, при которых ток влияния еще
не превышает предельно допустимого значения.
Включение контрольного устройства не должно сказываться
на нормальном действии аппаратуры ЦАБ и симметрии кабель-
ных цепей; оно должно удовлетворять требованиям безопасно-
сти в случае повреждения в самом контрольном устройстве.
Этим требованиям отвечает схема контроля исправности ка-
бельных цепей, приведенная на рис. 1.17, для четырех питающих
(передающих) и четырех релейных (приемных) цепей. В схеме-
имеются две идентичные цепи контроля, в одну из которых вклю-
чены питающие цепи, а в другую — релейные. Каждая из них
состоит из последовательно соединенных источника питания, в
качестве которого используют блок БВЗ, и контрольных реле,
включенных между контролируемыми цепями. Одно из крайних
контрольных реле (11-13ПКЛ или 13-15РКЛ) подключено меж-
ду контролируемой цепью и заземлителем, а другое (НПКЛ или
НРКЛ)—между кабельной цепью и одним из полюсов блока
питания. Основное назначение реле НПКЛ и НРКЛ — не нару-
шать симметрию первых по схеме кабельных цепей.
42
В качестве контрольных применяют реле АНШ5-1230. При
исправном состоянии кабельных цепей все контрольные реле воз-
буждены, получая питание от двух последовательно соединенных
блоков БВЗ через контролируемые цепи и резисторы Rl, R2 и
R3 в питающем кабеле и резисторы R5, R4, R6 в релейном.
В режиме контроля ток, протекающий через обмотки контроль-
ния якоря этого реле. Возбуждено также и общеконтрольное ре-
ле НКЛ через фронтовые контакты всех контрольных реле ПКЛ
и РКЛ. На табло дежурного по станции горит ровным светом
белая контрольная лампа.
Фронтовыми контактами контрольных реле замыкается цепь
питания генераторов ГРЦ. При этом обеспечивается так назы-
ваемый режим контроля рассматриваемой схемы, который обус-
ловливает нормальное функционирование всей аппаратуры ЦАБ,
если исправны все кабельные цепи. В случае повреждения лю-
бой из них, например при размыкании или замыкании ее с дру-
гой цепью или с землей, а также значительном снижении сопро-
тивления их изоляции, отпускают свои якоря (одно или сразу
несколько) соответствующие реле и своими контактами отклю-
чают питание генераторов ГРЦ. В случае размыкания кабельной
цепи контрольные реле лишаются питания и на табло загорают-
ся в мигающем режиме контрольная красная лампа. При сооб-
щении между жилами или понижении изоляции между ними и
землей лишается питания одно или несколько контрольных реле,
включенных между цепями, но реле НПКЛ и НРКЛ остаются
под током. На табло мигает белая лампа.
Размыкается цепь и общеконтрольного реле НКЛ, которое
с замедлением отпускает якорь и переводит схему контроля
в режим запуска, шунтируя своими контактами резисторы R2
и R5. После устранения повреждения схема автоматически пе-
реходит в режим контроля, так как все контрольные реле воз-
будятся и своими контактами замкнут цепь питания реле НКЛ.
После этого восстанавливается цепь питания генераторов ГРЦ
и нормальное действие устройств ЦАБ.
В случае применения в качестве источника постоянного тока
блока БВЗ, напряжение на выходе которого составляет 51,5 В
при подаче на его вход напряжения 60 В от трансформатора
и четырех релейных цепей.
Если число контролируемых цепей более четырех, повышают
напряжение питания. Для этого первичные обмотки трансфор-
матора ПТ-25А соединяют параллельно и включают на напря-
жение 220 В. Напряжение на выходе блока БВЗ в этом случае
может быть до 103 В. Напряжение на обмотках каждого кон-
ме контроля —2,54 В, что достигается подбором сопротивлений
резисторов R1—R6.
В схеме возможно, хотя и чрезвычайно редко, возникнове-
ние такой ситуации, когда при относительно большом сопротив-
лении изоляции схема контроля зафиксирует повреждение. Одна-
ко в режиме запуска все контрольные реле возбудятся, а реле
НКЛ после срабатывания снова переключит схему в режим кон-
троля. В результате весь процесс начнет повторяться с циклич-
ностью, определяемой временем замедления реле НКЛ на отпу-
скание. Для увеличения этого времени параллельно обмотке ре-
ле включен конденсатор емкостью 1000 мкФ. В цепь питания ге-
нераторов ГРЦ введены фронтовые контакты всех контрольных
реле, чтобы обеспечить отключение генераторов ГРЦ в цикличе-
ском режиме работы схемы контроля.
1.9. Рекомендации по проектированию
Одним из основных вопросов при проектировании устройств-
ЦЛБ является выбор длин блок-участков. В случае организации
движения по сигналам АЛС методика оценки длин блок-участ-
ков и расстояний, на которые передаются сигналы АЛС, отли-
чается от принятой для существующих систем автоблокировки.
Прежде всего необходимо учитывать, что для повышения
безопасности движения в пределах перегона за хвостом поезда
(занятым блок-участком) предусматривается защитный участок
(одна БРЦ). В то же время для повышения пропускной способ-
ности длины блок-участков и расстояния, на которые передают-
ся сигналы АЛС, в системе ЦАБ определяют из условия полу-
чения требуемых тормозных путей. Длина каждого блок-участка
должна составлять не менее тормозного пути при снижении ско-
рости от допустимого ее значения при вступлении поезда на по-
следний (перед ЗУ) блок-участок до нуля и использовании слу-
жебного торможения. Допустимая скорость при вступлении по-
езда на последний блок-участок 50 км/ч для грузовых поездов
и 80 км/ч для пассажирских. Длины блок-участков оценивают
с учетом реального профиля пути для всех категорий поездов,
обращающихся на участке. В качестве расчетной длины блок-
участка принимают наибольшую из полученных длин. Блок-уча-
сток, как правило, содержит одну БРЦ, но при необходимости
в него можно включать несколько БРЦ.
Если длины БРЦ, имеющих общий питающий конец, неоди-
наковы, то следует проверить совместимость их по условию вы-
полнения контрольного режима. Для этого определяют факти-
ческий коэффициент перегрузки в более короткой цепи и срав-
нивают с допустимым его значением.
Если контрольный режим в более короткой цепи не выпол-
няется, то следует увеличить ее длину или уменьшить длину бо-
лее длинной БРЦ. В частных случаях целесообразно поменять-
расположение передающих и приемных концов рельсовых цепей
или предусмотреть дополнительную БРЦ.
После проверки длин рельсовых цепей, имеющих общий пи-
тающий конец, требуется проверить влияние передающих уст-
ройств на приемные, расположенные на расстоянии, равном сум-
марной длине трех БРЦ. С этой целью для каждого передаю-
щего конца определяют суммарные длины трех примыкающих
к нему цепей. Если они окажутся больше допустимого значения,
то влияние в пределах нормы, и корректировка длин не требует-
ся. Если суммарная длина трех БРЦ меньше допустимой, то бо-
лее тщательно проверяют допустимые влияния по коэффициен-
там снижения напряжения. Если это условие не выполняется, то
необходимо уменьшить длину влияющей цепи или увеличить
длины БРЦ, отделяющих приемные устройства от передающего
конца, влияние которого оценивают. На однопутных участках
для исключения влияний можно использовать для работы БРЦ
случае влияющий источник с той же несущей частотой будет
расположен не за три, а за пять БРЦ от подверженного влиянию
приемника.
Расположение приемных и передающих концов выбирают в
основном по условиям совместимости длин БРЦ. Если на пере-
гоне четное число БРЦ, то при прочих равных условиях у сты-
ков станций целесообразно располагать приемные концы. В этом
случае передающих устройств требуется на один комплект мень-
ше, чем при размещении у стыков передающих концов.
Аппаратуру путевых устройств, как правило, следует распо-
лагать на соседних станциях приблизительно поровну. В част-
ных случаях, например из-за отсутствия места, допускается рас-
полагать аппаратуру или большую ее часть на одной станции.
Однако расход сигнального кабеля в этом случае будет больше.
Следует иметь в виду, что длина соединительного кабеля не
должна быть более 10 км на участках с электротягой и 15 км
на участках с автономной тягой. При длине соединительного
кабеля до 10 км и использовании сигналов с несущей частотой
425 Гц разница в длинах кабеля на приемных концах БРЦ, име-
ющих обшии источник, не ограничена и может составлять 10 км.
Если частота равна 475 Гц, то разница может составлять только
G км. При длинах соединительного кабеля более 10 км разница
длин кабеля на приемных концах не должна превышать 2,5 км.
При частоте 475 Гц это справедливо также, если длина кабеля
на приемном конце больше 6 км.
Эти обстоятельства следует учитывать при выборе сигналов
для работы конкретных БРЦ. Сигнал с более низкой несущей
торых разница длин соединительного кабеля на приемных кон-
цах наибольшая.
1.10. Регулировка и обслуживание устройств ЦАБ
Техническое обслуживание и ремонт устройств ЦАБ должны
осуществляться в соответствии с требованиями Инструкции по
техническому обслуживанию устройств СЦБ (ЦШ/3820), а так-
же в соответствии с указаниями и нормами, изложенными во
Временной инструкции по техническому обслуживанию устройств
ЦАБ, утвержденной Главным управлением сигнализации, связи
и вычислительной техники МПС.
Работы выполняют непосредственно старший электромеха-
ник, электромеханики и электромонтеры для содержания уст-
ройств в постоянной исправности по системе планово-предупре-
дительного ремонта, включающей планирование, подготовку и
реализацию технического обслуживания и ремонта с заданной
последовательностью и периодичностью. Все реле, аппаратуру
передающих и приемных устройств БРЦ. а также передающую
аппаратуру АЛС необходимо проверять на соответствие их тех-
ническим требованиям в контрольно-испытательных пунктах ди-
станций сигнализации и связи.
Регулировка БРЦ заключается в установлении требуемых
напряжений на входе путевых приемных устройств. Перед регу-
лировкой необходимо убедиться в правильности установки бал-
ластного резистора в кабельной линии на передающем и
приемном концах БРЦ, а также напряжений питания. Сопротив-
ление резистора Яд (Ом) определяют в зависимости от длины
кабеля ZK по формуле /?д=(10—Z„) - 50 Ом/км. В качестве рези-
стора применяют регулируемый резистор сопротивлением
400 Ом.
Номинальное напряжение питания блоков БРЦ, ПУ1 и ПРЦ
составляет 17,5 В. В процессе эксплуатации оно должно быть
в пределах от 16,7 до 18,4 В. После этого следует настроить
в резонанс фильтр питающего конца по максимальному значе-
нию напряжения на его выходе. В этом случае напряжения на
индуктивности (выход /1-13) и емкости (выход 13-71) также
будут максимальны и равны между собой.
Фильтр настраивают изменением емкости конденсаторов, под-
ключенных с помощью внешних перемычек. Фильтр подстраива-
ют непосредственно в схеме БРЦ, так как на его настройку ока-
зывает влияние емкость подключаемой кабельной линии (около
0,05 мкФ/км). Емкость конденсаторов фильтра должна быть при-
мерно 2,5 мкФ при несущей частоте сигнала 425 Гц и примерно
2 мкФ при частоте 475 Гц.
Действующее значение напряжения модулированного сигнала
на входе приемных устройств (выход 11-43 блоков ПРЦ) в за-
висимости от длины БРЦ должно находиться в пределах, ука-
занных в табл. 1.6.
Минимальное значение немодулированного тока на входе при-
емника составляет 3 мА, что соответствует напряжению на вхо-
де 0,42 В. Однако в условиях эксплуатации измеряют действую-
щие напряжения модулированного сигнала, которые и указаны
в табл. 1.6. Здесь же указаны соответствующие им значения на-
пряжений на входе фильтра ФП8,9 питающего конца. Табли-
ца 1.6 составлена с учетом работы двух БРЦ от одного общего
питающего конца. В отдельных случаях (на предвходных уча-
стках) передающий конец можно использовать для питания
только одной БРЦ. В этих случаях напряжение на входе филь-
тра питающего конца должно быть на 15—20 % ниже соответ-
ствующих значений, указанных в табл. 1.6.
Меньшее из приведенных значений напряжений на входе
приемника соответствует минимальному напряжению источника
питания и минимальному сопротивлению балласта, большее —
максимальному напряжению питания и максимальному сопро-
тивлению балласта (например, промерзшему балласту). Если
измеренное напряжение на входе приемника меньше или больше
приведенных значений, оно должно быть отрегулировано до нор-
мального значения. То же самое надо сделать, если при сухом
или промерзшем балласте напряжение окажется близким к боль-
шему значению. В табл. 1.6 указаны разные пределы изменения
напряжения на входе приемника в зависимости от длины БРЦ.
Однако все режимы выполняются, если в более коротких цепях
напряжение на входе приемника будет изменяться в тех же пре-
делах, что и в БРЦ предельной длины (1000 м). Поэтому пре-
делы изменения напряжений на входе приемника могут быть
приняты от 0,4 до 1,1 В для всех длин БРЦ. Некоторый избы-
ток напряжения на входе приемника более короткой БРЦ позво-
ляет обеспечить ее работоспособность при снижении сопротив-
ления балласта ниже нормативного.
Напряжение БРЦ нужно регулировать изменением напряже-
ния, подаваемого на вход фильтра со вторичной обмотки выход-
ного трансформатора. Примерные действующие значения этого
напряжения указаны в табл. 1.6. ЛАеньшее напряжение соответ-
ствует меньшей длине кабеля и минимальному напряжению пи-
тания, а большее —максимальной длине кабеля (10 км) и мак-
симальному напряжению источника питания. При длине кабеля
от 10 до 15 км указанные напряжения должны быть увеличены
в 1,2—1,7 раза для частоты 425 Гц, в 1,4—2 раза для частоты
475 Гц и в 1,6—2,1 раза для частоты 575 Гц.
Длина БРЦ, м входе>ПР1Д. НВа ra min- Омкм, при частоте, Гц
425, 475 1 575
250 1,5 0 10 0,1
500 1,5 0 25 0,26
750 1 4 0,44 0,48
1000 1.3 0,70
Напряжение на выходе фильтра в 6—8 раз, а на индуктив-
ности и емкости в 8—10 раз выше соответствующих значений
на его входе.
Средняя мощность, потребляемая БРЦ длиной 1000 м в нор-
мальном режиме, составляет примерно 2 В-А (на две БРЦ),
а с учетом потребления всех приборов и потерь в трансформа-
торе ПТЦ — примерно 16 В-А.
С занятием БРЦ поездом потребляемый ток и мощность не-
сколько уменьшаются из-за частичной расстройки фильтра пи-
тающего конца. На ряде участков сопротивление изоляции бал-
ласта может снижаться ниже нормативного (1 Ом-км). В этом
случае для обеспечения работоспособности БРЦ они должны
быть отрегулированы по максимально допустимым значениям
напряжения на входе приемника в соответствии с табл. 1.7.
В табл. 1.7 указаны минимальные значения сопротивления
балласта ra miu, при которых обеспечивается работоспособность
БРЦ данной длины.
Л4аксимально допустимые напряжения на выходном транс-
форматоре (на входе фильтра) при максимальном напряжении
источника питания приведены в табл. 1.8.
Измерения выполняют приборами Ц4380, Ц4312 или анало-
гичными. Если напряжение на входе приемника отличается от
номинального, то следует проверить напряжение источника пи-
тания. Если оно отличается от номинального, то необходимо
устранить причины, вызвавшие это отличие. При питании двух
БРЦ разной длины от общего питающего конца на входе путе-
Длина БРЦ. м Максимальное напряжение^ на^входе фильтра, В.
425 | 475 575
250 4.5—5.8 5 g gy
500 , 6,3-8,0 9’5—12,3
750 6.8—8,6 8,1-10,7 12,0-15,9
1000 7,9—10,2 9,5-12,9
вого приемника более короткой БРЦ будет более высокое на-
пряжение, однако оно должно быть в пределах от 0,4 до 1,1 В.
Ориентировочное напряжение на рельсах приемного (релейного)
конца при изменении сопротивления балласта от 1 до 50 Ом-км
должно быть в пределах от 40 до 120 мВ для всех длин БРЦ.
Напряжение на рельсах питающего конца зависит от длины
БРЦ и составляет от 0,13 до 0,95 В. Меньшее значение соответ-
ствует минимальной длине БРЦ (250 м) и минимальному сопро-
тивлению балласта, большее — максимальной длине БРЦ
(1000 м) и максимальному сопротивлению балласта. При изме-
нении сопротивления балласта это напряжение изменяется не-
основной нормативной величиной, подлежащей регулировке,
является напряжение на входе приемника. Значения всех других
величин являются приближенными, имеющими вспомогательный
характер. Они позволяют оценить исправность всего тракта пе-
редачи сигналов, включая передающие устройства, кабельную
линию, рельсовую линию, приемную кабельную линию и прием-
ник непосредственно со станции. Если указанные соотношения
выполняются, то тракт передачи исправен и необходимо прове-
рить исправность передающей и приемной аппаратуры. Отказы
передающей аппаратуры чрезвычайно редки.
В режиме АЛС регулировка заключается в установке на вы-
ходных трансформаторах В1 и В2 частотной АЛС и кодовом
трансформаторе К числовой АЛС напряжений, при которых обес-
печиваются нормативные токи АЛС.
На линиях с автономной тягой учитывают наличие соедини-
тельного кабеля длиной 15 км. Для участков с электрической
тягой, а также при частоте 75 Гц и для участков с автономной
тягой учитывают длину кабеля 10 км.
Для точной регулировки тока частотной АЛС необходимо
переключение обмоток трансформатора в зависимости от пере-
даваемых частот. Практически на выходном трансформаторе на-
пряжение устанавливают при передаче наиболее высокой часто-
ты (275 или 325 Гц). В этом случае от путевого усилителя от-
бирается наибольшая мощность. При передаче более низких сиг-
нальных частот отбираемая мощность будет меньше. Поэтому
при переключении на более низкие частоты напряжение на вы-
ходном трансформаторе не переключают. Оно несколько превы-
шает необходимое для обеспечения нормативного тока АЛС
значение. Некоторое превышение тока АЛС на более низких сиг-
нальных частотах по сравнению с нормативными значениями
является вполне допустимым.
Значения напряжений, которые рекомендуется устанавливать
при регулировке режима АЛС в числовой и частотной системах
АЛС, представлены в габл. 1.9.
На элементах фильтров частотной АЛС (ФП-АЛСМ) напря-
жения примерно равны между собой и превышают напряжение
Таблица 1.9*
Длина БРЦ. м
тока. Гц автономной временного® ’
750—1000 500-750 250-500 До 250 275 или 325 75 50 275 или 325 75 50 275 или 325 75 50 275 или 325 12,6 120 120 10 105 85 88 11,2 195 9,2 160 6,5 130 4,5 100 13,5 192 162 132 5,2 100
ну из частот подбором емкости конденсаторов фильтра, на дру-
гие частоты его перестраивают изменением индуктивности в ре-
зультате подключения входа к другим выводам трансформатора.
Напряжение на элементах фильтра ФП-75 также равны меж-
ду собой и превышают напряжение на его входе в 2,5—3 ра-
за. Фильтр настраивают подбором емкости конденсаторов, раз-
мещаемых внутри фильтра и подключаемых установкой внешних
перемычек.
Цепь передачи сигналов АЛС может быть проверена непо-
средственно со станции. Для этого с передающего конца в ка-
бельную линию подают нормативное напряжение с кодового
трансформатора и измеряют ток в кабельной линии приемного*
конца. Этот ток на участках с автономной тягой будет находить-
ся в пределах от 10 до 20 мА.
Временная инструкция по обслуживанию устройств ЦАБ раз-
работана с учетом возможности выполнения измерений непо-
средственно на станции, где размещается аппаратура. Поэтому
предусматривают измерение не тока АЛС в рельсах, а напря-
жения на выходных и кодовых трансформаторах передающих
устройств АЛС. При указанных напряжениях будут обеспечены
нормативные токи АЛС в рельсах. Приведенные выше значения
напряжений на других элементах схемы и в рельсовой линии
предназначены для использования при отыскании и устранении
неисправностей.
Два раза в год электромеханик совместно с бригадиром пути
измеряют электрическое сопротивление балласта БРЦ прибором
50
Блоки приемной аппаратуры проверяются не реже одного
раза в 5 лет, блоки передающей аппаратуры проверяют при ус-
тановке. Один раз в год электромеханик должен выполнять на-
ружную проверку реле, трансформаторов и блоков в соответст-
вии с Инструкцией ЦШ/3820. При наружном осмотре блоков осо-
бое внимание нужно обращать на нарушение целости кожуха,
исправное состояние замков, нарушение целости пломб, чрезмер-
ный перегрев блока.
Блок, имеющий хотя бы одно из указанных повреждений,
должен быть заменен исправным. Один раз в год электромеха-
ник измеряет напряжения на блоках.
Напряжение питания передающей и приемной аппаратуры
БРЦ передающей аппаратуры АЛС должно быть в пределах
от 14,5 до 19,5 В при номинальном его значении 17,5 В. Дейст-
вующеее значение модулированного сигнала на выходе блока
ГРЦ (3-31) должно быть не менее 1,5 В, немодулированного
сигнала (3-4)—не менее 4,5 В. Напряжение на выходе генера-
тора П Г-АЛ СМ должно быть не менее 4,5 В. Действующее на-
пряжение модулированного сигнала на выходе блока ПУ1 долж-
но быть в пределах от 12 до 16 В, немодулированного сигна-
ла— в пределах от 19 до 26 В.
При свободной БРЦ напряжение постоянного тока на выхо-
де блока ПРЦ (на обмотке путевого реле), измеряемое один
включают параллельно.
Напряжение на входе путевого приемника ПРЦМ в шунто-
вом режиме, измеряемое один раз в 6 мес, должно быть не бо-
Если на входе приемника присутствует сигнал с другой не-
сущей или модулирующей частотой, путевое реле не должно воз-
буждаться.
В процессе отыскания повреждений следует учитывать осо-
бенность БРЦ системы ЦАБ, заключающуюся в том, что пита-
ние смежных РЦ, как правило, осуществляется от одного общего
питающего конца, а приемники смежных БРЦ включают после-
довательно в одну общую сигнальную пару. Это в большинстве
ние выявить его характер и возможное место. Например, при
ложной занятости БРЦ, имеющих общий питающий конец, наи-
более вероятным местом повреждения является передающий ко-
нец, включая аппаратуру и соединительный кабель.
Если вся цепь исправна, то следует проверить исправность
аппаратуры, включив заведомо исправные блоки. Если ложная
вой приемник. При ложной занятости двух смежных БРЦ, имею-
щих различные передающие и общий приемный концы, неис-
правность следует искать в соединительном кабеле или в схеме-
приемного конца.
' Исправность всего тракта передачи может быть проверена по
прохождению сигналов АЛС. Если цепь исправна, то повреж-
дение находится в схеме приемного конца. Если же ложная за-
нятость наблюдается только в одной БРЦ, то неисправен при-
емник.
Дополнительная информация о месте и характере неисправ-
ности может быть получена по прохождению сигналов БРЦ или
АЛС. Если сигнал (любой) с передающего конца проходит че-
рез кабель, рельсовую линию и достаточное его напряжение
присутствует в приемной кабельной линии (на другом конце
БРЦ), то это указывает на исправность рельсовой и кабельной
линий и отказ следует искать в аппаратуре или монтаже. Если
же сигнал с одного конца БРЦ на другой не проходит, то наи-
более вероятным является неисправность кабельной или рельсо-
Отказы передающих устройств АЛС при нормальной работе
БРЦ легко обнаружить по реакции локомотивных приемных уст-
ройств, а при отсутствии поездов — по наличию напряжения на
входе кабеля при искусственном занятии БРЦ. Если необхо-
димое напряжение сигнала на входе кабеля имеется, но локо-
мотивными устройствами не воспринимается, то возможно от-
клонение частоты. Эта неисправность может быть определена по
расстройке фильтра, когда напряжения на его индуктивном и
емкостном элементах не равны между собой.
При выполнении профилактических работ, связанных с заме-
ной блоков, следует учитывать, что выходы передающих уст-
ройств БРЦ и АЛС включают последовательно. Поэтому замена
блока (ФП-АЛСМ, ФП8,9, ФП-75) приводит к ложной занято-
сти двух смежных БРЦ.
На приемном конце входы приемников ПРЦ и выходы пере-
дающих устройств АЛС на этом конце также включают последо-
вательно. Поэтому при замене хотя бы одного приемника ПРЦ,
фильтров ФП-АЛСМ, ФП-75 или элементов искрогасительной
цепи появляется ложная занятость двух смежных БРЦ. В слу-
чае замены блоков ГРЦ, ПУ-1, ВТ, ФП8,9 в передающих уст-
ройствах БРЦ также появляется ложная занятость двух смеж-
ных БРЦ. Повреждение одной сигнальной пары кабеля (обрыв
или короткое замыкание) также приводит к ложной занятости
двух смежных БРЦ.
В схеме контроля кабельных цепей предусмотрено отключе-
ние передающих устройств не только при обрыве или коротком
замыкании между жилами разных пар, но и в случае пониже-
ния сопротивления изоляции жил по отношению к земле, а так-
же при понижении сопротивления изоляции между жилами раз-
ных шар до 10—8 кОм и ниже.
Если все цепи исправны и имеется необходимое напряжение^
то возможно отклонение модулирующей частоты или неисправ-
ность приемника. В отдельных случаях возможно заполнение
интервалов модулированного сигнала из-за влияния помех или
недостаточно надежного закрытия выходных транзисторов бло-
ков ГРЦ или ПУ1. В этих случаях следует проверить форму
сигналов на выходе передающих устройств БРЦ и на выходе
фильтра приемника ПРЦ (выводы 2Z-42). Для наглядности сле-
дует сравнить ее с формой сигнала заведомо исправной ЬРЦ.
В этом случае для исключения мешающего влияния следует от-
ключить передающие устройства АЛС.
ГЛАВА 2
СИСТЕМЫ АВТОБЛОКИРОВКИ С РАЗДЕЛЕНИЕМ
БЛОК-УЧАСТКОВ ИЗОЛИРУЮЩИМИ СТЫКАМИ
2.1. Общие сведения
Внедрение системы ЦАБ-АЛСО, как правило, ограничивает-
ся однопутными участками железных дорог с относительно не-
большими размерами движения, которые тем не менее не могут
•быть реализованы при устройствах полуавтоматической блоки-
ровки. Использование системы ЦАБ-АЛСО позволяет также
•оборудовать такие участки устройствами диспетчерской центра-
Для повсеместного эффективного внедрения ЦАБ-АЛСО на
всех участках требуется резервирование поездных устройств
АЛС, что является долговременной проблемой.
Вместе с тем, как показали исследования и опыт эксплуа-
тации устройств ЦАБ-АЛСО, используемые в них тональные
рельсовые цепи обладают целым рядом эксплуатационно-техни-
ческих преимуществ перед широко эксплуатируемыми рельсовы-
ми цепями с сигнальным током в диапазоне 0—75 Гц. К таким
преимуществам прежде всего следует отнести возможность по-
лучения большого числа признаков сигнального тока. Это поз-
воляет обеспечивать эффективную защиту от опасных ситуаций
при объединении рельсовых нитей соседних путей на перегонах
и станциях, а также от взаимных влияний станционных и пере-
гонных рельсовых цепей.
На повышенных частотах возрастает затухание в обходных
цепях через рельсовые нити смежных соседних путей и другие
элементы обратной тяговой сети. При этом влияние этих цепей
на работу рельсовых цепей существенно уменьшается.
Наличие относительно небольших зон шунтирования позво-
ляет использовать тональные рельсовые цепи для управления
устройствами переездной сигнализации без установки дополни-
тельных изолирующих стыков на переездах, при одновременном
повышении точности фиксации участка приближения.
Уменьшение длины рельсовых цепей для повышения их рабо-
тоспособности на участках с низким сопротивлением балласта
при использовании сигнального тока в диапазоне тональных час-
тот также может обеспечиваться без установки дополнительных
изолирующих стыков. Как показали теоретические исследования,
частоты тонального диапазона являются оптимальными при ис-
пользовании в рельсовых цепях на участках с сопротивлениями
54
Следует также отметить, что основная энергия стационарных
и коммутационных помех тягового тока сосредоточена в области
низких частот. В области тональных частот она значительно-
меньше. Это позволяет за счет уменьшения входного сопротив-
ления аппаратуры в области нерабочих частот (селективными
цепями) обеспечить надежную ее защиту, сведя проблему прак-
тически к защите согласующих элементов (путевых трансфор-
маторов и дроссель-транс’форматоров).
Все эти обстоятельства, а также возможность исключения
опасных положений при сходе изолирующих стыков и влиянии
импульсных помех тягового тока обусловили целесообразность
применения тональных рельсовых цепей в системах автоблоки-
ровки при сохранении (в отличие от ЦАБ-АЛСО) светофорной
сигнализации и изолирующих стыков на сигнальных точках.
По расположению аппаратуры различают децентрализован-
ную и централизованную системы автоблокировок.
Децентрализованную систему автоблокировки с тональными
рельсовыми цепями и изолирующими стыками на сигнальных
точках (АБТс) применяют как на однопутных, так и на двух-
менять на участках с низким (не менее 0,04 Ом-км) и нормаль-
ным (не менее 1 Ом-км) удельными сопротивлениями балласта.
Максимальную длину рельсовой цепи в зависимости от требуе-
мого минимального удельного сопротивления балласта Гишш
можно выбирать в пределах от 150 до 1000 м. При ограничении
изолирующими стыками с двух сторон эта длина может состав-
На участках с низким сопротивлением балласта (рис. 2.1, а)
каждый блок-участок оборудуют несколькими рельсовыми цепя-
ми тональной частоты без установки дополнительных изолирую-
щих стыков. Число рельсовых цепей и их длина зависят от ми-
нимально допустимого удельного сопротивления балласта. Эта
длина не превышает 500 м (в основном).
Аппаратуру рельсовых цепей размещают в релейных шкафах
на сигнальных точках. Как правило, на каждой сигнальной точ-
ке размещают два шкафа: в одном располагают релейную аппа-
ратуру и аппаратуру числовой АЛС, в другом — передающую и
приемную аппаратуру до 10—12 рельсовых цепей (генераторы и
приемники). Для работы рельсовых цепей используют три несу-
щие частоты сигнального тока.
Контактами путевых реле рельсовых цепей, а также контак-
тами линейных реле, подключенных к линиям увязки У/ и У2,
формируются логические схемы (ЛС) для управления путевым
светофором, выбора кода АЛС, передачи его в соответствующие
рельсовые цепи и решения других задач по обеспечению требуе-
мого алгоритма работы автоблокировки. Направление передачи
сигналов АЛС показаны стрелками между узлом ЛС/АЛС и ка-
белем.
Рис. 2.1. Структурная схема системы АБТс
Сигнал АЛС подается в рельсовые цепи блок-участка по ме-
ре занятия их поездом. Начало кодирования определяется вступ-
лением поезда на рельсовую цепь, а окончание — моментом за-
мятия следующей по ходу движения рельсовой цепи.
В путевых коробках К непосредственно у линии размещают
трансформаторы и приборы защиты.
На участках с нормальными удельными сопротивлениями изо-
ляции (рис. 2.1,6) блок-участок, как правило, содержит две
рельсовые цепи (кроме блок-участков с переездами), максималь-
ная длина которых может составлять 1000 м. При длине блок-
участка (без переезда) не более 1300 м он может включать одну
рельсовую цепь со стыками.
Основную аппаратуру автоблокировки размещают в одном
шкафу на сигнальной точке.
Для работы рельсовых цепей, как правило, используют две
частоты сигнального тока.
В обоих вариантах АБТс на участках с электротягой для
пропуска тягового тока через изолирующие стыки используют
типовые дроссель-трансформаторы ДТ-0,2, ДТ-0,6, ДТ-150. До-
полнительные трансформаторы в местах подключения аппара-
туры к рельсовой линии не устанавливают.
Основное электропитание аппаратуры рельсовых цепей пре-
дусматривают от высоковольтной линии автоблокировки. В ка-
честве резерва можно использовать линии продольного энерго-
снабжения, а на участках с автономной тягой — аккумуляторные
батареи.
56
Рис. 2.2. Структурная схема системы ЦАБс
Централизованную систему автоблокировки с тональными
рельсовыми цепями и изолирующими стыками на сигнальных
точках (ЦАБс) применяют на однопутных участках железных
дорог при любых видах тяги и нормальном удельном сопротив-
лении балласта (не менее 1 Ом-км).
На двухпутных участках, а также на участках с низким со-
противлением балласта ее не применяют из-за большого расхо-
да кабеля.
Как и в системе ЦАБ-АЛСО, в системе ЦАБс (рис. 2.2) всю
аппаратуру рельсовых цепей, путевые устройства АЛС и логи-
ческие схемы (ЛС/АЛС) располагают на постах ЭЦ. Логические
схемы включают цепи управления путевыми светофорами, с ко-
торыми их связывают кабелем.
Для управления каждым светофором требуется шесть жил
кабеля. При этом в месте установки путевого светофора распо-
лагают только сигнальные трансформаторы.
Максимальная длина кабеля для управления путевым свето-
фором составляет 10 км. Расстояние между пунктами размеще-
ния аппаратуры не превышает 20 км.
Электропитание устройств автоблокировки обеспечивается от
станционных источников.
Блок-участки включают, как правило, одну или две рельсовые
цепи. Для работы рельсовых цепей используют две несущие ча-
стоты сигнального тока.
Обладая достоинствами системы ЦАБ-АЛСО в плане удоб-
ства обслуживания и упрощения строительства, а также систе-
мы АБТс в плане сохранения путевой сигнализации, устройства
ЦАБс требуют существенного расхода кабеля, что в каждом
конкретном случае должно быть обосновано.
57
' На первых участках железных дорог с низким сопротивле-
нием балласта гп при оборудовании их устройствами АБТс при-
меняли аппаратуру, используемую в системе ЦАБ-АЛСО типа
ЦАБ-М. Вместе с тем характеристики рельсовых цепей с этой
аппаратурой были оптимизированы по критериям, соответствую-
щим условиям ее применения в централизованной системе
ЦАБ-АЛСО при нормальных сопротивлениях балласта, что при-
вело к необходимости проведения комплекса исследований, свя-
занных с оптимизацией характеристик тональных рельсовых це-
пей и аппаратуры, в наибольшей степени соответствующих усло-
виям их работы при низком сопротивлении балласта.
2.2. Обобщенный метод исследования рельсовых цепей
При оптимизации характеристик тональных рельсовых цепей
для обеспечения их работы при минимально возможных значе-
ниях ги необходимо учитывать влияние на эти характеристики
смежных рельсовых цепей, а также обходных цепей через меж-
дупутные перемычки. Например, условия выполнения основных
режимов в одной рельсовой цепи при отсутствии изолирующих
стыков зависят от длин смежных рельсовых цепе?/, удельных со-
противлений балласта в них, которые могут быть различными,
а также подключаемых к ним сопротивлений нагрузок. В рель-
совых цепях с междупутными перемычками существенное .влия-
ние на контрольный режим оказывает сопротивление балласта
. не только в смежной, но и в рельсовых цепях соседнего пути.
Все эти особенности работы тональных рельсовых цепей без
изолирующих стыков в условиях пониженного сопротивления
балласта привели к необходимости разработки нового метода ис-
следования. X
Исследования рельсовых цепей сводятся к установлению за-
висимости между токами и напряжениями приемных и передаю-
щих устройств в различных режимах, определяемых состоянием
элементов рельсовых линий (рельсовые нити, изолирующие сты-
ки, стыковые соединители, балласт и т. д.) и наличием или. от-
сутствием на них поездов.
В существующем методе исследования эти зависимости уста-
навливают определением для конкретных режимов коэффициен-
тов эквивалентных четырехполюсников. Эти коэффициенты опре-
деляют для конкретной схемы передачи энергии от источника
питания к приемнику, основываясь на аналитических выводах,
решении дифференциальных уравнений, поиске граничных усло-
Для некоторых задач, касающихся исследований симметрич-
ных схем, этот метод дает относительно простые и удобные для
практического использования выражения. Вместе с тем сущест-
вуют задачи, для которых этот метод неприменим из-за сложно-
сти и громоздкости получаемых выражений. К таким задачам
относятся исследования несимметричных рельсовых линий и ис-
следования влияний обходных путей, в том числе в случае под-
При использовании уравнений четырехполюсников множество
выражений для расчета их коэффициентов определяется раз-
личными режимами работы рельсовых цепей. Поэтому нельзя
разработать единый алгоритм их расчета на ЭВМ.
Решение указанных задач по единому алгоритму (без про-
межуточных аналитических выводов, определяемых конкретной
задачей) становится возможным при использовании обобщенного
метода, в котором условия передачи электрической энергии по
рельсовой цепи определяются уравнениями многополюсника, а не
четырехполюсника.
Энергия от источника питания к приемнику распространяется
по нескольким трактам, каждый из которых включает землю.
Число трактов и элементы, в него входящие, определяются кон-
фигурацией схемы.
В связи с этим эквивалентный многополюсник схемы заме-
щения в общем виде представляется 2 (р+ 1)-полюснпком. Этот
многополюсник имеет две группы полюсов: входную и выходную,
включая один общий (землю). Каждая группа, помимо земли,
может содержать р полюсов. Число полюсов р в группе зависит
от числа трактов распространения энергии. Если рассматривает-
ся один (основной) тракт распространения энергии, а обходные
пути не учитываются, то р=2.
При учете, кроме основного тракта обходных цепей, число
полюсов может быть больше: р=2п+2, где п — число учитывае-
мых обходных путей передачи энергии.
Параметры всех элементов схемы эквивалентного многопо-
люсника представляются в виде матриц. Порядок матрицы 2р
зависит от числа учитываемых обходных путей п.
В большинстве исследований достаточно учитывать один ос-
новной и один обходной тракты передачи энергии. В этом слу-
чае л=1, и матрицы всех элементов эквивалентного многополюс-
ника будут иметь восьмой порядок. В дальнейшем все положе-
ния будут выполняться для п = 1.
В обобщенной схеме замещения рельсовой цепи (рис. 2.3) ос-
новной тракт передачи энергии от питающего конца к путевому
реле включает рельсовую линию N1t идеальные трансформаторы
ИТ дроссель-трансформаторов и схемы четырехполюсников на
питающем Vn и релейном NK концах. Обходной тракт включает
рельсовые линии N2, N», смежные с ^i, или соседнего пути;
идеальные трансформаторы ИТ дроссель-трансформаторов; со-
противления изолирующих стыков R\, R2, входные сопротивле-
ния аппаратуры питающих или релейных концов ZBXi—ZBx4; со-
противление перемычки между средними точками дроссель-
трансформаторов Zc.
Соединение основного тракта с обходным обеспечивается: че-
рез элементы Zc, RcU Rc2, имитирующие сопротивления перемы-
чек или сопротивления изолирующих стыков. В обоих трактах
имеются сопротивления заземлений Z3, Z'3.
Элементы основного и обходного трактов являются составля-
ющими эквивалентного многополюсника N3. С их помощью = мо*
гут быть реализованы различные схемы N3, соответствующие
конкретной задаче исследований. Независимо от числа элементов
и порядка их включения алгоритм отыскания матрицы парамет-
ров эквивалентного многополюсника будет единый. Он заклют
чается в перемножении матриц параметров элементных много-
полюсников, представленных в форме А. В схеме элементные
многополюсники, входящие в состав многополюсника N3t обве-
дены штрих-пунктирной линией.
Независимо от конкр'етной
задачи исследования любой эк-
вивалентный многополюсник А'э
может быть представлен :с/ по-
мощью многополюсников рель-
совой линии N схем, содержа-
щих идеальные трансформато-
ры NnT, и элементов с сосредо-’
точенными параметрами Nc/ ''
Многополюсники, содержа-
щие идеальные трансформато-
ры, могут быть двух ййдов:
МНОГОПОЛЮСНИК Mit, в котором
один трансформатор располо-
жен в основном- тракте, а дру-
рельсовой цепи
гой — в обходном, и многопо-
люсник М'ит, в схеме которого
трансформаторы соединяемые
Друг с другом, находятся в од-
ном обходном тракте (рис. 2.4).
Многополюсник, содержа-
щий дроссель-трансформатор с
подключенным к нему отсасы-
вающим фидером, в случае
присоединения его в середине
рельсовой цепи является част-
ным случаем многополюсников
АПт и N'm. Г
Схему многополюсника 'Nc
элементов с сосредоточенными
параметрами (рис. 2.5) можно
использовать для представле-
ния различных элементов, на-
пример сопротивления шуцта
/?ш,. излома рельса 7?из, объединения нитей Roq, входного сопрог
тивлеция аппаратуры /?Вх, сопротивления изолирующего стыка
Rcr и др. Для представления с помощью Nc одного элемёнта
требуется вводить исходные данные для других элементов, по-
лагая их равными нулю или бесконечности. Чтобы уменьшить
число исходных данных, многополюсник Ас представляют, в. ви-
де пяти многополюсников Aci—АС5- Многополюсник Aci может
представлять сопротивление шунта Rm, сопротивление изоляции
между нитями или входное сопротивление аппаратуры. Много-
полюсники АС2 и Асз используют для представления различных
Ни*
~+—±—
Рис. 2.6. Схема многополюсника рель-
соединений (в том числе через
изолирующие стыки) рельсовых
нитей смежных рельсовых ли-
ний или соседних путей. Мно-
гополюсник Л/с4 служит для
представления сопротивления
между рельсовыми нитями и
землей. Сопротивления, вклю-
чаемые в тракты -передачи по-
следовательно, представляются
многополюсником NC5.
В многополюснике N эле-
мента Дх рельсовой линии
удельные сопротивления и про-
водимости для основного трак-
ходного тракта отмечены штри-
хом); М — взаимоиндукция между рельсовыми нитями. Следует
отметить, что на рис. 2.3 в качестве основного принят тракт,
содержащий рельсовую линию с подключенными к ней прием-
ником и источником питания одной рельсовой цепи Однако в
общем виде основной тракт передачи может содержать несколь-
ко рельсовых линий (как обходной).
Такая необходимость возникает, например, при оценке влия-
ния смежных или вообще удаленных рельсовых цепей. В этом
смысле понятие «основной» и «обходной» тракт становится отно-
'сительным. Поэтому в дальнейшем под «основным» следует по-
нимать тракт с предположительно наименьшим затуханием при
передаче сигнала от источника питания к приемнику, которому
на схеме замещения соответствуют верхняя пара входных и вы-
ходных полюсов эквивалентного многополюсника.
С помощью рассмотренных восьми видов многополюсников
можно представить эквивалентный многополюсник для решения
любой задачи.
При известных значениях g в многополюсниках —¥с4 мат-
рицы параметров легко определить с помощью метода узловых
потенциалов. Нетрудно отыскать матрицы многополюсника Nc5
при известных Z.
Для всех многополюсников Л7(1—TVc5 параметры матриц сле-
дующие:
Сложнее отыскать параметры матрицы многополюсника рель-
совой линии. Для элемента рельсовой цепи длиной Дх матрица
Л Ах имеет следующий вид:
ЛДх=
O55=((gl + gl2)2l—ZMg12)AX2 + 1;
os6=((gi+gi2)ZM—g12Z2}Ax2;
°65 =( (gi+§12) ZM —gl2Zt ]Дх2;
a66=[(g2+gi2)^2~ Zm£i2]Ax2+1:
«73= (g'l+g'12)A*; 084= (g'2+g'l2)Ax; 074=083 = — g\2&x;
O77=[(g'l+g,12)Z'1—g'iSjZ'M]Ax2+1;
O78=[(g/l+g,12)Z'M-g'I2Z' 2}Дх2;
O87=[(g'2+g'i2)Z'M-^'12Z'1lAx2;
a88=[g'2+g'l2)Z'2-Z'Mg'12^+1.
Матрица Лдг многополюсника рельсовой линии N длиной I
представляет собой матрицу k каскадно соединенных элементов
Длг=ЯДх1ДДх2 .. .A\xh, где k=4!&x.
Матрицы Лит, Л'ит многополюсников 2VHt,
основании уравнений по законам Кирхгофа:
определяют на
Zc Zc (/?/—/?2)—4Z2r
fi=1+ Z3 + Z.-, (R1+R2) -\-4Ze. :
c_ Zr , Zc (R2-R1)-4Z\
C-1+ Z3 Z3 (Rl+R2+4Ze) ’
D= Z'3 (Rl+R2+4Zt) ’
R1R2
E R1+R2+4ZC ;
f_ R1R2+4R2ZC R1R2+4R1ZC
F'~ R1+R2+4ZC ’ “ R1+R2+4Zf
. Матрица Лэ эквивалентного многополюсника рельсовой цени
при решении конкретной задачи определяется перемножением
определенного числа рассмотренных матриц. Вид матриц, их чис-
ло и порядок перемножения определяются конкретной задачей.
Рис. 2.7. Схемы рельсовых цепей и экзивглез*-него многополюсника
Схема четырех рельсовых цепей с длинами 1\—Ц и дроссель-
трансформаторами ДТ1—ДТ8 для исследования шунтового ре-
жима рельсовой цепи длиной при обрыве в ней рельсовой ни-
ти Rn, объединении ее /?Об с рельсовой нитью рельсовой цепи
длиной /3 и наличии междупутных перемычек МП1, МП2
(рис. 2.7, а) соответствует схеме эквивалентного многополюсни-
ка (рис. 2.7,6).
При известной матрице Аэ эквивалентного многополюсника
N? схема замещения рельсовой цепи может быть представлена
в виде, показанном на рис. 2.8, где Zo — сопротивление ограни-
чителя или внутреннее сопротивление источника питания; ZH —
входное сопротивление приемных устройств; Zx и Z2— входное
сопротивление аппаратуры обходного тракта (в частном случае
входное сопротивление приемных устройств на ответвлениях раз-
ветвленных рельсовых цепей); Un (на рис. 2.8 не показано) —
напряжение источника питания с нулевым внутренним сопротив-
лением.
При известном U„ и сопротивлениях Zo, ZH, Zi и Z2 входные
и выходные токи и напряжения многополюсника N3 определяют
из следующих соотношений в матричной форме:
Zi= (АЬа+АььУп)Н-'г, 1Д= (Aoa+AabY^H-^
где /7=(А6а+АььУ11) + У1 (Ааа+АаьУп).
В этих выражениях все матрицы четвертого порядка. Ин-
декс I соответствует матрицам N3 на входе, а индекс II — мат-
рицам Мэ на выходе. Матрица Н~х является обратной от мат-
рицы Н. Матрицы Ааа, Ааъ, Аъа> Аъь — соответствующие состав-
ляющие матрицы Аэ эквивалентного многополюсника Мэ. Мат-
рицы входных Ki и выходных Уц проводимостей, а также матри-
ца входных токов / имеют следующий вид:
Разработанный метод можно использовать в расчетах влия-
ния на работу рельсовых цепей не только обходных цепей через
другие рельсовые цепи, но и через цепи, включающие различные
джемпера, оболочки кабеля, экранирующие провода и т. д.
В этих случаях в матрице рельсовой цепи исходные данные мож-
но располагать так, чтобы ее схема преобразовывалась в схему
замещения соответствующего элемента. В зависимости от кон-
кретной задачи эти цепи могут быть представлены также в ви-
де сопротивления Z в матрицах Аит или Zc в матрицах А'ит.
При учете нескольких обходных путей порядок матриц воз-
растает, однако их параметры легко находятся на основании
рассмотренных матриц восьмого порядка.
Обобщенный метод был опробован в процессе практических
расчетов и использован при оптимизации характеристик рельсо-
вых цепей без изолирующих стыков.
2.3. Оптимизация параметров тональных рельсовых цепей
Параметры рельсовых цепей оптимизировались с целью по-
лучения характеристик, максимально соответствующих условиям
работы при низких сопротивлениях изоляции. К основным пара-
метрам относятся входные сопротивления Z0B по концам, значе-
ния сигнальных частот f и их число nf. В качестве основного
критерия при их оптимизации принято минимально допустимое
сопротивление изоляции ГитШ-
Оптимизация f и Z0B по критерию минимума rHmin выполня-
лась на основании расчетов всех режимов работы рельсовой це-
пи с использованием обобщенного метода (см. п. 2.2) и схемы
замещения, аналогичной схеме рис. 2.3. При этом для фиксиро-
ванных длин рельсовых цепей I выполняли расчеты основных
режимов для ряда дискретных сопротивлений конца, сопротив-
лений изоляции и частоты.
В результате расчетов для различных частот при Af=l,65
были получены зависимости rHmin=f (Zob) при Z=const. Их ана-
66
длин I минимальным значениям rnmm соответствует величина
Z0B, находящаяся в пределах 0,3—0,4 Ом (рис. 2.9). Практиче-
ски в качестве оптимального сопротивления конца было принято
Для оптимального значения ZOB = 0,4 Ом были получены за-
висимости гп от частоты (рис. 2.10) сигнального тока при раз-
личных значениях длин рельсовых цепей. Анализ этих зависимо-
стей показывает, что в рельсовых цепях без изолирующих сты-
ков для каждой длины существует оптимальное по rnmin значе-
ние частоты /опт- Численное значение этой частоты увеличивает-
ся с уменьшением длины рельсовой цепи. Значение r„mln, соот-
ветствующее оптимальной частоте, с увеличением длины возра-
стает. Если длина цепи 150 м, то оптимальная частота равна
примерно 600 Гц, a rnmln составляет примерно 0,035 Ом-км; для
длины 250 м /опт — 400 Гц, а ги mm» 0,06 Ом-км, для 500 м
/опт» 250 Гц, а ги mm=0,13 Ом-км. Наличие оптимальной часто-
ты физически объясняется характером изменения затухания
в зависимости от частоты при передаче электрических сигналов
по рельсовой линии. Чем меньше затухание, тем меньшему зна-
чению Ги соответствуют условия выполнения шунтового и конт-
рольного режимов.
В рельсовых цепях без изолирующих стыков затухание при
передаче сигналов от питающего конца к приемному определяет-
ся не только затуханием, вносимым рельсовой линией между ни-
ми и сопротивлениями по концам, но и входными сопротивле-
ниями смежных рельсовых цепей. С увеличением частоты зату-
хание, обусловленное рельсовой линией, возрастает. Входное со-
противление смежных рельсовых цепей с увеличением частоты
возрастает, и затухание, обусловленное ими, уменьшается. Эти
два фактора, определяющие суммарное затухание, но обратно
зависящие от частоты, являются причиной оптимальности по
/и min частоты сигнального тока в рельсовых цепях без изоли-
рующих стыков.
Практика эксплуатации рельсовых цепей показывает, что на
отдельных участках железных дорог значения ги mm при неблаго-
приятных погодных условиях достигают 0,04—0,05 Ом-км. Дли-
ны рельсовых цепей на таких участках могут составлять 100 м.
С учетом этого в качестве оптимального диапазона частот, в ко-
тором могут располагаться частоты сигнального тока, был вы-
бран диапазон 400—800 Гц. В нем между гармониками тягового
тока можно разместить пять рабочих частот: 420, 480, 580, 720
и 780 Гц (изменение на 5 Гц частот по отношению к частотам,
используемым в ЦАБ-АЛСО, вызвано необходимостью поднять
защищенность приемных устройств на линиях с электротягой пе-
ременного тока).
Требуемое число частот сигнального тока определялось по
условию отсутствия взаимных влияний
рельсовых линиях,расположенных между приемными
Для конкретных длин рельсовых цепей значения коэффици-
ентов выбирают по графикам (рис. 2.11).
При расчетах требуемого в зависимости от длины рельсовых
цепей числа сигнальных частот значение Азв принималось рав-
ным 10. Это значит, что даже при rn=oo напряжение от влия-
ющей рельсовой цепи на приемном конце рельсовой цепи, под-
верженной влиянию, будет в 10 раз или более меньше напряже-
ния в? конце этой рельсовой цепи в нормальном режиме.
1UU гоо зоо ноо l.m
лУ И Ас ОТ длины .рельсовой цепи сопротивления изоляцииГ отZh
рельсовой цепи
пей^между noX^XT^V™ ПрИ длинах Расовых це-
нте двух частот: 420 и 4ВД1Ч Причинах 1оНоо°мТе^
применять три частоты: 420, 480 и 580 Гц. ДУ Т
С учетом теоретических результатов оптимизации основыy
характеристик рельсовых цепей была разрабХа аппаратура
которая получила название БРЦ-НСБ (аппаратура бДстХвых
сиГпм оТзоТбоЛЯ участков с низким сопротивлением балла-
6 аппаратуры одновременно с оптимизацией
решались вопросы уменьшения ее размеров и по-
вышения помехозащищенности приемных устройств
ны ппРИм₽^а1е9РаЗМерЫ пеРедаю1«их устройств были уменьше-
ПАБРМ гХ 2 Ра3а П° сРавнению с размерами аппаратуры
ЦАБ-М. Помехоустойчивость приемных устройств (при такой же
чувствительности, как и у приемника ПРЦ), оцениваемая по
ноПвУ6 раз.МУ Т°КУ П°МеХИ На ЧаСТ°те 450 ГЦ, улучена пример-
ппИм₽тев^Р!б0ТКе аппа₽атУР“ Учитывалась также возможность
применения ее и при централизованном расположении. Для это-
го предусматривалось использование передающей аппапатупы
тЖг/ усвлителв“ ПУ1, применяемым в системе
ЦАБ-АЛСО при больших длинах кабеля. Кроме того в Филь-
тре питающего конца имелся специальный выход при котором
ЭвиТЛТеСКИе характеРив™*" передающей аппаратуры сХ
мешения япп оптимальвыми для случая централизованного раз-
тХ на ДянпРаТУРЫ' ДЛЯ возможн°с™ использования аппара-
тхры на станциях и линиях метрополитенов она была оазоабо-
тана для частот 420, 480, 580, 720 и 780 Гц разраоо
/пиеР?В19е?Ие зависимостей ''ипяп от длины рельсовых цепей
(рис. 2.1ZJ показывает, что оптимизация позволит при одинако-
вых длинах рельсовых цепей получить выигрыш по r„m. i в 1 4—
0П„ТИМ113иР°ванных рельсовых цепей она показана
сплошной линией, штриховой линией показана зависимость дтя
рельсовых цепей системы ЦАБ-АЛСО). Ь для
2.4. Влияние на параметры рельсовых цепей
различных длин смежных рельсовых цепей
Оптимизация параметров рельсовых цепей по критерию ги
выполнялась в предположении, что длины рельсовых цепей, рас-
положенных между изолирующими стыками, одинаковы. Однако
в практике проектирования могут появляться случаи, когда это
условие не выполняется. В связи с этим были проведены иссле-
дования по оценке влияния различных длин смежных рельсовых
цепей /см на значение Гитш, а также на изменение максимально
допустимого напряжения питания Un и допустимого коэффици-
ента перегрузки Кп на приемном конце относительно соответ-
ствующих характеристик в рельсовой цепи длиной I при / = /см-
Относительное изменение напряжения &Un=U'n/Un, где
U'n— допустимое напряжение питания рельсовой цепи при l=jt=
=/=/см; Ua— то же при /=/см. Относительное изменение коэффи-
циента перегрузки ДКп=К,п/Кп, где Кп — допустимый коэффици-
ент перегрузки при /=/см, определяемый отношением максималь-
но допустимого напряжения на приемном конце рельсовой цепи
(при ги->°°) к минимальному его значению (при rH=Aimin);
К'п — аналогичная величина, но при /#=/См-
Исследования по оценке указанных влияний выполнялись на
основе расчетов основных режимов рельсовых цепей с использо-
ванием обобщенного метода при различных значениях I и /см.
Анализ зависимостей минимально допустимого удельного со-
противления изоляции ги от длины рельсовой цепи при различ-
ных длинах смежных рельсовых цепей (рис. 2.13, сплошные ли-
нии) показывает, что с уменьшением длин 1СМ значение rnmin
уменьшается, а с увеличением /см увеличивается. Физический
смысл такого явления заключается в том, что с уменьшением /см
снижаются колебания входного сопротивления смежной рельсо-
вой цепи при изменении сопротивления изоляции. Вследствие
этого допустимые изменения затухания в рельсовой цепи при
уменьшении 1СМ обеспечиваются при меньших ги.
Таким образом, для максимальной длины рельсовой цепи,
принятой при проектировании, ее режим работы по условию
обеспечения требуемого ги при различных /см не ухудшается по
сравнению со случаем, когда все длины рельсовых цепей одина-
ковы. Так, при /=500 м и уменьшении /см от 500 до 150 м зна-
чение Гитш уменьшается с 0,2 до 0,18 Ом-км. Поскольку условия
работы рельсовых цепей, например, на участках с пониженным
сопротивлением балласта определяются условиями для рельсо-
вой цепи максимальной длины, то некоторое увеличение гИтщ
для рельсовых цепей с длинами, меньшими максимальной, прак-
тического значения не имеет. Для /=150 м при увеличении дли-
ны /см от 150 до 500 м значение rHmin увеличивается от 0,04 до
0,05 Ом «км, что все равно намного меньше rHmin для /=500 м.
70
Рис 2.14. Зависимость Д£/п от I пр
__ Различных длинах смежных рельсе
* " вых цепей
пит^тес^\^7рТ217)ТГения нап₽я—
ss=s=sas
плуатационной документаций а также^пи" п”„составлении экс-
рактеристик передающих устроите Максимален Выходных ха‘
=£%==
уменьшается, аУ при Увеличении ? допУстимое значение Кп
няется тем, что ппи 4м Увеличивается. Это объяс-
меньше колебания ее входного ДЛИНе СМежной Расовой цепи
сопротивления.
В условиях эксплуатации
увеличивать коэффициент пе-
регрузки в короткой рельсовой
цепи, смежной с более длин-
ной, нецелесообразно. Это свя-
зано с тем, что допустимое со-
противление изоляции на блок-
участке определяется рельсо-
вой цепью с максимальной
длиной и снижение значения
Ai для рельсовой цепи с
более короткой длиной практического значения не имеет.
Уменьшение же значения Кп в рельсовых цепях, смежных с бо-
лее короткими, следует учитывать при разработке нормалей на
рельсовые цепи для участков с низким сопротивлением бал-
Анализ результатов расчетов для ДДп показывает, что сте-
пень снижения коэффициента перегрузки определяется соотно-
шением Z/ZCM и от конкретных длин I и ZCM рельсовых цепей за-
висит слабо.
Практически при соотношении Z/ZCM= 1,14-1,2 в рельсовой це-
пи длиной I коэффициент Кп снижается в 1,05 раза, при Z/ZCM =
= 1,24-1,6 —в 1,1 раза, а при Z/ZCM>1,6 —в 1,2 раза. Следует от-
метить, что на практике необходимость корректировки коэффи-
циента Кп при Z = ZCM возникает только на участках с низким со-
противлением изоляции (при Zc500 м).
На участках, где ги не менее нормативного (1 Ом-км), учи-
тывая, что даже при максимальной длине 1000 м ги=0,6 Ом-км,
максимальный коэффициент Кп для каждой длины целесообраз-
но определять с учетом уменьшения допустимого его значения
в 1,2 раза.
Аналогичные исследования выполнены для рельсовых цепей,
один из концов которых расположен у изолирующего стыка.
В этом случае допустимое значение Un в 1,3 раза меньше его
значения в рельсовой цепи без изолирующих стыков при одина-
ковых значениях Кп. Значения гИтт также меньше. Они пред-
ставлены на рис. 2.13 штриховой линией.
2.5. Влияние на параметры рельсовых цепей заземлений
опор контактной сети и междупутных перемычек
Исследования по оценке степени влияния заземлений опор
контактной сети и междупутных перемычек на работу тональных
рельсовых цепей выполнялись применительно к их использова-
нию на участках с низким сопротивлением балласта. Это связа-
но с тем, что на участках с нормальным сопротивлением балла-
ста тональные рельсовые цепи, отрегулированные с учетом нор-
мативного сопротивления балласта (1 Ом-км), имеют запасы по
условиям выполнения основных режимов. При этом принятые
для рельсовых цепей кодовой автоблокировки требования к усло-
виям заземлений опор контактной сети и установки междупут-
ных перемычек, безусловно, будут достаточны и для тональных
рельсовых цепей.
На участках с низким сопротивлением балласта при длинах
рельсовых цепей 150—500 м, где регулировку выполняют с уче-
том обеспечения работы рельсовых цепей при минимально допу-
стимых значениях ги, эти требования должны быть уточнены.
При исследовании влияния опор контактной сети определяли
допустимые по условиям работы рельсовых цепей в нормальном
и контрольном режимах сопротивления заземления опор го.
В качестве критерия допустимости принято, что подключение
опор не должно приводить к изменению напряжения на прием-
ном конце рельсовой цепи в нормальном (уменьшение) и кон-
трольном (увеличение) режимах более чем на 3 %-
В схеме замещения при оценке влияния величины го
(рис. 2.16) отрезки рельсовой линии между точками подключе-
ния опор контактной сети с сопротивлением го представлены
многополюсниками N. Расстояние между опорами принималось
равным 75 м. Число многополюсников 7V в исследуемой N и
смежных 2Vb Л/^2 рельсовых цепях определяется числом отрезков
длиной по 75 м, укладывающихся в пределах соответствующей
длины рельсовой цепи.
На схеме замещения значения Rl, R2 и Zc приняты бесконеч-
но большими. Сопротивления Z3, Z'3 учитывают сопротивление
заземлений средних точек дроссель-трансформаторов на концах
блок-участка. В нормальном режиме значение 7?Иэ = 0, а в кон-
трольном равно бесконечно большому значению.
Все элементы схемы замещения являются составляющими
многополюсников N, N'm и Nc (см. п. 2.2), которые для просто-
ты на рис. 2.16 не показаны.
В процессе расчетов были определены значения напряжения
UKO на приемном конце рельсовой цепи при различных значе-
ниях г0 в нормальном и контрольном режимах. Напряжение пи-
тания Un полагалось равным допустимому значению напряжения
питания при минимально допустимом сопротивлении изоляции
для данной длины рельсовой цепи (см. п. 2.3).
При анализе результатов расчетов в нормальном и контроль-
ном режимах определялось отношение UKO к напряжению на
приемном конце UK при бесконечно большом сопротивлении за-
земления г0, т. е. при отсутствии подключений опор контактной
Анализ зависимостей отношения UKo/UK от значения го для
различных длин рельсовых цепей (рис. 2.17) показывает, что
выбранному критерию отсутствия влияний при максимальной
длине 500 м соответствует сопротивление го=Ю0 Ом (штрихо-
выми линиями показаны кривые для нормального режима,
сплошными —для контрольного). Это соответствует существую-
щим требованиям, допускающих соединения опор с таким го
с рельсом без использования искровых промежутков.
При оценке влияния подключения междупутных перемычек
на контрольный режим использовали схему замещения
(рис.2.18), на которой исследуемая рельсовая цепь, расположен-
ная у изолирующих стыков, представлена многополюсниками У
и У', смежная с ней рельсовая цепь — многополюсником Уь а
другие рельсовые цепи блок-участка — многополюсником У2.
Многополюсник У3 включает рельсовые линии блок-участка па-
раллельного пути. Величины R1 и R2 полагались бесконечно
большими. Значение сопротивления Zc = 0.
Длина обходного пути /Обх в контуре, образованном между-
путными перемычками, определяется суммой длин рельсовых це-
пей, представленных многополюсниками У1—У3.
Допустимую длину этого обхода и минимально допустимые
сопротивления изоляции при наличии перемычек оценивали на
основе расчетов допустимых напряжений питания рельсовых це-
пей в контрольном режиме при различных значениях ги, 1обх
и местах обрыва рельсовой нити.
Анализ полученных результатов показал, что условия выпол-
нения контрольного режима при одновременном учете утечек
через земляной тракт и гальванические цепи, включающие па-
раллельный путь, перестают ухудшаться,‘если /Обх>1000 м, да-
же в рельсовой цепи максимальной длины 500 м. Зависимость
минимальных сопротивлений изоляции ги от длины рельсовой
цепи для этого случая (рис. 2.19) показана сплошной линией.
Для сравнения штриховой линией показана зависимость для
рельсовых цепей без изолирующих стыков, а штрихпунктирной —
для рельсовой цепи у изолирующего стыка при отсутствии меж-
дупутных перемычек.
Изменение ги при наличии междупутных перемычек должно
учитываться при выборе длины рельсовой цели в процессе про-
ектирования.
В частности, по сравнению с рельсовыми цепями без между-
путных перемычек в рельсовых цепях при их наличии допусти-
мое напряжение питания уменьшается примерно в 1,5 раза. Это
связано с тем, что при отсут-
ствии междупутной перемычки г
допустимое ги в рельсовой це- Гц>
пи у изолирующего стыка о,г
меньше, чем в рельсовых це-
пях без изолирующих сты-
ков (гипип). При наличии
междупутной перемычки оно
оказывается больше, чем
Гитш, что и определяет
снижение напряжения пита-
иОм-км
0 100 200 300 400 ltn
Рис. 2.19. Зависимость (Z) при на-
2.6. Аппаратура тональных рельсовых цепей
без изолирующих стыков
Аппаратура тональных рельсовых цепей без изолирующих
стыков (БРЦ-НСБ), оптимизированных по условиям обеспечения
их работы при низком сопротивлении балласта, содержит три
функциональных блока: .путевой генератор ГП, путевой фильтр
ФПМ и путевой приемник ПП.
Блок путевого генератора имеет две разновидности: ГП8,9,11
и ГП11,14,15. Аналогичные разновидности имеет блок путевого
фильтра (ФПМ8, 9, И и ФПМН, 14, 15). Номера 8, 9, 11, 14,
15 в обозначении генераторов и фильтров соответствуют несу-
щим частотам 420, 480, 580, 720 и 780 Гц. Таким образом, пер-
вая разновидность предназначена для формирования и передачи
сигналов с несущими частотами 420, 480 и 580 Гц, а вторая —
с частотами 580, 720 и 780 Гц.
Блок путевого приемника имеет 10 разновидностей, отлича-
ющихся несущей частотой и частотой модуляции рабочего сиг-
нала. Он может иметь следующие обозначения: ПП8-8, ПП8-12,
ПП9-8, ПП9-12, ПП11-8, ПП11-12, ПП14-8, ПП14-12, ПП15-8,
ПП15-12. Первая цифра в обозначении приемников указывает
номер несущей частоты, а вторая — частоту модуляции (8 или
12 Гц).
Аппаратура с несущими частотами 420, 480 и 580 Гц пред-
назначена для использования в рельсовых цепях перегонов и
станций. Аппаратуру с несущими частотами 580, 720 и 780 Гц
используют в основном для рельсовых цепей станций, а также
на линиях метрополитенов.
Путевые приемники, используемые для линий метрополите-
нов, имеют более грубую чувствительность, чем приемник для
железнодорожных линий, и получили обозначения: ППМ8-8,
ППМ8-12, ППМ9-8, ППМ9-12, ППМ11-8, ППМ11-12, ППМ14-8,
ППМ14-12, ППМ15-8, ППМ15-12.
Аппаратура рассчитана для установки как в постовых усло-
виях, так и в шкафах автоблокировки. Она выполнена на базе
типовых конструктивных решений. Генератор ГП и фильтр ФПМ
представляют собой конструкцию, собранную на базе реле НШ
с использованием его колодки в качестве несущей части блока.
Размеры блока 228x82x205 мм.
Основанием конструкции блока приемников ПП (ППМ) яв-
ляется плата реле ДСШ. Размеры блока 265x134x201 мм.
Рабочий диапазон температур окружающей среды для аппа-
ратуры БРЦ-НСБ от —40 до +65 °C.
Рассмотрим устройство и работу отдельных блоков.
Генератор ГП. Генератор ГП (рис. 2.20) предназначен для
образования и усиления амплитудно-модулированных сигналов
для работы рельсовых цепей. Он содержит выпрямитель — диод-
ный мост VD3—VD6 со сглаживающими конденсаторами С6„
С7 — и параметрический стабилизатор на стабилитронах VD9,
VD10 с балластными резисторами R26, R27 и конденсаторами
С8, С9 (для исключения паразитных связей по цепям питания).
Выпрямитель обеспечивает двухполупериодное выпрямление и
получение двух двуполярных напряжений: нестабилизированного
±20 В для питания транзисторных схем и стабилизированного
± 10 В для питания микросхем. Питание блока (выводы 41-43)
обеспечивается номинальным напряжением 35 В переменного
Кроме выпрямителз ные узлы: генератор н частот, манипулятор, п ходного напряжения, в Генератор несущей лителе DA1. В цепи ег< лен LC-контур (Tl, С1 Установкой внешни может быть настроен ных частот. Это обесш тура при постоянной е: Номера выводов дл различным несущим ГП 11,14,15 выводы от в скобках). 1, схема имеет следующие функциональ- есущих частот, генератор модулирующих редварительный усилитель, регулятор вы- ыходной усилитель. частоты выполнен на операционном уси- э положительной обратной связи установ- ) х перемычек на выводах блока генератор . на формирование одной из трех возмож- ^чивается изменением индуктивности кон- мкости конденсатора С1. [я установки перемычек, соответствующих - частотам, представлены ниже (для трансформатора Т1 на рис. 2.20 показаны Генератор ГП8, 9, И
^Несущая частота, Гц. чек ВНе . НИХ перемы 12 420 480 580 -23; 81-73 12-21; 81-63 12-22; 81-82 Генератор ГПИ, 14, 15
Несущая частота, Гц. Выводы для установ- чек . . ИХ . ₽ . . 12 580 720 780 -22; 81-73 12-13; 81-63 12-11; 81-82
Контур генератора при регулировке настраивают подстроеч-
ным сердечником в трансформаторе Т1.
Генератор частот модуляции выполнен в виде мультивибра-
тора на операционном усилителе DA2. Частота модуляции за-
дается в цепи отрицательной обратной связи емкостью конден-
сатора С2 и суммарным сопротивлением R2—R7 для одной ча-
стоты модуляции (8 Гц) и R3—R8 для другой (12 Гц).
Независимо от типа генератора частота 8 Гц образуется при
установке внешней перемычки между выводами 62-42, а часто-
та 12 Гц — при перемычке между выводами 62-33.
Требуемую частоту 8 или 12 Гц настраивают переменными
подстроечными резисторами R2 и R3.
Манипулятор, обеспечивающий получение амплитудно-мани-
пулированных сигналов, выполнен на транзисторе VT1. Его кол-
лекторная цепь получает питание с выхода генератора несущей
частоты. Управление в базовой цепи обеспечивается выходным
сигналом генератора модулирующих частот.
В течение одного полупериода модулирующей частоты тран-
зистор VT1 закрыт. В результате все напряжение несущей ча-
стоты поступает на вход каскадов предварительного усиления.
В следующем полупериоде частоты модуляции транзистор VT1
будет открыт. Напряжение несущей частоты на нем и на входе
предварительного усилителя будет близко к нулю. Таким обра-
зом, к входу усилителя будут подаваться импульсы несущей ча-
стоты, следующие с частотой манипуляции.
Предварительный усилитель, выполненный на транзисторах
VT2—VT5, служит для согласования выхода схемы DA1 с регу-
лятором выходного напряжения блока ГП и работает в режиме
насыщения. Регулятор выходного напряжения содержит после-
довательно соединенные резисторы R20—R22 и (посредством
внешней перемычки на выводах 83-72} обмотку 1-3 трансформа-
тора Т2. Ток в этой цепи, а следовательно, напряжение на об-
мотке 1-3 и выходе 2-52 генератора регулируют переменным ре-
зистором R20.
Наличие трансформатора Т2 в цепи регулятора вызвано необ-
ление трансформатора Т2, приведенное к обмотке 4-5, сущест-
венно меньше входного сопротивления выходного усилителя. Это
позволяет исключить возрастание выходного напряжения при
различных повреждениях в цепи регулятора и изменении вход-
ного сопротивления выходного усилителя от температуры.
Для исключения искажений амплитудно-манипулированных
сигналов при выведенном резисторе R20 трансформатор Т2 на-
страивают конденсатором СЗ в резонанс на несущую частоту,
а последовательно с его обмоткой 1-3 включены постоянные ре-
зисторы R21, R22.
При перемычке 83-72 переменным резистором R20 регулируют
выходное напряжение в пределах 2—12 В при смодулированном
сигнале или 1—6,4 В при модулированном. При перемычке 83-71
выходные напряжения уменьшаются в 2 раза.
Выходной усилитель выполнен на двух каскадах с общим
коллектором (транзисторы VT6, VT7 и VT8, VT9}\ он работает
в линейном режиме. За счет 100 %-ной отрицательной обратной
связи в нем исключены изменения выходного напряжения от
изменения коэффициента усиления транзисторов. Питание к вы-
ходному усилителю подается внешними перемычками на выво-
дах 3-4 и 51-61.
Номинальная выходная мощность усилителя 20 В-А. На но-
минальной нагрузке сопротивлением 7 Ом он обеспечивает на-
пряжение не менее 12 В при немодулированном сигнале и не ме-
нее 6,4 В при модулированном. Режим немодулированной несу-
щей (при выполнении проверочных измерений) устанавливают
замыканием выводов 32-2 внешней перемычкой. В этом случае
транзистор VT1 оказывается, закрытым независимо от полярно-
сти сигнала на выходе генератора модулирующих частот и на
вход предварительного усилителя будет непрерывно подаваться
несущая частота.
При необходимости получить более мощный сигнал к генера-
тору 111 может быть подключен путевой усилитель ПУ-1. В этом
случае питание на выходной усилитель не подается (перемычки
d-4 и 51-Ы не устанавливают). Вместо перемычки 83-72 устанав-
ЖТЫЧКу 83'2' Л вход ПУ1 подключают к выводам
83 ГП. Для нормальной работы ПУ-1 в режиме немодулиро-
пряжениП 5-5 5* В™ резистоРом R20 устанавливают на-
На передней’панели кожуха блока ГП имеются отверстия,
в которые наружу выведены ручка резистора R20 и два свето-
диода. Положение ручки резистора R20 во избежание самопро-
извольного поворота фиксируется стопорным устройством.
овное свечение светодиода VD8 свидетельствует о наличии
питания на выходном каскаде. Мигающее (с частотой модуля-
ции) свечение светодиода VD2 указывает на нормальную работу
задающих генераторов и предварительного усилителя.
Коэффициент полезного действия генератора ГП зависит от
режима его работы. При мак-
симальной выходной мощности
он максимален и равен при-
мерно 0,65, с уменьшением вы-
ходного напряжения он умень-
шается.
Обеспечить максимальный
к.п.д. в некоторых пределах
выходной мощности меньше
максимальной возможно, если
при полностью выведенном ре-
зисторе R20 выходное напря-
жение регулировать уменьше-
нием напряжения питания ГП.
Однако во избежание выхода
из насыщения стабилитронов
VD9 и VD10 напряжение пита-
ния не должно быть меньше
26 В. При этом выходное на-
пряжение будет примерно 9 В
в случае непрерывного сигнала
и примерно 5 В при модулиро-
ванном сигнале.
Мощность Рп и ток /п, по-
требляемые генератором ГП от
источника питания переменно-
го тока из-за непостоянства к. п.д. т], удобно оценивать с по-
мощью соответствующих зависимостей от выходной мощности
Рвых непрерывного сигнала (рис. 2.21).
Штриховыми линиями показаны соответствующие характери-
стики при питании ГП уменьшенным напряжением. Характери-
стики, относящиеся к немодулированному сигналу, имеют в ин-
дексе букву н, а к модулированному —букву м.
Путевой фильтр ФПМ. Фильтр ФПМ предназначен для за-
щиты выходных цепей генератора от влияния токов локомотив-
ной сигнализации, тягового тока и атмосферных перенапряже-
ний. Важнейшей его задачей является также обеспечение тре-
буемого по условиям работы рельсовых цепей обратного вход-
ного сопротивления питающего конца рельсовой цепи. Кроме
этого, он служит для гальванического разделения выходной це-
пи генератора от кабеля и получения на нем требуемых напря-
жений при относительно низких выходных напряжениях гене-
ратора.
Фильтр ФПМ (рис. 2.22) представляет собой последователь-
ный контур, содержащий трансформатор Т в качестве индуктив-
ности и конденсаторы. Входной сигнал подается от генератора
ГП на входные выводы 11-71. Фильтр настраивают на требуе-
мую частоту установкой внешних перемычек между соответству-
ющими выводами трансформатора Т и конденсаторами.
Одновременное изменение индуктивности и емкости при на-
стройке фильтра позволяет иметь примерно одинаковые его
входные сопротивления на различных частотах. Это положитель-
Блок несущейГгц ВвнешнихЛперем1чекКИ значения,6
ФПМ8,9,11 420 43-23-22-21-83 4,85
480 42-23-22 21 4 38
580 ' 41-23-22-73-81 4,07
ФПМ11, 14,15 580 43-23-22-73-81 4,07
720 42-23-21-82-83 3,68
780 41-23-21-81-83 3.57
Настроечные перемычки блока ФПМ, соответствующие рас-
четным значениям индуктивности и емкости на каждой частоте,
представлены в табл. 2.1.
Для учета фактических значений емкостей, индуктивности,
а также влияния емкости кабеля, подключаемого к выходу
фильтра, блок ФПМ настраивают на месте его включения изме-
нением емкости конденсатора. Для этого можно добавлять и
снимать отдельные перемычки, идущие от подстроечных конден-
жения на выходе блока, что соответствует равенству напряже-
ний на индуктивности (выводы 23-11) и емкости (выводы 23-71).
Фильтры ФПМ имеют три выхода, отличающиеся различным
выходным сопротивлением (выводы 61-62, 62-12 и 63-12). Эти
выходы используют в зависимости от условий применения рель-
На участках с низким сопротивлением балласта при относи-
тельно коротких длинах рельсовых цепей используют выходы
63-12 при электротяге и 62-12 при автономной тяге. Выход 61-12
используют при централизованном расположении аппаратуры.
Выходное сопротивление блока на выходе 63-12 составляет
примерно 140 Ом. На участках с электротягой при наличии в
схеме рельсовых цепей защитного резистора такое входное со-
противление обеспечивает оптимальное по условиям работы при
низком сопротивлении балласта сопротивление питающего кон-
ца (0,4 Ом). На участках с автономной тягой при отсутствии
в схеме рельсовой цепи защитного резистора сопротивление
0,4 Ом обеспечивается использованием выхода ФПМ 62-12 с вы-
ходным сопротивлением примерно 400 Ом. При этом мощность
сигнала с выхода генератора уменьшается более чем в 2 раза
(по сравнению с выходом 63-12), что упрощает технические ре-
шения по использованию на участках с автономной тягой в ка-
честве резервного источника питания аккумуляторных батарей.
Выход 61-12 имеет выходное сопротивление примерно 800 Ом.
Он является наиболее энергетически выгодным и может исполь-
зоваться в рельсовых цепях на участках с нормальными сопро-
тивлениями балласта (ги>1 Ом-км). Например, в системе
ЦАБ-АЛСО при длине рельсовой цепи без изолирующих стыков
3000 м ее работа обеспечивается при ги=0,7 Ом-км. При выво-
дах 63-12 работа рельсовой цепи была возможна при ги=
= 0,56 Ом-км. Однако это неприемлемо по энергетическим сооб-
ражениям.
Входное сопротивление ненагруженного фильтра составляет
5,5—6,5 Ом.
Путевой приемник ПП (ППМ). Приемник ПП (рис. 2.23)
предназначен для приема амплитудно-модулированных (AM)
сигналов и возбуждения путевого реле при свободном состоянии
цепи и напряжении AM сигнала выше определенного порогового
значения.
Приемник содержит следующие функциональные узлы: вход-
ной фильтр, демодулятор, амплитудный ограничитель, первый
буферный каскад, первый фильтр частоты модуляции, второй
буферный каскад, пороговое устройство, выходной усилитель,
второй фильтр частоты модуляции, выпрямитель.
Входной фильтр предназначен для выделения AM сигнала
с заданной частотой несущей и подавления сигналов с другими
несущими частотами, а также сигналов частотной АЛС (АЛСН)
гармоник тягового тока.
Входной фильтр представляет собой полосовой фильтр, вы-
полненный на двух каскадно соединенных системах спаренных
контуров. Первая спаренная система выполнена на LC-контурах
Tl, С1 и Т2, С2, а вторая — на контурах ТЗ, СЗ и Т4, С4. Связь
между двумя спаренными системами является слабой (через
транзисторный каскад Т1), благодаря чему общая амплитудно-
определяется АЧХ спаренных систем.
Полоса пропускания входного фильтра не менее 24 Гц. Его
затухание по соседнему каналу (для фильтра с резонансной ча-
стотой 420 Гц измеряют на частоте 480 Гц и наоборот) не менее
38 дБ.
Входное сопротивление фильтра (определяет входное сопро-
тивление приемника на выводах 11-43) находится в пределах
120—160 Ом и измеряется на средней частоте полосы пропуска-
ния фильтра. Средняя частота полосы пропускания может нахо-
Защита элементов фильтра от перенапряжений вследствие
грозовых разрядов или влияния тягового тока обеспечивается
стабилитронами VD1, VD2.
Каскад на транзисторе VT1 собран по схеме с общим эмит-
тером и имеет сильную отрицательную обратную связь за счет
резисторов R2 и R34. Резистор R34 является подстроечным, им
осуществляется регулировка чувствительности приемника. Но-
минальное значение чувствительности приемника по напряже-
нию модулированного сигнала на входе 11-43 составляет 0,35 В
для блоков ПП и 0,7 В для блоков ППМ.
С выхода входного фильтра (выход 3-4 Т4) AM сигнал по-
ступает на демодулятор, выполненный на транзисторном каска-
де VT2 с общим эмиттером. В коллекторной цепи этого каскада
(R4, С5) выделяется сигнал с частотой модуляции, который че-
рез разделительный конденсатор С6 поступает на амплитудный
ограничитель.
Амплитудный ограничитель на транзисторе VT3 выполнен по
схеме с общим эмиттером и имеет сильную отрицательную об-
ратную .связь (R10). Для исключения влияния на чувствитель-
ность приемника изменения нелинейности входной характеристи-
ки транзистора VT3 при относительно небольшом сигнале мо-
84
дулирующей частоты на его входе в схеме ограничителя предус-
мотрена подача смещения через элементы R8, VD3, R9 и R7.
Наличие амплитудного ограничителя позволяет обеспечить
надежное разделение частот модуляции 8 и 12 Гц с помощью
первого фильтра модулирующей частоты, выполненного на
LC-контуре (С7, С8, Т5). Этот контур включен на выходе пер-
вого буферного каскада (VT4), выполненного по схеме с общим
коллектором и обеспечивающего согласование входного сопро-
тивления фильтра с параметрами ограничителя.
Выходной сигнал фильтра (выводы 1-2 Т5) через второй бу-
ферный каскад, выполненный также по схеме с общим коллек-
тором (VT5, VT6), поступает на вход порогового элемента (сим-
метричного триггера), выполненного на транзисторах VT7 и VT8.
Триггер имеет высокий коэффициент возврата, который опреде-
ляет коэффициент возврата приемника. Добротность контура
С7, С8, Т5, настроенного на соответствующую частоту модуля-
ции 8 или 12 Гц, равна примерно шести. При расположении его
перед пороговым элементом с высоким коэффициентом возврата
(не менее 0,9) такой добротности вполне достаточно, чтобы обес-
печить снижение сигнала на входе триггера ниже порога его сра-
батывания при поступлении на вход приемника сигнала с часто-
той модуляции, не соответствующей частоте настройки фильтра
Т5, С7, С8. Для любых напряжений сигнала на входе приемни-
ка такое надежное разделение частот модуляции возможно толь-
ко при наличии ограничителя. В этом случае напряжение сиг-
нала на входе первого фильтра частоты модуляции может пре-
вышать напряжение, соответствующее чувствительности прием-
ника, только в 1,5—2 раза, что по условию избирательности
вполне допустимо.
Следует отметить, что расположение первого фильтра моду-
лирующей частоты перед пороговым элементом, позволяет повы-
сить защищенность приемника в целом и от гармоник тягового
Это определяется тем, что комбинационные частоты на выхо-
де детектора, обусловленные гармоникой тягового тока, подав-
ляются фильтром, настроенным на частоту модуляции и не сби-
вают работу триггера. Вследствие этого, а также из-за наличия
ограничителя при поступлении большой помехи имеет место за-
грубление чувствительности приемника; она не увеличивается.
Допустимый уровень гармонической помехи (по току на вхо-
де) у приемников ПП примерно в 8 раз больше, чем у прием-
ников ПРЦ.
С выхода симметричного триггера сигнал поступает на вход
выходного усилителя. Он представляет собой двухкаскадный
двухтактный усилитель с двухполярным питанием и предназна-
чен для питания путевого реле. Первый каскад усиления выпол-
нен на транзисторах VT9 и VT1O, включенных по схеме с общим
коллектором. Второй каскад усиления выполнен на транзисторах
VT11 и VT12 по схеме с общим эмиттером. Первый каскад рабо-
тает в режиме усиления, а второй — в ключевом режиме.
К выходу усилителя подключается второй фильтр частоты
модуляции, выполненный на элементах С9, CIO, Тб. Фильтр
обеспечивает гальваническую развязку цепей питания усилителя
от цепи реле, кроме этого, исключает возможность возбуждения
путевого реле при повреждениях, приводящих к попаданию
в цепь питания усилителя переменного тока промышленной ча-
стоты или его второй гармоники.
С выхода второго фильтра частоты модуляции сигнал посту-
пает на выпрямитель VD5, а с него после выпрямления—на ре-
ле П (АНШ2-1230). Выходное напряжение ПП не менее 4 В.
Напряжение постоянного тока для питания приемника обра-
зуется двумя однополупериодными выпрямителями, содержащи-
ми диоды, конденсаторы и выравнивающие резисторы R32,
VD9, СП и R33, VD10, С12. Входы выпрямителей по переменно-
му току соединены параллельно, а выходы по постоянному на-
пряжению— последовательно. В результате при подаче номи-
нального напряжения питания 17,5 В на вход блока 21-22 вы-
прямители формируют двуполярное выпрямленное напряжение
±18 В. Общей точкой служит точка соединения конденсаторов
СП, С12.
Напряжение ±18 В используют только для питания выход-
ного усилителя. Для питания других цепей формируют стабили-
зированные напряжения ±6 и +12 В. Первое напряжение обра-
зуется стабилитронами VD6, VD7 и резисторами R29, R30. Оно
служит для питания триггера и каскадов транзисторов VT1 и
VT2. Это напряжение могло бы быть использовано и для пита-
ния остальных каскадов. В этом случае, однако, между вторым
буферным каскадом на транзисторах VT5 и VT6 и триггером по-
явилась бы необходимость установки разделительного конденса-
тора (бумажного^ большой емкости. Этот конденсатор был бы
необходим для выделения двуполярного относительно общей
точки триггера ( + 6 В) сигнала на его входе (базе транзистора
VT7), необходимого для нормальной работы транзистора.
Для исключения технических сложностей, связанных с уста-
новкой этого конденсатора в низкоомной цепи базы транзистора,
было сформировано дополнительное напряжение +12 В (или
±6В относительно точки +6В) с помощью стабилитрона VD8
и резистора R31. В этом случае устанавливать разделительный
конденсатор не требуется, так как буферный каскад будет фор-
мировать двуполярный сигнал относительно общей точки триг-
гера. Такая организация питания связана с установкой разде-
лительного конденсатора С6. Однако это не вызывает техничес-
ких трудностей, поскольку конденсатор устанавливают в высо-
коомной цепи; он имеет небольшую емкость.
Фактический коэффициент возврата триггера близок к еди-
нице. Для обеспечения устойчивой работы приемника, когда на-
пряжение входного сигнала близко к его чувствительности, ко-
эффициент возврата приемника несколько уменьшен (примерно
0,95) за счет слабой положительной обратной связи между тран-
зисторами VT7 и VT2 через резистор R16.
Расчетный коэффициент возврата приемника принят рав-
При необходимости фактический коэффициент возврата при-
емника может быть уменьшен соединением через фронтовой кон-
такт путевого реле выводов 62-21 блока. При таком включении
после возбуждения реле резистор R3 подключится параллельна
резистору R2, что увеличит фактическую чувствительность при-
емника. Это потребует большего снижения напряжения на вхо-
де ПП для обесточивания путевого реле.
Для исключения неправильной работы путевых реле при оши-
бочной установке приемника одного типа вместо другого эти
приемники (так же как и ПРЦ) имеют разные выводы для под-
ключения реле. При общем выводе 31 выводы 33, 13, 52, 51 и 8$
служат для подключения реле у приемников с несущими часто-
тами 420; 480, 720, 780 и 580 Гц соответственно.
Принципиальная схема приемников ППМ отличается от ПП
только подключением выводов на трансформаторе Т2. У прием-
ников ППМ питание 6 В подключается к выводу 4, а не к вы-
воду 5, как у ПП.
Общая мощность, потребляемая приемниками от сети пита-
ния частотой 50 Гц, не превышает 5,0 В-А.
В блоках приемников с помощью светодиодов VD11, VD12
обеспечивается световая индикация состояния приемника. Пооче-
редное мигание светодиодов (с частотой модуляции) указывает
на то, что на входе приемника присутствует напряжение сигнала
выше чувствительности и все его тракты до второго фильтра
модуляции работают нормально.
Ровное свечение одного из диодов и потухание другого сви-
детельствует о занятости рельсовой цепи или о повреждении
приемника.
В схеме приемника предусмотрена возможность подключения
дополнительного путевого реле для организации при необходи-
мости схемы контроля залипания якоря основного путевого ре-
ле. Дополнительное реле НМШМ-1500 (или другое с аналогич-
ными параметрами) можно подключать к выводу 61 непосред-
ственно, в этом случае схему контроля hvwho разрабатывать
с учетом возбужденного состояния дополнительного^ реле при
занятой рельсовой цепи и обесточенного при свободной.
Дополнительное реле АНШМ2-760 (или другое с аналогич-
ными параметрами) нужно подключать к выводу 61 через кон-
денсатор емкостью 10 мкФ и выпрямительный мост (КЦ402).
В этом случае схему контроля разрабатывают с учетом того, что
дополнительное реле находится под током при свободном состоя-
нии рельсовой цели и без тока при занятом.
2.7. Рельсовые цепи систем АБТс и ЦАБс
Рельсовые цепи автоблокировки АБТс. Как уже отмечалось
в п. 2.1, в системе АБТс всю аппаратуру автоблокировки рас-
полагают в релейных шкафах на сигнальных точках. На участ-
ках с низким сопротивлением балласта длина рельсовой цепи
составляет 150—500 м. Сопротивление балласта, при котором
обеспечивается работа рельсовых цепей при использовании опти-
мизированной аппаратуры БРЦ-НСБ, составляет 0,04—
0,2 Ом- км соответственно.
Принципиальная схема рельсовой цепи БРЦ-НСБ для уча-
стков с низким сопротивлением балласта при электротяге
(рис. 2.24, а) приведена для случая расположения приемного
конца у изолирующих стыков. Разновидностями ее являются
аналогичные по включению аппаратуры и других элементов схе-
мы, отличающиеся или отсутствием изолирующих стыков (и со-
ответственно дроссель-трансформаторов), или наличием их на
с) _Л.т-о,г (дт-о.6, ди- frf)
Рис. 2.24. Принципиальная схема рельсовой цепи БРЦ-НСБ при электричес-
кой тяге (а) и схема подключения аппаратуры через дополнительную обмотку
дроссель-трансформатора ДТ1-150 (б)
питающем конце рельсовой цепи. В последнем случае на прием-
ном конце устанавливают второй приемник смежной рельсовой
цепи, соединенный последовательно с первым. Включение при-
емника второй рельсовой цепи (с другой несущей частотой) не
приводит к каким-либо изменениям напряжения на приемнике
первой рельсовой цепи.
В качестве путевого в рельсовых цепях используют транс-
форматор ПОБС-2А с коэффициентом трансформации п = 38.
В его вторичной обмотке для защиты от асимметрии тягового
тока включены два параллельно соединенных регулируемых ре-
зистора /?3 сопротивлением 1,1 (или 0,6) Ом. Суммарное сопро-
тивление этих резисторов и соединительных проводов должно
составлять 0,3—0,4 Ом.
Для защиты аппаратуры и трансформатора ПОБС-2А от
асимметрии тягового тока, превышающей допустимые значения,
в схеме предусмотрен автоматический выключатель АВМ2-15А.
Для защиты от коммутационных и атмосферных перенапряже-
ний на первичных обмотках трансформатора ПОБС-2А устанав-
ливают разрядники РВНШ. Вместо них можно также использо-
вать тиристорные защитные устройства УЗТ.
Цепь передачи сигналов автоматической локом
нализации подключают к конденсатору С=4 мкФ.
Питание аппаратуры БРЦ-НСБ может обеспечиваться от
трансформаторов ПОБС-5А или СОБС-2А. Генераторы СП пита-
ются (шины С, МС) напряжением 35 В. Приемники ПП (шины
Cl, MCI) питаются от гальванически разделенной (от обмотки,
питающей генераторы) обмотки напряжением 17,5 В.
Внешние настроечные перемычки для блоков ФПМ, СП, а
также выходные выводы ПП, определяемые частотой несущей
и частотой модуляции сигнального тока в рельсовой цепи, ука-
зывают в проектной документации.
Сигнал с требуемой несущей и модулирующей частотами с
выхода генератора через фильтр поступает в рельсовую линию.
Выходные выводы 12-63 фильтра ФПМ для участков с низким
сопротивлением балласта при электротяге соответствуют выход-
ному сопротивлению фильтра 140 Ом. В этом случае даже при
наличии защитных резисторов обратное входное сопротивление
питающего конца близко к оптимальному (0,4 Ом). Это создает
благоприятные условия для выполнения контрольного режима
(шунтовой режим выполняется, как правило, с запасом) и обес-
печивает возможность работы рельсовых цепей при минималь-
ных сопротивлениях балласта.
Состояние рельсовой цепи контролируется путевым реле
АНШ2-1230, включенным на выходе блока ПП.
Для пропуска тягового тока на участках с электротягой по-
стоянного тока можно использовать дроссель-трансформаторы
ДТ-0,2 или ДТ-0,6. В качестве дополнительного дроссель-транс-
89
S=P“=-S=;fSr —
яявггЖ
^SrasES
другого выхода (12-61) филХ^ФПМ Т°Это° использованием
^ояНгао°гРоМтокаОВпртевой ^формато^ПОБС^АТ'^АВМ
ВНавХа₽югСП0Л°ЖеНИЯ ДР—?раРнсфорРМат?рБаС(2Д^ “
у тра№форматорПаеРПОБС°2А ТвКместе<’мс1ИеНТ
“н£Г1ТзХж^РдХРа ДТЬ15° (Л=3) УСтанавХе?:
сх-—“г*"-ж
— 400 Ом Гппп 3 прнемном конце установкой резистора RK=
s£?".ys=-“-:x—
пол^оГвыходВ/^(ТакТпр” Хк^ротягеГ”' баЛЛаСТЭ ИС'
усилитель У типа ПУЗ, которые питаются от аккуму-
ляторной батареи напряжением 12 В. На выходе усилителя
включен трансформатор ТЗ типа СОБС-2А. Действующее зна-
чение напряжения на выходе усилителя практически равно на-
пряжению аккумуляторной батареи.
На обмотках /1—/4 и —Н2 трансформатора ТЗ напряже-
ние (при напряжении аккумуляторной батареи 12 В) будет рав-
но 17 В.
На частотах генераторов ПГ-75 пли ПГ-АЛС напряжения на
обмотках трансформатора ТЗ допускаются значительно выше
соответствующих значений, указанных в справочных данных для
частоты 50 Гц. Поэтому даже при максимальном напряжении
аккумуляторной батареи напряжения на обмотках трансформа-
тора ТЗ не превысят допустимых значений. Напряжение на пи-
тающих обмотках трансформатора ТЗ регулируют изменением
При наличии напряжения в сети питания и замыкании фрон-
товых контактов аварийного реле А напряжения 35 В (шины С,
МС) и 17 В (шины Cl, MCI) для питания генераторов и при-
емников поступают с трансформаторов Т1 (ПОБС-5А) и Т2
(СОБС-2А). При выкл ючении напряжения в сети и обесточива-
нии реле А напряжение в шины C/t MCI будет поступать непо-
средственно от обмотки ИЦ—Ш2 трансформатора ТЗ.
Напряжение С. МС будет поступать от трансформатора Т1.
Высоксрольтная обмотка этого трансформатора отключается от
сети контактами реле А, а к его обмотке 1П\—Ш2 через кон-
такты этого реле подается питание 17 В от трансформатора- ТЗ.
Схема усилителя типа ПУЗ (рис. 2.26) содержит три каскада
усиления. Все каскады для сокращения рассеиваемой мощности
и уменьшения размеров усилителя работают в ключевом режи-
ме. Два каскада собраны по двухтактной схеме на транзисторах
VT1, VT2 и VT3, VT4. Транзисторы включены по схеме с общим
эмиттером. Нагрузкой этих каскадов являются трансформаторы
Т2 и ТЗ соответственно. Выходной каскад усилителя собран по
мостовой схеме на транзисторах большой мощности VT5— VT8.
Усилитель питается от источника постоянного напряжения. По-
ложительный полюс источника питания подключен к выходу
81-83, а отрицательный — к выходу 71-72. Питание входного
каскада подается на выводы 43 ( + ) и 41 (—) по внешним пере-
мычкам с выводами 81 и 71 или 83 и 72 соответственно.
Усилитель можно использовать для формирования импульс-
ных сигналов (например, импульсов локомотивной сигнализации
числового кода). В этом случае питание на входной каскад по-
дается от формирователя кодов.
Входной сигнал подается на выводы 31-33 усилителя. При
наличии непрерывного питания на выводах 41 и 43 напряжение
сигнала, усиленного двумя каскадами, с обмоток 4-5, 6-7, 8-9
и 10-11 трансформатора ТЗ подается в базовые цепи выходных
транзисторов. Обмотки сфазированы так, что транзисторы ра-
ботают попарно. При одной полуволне сигнала открыты тран-
зисторы VT5 и VT7, а транзисторы VT6 и VT8 закрыты. В ре-
зультате выходы 51-52 и 61-63, к которым подключается нагруз-
ка, будут соединены соответственно с отрицательным и поло-
жительным полюсами питания.
В ДРУГОЙ полуволне сигнала откроются транзисторы VT6 и
VT8, а транзисторы VT5 и VT7 закроются. В этом случае вы-
ход 51-52 соединяется с положительным, а выход 61-63
с отрицательным полюсами питания. На нагрузке появляется
переменное напряжение, действующее значение которого прибли-
зительно равно коллекторному напряжению.
Конденсатор С1 и диоды VD1, VD2 в коллекторных цепях
входного каскада исключают прохождение сигнала через пере-
ходы коллектор — база незапертых транзисторов VT1, VT2.
Вследствие этого при снятии с них коллекторного напряжения
для формирования, например, импульсов числового кода входной
сигнал не усиливается.
В мостовой схеме к закрытым транзисторам прикладывается
коллекторное напряжение. В двухтактной схеме закрытые тран-
зисторы находятся под воздействием двойного коллекторного на-
пряжения. Поэтому при одинаковых предельных параметрах
транзисторов (по напряжению) в мостовой схеме коллекторное
напряжение может быть в 2 раза больше. В результате требуе-
мая мощность в нагрузке обеспечивается, если рабочий ток при-
близительно в 2 раза меньше, чем в обычной двухтактной схе-
ме. Это определяет экономичность усилителя.
Максимальное значение выходной мощности усилителя равно
200 В-А. Напряжение питания усилителя не превышает 30 В.
Действующее значение тока в нагрузке не должно превышать
10 А. Входное сопротивление усилителя не менее 400 Ом. Номи-
нальное значение входного сигнала 5 В.
Выпрямительный мост V с конденсаторами С2, СЗ и резисто-
ром R5 служит для защиты выходных транзисторов от импульс-
ных перенапряжений, которые могут поступать со стороны на-
грузки в различных схемах включения усилителя (например, из
рельсовой линии).
Автоматическая локомотивная сигнализация числового кода
может работать на частотах 25, 50 и 75 Гц. Образование кодо-
вых сигналов обеспечивается теми же приборами, что и в кодо-
вой автоблокировке. Передача их в рельсовую цепь осуществ-
ляется через фильтр АЛ С, включающий реактор РОБС-ЗА
(рис. 2.27). Кроме реактора, фильтр содержит искрогасительный
контур. Элементом фильтра является и конденсатор С схемы
рельсовой цепи.
Емкость конденсатора С =
= 4 мкФ на частотах 25, 50 Гц
и 2 мкФ на частоте 75 Гц;
емкость конденсатора Си —
Если сигнал АЛС на частоте
75 Гц имеет прямоугольную
форму, то вместо реактора
РОБС-ЗА и конденсатора С
используют фильтр ФП-75
(как в" системе ЦАБ-АЛСО,
см. п. 1.6). При этом исклю-
чается большой отбор мощно-
93
сти на третьей гармонике (225 Гц). Для улучшения искрогаше-
ния на .контакте реле Т в схеме используют дополнительно
контакт И реле РИ трансмиттерного реле ТШ-65. Наличие
фильтра позволяет на порядок уменьшить .помехи при передаче
импульсов числового кода, попадающих в полосу пропускания
приемных устройств рельсовых цепей. Схема передачи АЛС
является общей для группы рельсовых цепей данного блок-
участка. Она подключается к требуемой рельсовой цепи контак-
тами соответствующих путевых реле.
Следует отметить, что наличие конденсатора С в схеме то-
нальной рельсовой цепи позволяет на участках, где сохраняется
кодовая автоблокировка, обеспечивать параллельную работу ко-
довых и тональных рельсовых цепей. Это в значительной степе-
ни упрощает выполнение пусконаладочных работ на таких уча-
На однопутных участках железных дорог и на двухпутных
участках при организации движения в неправильном направле-
нии по сигналам АЛС для экономии кабеля возникает необхо-
димость использовать кодирующие провода (рис. 2.28). В этом
случае при установленном, например, нечетном (Н) направлении
движения сигналы АЛС передаются по паре проводов П, П1 ка-
беля, к которой подключена аппаратура рельсовой цепи в ре-
лейном шкафу РШ2. Эти сигналы предназначены для передачи
в рельсовую цепь 4П. Необходимая информация для выбора ко-
да АЛС, передаваемая в системе АБТс по линейной цепи, име-
ется в шкафу РШ2.
При установлении четного направления движения информа-
ция для выбора кода АЛС, который следует передавать в рель-
совую цепь 5/7, будет иметься в релейном шкафу РШ1. В этом
случае для передачи кодов АЛС из РШ1 удобно использовать
кодирующие провода К, К1. В трансформаторном ящике ТЯ для
подключения этих проводов устанавливают специальный конден-
сатор Ск. Емкость конденсатора Ск такая же, как у конденса-
тора С. располагаемого в релейных шкафах.
В зависимости от установленного направления движения кон-
денсатор Ск (три направлении Н) или С (при направлении Ч)
замыкают контактами реле направления Н. Таким образом, в
схеме рельсовой цепи включен всегда один конденсатор (С или
<?к) Поэтому установка конденсатора Ск в ТЯ не изменяет ха-
рактеристик рельсовых цепей. Для сигналов АЛС при установке
конденсатора Ск длина кабеля увеличивается. При передаче сиг-
налов АЛС из РШ2 путь тока АЛС будет включать провода П,
Л1 и кодирующие провода К, К1, поскольку сопротивление кон-
денсатора Ск (800 Ом на частоту 50 Гц) будет велико по срав-
нению с сопротивлением кабеля (примерно 50 Ом/км). ПРИ. Е
редаче сигналов АЛС из РШ1, кроме проводов К, К1, ток АЛС
будет протекать и по проводам П, П1. Удлинение пути тока АЛС
при наличии конденсатора Ск требует увеличения напряжения
питания на кодовых трансформаторах. По этой причине уста-
новка конденсатора Ск и использование кодирующих проводов
при расстояниях между РШ1 и РШ2 более 2 км являются не-
целесообразными.
При отсутствии кодирующих проводов кодирование рельсо-
вой цепи 5П обеспечивается из шкафа РШ2, куда из шкафа
РШ1 по линейной цепи должна быть передана информация, не-
обходимая для выбора кода АЛС. Длина соединительного кабе-
ля между релейным шкафом и трансформаторным ящиком при
отсутствии кодирующих проводов может составлять 2 км.
До разработки аппаратуры типа БРЦ-НСБ в устройствах
системы АБТс использовали аппаратуру ЦАБ-М (см. п. l.b).
Рельсовые цепи этих систем, используемых на участках с авто-
номной тягой и электротягой постоянного тока, отличаются от
рассмотренных (см. рис. 2.24 и 2.25) только схемами подклю-
чения аппаратуры (как в ЦАБ-АЛСО). В качестве примера рас-
смотрим схему рельсовой цепи АБТс с аппаратурой ЦАБ-М
(рис. 2.29) для участков с автономной тягой.
Следует также иметь в виду, что на первых участках с си-
стемой АБТс сигналы АЛС передавались без использования
фильтра. В этом случае в схеме рельсовой цепи последователь-
но с конденсатором С включался резистор сопротивлением
40 Ом. На эту RC-цепь сигналы АЛС подавались непосредствен-
но от кодового трансформатора. Такая передача сигналов АЛС
приводила к влияниям на работу приемников рельсовых цепей.
Для обеспечения требуемой стабильности работы путевых реле
в этом случае параллельно к ним подключали конденсаторы ем-
костью 1000 мкФ.
При передаче сигналов АЛС через фильтр необходимость
в установке таких конденсаторов отпадает.
Рельсовые цепи автоблокировки системы ЦАБс. Схемы рель-
совых цепей централизованной автоблокировки с изолирующими
стыками у путевых светофоров при использовании аппаратуры
БРЦ-НСБ отличаются от схем рельсовых цепей ЦАБ-АЛСО
(см. п. 1.6) только включением аппаратуры. Включение аппа-
ратуры в системе ЦАБс аналогично ее включению в системе
АБТс при нормальном значении ги, когда используются выход-
ные выводы 12-61 блоков ФПМ.
Такое включение передающей аппаратуры возможно только
при длине соединительного кабеля не более 10 км. При длинах
более 10 км на передающем конце рельсовой цепи, кроме аппа-
ратуры БРЦ-НСБ, используют усилитель ПУ1.
Разновидности схемы рельсовой цепи ЦАБс для участков с
автономной тягой (рис. 2.30, а) определяются наличием или от-
сутствием изолирующих стыков. Схема включения аппаратуры
передающего конца при длине кабеля более 10 км дана- на
На участках с электрической тягой постоянного тока для
пропуска тягового тока через изолирующие стыки используют
дроссель-трансформаторы ДТ-0,6 (с разомкнутой дополнитель-
ной обмоткой). В качестве защитных элементов они могут рас-
полагаться и в местах подключения аппаратуры к рельсовым
линиям, где изолирующие стыки не устанавливают. При опре-
деленных сочетаниях допустимых значений ги, длин рельсовых
Рис. 2.29. Схема рельсовой цепи с аппаратурой ЦАБ-М
цепей и кабеля аппаратуру можно подключать к рельсовой ли-
нии через защитные резисторы сопротивлением 0,3—0,4 Ом.
В этом случае дроссель-трансформаторы, устанавливают только
у изолирующих стыков. Схема рельсовых цепей не отличается
от схемы рельсовой цепи в системе АБТс при нормальном со-
противлении балласта (см. рис. 2.24, а для случая, если выхо-
дом ФПМ является 12-61).
На участках с электрической тягой переменного тока для
пропуска тягового тока через изолирующие стыки используют
дроссель-трансформаторы ДТ1-150, а при наличии частотной
АЛС —ДТ-0,6.
Во вторичных обмотках трансформаторов ПОБС-2А в этих
случаях устанавливают автоматический выключатель АВМ-1*
на 15 А.
При определенных сочетаниях ги, длин рельсовых цепей и
кабеля аппаратуру можно подключать к рельсовой линии через
защитные резисторы в соответствии со схемой на рис. 2.24.
Возможность использования в системе ЦАБс на участках
97
с электротягой схемы рельсовой цели (см. .рис. 2.24) должна
проверяться энергетическим расчетом условий передачи сигна-
лов АЛС и сигнального тока рельсовых цепей.
2.8. Параметры рельсовых цепей автоблокировки
АБТс и ЦАБс
Характеристики .рельсовых цепей АБТс в нормальном режи-
ме для участков с пониженным сопротивлением балласта
(см. рис. 2.24, а и 2.25) получены расчетным путем. Расчеты
проводились для случая, когда длины смежных рельсовых цепей
равны длине рассчитываемой .рельсовой цепи.
В результате расчетов для различных длин рельсовых цепей
при непрерывном сигнале были определены минимально допу-
стимые сопротивления изоляции Гишш. Для полученных значе-
ний ги т1в были рассчитаны: напряжение £7ВЫх, ток /вых и мощ-
ность РВЫх сигнала на выходе генератора ГП; напряжение (Уф,
ток /ф и мощность Рф сигнала на выходе фильтра ФПМ; соот-
ветственно напряжение Ua и ток /н в начале и конце UKt 1К
рельсовой линии.
В качестве исходного при расчетах принималось смодули-
рованное значение входного тока приемника 3 мА, соответству-
ющее напряжению 0,4 В модулированного сигнала на входе при-
емника при минимальном напряжении в сети питания.
Для участков с электрической тягой результаты расчетов
(при непрерывном сигнале) представлены в табл. 2.2, где даны
значения тока /п и мощности Рп, потребляемой генератором ГП
от питающего трансформатора (для непрерывного сигнала).
Указанные значения получены по графикам (см. рис. 2.21).
Следует иметь <в виду, что мощность и ток, потребляемые от
питающего трансформатора, отнесены к двум рельсовым цепям.
Для одной рельсовой цепи они будут в 2 раза меньше. Анализ
данных табл. 2.2 показывает, что при использовании аппарату-
ры БРЦ-НСБ, обеспечивающей максимальное выходное напря-
жение 12 В при мощности 20 В-А, максимальная длина рель-
совой цепи при электротяге с достаточным регулировочным за-
пасом составляет 500 м.
Аналогичные расчеты были выполнены для рельсовых цепей
ври автономной тяге (см. рис. 2.25). Данные расчета представ-
лены в табл. 2.3. Анализ их показывает, что мощность, потреб-
ляемая ГП от сети питания на участках с автономной тягой,
примерно в 1,5 раза меньше, чем при электротяге.
Регулировочные таблицы рельсовых цепей для обслуживаю-
щего персонала содержат данные о напряжениях модулирован-
ного сигнала на выходе генератора ГП и допустимых пределах
изменения модулированного напряжения на входе приемника
ПП. Напряжения модулированного сигнала на выходе ГП, ФПМ
и в рельсовой линии, измеряемые прибором магнитоэлектричес-
3 gggggs. o-o-S-o-o-S o-s-ss-BB
1 cfgg ««SCO ssiSs'l
V»’»/ SS222S §§§§§§
ди -«л SS SSSS 338383 OOOCDOCD
С
—
m CM S 55? CD S O*So*OOO* S-o-o*o'o“5 о'о*Во*о*В
2 S o>2R.*.K-i o*o*s5"“
«V I °" " JZIZZZZ j ° °*
V*'*/ 1 33533$. |
M 00 О S'o'IS
й §§ss-s-s gg-SoSS “oinoS5? ъ-счойош
а.” CMOJCO^CD!^
o*g«5Sq O-O-55BS ooScqoo
я,хиал SgBs-sS см tncn S
gggggg §§§§§§
s § g
§ § 99
кой системы, в 1,9 раза меньше соответствующих значений, из-
меренных -при непрерывном сигнале. Значения модулированных
токов в 2,0 раза меньше соответствующих значений непрерыв-
ного сигнала.
Значение средней мощности, потребляемой генератором ГП
от источника питания, в режиме модулированного сигнала, а
также действующее значение потребляемого тока могут быть
определены по графикам (см. рис. 2.21).
Средняя мощность модулированного сигнала на выходе ГП
в 2 раза меньше расчетной мощности непрерывного сигнала.
Среднюю мощность на выходе ГП можно определить измере-
нием выходного тока и напряжения прибором электромагнитной
системы.
Максимальные в условиях эксплуатации напряжения моду-
лированного сигнала на выходе ГП представлены в табл. 2.3
для различных частот и видов тяги. Эти значения соответствуют
максимальному напряжению в сети питания.
Нижний предел значения модулированного напряжения на
входе приемника ПП соответствует минимально допустимому
сопротивлению изоляции ги и минимальному значению напря-
жения в сети питания. При номинальной чувствительности при-
емников ПП по напряжению 0,35 В модулированного сигнала
нижний предел напряжения на входе приемника в условиях экс-
плуатации с учетом коэффициента запаса К3 = 1,15 принят рав-
ным 0,4 В. Верхний предел модулированного напряжения на
входе ПП соответствует максимальному значению сопротивления
изоляции (50 Ом-км) -и максимальному значению напряжения
в сети питания.
Как показал анализ расчетов, верхние пределы напряжения
на входе ПП в рельсовых цепях при автономной и электричес-
кой тяге, а также на различных частотах сигнального тока
(420, 480, 580 Гц) отличаются незначительно (табл. 2.4).
Аналогичные расчеты выполнены для рельсовых цепей, огра-
ниченных на питающем или приемном конце изолирующими
стыками. В них допустимое удельное сопротивление изоляции ги
меньше, чем в рельсовых цепях без изолирующих стыков. При-
2.4
н1еС£^Г np^^CTO^x^ru । рельсовой -у;- при"частотах, Гц
420,'480 | 580 1 420, 480 I 580
200 250 0,4-1,5 0,4-1,6 0,4-1,7 0,04 0,052 | 0,068 'о.04й I |^1 300 400 500 0,4—1,7 0,4-1,7 0.4—1,7 0,088 0,134 0,2 0,104 0,16 0,22
чем это снижение значения ги тем сильнее, чем меньше длина
рельсовой цепи. При длине рельсовой цепи 150 м значение гн
снижается на 25 % (примерно 0,0320 м-км), а при длине
500 мм —на 10 % (примерно 0,18—0,2 Ом-км).
В рельсовых цепях у изолирующих стыков при расчетном гя,
равном г и min для рельсовых цепей без изолирующих стыков, на-
пряжение на выходе ГП примерно в 1,5 раза меньше, а макси-
мальное напряжение на входе путевого приемника Una на 20 %
меньше, чем в этих рельсовых цепях.
Если в качестве расчетного принимать гИтш для рельсовых
цепей у изолирующих стыков, то напряжение на выходе ГП
меньше, чем в рельсовых цепях без изолирующих стыков, всего
на 30 %, а максимальное напряжение Una в этих рельсовых це-
пях примерно одинаковы. Таким образом, для рельсовых цепей
у изолирующих стыков можно пользоваться данными табл. 2.3
и 2.4, имея в виду, что напряжения, приведенные в табл. 2.3,
должны быть на 30 % меньше.
При наличии в рельсовой цепи у стыка междупутной пере-
мычки Гитш в ней увеличивается примерно в 1,5 раза. Для длин
500, 250 и 150 м оно составляет примерно 0,27, 0,087 и
0,057 Ом-км соответственно. Максимально допустимые напря-
жения на входе ПП и выходе ГП примерно в 1,5 и 2 раза мень-
ше данных, приведенных в табл. 2.3 и 2.4 соответственно.
Если питающий конец рельсовой цепи у стыков (без между-
путной перемычки) является общим и для смежной рельсовой
цепи такой же длины без стыков, то напряжение питания (на
выходе ГП) регулируется по условию обеспечения режимов ра-
боты рельсовой цепи у стыка. При этом работа смежной рель-
совой цепи без стыков будет обеспечивать при меньшем на 30 %
напряжении питания, а ги в ней будет больше минимально допу-
стимого значения.
При неодинаковых длинах смежных рельсовых цепей без
изолирующих стыков данные табл. 2.3 и 2.4 должны корректи-
роваться с учетом результатов исследований, изложенных
в п. 2.4. В частности, для минимальной длины 150 м напряже-
ние питания при длине смежной рельсовой цепи 500 м -может
быть меньше, чем в табл. 2.3, на 20 %. Для максимальной дли-
ны 500 м при смежной рельсовой цепи длиной 150 м оно может
быть больше, чем в табл. 2.3 на 30 %.
Учитывая большие отличия значений напряжений на выходе
генератора ГП, их при регулировке рельсовых цепей следует
рассматривать как вспомогательные.
В качестве основной величины, с учетом которой нужно ре-
гулировать рельсовые цепи, следует принять напряжение на вхо-
де путевого приемника (см. табл. 2.4). При этом следует учи-
тывать (см. п. 2.4), что при отношении Z/ZCM= 1,1-Н,2 макси-
мальное напряжение Unn должно быть уменьшено в 1,05 раза;
при ///см=1,24-1,6 —в 1,1 раза, а при Z/ZCM>1,6 —в 1,19 раза.
Расчеты режима АЛС на частотах 25 и 50 Гц выполнялись
с учетом фильтра, включающего реактор РОБС-ЗА. На основа-
нии результатов расчетов были определены напряжения на ко-
довых трансформаторах U (см. табл. 2.5).
В табл. 2.5 также приведены данные и для частоты 75 Гц
при синусоидальной форме сигнала. При прямоугольной форме-
сигнала частотой 75 Гц необходимо использовать фильтр ФП-75.
В этом случае напряжение питания примерно в 2,5 раза меньше
значений, представленных в табл. 2.5.
Результаты расчетов, представленные в табл. 2.5, соответ-
ствуют наиболее энергоемким случаям. При автономной тяге на
частоте 50 Гц это случай рельсовой цепи без изолирующих сты-
ков. Если рельсовая цепь примыкает к изолирующему стыку,,
то напряжение питания в режиме АЛС может быть на 15 %
меньше.
Для частоты 50 Гц при электрической тяге и частоты 75 Гц
наиболее энергоемким является случай, когда передающий ко-
нец АЛС расположен у изолирующего стыка с дроссель-транс-
форматором ДТ-0,2. Если у стыка установлены дроссель-транс-
форматоры ДТ-0,6, ДТ1-150 или в рельсовой цепи без изолирую-
щих стыков отсутствуют дроссель-трансформаторы, то напряже-
ния на кодовом трансформаторе могут быть примерно на 15—
35 % ниже, представленных в табл. 2.5.
Такое снижение напряжений справедливо и для частоты
25 Гц, наиболее энергоемкий случай для которой определяется
наличием дроссель-трансформатора ДТ-0,6.
Характеристики рельсовых цепей в автоблокировках АБТс ir
ЦАБс для участков с обычными сопротивлениями изоляции рас-
Длина РЦ, м
25 75 .“«'““'г”.")" 50н<аяв™°Г
150 250 350 500 58 65 70 76 88 105 116 138 113 138 160 189 74 90 99 106
Таблица 2.6
-считывались исходя из условия обеспечения их работоспособно-
сти при минимально допустимом сопротивлении балласта не ме-
нее 1,0 Ом-км. Для таких участков во всех схемах рельсовых
цепей (см. рис. 2.25 в системе АБТс при электрической тяге;
рис. 2.30, а в системе ЦАБс -при любых видах тяги и АБТс при
автономной тяге) используют выход фильтра 12-61 ФПМ.
Следует отметить, что характеристики рельсовых цепей си-
стемы АБТс в нормальном режиме при электрической и автоном-
ной тягах практически совпадают. Характеристики же рельсо-
вых цепей систем АБТс и ЦАБс совпадают при длине кабеля
до 2 км. В связи с этим в дальнейшем рассматриваются харак-
теристики для рельсовых цепей ЦАБс при длине кабеля до
10 км. Имеется в виду, что для рельсовых цепей в АБТс они
такие же, как и в случае, когда в ЦАБс используют короткий
кабель.
Максимально допустимые напряжения на выходе генератора
ГП, при которых обеспечивается работа рельсовых цепей без
изолирующих стыков при сопротивлении балласта 1 Ом-км, при-
ведены в табл. 2.6.
Меньшее из приведенных значений напряжение соответствует
длине 1 км, а большее — длине кабеля 10 км при максималь-
ном напряжении в сети питания.
Действующие значения напряжений на выходе фильтра ФПМ
при различных частотах и длинах кабеля примерно в 6—8,5 ра-
за больше, приведенных в табл. 2.6. В этой же таблице пред-
ставлены действующие значения напряжения на входе прием-
ника ПП.
Нижнее значение соответствует сопротивлению балласта
1 Ом-км и минимальному значению напряжения в сети питания,
а большее — наиболее высокому сопротивлению балласта и мак-
симальному напряжению в сети питания.
Таблицей 2.6 можно пользоваться для участков, где сопро-
тивление балласта не снижается ниже нормы 1 Ом-км.
Возможности рельсовых цепей по условиям выполнения шун-
тового и контрольного режимов допускают их эксплуатацию при
более низких значениях ги. Максимальное значение допустимого
напряжения на входе приемника и соответствующие им значения
103
Длигпри.льмсовой гж min. Ом км, при частотах. Гц
420. 480 580
250 1,6/1,45 0,1/0,07 0,11/0,08
350 1,7/1.5 0,15/0,11 0,17/0,12
500 1,7/1,45 0,24/0,18 0,27/0,21
750 1,6/1,4 0,44/0,34 0,53/0,41
1000 1,55/1,35 0,67/0,55 —
юго сопротивления балласта представлены
в табл. 2.7.
Эти значения даны для рельсовых цепей без изолирующих
стыков (ИС), а также при их наличии на питающем и приемном
концах.
Максимальные значения напряжений на выходе ГП для рель-
совых цепей без изолирующих стыков и при их наличии (значе-
нии в скобках) приведены в табл. 2.8.
Меньшие значения, представленные в табл. 2.8, справедливы
для рельсовых цепей в устройствах системы АБТс.
Допустимые напряжения на выходе ГП для рельсовых цепей
с изолирующими стыками на приемном конце меньше, чем bi
рельсовых цепях без изолирующих стыков, на 15—25 %. Мень-
шая цифра соответствует максимальной длине рельсовой цепи,,
большая — минимальной (250 м).
Напряжения, приведенные в табл. 2.8, являются максималь-
ными значениями и не должны превышаться в условиях эксплуа-
тации. При неодинаковых длинах смежных рельсовых цепей без
изолирующих стыков максимальное напряжение на входе при-
емника может быть меньше указанных в табл. 2.7 (примерно
mil Напряжение на выходе ГП, В, прн частоте. Гц
420 480 с
250 350 600 750 000 1000 3,1-4,4 (1,7—2,9) 3,5-5 (2,2-3,5) 4,0-5,9 (2,7-4,4) 4,4-6,5 (3,1-5,0) 4,8-7,3 (3,6-5,9) 5,4-8,2* (4,1-6,8) 5,7-8,8* (4,4-7,4) . 3-4,6 (1,7-3,1) 3,4-5,3 (2,1-3,8) 3,9-6,3 (2,7-4,9) 4,2-7 (3,0-5,6) 4,7—7.9* (3,5-6,5) 5,2-9* (4,0-7,6*) 5,6-9,6* (4,4-8,3*) 3,3-5,8 (1,9-4) 3,7-6,8 (2,3-4,9) 4,3-8,1* (2,9-6,3) 4,7-9* (3,3-7,2) 5,2-10,3* (4,0-8,6*)-
лителяНПуГ^смИЯрв^.ОТ^301.еб).ОГУТ б“ТЬ реалиЗОВаНЫ прв исп
Таблица 2.9
ДЛ“ИцепТ2”’°" КОА°м°атореаНВФО₽' трансформатора, А Мощность, в.А
250 60 0 09 5,4
500 80 0 1
750 88 0Д1 10
•1000 114 0,14 16
на 20 %). Учитывая это уменьшение, а также для получения за-
пасов по режимам и упрощения регулировки в качестве макси-
мально допустимого напряжения ла входе приемника при макси-
мальном значении ги и напряжении питания рекомендуется при-
нять значение 1,3 В. Поэтому фактические значения напряжений
на выходе ГП в табл. 2.8 будут меньше и использовать блок
ПУ1 при длине кабеля до 10 км не требуется. Максимальное же
напряжение в табл. 2.8 (обозначено звездочками) при этом мо-
гут составлять 7,5 В.
При наличии в рельсовой цепи у стыка междупутной пере-
мычки максимально допустимое напряжение на входе приемни-
ка не должно превышать I В. Максимальное напряжение на вы-
ходе ГП при этом примерно в 2 раза меньше, чем в рельсовых
цепях без изолирующих стыков.
Напряжение на кодовых трансформаторах при АЛС число-
вого кода на частоте 50 Гц в системах АБТс и ЦАБс (при элек-
трической тяге постоянного тока и автономной тяге) в наиболее
энергоемком случае мало отличаются от напряжений, приведен-
ных в табл. 1.9 для ЦАБ-АЛСО (см. п. 1.10).
В системе ЦАБс при электротяге переменного тока и авто-
номной тяге можно использовать АЛС на частоте 75 Гц. В этом
случае напряжения на кодовых трансформаторах также мало
отличаются от соответствующих данных табл. 1.9.
т Н®п₽яжение на ^выходном
автономной постоя?ноТоСтока
425, 475 575 425, 475 575 425 475 | 575
150 0,4—1,2 0,4-1,3 4,3 6,5
200 0,4-1,3 0,4—1,4 4,6
250 0,4-1,4 Q 4 1 5 4.9 7,5 4J 6,8
300 0,4-1,5 0 4““1 6 5,2 8 6 7,3
400 0,4-1,5 0*4—1’б 9 5,5 8,2
-500 0,4—1,5 0,4-1,6 67 9,9 6 ! 1 »*
105
В системах АБТс и ЦАБс
при электротяге переменно-
го тока и автономной тяге
может использоваться АЛС
и на частоте 25 Гц. При
случаях и максимальной
длине (1000 м) рельсовой
цепи напряжение на кодо-
вышает 120 В (табл. 2.9).
участках с автономной п
электрической тягах посто-
янного тока в устройствах
систем АБТс и ЦАБс можно
использовать аппаратуру
ровочные характеристики
этих рельсовых цепей при использовании их в устройствах
ЦАБс аналогичны характеристикам для ЦАБ-АЛСО (см.
п. 1.10). При небольших длинах кабеля они практически спра-
ведливы для рельсовых цепей в устройствах АБТс на участках,
с нормальным сопротивлением балласта. Для участков с низ-
ким сопротивлением балласта эти характеристики представлены
в табл. 2.10.
Зависимость длины совместного пробега пар в кабеле от дли-
ны рельсовой цепи (рис. 2.31) приведена для различных частот.
2.9. Структура автоблокировки систем АБТс и ЦАБс
Автоблокировка системы АБТс. В структурной схеме разме-
щения аппаратуры АБТс для блок-участка с пониженным со-
противлением балласта (см. рис. 2.1) в пределах него оборудо-
вано пять рельсовых цепей без изолирующих стыков. Имеется
в виду, что блок-участок расположен на двухпутном участке
с движением в правильном направлении по путевым светофорам,
а в неправильном —по сигналам АЛС.
В принципиальной схеме включения аппаратуры рельсовых
цепей на сигнальной точке 3 (рис. 2.32) в шкафу сигнальной
точки 3 располагается приемная аппаратура ПА1 и ПА2 рель-
совых цепей перед светофором, а также приемная аппаратура
ПБ1 и ПБ2 рельсовых цепей за светофором. На этой точке рас-
полагаются четыре комплекта передающих устройств рельсовых
цепей. Блоки ГА2-БЗ, ФА2-БЗ и комплект ГА1, ФА/ предназ-
начены для питания рельсовых цепей А2, БЗ и А1, соответст-
венно расположенных перед светофором 3. Комплекты ГБ1У.
ФБ1 и ГБ2-АЗ, ФБ2-АЗ служат для питания соот-
106
©етствующих рельсовых цепей, расположенных за свето-
фором.
Каждый из генераторов и фильтров внешними перемычками
(на рис. 2.32 не показаны) постоянно настроен на требуемую
частоту несущей модуляции. Например, блоки ГА2-БЗ и ФА2-БЗ
настроены на частоту модуляции 12 Гц и несущую частоту
480 Гц, а блоки ФА1, ГЛ / — соответственно на 8 и 580 Гц.
Сигналы из рельсовых цепей принимаются селективными при-
емниками соответствующего типа. Например, приемник с обо-
значением ПА1 должен иметь тип ПП11-8 (несущая частота
580 Гц, а частота модуляции 8 Гц), приемник ПА2 — тип
ПП9-12, приемник ПБ1 — тип П11-8, а приемник ПБ2 — тип
ПП8-12. На выходе каждого приемника включено путевое реле.
На рельсовые цепи групп А (перед светофором) -и Б (за свето-
фором) для проверки их состояния устанавливают общие повто-
рители путевых реле АП и БП.
Шины для передачи сигналов АЛС подключают к конденса-
торам С1, играющим роль элементов развязывающего фильтра.
Передающую и приемную аппаратуру рельсовых цепей под-
ключают к рельсовой линии через согласующие путевые транс-
форматоры, расположенные вблизи пути в трансформаторных
ящиках.
Контакты повторителей АП и БП используют в схемах ли-
нейных цепей (рис. 2.33). На участках с низким сопротивлением
балласта используют две линейные цепи: Л—ОЛ линейных реле
и Т—ОТ трансмиттерного реле.
Цепь комбинированных линейных реле 1Л, 2Л типа КШ слу-
жит для увязки сигнальных показаний путевых светофоров смеж-
ных сигнальных точек. Ее используют для переноса красного ог-
ня на предыдущий светофор при перегорании лампы красного
огня на впереди расположенном светофоре с сигнальным пока-
занием «Красный огонь». В эту цепь включено также кодово-
включающее реле КВ, определяющее момент включения коди-
рования. Два линейных ,реле используют для исключения опас-
ных положений при неправильной работе одного из них.
При установленном правильном направлении движения цепь
питания линейных реле 1Л, 2Л сигнальной точки 3 происходит
на этой точке через тыловые контакты повторителя реле направ-
ления ПН1 и фронтовые контакты БП.
Питание в линейную цепь Л-ОЛ между светофорами 3 и 5
(на рис. 2.33 не показан) поступает через фронтовые контакты
реле АП, тыловые контакты ПП1, контакты огневых реле разре-
шающих огней О или красного огня КО, а также через поляри-
зованный контакт реле направления Н и обмотку реле КВ.
При наличии на светофоре 3 разрешающего показания ре-
ле О будет находиться под током, и в линию Л—ОЛ будет по-
ступать ток прямой полярности. При красном огне на путевом
•светофоре 3 в линии через тыловые контакты реле О и фронто-
107
| 480/12 | 480/12 | 1 J 420/8 | 420/8 J 480/12 488/12 | 580/8 f
вые контакты реле КО будет передаваться ток обратной поляр-
ности. В случае перегорания лампы красного огня и обесточива-
ния КО цепь линейного реле оказывается разомкнутой.
Аналогичные цепи питания линейной цепи Л1—ОЛ1 линей-
ных реле сигнальной точки 3 имеются в шкафу впереди распо-
ложенного светофора / (на рисунке не показаны).
Рис. 2.33. Схема линейных цепей АБТс
108
Таким образом, при сво-
бодном состоянии всех рель-
совых цепей между свето-
форами 3 и 1 и разрешаю-
щем показании на светофо-
ре 1 на сигнальной точке 3
линейные реле будут воз-
буждены током прямой по-
лярности.
Аналогично по цепи Л—
О Л под током будут нахо-
диться линейные реле и на
сигнальной точке 5. При
этом включенное на сиг-
нальной точке 3 в цепь Л—•
ОЛ реле КВ будет обесто-
чено. Это связано с тем, что
реле КВ выбрано ниэкоом-
ным, а суммарное сопротив-
ление обмоток реле 1Л и 2Л
высокоомное. Через контак-
ты линейных реле возбужда-
ются сигнальные реле 3 и Ж, которые используют для управ-
ления огнями путевого светофора и выбора сигналов АЛС
(рис. 2.34).
Реле 3, включающее на светофоре лампу зеленого огня, воз-
буждается только при прямой полярности в линейной цепи 1Л,
2Л, фиксируемой поляризованными контактами реле 1Л, 2Л.
Реле Ж возбуждается при любой полярности в линейной цепи
через нейтральные контакты реле 1Л, 2Л.
Если при разрешающем огне на путевом светофоре (напри-
мер, 3) перегорит лампа разрешающего огня, то в цепь Л—ОЛ
(см. рис. 2.33) через тыловой контакт О будет поступать ток об-
ратной полярности. Реле 3 на сигнальной точке 5 обесточится
и на ее светофоре появится желтый огонь.
Линейная цепь трансмиттерного реле Т—ОТ (см. рис. 2.33)
служит для включения трансмиттерного реле, обеспечивающего
передачу сигналов АЛС в рельсовые цепи, расположенные за
светофором (по направлению установленного движения).
На каждой сигнальной точке (например, 3) в линию Т—ОТ
через фронтовые контакты реле АП и контакты поляризованного
реле направления Н от шин 1 и 2 поступает код АЛС, соответ-
ствующий сигнальному показанию путевого светофора. Через
контакты ПН1 к этой линии на предыдущей сигнальной точке
(например, 5) подключается импульсное реле ИТ. Нормально
его цепь питания отключена контактами реле БП. С момента же
занятия хотя бы одной рельсовой цепи за светофором реле БП
обесточивается и импульсное реле будет воспринимать сигналы
АЛС, передаваемые от впереди расположенной сигнальной точки.
Питание в шины 1 и 2 подается от кодового трансмиттера
КПТ (см. рис. 2.34) переменным током. Код выбирается кон-
тактами сигнальных и огневого реле.
На рис. 2.34 представлены также схемы включения транс-
миттерных реле АТ и БТ. Реле АТ предназначено для кодиро-
вания рельсовых цепей перед светофором. Для сигнальной точ-
ки 3 при правильном направлении движения — это рельсовые це-
пи БЗ, А2 и А1. Цепь питания реле АТ на этой точке будет зам-
кнута с момента возбуждения реле КВ по линейной цепи
Л—ОЛ. Возбуждение реле КВ (см. рис. 2.33) наступает в мо-
мент, когда линейная цепь на сигнальной точке 5 (на рис. 2.34
не показана) при занятии рельсовой цепи БЗ будет замкнута
через тыловые контакты путевого реле БЗП и низкоомный рези-
стор сопротивлением примерно 100 Ом. На сигнальной точке 3
из-за случайного расположения концов рельсовой цепи необхо-
димости в этих цепях нет. При этом включение реле КВ на сиг-
нальной точке 1 обеспечивается путевым реле рельсовой цепи
АЗ. При движении в неправильном направлении реле КВ на
сигнальной точке 5 также может включаться путевым реле рель-
совой цепи БЗ. При другом расположении концов рельсовых це-
пей необходимость шунтирования линии возникает (на рис. 2.33
шунтирующие цепи показаны штриховой линией).
Как уже указывалось, на сигнальной точке 5, аналогичное
шунтирование линии обеспечивается не через контакты БП, а че-
рез контакты путевого реле БЗП (на рис. 2.33 не показаны),
включенного последовательно с контактами БП. Тем самым ис-
ключается преждевременное кодирование рельсовой цепи БЗ.
С момента возбуждения реле КВ на сигнальной точке 3 ре-
ле АТ (см. рис. 2.34) начнет работать в кодовом режиме, полу-
чая питание через контакты сигнальных реле и контакты транс-
миттера КПТ. При замыкании контакта АТ в цепи кодового
трансформатора АКТ (рис. 2.35) импульсы числового кода через
фронтовые контакты реле КВ начнут поступать в рельсовую ли-
нию через шины А2-БЗК, А2-БЗОК. При поочередном занятии
поездом рельсовых цепей А2 и А1 (см. рис. 2.34) через соответ-
ствующие тыловые контакты повторителей путевых реле А2П1
и А1П1 коды будут поступать соответственно к шинам А1(2К,
АЦ20К и AIK, А1ОК.
Трансмиттерное .реле АТ выключится после освобождения всех
рельсовых цепей между точками 5 и 3, возбуждения реле АП
и обесточивания реле КВ (см. рис. 2.34).
С вступлением поезда за светофор 3 и обесточивания реле
БП в кодовом режиме начинает работать импульсное реле ИТ
(см. рис. 2.33). Через его фронтовой контакт в аналогичном ре-
жиме будет работать и трансмиттерное реле БТ (см. рис. 2.34).
При замыкании контакта БТ (см. рис. 2.35) в цепи кодового
трансформатора БКТ импульсы числового кода будут поступать
по мере следования поезда к шинам БЦ2К, Б1{2ОК и Б2-АЗК,
Б2-АЗОК.
Реле БТ выключится после возбуждения реле БП (см.
рис. 2.34).
При (изменении направления движения повторитель реле на-
правления ПН1 будет находиться под током. Его контакты, а
также контакты реле И (см. рис. 2.33) обеспечивают необходи-
мые переключения в схемах линейных цепей, трансмиттерных ре-
ле и схеме кодирования.
Цепи линейных реле и импульсного реле ИТ (см. рис. 2.33)
на сигнальной точке 3 будут подготовлены для получения пи-
тания из шкафа сигнальной точки 5. Цепь реле АВ переключит-
ся для возможности его возбуждения по цепи Л1—ОЛ1, которая
может шунтироваться низкоомным резистором в шкафу сигналь-
ной точки 1 (на рис. 2.33 не показана).
Трансмиттерное реле АТ (см. рис. 2.34) будет повторять ра-
боту импульсного реле ИТ, а реле БТ будет получать питание
через контакты сигнальных реле и контакты КИТ.
В целом же порядок работы схем АБТс при движении в не-
правильном направлении аналогичен рассмотренному для слу-
чая движения в правильном направлении.
На участках с низким сопротивлением балласта в качестве
резерва действие кодовой автоблокировки может сохраняться.
При этом в период работы автоблокировки от тональных рель-
совых цепей аппаратура кодовых рельсовых цепей от дополни-
тельных обмоток дроссель-трансформаторов отключается. Для
этой цели используют вспомогательные реле и специальную ли-
На участках с нормальным сопротивлением балласта (см.
рис. 2.1,6) блок-участок, как правило, содержит две рельсовые
цепи. В этом случае цепь линейных реле Л—ОЛ устройств авто-
блокировки сохраняется такой же, как и для участков с низким
сопротивлением балласта. При этом организуются и шунтирую-
щие цепи через резисторы R, показанные на рис. 2.33 штриховой
линией.
Цепь же Т—ОТ оказывается не нужной, так как все рельсо-
вые цепи блок-участка между сигнальными точками 5 и 3 коди-
руются из одного шкафа: при движении в правильном направ-
лении из шкафа сигнальной точки 3, а при неправильном — из
шкафа сигнальной точки 5. Схема кодирования на сигнальной
точке 3 применительно к этому случаю представлена на рис. 2.36.
При установленном правильном направлении движения с мо-
мента занятия рельсовой цепи Б перед светофором 3 и обесто-
чивания в шкафу светофора 5 путевого реле БП возбуждаются
реле КВ и замкнется цепь питания трансмиттерного реле Т.
Через контакт Т в цепи кодового трансформатора КТ им-
пульсы начнут поступать в шины А-БК, А-БОК и далее в рель-
совую цепь Б перед светофором 3. После занятия рельсовой це-
ли А перед светофором 3 код АЛС будет передаваться в шины
АК, АО К и далее в рельсовую цепь А.
112
8—72
При движении в неправильном направлении с момента сра-
батывания реле КВ (при занятии рельсовой цепи Л) после-
вступления поезда за светофор 1 коды начнут поступать к ши-
нам АК1, АОК1 и далее через кодирующую пару АКМ, АКП
в рельсовую цепь А. После вступления на рельсовую цепь Б ко-
ды начнут поступать к шинам БК, БОК и далее в рельсовую
Таким образом, в системе АБТс для участков с нормальным
сопротивлением балласта принципиальные схемы существенно
упрощаются.
Автоблокировка системы ЦАБс. Структурная схема устройств
ЦАБс (см. рис. 2.2) включает три сигнальные точки (в каждом
направлении) и восемь рельсовых цепей. Аппаратура рельсовых
цепей 1, 3, 5 и 7 располагается на станции Л. На станции Б
размещена аппаратура рельсовых цепей 2, 4, 6 и 8.
Управление огнями светофоров 1, 4 и 6 обеспечивается со
станции Л. Светофоры 2, 3 и 5 управляются со станции Б. Ап-
паратура рельсовых цепей (рис. 2.37, а) включает генераторы
Gl/З и G5/7, фильтры Ф1/3 и Ф5/7 и приемники П1, ПЗ, П5 и
П7 с соответствующими путевыми реле 1П, ЗП, 5П и 7/7, а так-
же их повторителями 1П1, ЗП1, 5П1 и 7/7/.
На станции Б аналогично включены генераторы G2/4, G6/6,.
фильтры Ф214, Ф6/8 и приемники П2, П4, П6 и П8 (на рис. 2.37
не показаны).
Увязка показаний светофора 3, управляемого со станции Б,
с показанием светофора 1, управляемого со станции А, обеспе-
чивается но линейной цепи между станциями. При четном на-
правлении движения эту линию используют для увязки свето-
форов 4 и 2.
При установленном направлении Н на станции Б к цепи
Л—ОЛ (рис. 2.37,6) подключены поляризованные линейные
реле Л1 и Л2. Эти линейные реле служат для управления соот-
ветственно желтой и зеленой лампами светофора 3.
Питание в цепь Л—ОЛ подается со станции А через контак-
ты сигнальных реле светофора 3. Если возбуждены оба сигналь-
ных реле 33 и ЗЖ, то на станции Б под током прямой поляр-
ности будут находиться оба линейных реле Л1 и Л2, что соот-
ветствует зеленому огню на светофоре 3. Если под током на
станции А находится только реле ЗЖ, то на станции Б реле Л/
и Л2 будут возбуждены током обратной полярности, на свето-
форе 3 будет гореть желтый огонь.
При четном направлении движения (реле ПН1 на стан-
ции А обесточено, а на станции Б — под током) схема линейной
цепи работает аналогично. В этом случае на станции А к ней
подключены линейные реле Л1 и Л2 для управления светофо-
ром 4. На станции Б в линию подается питание через контакты
сигнальных реле 4Ж, 43.
В схеме включения сигнальных реле (рис. 2.38) на станции
А светофоры 1, 4 и 6 (см. рис. 2.37) управляются со станции А;
светофор 3— со станции Б. Сигнальное реле 1Ж светофора 1
возбуждается при свободном состоянии рельсовых цепей 1 и 3,
контролируемых повторителями путевых реле 1П1 и ЗП1, а так-
же при наличии на входном светофоре разрешающего, запре-
щающего или пригласительного показания, контролируемых ог-
невым реле КБО. При возбуждении реле 1Ж на светофоре 1
появится желтый огонь.
Зеленый огонь на светофоре 1 появляется в случае приема
поезда на главный путь, что в цепи возбуждения реле 13 кон-
тролируется фронтовым контактом управляющего реле входного
светофора ГРУ. При потухании ламп на входном светофоре обес-
точивается реле 1Ж, и на светофоре появляется красный огонь.
Сигнальное реле ЗЖ светофора 3 возбуждается при свобод-
ном состоянии рельсовых цепей 5 и 7 (см. рис. 2.37) и наличии
на светофоре 1 разрешающего или запрещающего сигнального
показания, что проверяется контактами реле 10 и 1КО. Реле 10
контролирует исправность нитей ламп разрешающих огней и ос-
новной нити лампы запрещающего огня. Реле 1КО контроли-
рует исправность резервной нити лампы запрещающего показа-
ния при наличии его на светофоре 1 и перегорании основной ни-
ти. Если в этом случае обе нити будут неисправны, то реле ЗЖ
обесточится и на светофоре 3 появится красный огонь.
115
В цепи сигнального реле зеленого огня 3 проверяется нали-
чие разрешающего показания и исправное состояние нити соот-
ветствующей лампы на светофоре 1 (контактами реле /Ж и 1О
соответственно). При перегорании нити лампы разрешающего
огня на светофоре / реле 33 обесточивается и на светофоре поя-
вится желтый огонь.
Цепи включения сигнальных реле 6 Ж и 63 светофора 6 ана-
логичны, а сигнальные реле светофора 4 (4Ж, 43) являются по-
вторителями -соответствующих .контактов линейных реле Л1, Л2.
Схема включения трансмиттерного реле 1/4Т для кодирова-
ния рельсовых цепей 5 и 7 в зависимости от показаний светофо-
ров 1 или 4 включает контакты соответствующих сигнальных
ИЛИ 4$' а также огневых реле (10, 1КО или
Контактами огневых реле 1О или 40 обесточивается пере-
ключение кода 3 и Ж в случае перегорания лампы зеленого ог-
ня (при этом показании на светофоре).
Контакты реле 1КО или 4КО обеспечивают выключение ко-
дов перед светофором с красным огнем при перегорании основ-
ной и резервной нитей красного огня.
При нечетном направлении движения (повторитель реле на-
правления ПН1 под током, а ПН2 без тока) в цепи реле 1/4Т
контактом реле 1КМ может проверяться наличие желтого мига-
ющего огня на светофоре 1. При прекращении мигания (из-за
116
неисправности) реле КМ обесточивается и переключает код 3’
Аналогично выполнены цепи возбуждения трансмиттер него-
реле Н[6Т для кодирования рельсовых цепей 1 и 3 в зависимо-
сти от показаний светофора Н или 6 (см. рис. 2.37). При нечет-
ном направлении движения цепь питания реле Н/6Т (см. рис.
2.38) выбирается управляющими реле входного светофора Н.
Реле ГРУ возбуждается при приеме поезда на главный путь, ре-
ле БРУ — на боковой, а реле ЗС — при безостановочном пропус-
ке поезда по главному пути.
Огневое реле КБО контролирует исправное состояние нитей
красного или белого огня на входном светофоре. При наличии
на светофоре одного из этих показаний и перегорании нити соот-
ветствующей лампы реле КБО обесточивается и размыкает цепь -
реле Щ6Т, снимая кодирование перед входным светофором.
При четном направлении движения реле Н/6Т применяют И’
для кодирования станционных рельсовых цепей горловины стан-
ции в маршрутах отправления. Для включения его при следо-
вании по станции используют контакт реле ЧОКВ.
Питание ламп светофора 4 (при четном направлении движе-
ния, когда реле ПН2 под током, а реле ПН1 — без тока) обес-
печивается от трансформатора ПРТ-А.
Реле 40 находится под током в случае исправного состояния
нитей ламп разрешающих огней или основной нити красного •
огня. При целом состоянии основной нити красного огня и при
разрешающем показании на светофоре под током будет нахо-
диться и огневое реле 4КО (по высокоомной обмотке через кон-
такты 40 или 4 Ж).
В случае перегорания основной нити лампы красного огня
и наличия этого показания на светофоре реле КО по цепи через
тыловые контакты 4Ж и 40 обеспечивает контроль исправного
состояния резервной нити.
Для исключения ложного контроля исправного состояния све-
тофора при замыкании жил в кабеле во вторичной обмотке сиг-
нального трансформатора 4СТ включен предохранитель (0,3 А).
При коротком замыкании жил (прямой и обратной) в кабеле он
перегорает и обесточивает огневое реле.
Схема передачи сигналов АЛС в рельсовые цепи (рис. 2.39)
работает так же, как аналогичные схемы, рассмотренные ранее.
Схемы приведены для передачи кодовых сигналов на частоте
50 Гц. При частоте 75 Гц вместо фильтра с использованием ре-
актора РОБС-ЗА и двух конденсаторов применяют фильтр ФП75 •
(как в АЛСО).
ГЛАВА 3
СИСТЕМА АВТОБЛОКИРОВКИ С РЕЛЬСОВЫМИ
ЦЕПЯМИ БЕЗ ИЗОЛИРУЮЩИХ СТЫКОВ
3.1. Назначение и принципы построения
Опыт эксплуатации рельсовых цепей на сети дорог показы-
вает, что наименее надежным их элементом является изолирую-
щий стык. Число отказов рельсовых цепей по причине выхода
из строя изолирующих стыков составляет примерно 50 % общего
числа отказов рельсовых цепей. Их обнаружение и устранение
на перегонах требует длительного времени, что <на линиях с ин-
тенсивным движением приводит к задержкам поездов и сбоям
графика движения.
Наличие изолирующих стыков отрицательно сказывается на
проблеме канализации обратного тягового тока, особенно в усло-
виях вождения тяжеловесных пездов. На ряде участков тяговый
ток превышает допустимые значения токов через полуобмотки
типовых дроссель-трансформаторов.
На сети дорог широко применяют цельносварные рельсовые
плети длиной примерно 900 м.
Эти проблемы потребовали создания такой системы автобло-
кировки, в которой отпадала бы необходимость установки изо-
лирующих стыков в пределах перегона при .наличии путевой
сигнализации (система АБТ). В этом случае характеристики
рельсовой цепи должны исключать возможность перекрытия све-
тофора на запрещающее показание в случае, когда поезд нахо-
дится перед ним, но гарантировать такое перекрытие на неко-
тором расстоянии (15—20 м) за ним. Кроме этого, структура рель-
совых цепей должна допускать возможность передачи сигналов
автоматической локомотивной сигнализации, в том числе на час-
тотах 25, 50, 75 Гц. Должна обеспечиваться также работа рель-
совых цепей и на участках с низким сопротивлением балласта.
Примером аналогичных зарубежных систем могут служить
устройства автоблокировки (Франция, Англия), использующие
рельсовые цепи с электрическими стыками в диапазоне частот
примерно 1,5—3 кГц. Длина электрического стыка, определяю-
щая точность фиксации границы блок-участка, составляет 20—
26 м. Максимальная длина рельсовой цепи при минимальном
удельном сопротивлении изоляции 2,0 Ом-км составляет 750 м.
Анализ требований, вытекающих из условий эксплуатации
устройств автоблокировки на отечественных железных дорогах,
показал целесообразность применения системы на основе неогра-
ниченных рельсовых цепей. При этом основная длина блок-уча-
стка контролируется тональными рельсовыми цепями с аппара-
турой БРЦ-НСБ в диапазоне 420—480 Гц, оптимизированными
для условий работы при низком сопротивлении балласта (см.
главу 2). В системе АБТ они получили наименование ТРЦЗ (то-
нальные рельсовые цепи третьего типа). Подразумевается, что
ранее разработанные рельсовые цепи с аппаратурой ЦАБ и
ЦАБ-М относятся к первому и второму типам соответственно.
Граница блок-участка фиксируется специальной рельсовой цепью
небольшой длины, оптимизированной по условию получения тре-
буемой точности фиксации границы (15—20 м). Наличие таких
рельсовых цепей, получивших название ТРЦ4, в зоне установки
светофора позволяет обеспечить условия для применения типо-
вых систем АЛС с относительно низкими частотами.
Рассмотрим два варианта структурных схем системы АБТ
(рис. 3.1). В обоих вариантах в районе путевого светофора рас-
полагают высокочастотные рельсовые цепи ТРЦ4 небольшой
длины (100—300 м): одна А1 перед светофором, а другая Б1
за ним. Общий питающий конец этих рельсовых цепей является
границей двух смежных блок-участков. Он подключается к рель-
сам на некотором расстоянии за путевым светофором (по ходу
поезда), определяемом точностью фиксации границы блок-уча-
стка. При этом в самых неблагоприятных условиях эксплуатации
гарантируется, что шунтирование рельсовой цепи Б1 (за свето-
фором) не произойдет при нахождении поезда перед путевым
светофором, но будет обеспечено при нахождении его в месте
подключения питающего конца.
Аппаратуру автоблокировки располагают в релейных шкафах
на сигнальных точках. Питание рельсовых цепей ТРЦ4 (А1, Б1)
-обеспечивается от генератора G1. Состояние рельсовых цепей А1
и Б1, например, в шкафу светофора 4 (рис. 3.1, а) фиксируется
приемниками ПА1, ПБ1 соответственно. В этом же шкафу уста-
новлен приемник ПА2, фиксирующий состояние рельсовой цепи
А2 (ТРЦЗ), расположенной перед светофором 4, а также гене-
ратор G2, питающий рельсовую цепь А2 (ТРЦЗ), расположен-
ную за светофором 4. Увязка показаний светофоров на соседних
сигнальных точках выполняется по линейной цепи У.
При структуре системы АВТ, включающей в пределах блок-
участка одну рельсовую цепь ТРЦЗ и две ТРЦ4, длина блок-
участка может составлять 1600—1700 м. В системе АВТ для
обеспечения условий кодирования рельсовых цепей А1 и А2
рельсовая цепь Б1 выполняет роль защитного участка. Переда-
ча кодовых сигналов АЛС в рельсовые цепи А2 (перед светофо-
ром) и А1 возможна только при свободном состоянии защитного
участка Б1. Тем самым исключается шунтирование сигналов
АЛС для рельсовых цепей Al, А2 удаляющимся (например, за
светофором 4) поездом. Разрешающее показание на свотофоре 6
также может появиться только при свободном состоянии рель-
совой цепи Б1 за светофором.
Наиболее тяжелые условия кодирования существуют для
рельсовой цепи А2. Это связано с тем, что ее длина может до-
стигать 1000 м при удельном сопротивлении балласта 0,7 Ом-км.
При этом напряжение сигнала АЛС, передаваемое в нее (на-
пример, с сигнальной точки 4), должно обеспечить с учетом
. шунтирующего действия поезда, располагаемого на приемном кон-
це рельсовой цепи Б1 (за светофором 4), нормативный ток АЛС
в месте установки светофора 6. Для создания более благоприят-
ных условий кодирования рельсовой цепи А2 и организуется
рельсовая цепь А1. Благодаря ее наличию место передачи сиг-
налов АЛС в рельсовую цепь А1 удаляется от хвоста поезда за
светофором 4, чем уменьшается его шунтирующее действие.
Кроме этого, рельсовую цепь А1 для повышения безопасно-
сти движения поездов можно использовать в качестве защитно-
го участка перед светофором. В этом случае при красном огне
на светофоре, например 4, передача кода КЖ обеспечивается
только в рельсовую цепь А2; в рельсовую цепь А1 он не пере-
дается. При такой логике работы проследование поезда на рель-
совую цепь А/ при красном огне на путевом светофоре возмож-
но только со скоростью ниже 20 км/ч. В противном случае на-
ступит автостопное торможение поезда. Наличие защитного уча-
стка за светофором Б1 существенно уменьшает вероятность
столкновений при случайных проездах светофоров с запрещаю-
щим показанием.
Следует также иметь в виду, что с использованием двух рель-
- совых цепей на границе блок-участков А1 и Б1 возможно по-
»120
строение дополнительной логики, исключающей опасные поло-
жения при потере шунта в пределах блок-участка (например^
у одиночного локомотива или дрезины).
Особенностью структуры АБТ является наличие совмещен-
ных приемо-'передающих концов рельсовых цепей. Приемный
конец рельсовой цепи Б1 (с приемником ПБ1) совмещен с пере-
дающим концом рельсовой цепи А2 (с генератором G2). Такое
совмещение обеспечивается существенной разницей частот в
рельсовых цепях ТРЦЗ (примерно 500 Гц) и ТРЦ4 (примерно-
5 кГц).
Структура АБТ (рис. 3.1,6) отличается от рассмотренной
наличием не одной, а двух рельсовых цепей ТРЦЗ в пределах
блок-участка. Это требует для кодирования при движении в не-
правильном направлении использовать кодирующие провода А.
Совмещенные приемо-передающие концы рельсовых цепей при
такой структуре отсутствуют. В этом случае длина блок-участка
может составлять 2600 м.
Путевая и локомотивная сигнализация в системе АБТ
(рис. 3.2, а) показана для случая расположения защитного уча-
стка за светофором, а также при наличии защитных участков,
как за, так и перед светофором с красным огнем (рис. 3.2,6).
кж К Ж Б/К б/к Б/б
ж ж нж
нж БЖ^Т/К Б! к
3 Иг ж - , о
ж ж ж
я з 1 з Перреег°~
ж А ж ж НО •
яж НО Б Ж Б/Б б/б у^Перего-
ж И* ИЖ
н ж , н© * б/б б/б б/б - о
не ^-фПерего-
3.2. Оценка частоты сигнального тока
в рельсовых цепях на границах блок-участков
Частота сигнального тока существенно влияет на точность
фиксации границы блок-участка. Точность фиксации границы
блок-участка определяет расстояние между ординатой путевого
светофора и питающим концом рельсовой цепи за светофором
Б1. В пределах этого расстояния, получившего название зоны
дополнительного шунтирования 1Ш (см. рис. 3.1), возможно шун-
тирование поездом рельсовой цепи за светофором Б1. Вместе
с тем выполнение шунтового режима при нормативном сопротив-
лении шунта во всех условиях эксплуатации гарантируется толь-
ко в месте подключения питающего конца (практически на не-
котором небольшом расстоянии от него в пределах /ш). Таким
образом, длина /ш аналогична по своему смыслу расстоянию
между изолирующими стыками и отнесенным от них в направ-
лении против хода поезда путевым светофором. В существую-
щих устройствах автоблокировки это расстояние может состав-
лять до 10,5 м. Примерно таким же должно быть и расстояние
/ш АВТ. Обеспечение приемлемых значений /ш является первым
условием, которое учитывается при выборе частоты сигнального
тока. Вторым условием при оценке частоты является требование
по обеспечению работы рельсовых цепей при низком сопротив-
лении балласта.
Частота сигнального тока оценивается в результате анализа
теоретически полученных зависимостей /ш и ги пип от частоты (ис-
следования выполнялись в соответствии с методикой, изложен-
Расчетным путем по условиям выполнения нормального, шун-
тового и контрольного режимов устанавливают зависимость
Гиипп от частоты сигнального тока f. Эти расчеты были выпол-
нены при частотах в диапазоне 1—10 кГц. Длину рельсовой це-
пи принимали равной максимальной длине (250 м) зоны допол-
нительного шунтирования на частотах 420—480 кГц. Обратные
входные сопротивления по концам рельсовой цепи принимали
такие же, как в рельсовых цепях БРЦ-НСБ, т. е. 0,4 Ом.
С учетом зависимости гИпнп от частоты (рис. 3.3, штриховая
линия) были выполнены расчеты значений /ш для различных
Под значением /ш подразумевалось такое расстояние от кон-
ца рельсовой цепи до места наложения шунта, при котором на-
пряжение на приемнике рельсовой цепи снижалось на 10 % по
•сравнению с его значением в нормальном режиме. Расчеты на
каждой частоте проводились для значений ги=Гит1п и гп=
= 1 Ом-км (см. рис. 3.3, сплошные линии).
Анализ зависимостей показывает, что /ш уменьшается с уве-
личением частоты и уменьшением ги. Наиболее сильное умень-
шение зоны /ш от частоты проявляется в диапазоне 1—4 кГц.
122
По этой причине, а также для получения по возможности низ-
ких значений ги в качестве средней частоты сигнального тока
была принята частота 5 кГц.
Анализ зависимости rRmln=f (/) (рис. 3.4, штриховая линия)
при частоте 5 кГц показывает, что выбранная частота сигналь-
ного тока удовлетворяет условию работы рельсовой цепи при
низком сопротивлении балласта. При длинах 100—200 м гИты
составляет 0,07—0,2 Ом-км соответственно.
Анализ зависимости /ш=/ (/) (рис. 3.4, сплошные линии) при
ги = г11ГПт в случае принятого коэффициента запаса в нормаль-
ном режиме 1,1 показывает, что значение 1Ш при длине рельсо-
вой цепи до 300 м не превышает 22 м. С уменьшением длины
рельсовой цепи 1Ш уменьшается. При длине, например, 150 м
составляет примерно 15 м. Зависимость (/) при га=оо по-
казывает, что минимальная зона не равна нулю, а в зависимо-
сти от длины составляет 3—7 м. Это расстояние является ми-
нимальным, на котором обеспечивается практическое шунтиро-
вание рельсовой цепи поездом.
С учетом этого фактическое расстояние между светофором
и местом гарантированного шунтирования расположенной за ним
рельсовой цепи равно разности значений /ш при гц=Гит1п
Практически в случае обеспечения работы рельсовых цепей
при rH=Aimin светофор необходимо относить от точек подклю-
чения аппаратуры на 18—20 м. Длины рельсовой цепи за свето-
фором при этом могут достигать 300 м.
122
помП/РИМп»/т л" И меньших Длинах рельсовой цепи за светофо-
,ром /ш может быть меньше. Оценка возможных значений / пм
полнилась после разработки технических решений с учетом
практически реализуемых характеристик рельсовых цепей.У
3.3. Аппаратура рельсовых цепей ТРЦ4
Аппаратура рельсовых цепей ТРЦ4 автоблокировки АБТ
оптимизированных по условию обеспечения в треб^
дополнительного шунтирования, содержит блоки: путевой гене-
р тор Ц4, путевой фильтр ФРЦ4, путевой приемник ПРЦ4.
Блоки ГРЦ4 и ФРЦ4 имеют одну разновидность. Каждый из
них внешними перемычками может быть настроен для работы
на одной из трех несущих частот: 4,5; 5 или 5,5 кГц.
Блок путевого приемника имеет шесть разновидностей, отли-
чающихся несущей частотой и частотой модуляции рабочего
сигнала. Он может иметь следующие обозначения: ПРЦ-4,5/8,
ПРЦ-4,5/12, ПРЦ-5,0/8, ПРЦ-5,0/12, ПРЦ-5,5/8, ПРЦ-5,5/12.
Первая цифра в обозначении разновидностей указывает частоту
несущей в килогерцах, а вторая — частоту модуляции в герцах.
Аппаратура рассчитана на установку как в постовых усло-
виях, так и в шкафах автоблокировки. Она выполнена «а базе
генератора ГРЦ4
типовых конструктивных решений. Генератор ГРЦ4 представляет
собой конструкцию, собранную на базе реле НШ. Основанием
конструкции блока ПРЦ4 является плата реле ДСШ. Фильтр
ФРЦ4 конструктивно размещен в корпусе реле НМШ.
Рабочий диапазон температур окружающей среды для аппа-
ратуры ТРЦ4 от —40 до 4-65°C. Ниже рассмотрено устройство
и работа отдельных блоков.
Генератор ГРЦ4. Этот генератор (рис. 3.5) предназначе»
для образования и усиления амплитудно-модулированных сиг-
• налов. Генератор содержит: выпрямитель, генератор несущих
частот, генератор модулирующих частот, предварительный уси-
литель, регулятор выходного напряжения, выходной усилитель.
Выпрямитель служит для получения выпрямленных напря-
жений ±8,2 В для питания цифровых интегральных микросхем,
±10 В для операционного усилителя и ±24 В для транзистор-
ных схем.
Напряжение ±24 В получается с помощью выпрямительного
моста VD7—VD10, на вход которого (выводы 41, 43 блока) по-
дается переменное напряжение 35 В. Сглаживание выпрямлен-
ного напряжения обеспечивается конденсаторами С13, С14.
Напряжение ±10 В образуется параметрическим стабилиза-
тором R39, VD15 и R40, VD16.
Стабилизированное напряжение ±8,2 В для питания цифре- *
вых микросхем образуется стабилитронами VD13, VD14. Для то-
го чтобы иметь одинаковый потенциал относительно общей точ-
ки (выводы 32 или 2 блоков), эти стабилитроны соединяются
с шинами питания ±24 В через балластные сопротивления R35„
R37 и R36, R38.
Для исключения паразитных связей по стабилизированным
цепям питания используются конденсаторы С12, С15 и С16.
Генератор несущих частот состоит из задающего генератора,
выполненного на микросхемах DD1-1—DD1-4, делителя частоты
на микросхемах DD2-1, DD2-2, DD3-1, DD3-2, дешифратора со-
стояний делителя на микросхемах DD4-1, DD4-2 и двух тригге-
ров на микросхемах DD5-1, DD5-2.
Частота задающего генератора составляет 100 кГц и опре-
деляется частотой кварцевого резонатора GB. Сигнал с частотой
задающего генератора поступает на вход делителя частоты.
Генерирование одной из трех несущих частот обеспечивается
изменением коэффициента деления делителя частоты. Это дости-
гается подключением внешней перемычкой соответствующего
разряда счетчика делителя- к дешифратору состояний.
Номера выводов блока ГРЦ4 для установки перемычек, соот-
ветствующих различным несущим частотам, представлены ниже:
Выводы для установки
на генераторе несущей 12-21
» фильтре............. 81-63
126
Конец каждого цикла работы делителя фиксируется на вы-
ходе 8 микросхемы DD4-2, что обеспечивает перевод в единич-
ное состояние триггера на микросхеме iDD5-2.
Сигнал с выхода 9 триггера приводит в исходное состояние
делитель, подготавливая его «к следующему циклу счета. Им же
осуществляется управление триггером на микросхеме DD5-1,
который обеспечивает «а своем выходе импульсы (несущей ча-
стоты со скважностью, равной двум. Перевод триггера DD5-2
в исходное (нулевое) состояние происходит в следующем после
окончания цикла счета полупериоде сигнала задающего генера-
тора с помощью сигнала на выходе инвертора iDDl-4.
Таким образом, на выходе 9 триггера DD5-2 присутствуют
короткие импульсы, следующие с удвоенной частотой несущей, а
на выходе 6 триггера на микросхеме DD5-1 —импульсы несущей
частоты с одинаковой длительностью импульсов и пауз.
Для получения несущих частот, достаточно близких к зна-
чениям 4,5; 5 и 5,5 кГц, коэффициенты деления делителя долж-
ны составлять соответственно 11, 10 и 9. В результате частоты
на выходе триггера на микросхеме (DD4-2 составят 9,09; 10 и
11,11 кГц, а несущие частоты — 4545, 5000 и 5555 Гц.
Генератор модулирующих частот выполнен на мультивибра-
торе с использованием операционного усилителя iDAl. При внеш-
ней перемычке 62-42 блока частота модуляции составляет 8 Гц,
а при перемычке 62-33 — 12 Гц.
Модуляция несущей частоты обеспечивается подачей сигна-
ла с выхода DA1 на вход J, К и S триггера на микросхеме
DD5-1.
С выхода триггера через разделительный конденсатор С5
сигнал поступает на вход усилителя.
Схемы предварительного усилителя, регулятора напряжения
и выходного усилителя аналогичны таким же схемам в усили-
теле ГП (см. п. 2.6). Отличие заключается лишь в том, что для
уменьшения искажений типа «ступенька» в выходных каскадах
VT5—VT8 предусмотрено смещение рабочей точки с помощью
цепей R26, VD5 и R27, VD6.
Настройка в резонанс на несущую частоту фильтра, состоя-
щего из трансформатора Т и конденсатора С7 обеспечивается
внешними перемычками на блоке, указанными выше.
Питание на выходной усилитель подается перемычками на
выводах блока 11-13 и 51-53.
В режиме непрерывного сигнала при перемычке 83-72 гене-
ратор обеспечивает на выходе 52-32 напряжение 12 В при но-
минальном сопротивлении нагрузки 10 Ом. Выходное -напряже-
ние регулируется резистором R43 в пределах 2—12 В.
Режим непрерывного сигнала может быть установлен при
проверке блока замыканием выводов 75; 62. При AM сигнале
выходное напряжение составляет примерно 1—6,5 В.
127
Для получения большей
мощности выходного сигна-
ла к предварительному уси-
лителю ГРЦ4 может быть
подключен мощный усили-
тель ПУ1. В этом случае
перемычки 83-72, 11-13 и
51-53 не устанавливают вход
ПУ1 подключают к выводам
61-83 ГРЦ4, а вывод 61 со-
единяют внешней перемыч-
кой с общим выводом 2.
Рис. 3.7. Схема фильтра ФРЦ4
В генераторе, как и в блоке ГП, предусмотрена сигнализа-
ция его исправной работы.
При оценке мощности, потребляемой ГРЦ4 от сети питания,
следует иметь в виду, что мощность, потребляемая транзистор-
ными каскадами и операционным усилителем, примерно такая
же, как у генератора ГП. Она зависит от выходной мощности.
Мощность же, потребляемая цифровыми интегральными микро-
схемами, составляет примерно 10 В-А и от выходной мощности
Путевой приемник ПРЦ4. Принципиальная схема приемника
(рис. 3.6) идентична схеме ранее рассмотренного приемника ПП
(см. п. 2.6). Отличие ее состоит только в том, что входной
фильтр приемника (Г/, Cl, Т2\ С2, ТЗ, С3\ Т4, С4) может на-
страиваться на одну из частот: 4,5; 5,0 или 5,5 кГц. Для этого
трансформаторы каждого контура имеют ряд дополнительных
выводов. Напряжение модулированного сигнала на входе ПРЦ4,
соответствующее чувствительности его срабатывания, составляет
0,12 В. Это значение соответствует немодулированному входно-
му току 1,6 -мА. В остальном устройство и работа блока ПРЦ4
не отличаются от блока ПП, рассмотренного в п. 2.6.
Фильтр ФРЦ4. Основное назначение фильтра (рис. 3.7) со-
стоит в защите генератора ГРЦ4 от токов АЛС в диапазоне
25—325 Гц. Кроме этого, фильтр обеспечивает требуемое по
условиям выполнения основных режимов работы рельсовой цепи
сопротивление аппаратуры питающего конца. При этом выход*
ное сопротивление его с учетом внутреннего сопротивления ге-
нератора составляет 120—160 Ом.
Входной сигнал от генератора ГРЦ4 подается на выводы 1-3
блока ФРЦ4. Выходной сигнал снимается с выводов 23-4. При
частоте несущей 5,5 кГц внешние перемычки на блоке не уста-
навливают. Фильтр настраивают на частоту 5 кГц подключением
конденсатора С2 к конденсатору С1 при установке внешней пе-
ремычки на блоке между выводами 23-43. При перемычке 23-63
фильтр настраивается на частоту 4,5 кГц.
129
3.4. Рельсовые цепи системы АБТ
На питающем конце рельсовой цепи границы блок-участка
ТРЦ4 (рис. 3.8) используют блоки ГРЦ4, ФРЦ4, а на прием-
ном— блок ПРЦ4. В остальном схема рельсовой цепи и ее эле-
менты аналогичны схеме АБТс (см. рис. 2.26). Схема ТРЦ4 при-
ведена для случая совмещения ее приемного конца с приемным
концом рельсовой цепи ТРЦЗ. Приемный конец ТРЦ4 может
быть совмещен с питающим концом ТРЦЗ.
Схему (см. рис. 3.8) можно использовать на линиях с любым
видом тяги. При этом на участках с автономной тягой АВМ не
устанавливают. На этих участках возможно также вместо за-
щитных резисторов /?3 в путевых ящиках использовать резисто-
ры /?к=400 Ом, устанавливаемые в релейном шкафу (на рис. 3.8
показан штриховой линией).
На участках с электрической тягой постоянного тока для вы-
равнивания тягового тока в рельсовых нитях у каждого свето-
фора устанавливают дроссель-трансформатор ДТ-0,6. Место его
установки может находиться между светофором и точкой под-
ключения питающего конца рельсовой цепи.
На участках с электрической тягой переменного тока дрос-
сель-трансформаторы можно не устанавливать.
Схема рельсовой цепи ТРЦЗ (рис. 3.9) отличается от схемы
рельсовой цепи в системе АБТс (см. рис. 2.26, а) только совме-
щением питающего конца ТРЦЗ с приемным концом ТРЦ4. На
ДТ-0.6
ш 5 гп зп
участках с низким сопротивлением балласта при длинах рель-
совой цепи до 500 м у блока ФПМ используют выход 12-63. На
участках с нормальным сопротивлением балласта при длине
рельсовой цепи до 1000 м в качестве выходных следует исполь-
зовать выход 12-61 блока ФПМ.
Схему можно использовать на участках с любым видом тяги.
При автономной тяге АВМ не устанавливают. Вместо защитных
резисторов /?3 можно использовать резисторы Если питаю-
щий конец ТРЦЗ не совмещен с приемным ТРЦ4, то на нем
можно не устанавливать резисторы /?3 и 7?к- В качестве выход-
ных выводов блока ФПМ в этом случае используют выход 12-62
на участках с низким гц и выход 12-61 на участках с нормаль-
ным ги (см. схему питающего конца на рис. 2.27).
Для пропуска тягового тока через изолирующие стыки на
границе станций можно применять дроссель-трансформаторы
ДТ-0,2 и ДТ-0,6 при электрической тяге постоянного тока или
ДТ1-150 и ДТ-0,6 при электрической тяге переменного тока. Для
подключения обратных фидеров тяговых подстанций или зазем-
лений в качестве дополнительного можно использовать дроссель-
трансформатор ДТ-0,6. При электрической тяге переменного то-
ка, кроме него, можно применять ДТ1-150.
На участках с электрической тягой постоянного тока для ра-
боты устройств АЛ С используют частоту 50 Гц, на участках
с электрической тягой переменного тока — частоту 25 Гц. При
автономной тяге в АЛС можно применять частоту 50 или 75 Гц.
131
3.5. Параметры рельсовых цепей
Характеристики рельсовых цепей ТРЦ4 и ТРЦЗ можно опре-
делить расчетом основных режимов их работы (шунтового, кон-
трольного, нормального и АЛС), выполненных с учетом реаль-
ных параметров всех элементов принципиальной схемы.
При оценке характеристик рельсовых цепей ТРЦ4 учитыва-
лось, что влияние на них длин смежных рельсовых цепей прак-
тически отсутствует. Поэтому при расчетах длины всех рельсо-
вых цепей (расчетной / и .смежных /СМ1, /см2) принимались оди-
наковыми.
Расчеты ТРЦ4 были выполнены для частоты сигнального то-
ка 5,5 кГц. Значения коэффициентов запаса К3, колебания на-
пряжения Кс, а также коэффициента возврата Кв принимались
такими же, как и для рельсовых цепей с аппаратурой ЦАБ-М
или БРЦ-НСБ. Кроме этих характеристик, в качестве исходного
было принято значение немодулированного входного гока при-
емника ПРЦ4, равное 1,6 мА, соответствующее модулированное
му значению напряжения срабатывания приемника 0,12 В.
В результате расчетов были определены соответствующие
различным длинам I значения напряжения и тока питания на
выходах генератора ГРЦ4 (Un, /п) и фильтра ФРЦ4 (С/ф), на-
пряжения на рельсах питающего и приемного концов (Uw UK),
а также минимально допустимое сопротивление изоляции ги и
максимально допустимое напряжение на входе приемника Unn.
В табл. 3.1 представлены энергетические характеристики
ТРЦ4, рассчитанные для непрерывного сигнала при соответ-
ствующих длинам рельсовых цепей / минимально допустимом
сопротивлении балласта и различных длинах соединительного
кабеля /к. Кроме значений напряжений и токов, в табл. 3.1 при-
ведены мощности, потребляемые от генератора ГРЦ4 в нормаль-
ном режиме Рп и режиме короткого замыкания Ркз.
Анализ данных табл. 3.1 показывает, что при максимальной
длине рельсовой цепи 300 м длина соединительного кабеля мо-
жет составлять 2 км. При максимальной длине 200 м длина ка-
беля может достигать 3 км. Перечисленные параметры рельсо-
вых цепей удовлетворяют техническим параметрам генератора
ГРЦ4. Номинальная мощность сигнала на выходе генератора
составляет 20 В при максимальном выходном напряжении 12 В
Анализ результатов расчета показывает также, что мощность
при коротком замыкании на питающем конце возрастает по срав-
нению с мощностью при нормальном режиме примерно в 2 раза
только при отсутствии кабеля. При длине кабеля 1 км Ркз прак-
тически совпадает с мощностью в нормальном режиме, а при
большей длине /к — даже несколько меньше, чем Рп. Это объяс-
няется наличием емкостной составляющей входного сопротивле-
ния кабеля на частоте 5 кГц. В нормальном режиме она приво-
дит к увеличению мощности сигнала за счет уменьшения сопро-
тивления нагрузки генератора ГРЦ4, Модуль сопротивления на-
грузки генератора при отсутствии кабеля и длине рельсовой це-
пи 300 м составляет примерно 22 Ом, при длине кабеля 1 км —
примерно 15 Ом, а .при длине кабеля 2 км — 7,4 Ом.
Уменьшение эквивалентного сопротивления нагрузки генера-
тора физически определятся уменьшением входного сопротивле-
ния резонансного контура в фильтре ФРЦ4 из-за расстройки его
емкостной составляющей сопротивления кабеля.
В режиме короткого замыкания значение емкостной состав-
ляющей кабеля уменьшается. Уменьшается расстройка фильтра
ФРЦ4, что стабилизирует изменение его входного сопротивле-
ния (сопротивления нагрузки ГРЦ4) при уменьшении модуля
входного сопротивления кабеля в этом режиме. Эффект стаби-
лизации зависит от длины кабеля. При отсутствии кабеля сопро-
тивление нагрузки ГРЦ4 в режиме короткого замыкания состав-
ляет 12,4 Ом, что в 1,8 раза меньше, чем в нормальном режиме.
При длине кабеля 1 км это сопротивление составляет 14 Ом,
что всего на 10 % меньше сопротивления нагрузки ГРЦ4 в нор-
мальном режиме. Для длины кабеля 2 км расстройка фильтра
уменьшается так сильно, что входное сопротивление его в ре-
жиме короткого замыкания по сравнению с нормальным возра-
стает на 20 % и становится равным 8,9 Ом.
В табл. 3.2 представлены значения напряжений Un, U$, Uu,
Unn для модулированного сигнала, которые могут быть измере-
ны в условиях эксплуатации. Для любых длин I значение UK=
133
Ом“км ип, В иф. В ив. в U.S. в
100 0 07 3,6 27,7 0,51 0 44
125 0 1 4 1 31 7 0,62 0 42
150 0 13 35> 0 73 0*41
175 0 17 5 15 39,7 0 84 0,4 (0,13)
200 0*22 5 65 43,7 0.95 0,39
225 0,27 6,15 47,6 1,06 0,38
250 0,32 6,65 51 8 1,17 0,37
275 0,38 7 1 55 6 1,28 0 365
300 0,44 46 59,6 1,39 0,36
=0,026 В. В этой же таблице приведены минимально допусти-
мые значения сопротивлений изоляции.
Минимальное значение напряжения £7ПП, UH и UK соответ-
ствует Gimin и минимальному напряжению в сети питания. Мак-
симальное значение Unn соответствует ги = 50 Ом-км и макси-
мальному напряжению в сети питания. Практически для удоб-
ства регулировки ТРЦ4 максимально допустимое напряжение на
входе приемника для всех длин рельсовых цепей может быть
принято 0,36 В.
Значения Un и U$ (см. табл. 3.2) представлены для гитш
и максимального напряжения в сети электропитания.
Рельсовые цепи ТРЦ4 регулируют установкой напряжения на
входе приемника в пределах значений, указанных в табл. 3.2.
Питающее напряжение Un не должно превышать значений,
указанных в табл. 3.2. В реальных условиях эксплуатации оно
может быть меньше. При неодинаковых длинах смежных рель-
совых цепей с обшим питающим концом напряжение питания
должно соответствовать рельсовой цепи меньшей длины.
С учетом реальной схемы ТРЦ4 были выполнены также рас-
четы значений зон дополнительного шунтирования ТРЦ4 в за-
висимости от длины рельсовой цепи и расчетного сопротивления
балласта гп, при котором должна обеспечиваться работа рель-
совой цепи (Ги>гИпнп).
Под величиной 1Ш подразумевается такое расстояние до кон-
ца рельсовой цепи при закорачивании рельсовых нитей, на ко-
тором напряжение на входе приемника падает на 10 % по срав-
нению с напряжением на его входе при rHmin.
Анализ зависимостей /ш от /РЦ при различных значениях гя
(рис. 3.10) показывает, что зона 1ш уменьшается с уменьшением
длины рельсовой цепи и увеличением расчетного сопротивления
балласта п, по сравнению с его минимально допустимым значе-
нием Гипнп.
134
° 100 ZOO 1рц,м
0 0.1 D.Z 0,3 0,k 0,5 ОБ 07 Ofi га,Омм
при трех длинах рельсовой цепи
При длине 300 м и ги = Гит1п=0,4 Ом-км /ш = 27 м, а при
ги = 0,5 Ом-км (больше rHmin) она составляет уже 16 м. При
длине 250 м и ги = 0,4 Ом-км /ш=15 м, а при ги=0,5 Ом-км
Зависимости могут быть использованы для оценки расстоя-
ний между местом установки путевого светофора и местом под-
ключения аппаратуры питающего конца.
Зависимость напряжения Г/пп на входе путевого приемника от
значений сопротивления изоляции приведена для трех длин
рельсовых цепей (рис. 3.11). Для каждой из длин сопротивле-
ние Ги изменялось в пределах от гИпип до 50 Ом-км. С помощью
этих зависимостей можно определить минимальное напряжение
на входе приемника в условиях эксплуатации, соответствующее
расчетному значению ги и минимальному (для расчетного ги)
значению /ш-
Если, например, для длины рельсовой цепи 200 м при ги =
=0,3 Ом-км требуется реализовать /Ш = Ю м (см. рис. 3.10), то
по зависимостям (см. рис. 3.11) можно определить, что при этом
Ги напряжение на входе приемника должно составлять пример-
но 0,18 В. Зависимости Unn=f (ги) удобно использовать также
при регулировке рельсовых цепей.
Характеристики рельсовой цепи ТРЦЗ для участков с низким
сопротивлением балласта практически совпадают с аналогичны-
ми характеристиками в системе АБТс. Применительно к таким
участкам напряжения на выходе ГП и входе приемника пред-
ставлены в табл. 2.3 и 2.4. Выходными зажимами фильтра ФПМ
135
могут быть выводы 12-63 или 12-62. При этом на участках с ав-
тономной тягой можно использовать оба из указанных выхода
в зависимости от того, совмещен передающий конец ТРЦЗ
с приемным концом ТРЦ4 или нет.
Для участков с нормальным сопротивлением балласта (при
выходе 12-61 ФПМ) гИт.п и максимально допустимое значение
напряжения U„n на входе приемных устройств такие же, как
в устройствах систем АБТс и ЦАБс (см. табл. 2.7). Практически
Unn не должно превышать в условиях эксплуатации 1,3 В.
Напряжение на выходе генератора ГП зависит от длины
смежных рельсовых цепей ZCM. Если смежными являются рель-
совые цепи ТРЦ4 (/cmi = /cm2~250 м), то выходное напряжение
наибольшее.
Если ТРЦ4 является смежной только на приемном конце
ТРЦЗ, то напряжение на выходе генератора уменьшается (при
этом /См1 = 250 м, /См2=0- Максимальные значения этих напря-
жений, соответствующие максимальному напряжению в сети пи-
тания, представлены ниже:
Длина рельсовой
цепи, м . . . . 250
Напряжение, В, на
выходе генератора
ГП при смежных
рельсовых цепях:
ТРЦ4 .... 2,9
ТРЦЗ и ТРЦ4 . 2,9
400 500 600 700 800 900 1000
При расчете режима АЛС в рельсовых цепях ТРЦ4 учиты-
валось, что ток АЛС должен обеспечиваться при наличии хво-
ста впереди идущего поезда на расстоянии примерно 250 м от
места передачи. В рельсовых цепях ТРЦЗ это расстояние при-
мерно в 2 раза больше. Для участков с электрической тягой
учитывалось также наличие дроссель-трансформатора ДТ-0,6.
Напряжения на кодовом трансформаторе, при которых обес-
печиваются нормативные токи АЛС в рельсовых цепях различ-
ной длины, представлены ниже:
Длина рельсовой цепи, м,
не более.................. 250
Напряжение, В, на кодо-
вом трансформаторе, не
менее, при частоте, Гц:
для длин рельсовых цепей до 250 м
Значения напряжений ™
справедливы как для рельсовых цепей ТРЦЗ, так и для ТРЦ4.
Следует иметь в виду, что приведенные данные представлены
для случая передачи кода КЖ> т. е. с учетом шунтирующего
действия впереди идущего поезда. Для кодов Ж и 3 напряже-
ния могут быть примерно на 30—40 % меньше. Напряжения на
частоте 50 Гц представлены для нормативного тока АЛС 2 А.
Для участков с автономной тягой при токе 1,2 А напряжение на
кодовом трансформаторе при частоте 50 Гц примерно на 80 %
меньше приведенных выше данных.
Схемы автоблокировки АБТ рассмотрены применительно
к блок-участку между светофорами 6 и 4 (см. рис. 3.1).
В релейном шкафу светофора 4 располагается аппаратура
рельсовых цепей А1 и Б1 (ТРЦ4), а также передающая аппара-
тура рельсовой цепи А2 (ТРЦЗ) за светофором 4 и приемник
рельсовой цепи А2 (ТРЦЗ) перед светофором 4 (рис. 3.12).
Питание рельсовых цепей А1 и Б1 на границе блок-участка
обеспечивается от генератора А1БГ (ГРЦ4). Сигнал с частотой
несущей 5 кГц и частотой модуляции 8 Гц с выхода генератора
через фильтр А{БФ (ФРЦ4) поступает в рельсовую линию. Пе-
редающий конец этих рельсовых цепей подключается на рассто-
янии 15—20 м за светофором 4.
Из рельсовой цепи А1 сигнал принимает приемник ПА1
(ПРЦ4). Одновременно по этой же кабельной паре приемник
ПА2 (ПП) принимает сигнал из рельсовой цепи А2 перед све-
пей А1 и-А2. Рельсовая цепь Б1 контролируется путевым реле
Б1П на выходе приемника ПБ1 (ПРЦ4). Приемный конец рель-
А2 (за светофором). Поэтому последовательно с входом 11-43
приемника ПБ1 включен выход фильтра ФА2 (ФПМ). Сигнал
с несущей частотой 480 Гц и частотой модуляции 12 Гц обра-
зуется генератором.ГА2 (ГП).
В схеме линейной цепи автоблокировки АВТ (рис. 3.13) при
установленном направлении движения в шкафу светофора 6
в линию включены два поляризованных реле 1Л и 2Л. Питание
в цепь Л—ОЛ подается из шкафа светофора 4.
При разрешающем показании на путевом светофоре 4 его
огневое реле О будет находиться под током. В этом случае
в линию через фронтовые контакты огневого .реле О, повторите-
ля путевого реле Б1П1 и повторителя АП будет поступать ток
прямой полярности. В цепи положительного полюса питания ЛП
при этом включены также контакт реле направления Н и обмот-
ка кодово-включающего реле КВ.
При свободном состоянии рельсовых цепей между светофо-
рами 6 и 4, а также рельсовой цепи защитного участка за свето-
фором 4 Б1 линейные реле 1Л, 2Л в шкафу светофора 6 будут
возбуждены током прямой полярности. Свободное состояние
рельсовой цепи Б1 за светофором 6 контролируется в линейной
цепи контактом реле ПН1, включенным в шкафу светофора 6.
Если на светофоре 4 имеется запрещающее показание, то
в линию через тыловые контакты огневого реле О и фронтовые
контакты огневого реле красного огня КО будет поступать ток
обратной полярности. Линейные реле в шкафу светофора 6 бу-
дут возбуждаться током обратной полярности. Если в этом слу-
чае перегорит лампа красного огня, то обесточится огневое ре-
ле КО, цепь питания линейных реле размыкается, и они обесто-
чиваются.
При занятом состоянии защитного участка Б1 за светофо-
ром 4 линейные реле в шкафу светофора 6 также будут обесто-
чены даже при свободном состоянии рельсовых цепей между
светофорами 4 и 6.
Линейная цепь используется также для включения кодиро-
вания рельсовой цепи Б1 в шкафу светофора 4. Это обеспечи-
вается тем, что при занятии рельсовой цепи Б1 за светофором 6
обесточивается реле Б1П1, и цепь Л—ОЛ в шкафу замыкается
через резистор К. В результате в шкафу светофора 4 возбудится
кодово-включающее реле КВ, которое включит цепи кодиро-
вания.
Управление огнями путевого светофора обеспечивается сиг-
нальными реле 3 и Ж (рис. 3.14). Реле Ж включает на свето-
форе (на рис. 3.14 цепи светофора не показаны) лампу желтого
огня, а реле 3 — зеленого огня. Реле Ж возбуждается при соот-
ветствующем направлении движения, что контролируется кон-
тактами реле Н и возбужденных линейных реле 1Л и 2Л
(см. рис. 3.13). Одновременное возбуждение реле 1Л и 2Л про-
Выбор кода при установленном направлении движения (реле-
77/// без тока) обеспечивается контактами сигнальных реле 3,
Ж и огневых реле О и КО (см. рис. 3.14). Цепь питания транс-
миттерного реле Т замыкается тыловым контактом реле АП или
фронтовым контактом реле КВ при занятии одной из рельсовых
цепей блок-участка. Обязательным условием замыкания этой це-
пи является свободное состояние рельсовой цепи за светофором
(защитного участка), контролируемое фронтовым контактом ре-
ле Б1П1.
Если при наличии на светофоре зеленого огня перегорит лам-
па, то из-за обесточивания огневого реле О цепь питания реле Т
отключится от шайбы зеленого огня 3 кодового трансмиттера
и подключится к шайбе желтого огня Ж.
Аналогично контактом огневого реле красного огня КО при
перегорании лампы красного огня в случае запрещающего пока-
зания на путевом светофоре разомкнется цепь питания реле Т,
проходящая через шайбу КЖ КПТ.
Наличие в системе АБТ защитного участка за светофором
позволяет устанавливать при необходимости порядок работы
схем автоблокировки, исключающий появление разрешающего
огня на путевом светофоре в случае потери шунта у одиночной
поездной единицы. Такая возможность реализуется как при сво-
бодном впереди расположенном блок-участке, так и при заня-
Построение дополнительной логики связано с запоминанием
порядка занятия рельсовых цепей при переходе (поезда с одного
блок-участка на другой. При нарушении установленного поряд-
ка их занятия на светофоре обеспечивается блокировка красно-
го огня. Она сохраняется до тех пор, пока не восстановится
установленный порядок работы рельсовых цепей при следовании
очередного поезда.
Опыт эксплуатации типовых систем показывает, что потеря
шунта является маловероятным событием. Поэтому для упро-
щения схем построения дополнительной логики допускается не
учитывать возможность ее выключения при повреждении отдель-
ных цепей, контролируемых с помощью других технических
средств (АЛС, диспетчерский контроль и др.). Схема линейной
цепи с дополнительной логикой (рис. 3.15) показана для одного
направления движения.
В цепи питания линейных и кодово-включающего реле, кро-
ме контактов, используемых в схеме (см. рис. 3.14), включены
контакты реле КВ и блокирующего реле Б (см. рис. 3.15).
При свободном состоянии рельсовых цепей под током нахо-
дится блокирующее реле Б. Его цепь возбуждения проходит че-
рез собственный фронтовой контакт и тыловой контакт реле КВ.
С вступлением поезда на рельсовую цепь А1 перед светофо-
ром 6 через тыловой контакт А1П1 возбуждается реле КВ1 (на
сигнальной точке 6). Фронтовыми контактами оно подготавли-
вает цепь возбуждения реле КВ на сигнальной точке 4. Это ре-
ле возбуждается после вступления поезда за светофор 6 по ли-
нейной цепи, из которой контактами Б1П1 выключаются высо-
коомные реле 1Л и 2Л.
Тыловыми контактами реле КВ на сигнальной точке 4 вы-
ключается цепь питания реле Б. Оно обесточивается и размы-
кает фронтовые контакты в линейной цепи. Питание реле КВ
при этом продолжает поступать через собственные фронтовые
контакты.
Реле КВ обесточивается контактами АП после вступления
поезда на рельсовую цепь А2. Реле КВ размыкает свои контак-
ты в линейной цепи и исключает возбуждение линейных реле до
возбуждения реле Б.
В этом случае при пропадании шунта в процессе движения
поезда между светофорами 6 и 4 линейная цепь будет разомк-
нута и разрешающий огонь на светофоре 6 не появится.
Для замыкания линейной цепи необходимо возбудить реле Б.
Его возбуждение возможно только’после определенного порядка
занятия рельсовых цепей А1 и Б1 у светофора 4. При занятии
рельсовой цепи А1 через тыловой контакт реле А1П1 и фронто-
вой Б1П1 возбуждается контрольное реле К. При последующем
занятии рельсовой цепи Б1 оно будет получать питание через
тыловой контакт Б1П1 и фронтовой контакт реле К. После осво-
бождения рельсовых цепей А1 и Б1 реле Б получит питание че-
рез фронтовые контакты А1П1, Б1П1, К и тыловой контакт ог-
невого реле разрешающих огней О. Реле К, выдержав замедле-
ние, обесточится, и схема придет в исходное состояние. Питание
реле Б при этом сохранится по цепи самоблокировки через ты-
ловой контакт реле КВ.
Фронтовыми контактами реле Б замыкается цепь линейных
реле и через тыловые контакты О в нее будет подана обратная
полярность источника питания.
Реле КВ1 служит для исключения блокировки красного огня
на светофоре при случайных шунтах, если рельсовая цепь А1
перед светофором 6 не занята поездом. В этом случае даже при
обесточивании реле Б1П1 или'АП реле КВ1 и КВ не возбужда-
ются, а реле Б не обесточивается.
Для исключения блокировки красного огня при пропадании
питания реле Б имеет цепь возбуждения через тыловой контакт
повторителя аварийных реле ПА.
Дополнительная логика линейной цепи может действовать
не непрерывно, а, например, только тогда, когда на перегон от-
правляется одиночный локомотив, дрезина или состав с загряз-
ненными колесами. Для этого в схеме предусмотрены контакты
вспомогательного реле В. Рел$ В включается в линию ДСН.
При его возбуждении дополнительная логика выключается, так
как реле Б будет получать питание через фронтовой контакт
3.7. Рекомендации по проектированию и эксплуатации
тональных рельсовых цепей
Рекомендации по проектированию. Проектирование тональ-
ных рельсовых цепей рассмотрено применительно к условиям
их использования в различных системах автоблокировки. Под-
разумевается, что в системах АБТ, АБТс, ЦАБс ,и ЦАБ-АЛСО
применяют аппаратуру типа БРЦ-НСБ, а в системе АБТ, кроме
этого, — еще и аппаратуру рельсовых цепей ТРЦ4.
Системы АБТ и АБТс можно проектировать на участках
с низким и нормальным сопротивлениями балласта при любых
видах тяги. Поскольку в этих системах сохраняются путевые
светофоры, то их целесообразно использовать в первую очередь
на двухпутных участках железных дорог.
Система АБТ предпочтительнее для таких участков, где в си-
лу особенностей пути или условий перевозок можно ожидать
повышенных эксплуатационных затрат на обслуживание изоли-
рующих стыков при значительных тяговых токах. Ее следует
также использовать на участках, где предполагается укладка
рельсовых плетей повышенной длины, и установка изолирующих,
стыков делается затруднительной.
Системы ЦАБс и ЦАБ-АЛСО проектируют, как правило, на
однопутных участках железных дорог с нормальным сопротив-
лением балласта при любых видах тяги. Проектирование их на
двухпутных участках целесообразно для районов с суровым кли-
матом, но требует дополнительных обоснований.
Систему ЦАБс используют на участках с относительно ин-
тенсивным движением при небольших длинах перегонов (до
10 км). В остальных случаях предпочтительнее является исполь-
зование системы ЦАБ-АЛСО. При резервировании локомотив-
ных устройств АЛС устройства ЦАБ-АЛСО можно использовать
на любых линиях.
Применение централизованных систем на участках с низким
сопротивлением балласта из-за большого расхода кабеля целе-
сообразно лишь в крайних случаях и требует специального об-
основания.
В системах АБТ, АБТс, ЦАБс и ЦАБ-АЛСО максимальная
длина рельсовой цепи с аппаратурой БРЦ-НСБ устанавливается
в зависимости от величины ги min, принятой для .конкретного уча-
стка в процессе его обследования и с учетом данных, представ-
ленных железной дорогой. По условиям реализации рельсовых
цепей к участкам с низким сопротивлением балласта практиче-
ски следует относить такие, где rHmin может быть меньше
0,3 Ом-км. Для таких участков максимальные длины рельсовых
142
цепей должны находиться в пределах 150—500 м, а в качестве
выходных выводов у блока Ф.ПМ используются выводы 12-63
При электрической тяге и 12-62 при автономной.
На участках с условно нормальным сопротивлением балла-
ста, где ги не снижается меньше, чем на 0,3 Ом-км, максималь-
ные длины рельсовых цепей могут находиться в пределах 500—
1000 м, а выходными выводами у блока ФПМ являются выводы
J2-61 независимо от вида тяги.
При наличии междупутных перемычек длину рельсовых це-
пей нужно выбирать с учетом того, что rHmin в них примерно
в 1,35 раза больше, чем в рельсовых цепях без изолирующих
стыков и перемычек, или в 1,5 раза больше, чем в рельсовых
цепях без перемычек, расположенных у изолирующих стыков.
Для удобства регулировки рельсовых цепей и повышения на-
дежности в местах установки перемычек целесообразно распо-
лагать питающий конец рельсовой цепи.
На участках с низким сопротивлением балласта длины рель-
совых цепей должны быть, как правило, одинаковыми. На
остальных участках следует стремиться к тому, чтобы одинако-
выми были длины рельсовых цепей, имеющих общий питающий
конец. При невозможности обеспечить равенство этих длин ми-
нимальные и максимальные значения длин смежных рельсовых
цепей U1, leva с общим питающим концом могут быть следую-
щими:
Лмь м, не менее . 900 850 800 700 600 500 400 350 250
Л«2, м, не более 1000 950 900 850 800 750 700 650 600
Допустимые соотношения длин таких рельсовых цепей уста-
навливались по условию, что работоспособность рельсовой цепи
с наибольшей длиной обеспечивалась при гиmin—0,7 Ом-км.
Число сигнальных частот в рельсовых цепях с аппаратурой
БРЦ-НСБ зависит от числа передающих концов, расположенных
между изолирующими стыками блок-участков (в системах АБТс,
ЦАБс), станций (в системе ЦАБ-АЛСО) или между рельсовыми
цепями ТРЦ4 (в системе АБТ), а также от длин рельсовых
Если число указанных передающих концов не превышает
двух, то используют две сигнальные частоты: 420 и 480 Гц. При
большем числе передающих концов использование двух частот
возможно, если длины рельсовых цепей больше 400 м для участ-
ков с низким сопротивлением балласта и 500 м для участков
с нормальным его значением. При меньших длинах необходимо
использовать третью частоту сигнального тока 580 Гц при мак-
симальной длине рельсовой цепи не более 750 м.
Аппаратура рельсовых цепей БРЦ-НСБ, располагаемая в ре-
лейных шкафах (в системах АБТ, АБТс), соединяется с путевы-
ми трансформаторами, размещаемыми в путевых ящиках, с по-
мощью симметричного кабеля (с парной или звездной скруткой
.143
жил). В одном кабеле допускается размещать пары передаю-
щих и приемных концов рельсовых цепей с одинаковыми несу-
щими и модулирующими частотами сигнального тока, если дли-
на их совместного пробега /пр не превышает допустимого значе-
ния. Эти значения могут быть определены в зависимости от
длины рельсовой цепи, к которой подключена передающая пара
(см. рис. 2.31). При длине 500 м и более допустимое значение
совместного пробега составляет 800 м для частот 420, 480 Гц и
500 м для частоты 580 Гц. При длинах рельсовых цепей 300—
500 м /Пр составляет 1000 и 700 м соответственно для частот
420, 480 и 580 Гц. При длинах рельсовых цепей 150—300 м и ча-
стотах 420, 480 Гц /пр=1300 м, а при частоте 580 Гц —800 м.
Если фактическая длина совместного пробега передающих
и приемных пар превышает допустимые значения, то целесооб-
разно размещать их в разных кабелях. Допускается также при-
менять специальную схему контроля исправного состояния ка-
беля, как в системе ЦАБ-АЛСО.
Если в кабеле используется одна рабочая пара, то допускает-
ся применять несимметричный кабель (например, кабель между
путевым ящиком и кабельной муфтой).
Кроме этих, общих для всех систем автоблокировки, рекомен-
даций по выбору длин рельсовых цепей в диапазоне 420—580 Гц
имеется ряд требований, которые определяются особенностями
структуры конкретной системы.
В системе АБТ максимальная длина рельсовой цепи ТРЦ4
(в диапазоне 4,5—5,5 кГц) также устанавливается в зависимо-
сти от принятого ги min, но не должна превышать 300 м.
Практически на участках, где ги не меньше 0,3 Ом- км, длину
ТРЦ4 рекомендуется выбирать в пределах 200—250 м. В этом
случае расстояние между местом подключения аппаратуры
ТРЦ4 и путевым светофором 1Ш может составлять 15—18 м.
При меньших длинах ТРЦ4 такие расстояния между путевым
светофором и местом подключения аппаратуры могут обеспечи-
ваться при более низких сопротивлениях балласта. Следует, од-
нако, иметь в виду, что при уменьшении длины ТРЦ4 увеличи-
вается шунтирующее действие хвоста уходящего поезда для сиг-
налов АЛС, передаваемых в относительно длинную рельсовую
цепь ТРЦЗ. Поэтому при длинах ТРЦ4 короче 200 м следует
проверять условия кодирования ТРЦЗ с учетом ее конкретной
длины и значения гИтш. При максимальной длине 300 м для
обеспечения /ш= 154-18 м гитш не должно быть меньше
0,5 Ом-км.
Для обеспечения работы ТРЦ4 при низких сопротивлениях
балласта разница в длинах двух рельсовых цепей, питаемых от
одного источника, не должна превышать 25 м. При этом жела-
тельно, чтобы более короткая рельсовая цепь располагалась за
путевым светофором, а более длинная—перед ним.
Несущие частоты и частоты модуляции в рельсовых цепях
ТРЦЗ, разделенных рельсовыми цепями ТРЦ4, должны быть
различные. Несущие частоты в рельсовых цепях ТРЦ4, распо-
ложенных у соседних светофоров, должны чередоваться. Реко-
мендуется применять несущие частоты 5 и 5,5 кГц. Третью не-
сущую частоту 4,5 кГц можно использовать в частных случаях
(например, при близком расположении светофоров встречного
направления на однопутном участке).
Приемные и передающие пары рельсовых цепей ТРЦ4 всегда
должны размещаться в разных кабелях. При этом в одном ка-
беле могут размещаться пары рельсовых цепей ТРЦЗ и ТРЦ4.
Максимальная длина кабеля в ТРЦ4 не должна превышать
500 м, а в ТРЦЗ — 2 км. При необходимости иметь большую
длину кабеля необходимо выполнять поверочные расчеты энер-
гетических характеристик, величин 1Ш и ги min.
Приемный конец ТРЦ4 может быть совмещен с приемным
и передающим концами рельсовой цепи ТРЦЗ.
Для работы устройств АЛС можно использовать частоту 50
или 25 Гц.
В системе АБТс в рельсовых цепях у стыка можно распола-
гать приемные концы с разными несущими частотами и частота-
ми модуляции. Возможно также размещение питающих концов
с одинаковыми частотами. В отдельных случаях при разных не-
сущих частотах и частотах модуляции с одной стороны стыка
можно размещать приемник, а с другой — генератор.
Максимальная длина кабеля не должна превышать 2 км.
При необходимости иметь большую длину кабеля необходимо
выполнить проверочные расчеты энергетических характеристик
и Ги min. Применение АЛС такое же, как в системе АБТ.
В” системе ЦАБс возможное расположение концов рельсовых
цепей у изолирующих стыков такое же, как в системе АБТс.
Вместе с тем максимальная длина симметричного кабеля может
составлять 10 км при электрической тяге и 15 км при автоном-
ной. В последнем случае в схеме рельсовой цепи на питающем
конце требуется применять усилитель ПУ1 (см. рис. 2.30,6).
В этой системе использование схемы контроля исправного со-
стояния жил кабеля является обязательным.
Для работы устройств АЛС на участках с автономной тягой
можно использовать частоту 25, 50 или 75 Гц. При электричес-
кой тяге постоянного тока используют частоту 50 Гц, а при элек-
трической тяге переменного тока — 25 или 75 Гц.
Аналогичные технические решения используют и в системе
ЦАБ-АЛСО.
Рекомендации по эксплуатации. Обслуживание и регулиров-
ку рельсовых цепей с аппаратурой БРЦ-НСБ м ТРЦ4 выпол-
няют по соответствующим инструкциям. На первом этапе внед-
рения устройств систем АБТс, ЦАБс и АБТ инструкции, а так-
145
же регулировочные таблицы разрабатывались для конкретных
участков железных дорог.
Регулировка рельсовых цепей заключается в установлении
требуемых значений напряжений на входе путевых приемных
устройств (выводы 11-43 блоков ПП и ПРЦ4). Перед регули-
ровкой напряжения на входе приемников ПП (при частотах 420,
480, 580 Гц, а также 780 и 720 Гц, используемых на станциях
и в метрополитенах) необходимо настроить в резонанс фильтры
ФПМ. Фильтр настраивают в резонанс на несущую частоту сиг-
нального тока в процессе включения рельсовых цепей в эксплуа-
тацию установкой на блоке ФПМ внешних перемычек, соответ-
ствующих максимальному напряжению на выходе фильтра
{выводы 12-63, 12-62 или 12-61 в зависимости от типа рельсовой
цепи). При этом, кроме основных выводов, с помощью которых
устанавливают расчетное значение емкости (указаны в проекте),
можно использовать и другие (см. рис. 2.22). С их помощью
фактическая емкость может быть уменьшена или увеличена по
сравнению с расчетной.
Настройку фильтра в процессе эксплуатации проверяют, как
правило, при отыскании повреждений или замене блока. Пра-
вильность настройки фильтра проверяют по равенству напряже-
ний на конденсаторе (выводы 71-23) и индуктивности (выводы
Используемый в рельсовых цепях ТРЦ4 фильтр ФРЦ4 на-
страивают в условиях РТУ (на частоту 4,5 или 5,5 кГц) и под-
стройки в период регулировки рельсовых цепей не требует.
Максимальные действующие значения напряжения на вхо-
де путевых приемников в рельсовых цепях различных типов ука-
заны в соответствующих регулировочных таблицах.
Для рельсовых цепей на частотах 420, 480 и 580 Гц в систе-
ме АБТ (ТРЦЗ), а также АБТс применительно к участкам с низ-
ким сопротивлением балласта эти значения представлены
в табл. 2.6. Если фактическая длина рельсовой цепи не совпа-
дает с указанными в табл. 2.6, то следует пользоваться данными
для ближайшей меньшей длины.
Напряжение в рельсовой цепи с аппаратурой БРЦ-НСБ ре-
гулируют изменением напряжения, подаваемого с выхода блока
ГП (выводы 2-52) на вход фильтра ФПМ (выводы 11-7 при вы-
ходных выводах 12-61). Регулировку выполняют с помощью пе-
ременного резистора, ручка которого с фиксирующим ее положе-
ние устройством выведена на переднюю панель блока ГП.
Максимально действующие напряжения на выходе ГП для
участков с низким сопротивлением балласта (в системах АБТ
и АБТс) представлены в табл. 2.5. При расположении рельсовой
цепи у изолирующего стыка максимальные значения напряже-
ний на выходе ГП меньше представленных в табл. 2.5 на 30%.
Для участков с нормальным сопротивлением балласта (при
выходных выводах ФПМ 12-61) максимально допустимые на-
следует считать
пряжения на входе приемных устройств рельсовых цепей в си-
стемах АБТ (ТРЦЗ), АБТс, ЦАБс и ЦАБ-АЛСО примерно оди-
наковы и приведены в табл. 2.7. Для систем АБТс и ЦАБс,
кроме данных для рельсовых цепей без изолирующих стыков,
приведены данные и для рельсовых цепей, ограниченных с двух
сторон изолирующими стыками. Приведенные в табл. 2.7 данные
справедливы при примерно одинаковых длинах смежных рель-
совых цепей. Если же длины смежных рельсовых цепей сущест-
венно меньше, чем длина регулируемой (рельсовой цепи, то мак-
симальное напряжение на входе ее приемника снижается на
20%. Для удобства регулировки рельсовых цепей на участках
с нормальным сопротивлением балласта в качестве единого, не
зависящего от длины рельсовых цепей (в том числе смежных)
и условий их применения в различных системах максимально
допустимого напряжения на входе приемных устройств, можно
принять напряжение 1,3 В. Некоторое увеличение в этом случае
допустимого сопротивления балласта ги (по сравнению с указан-
ными в табл. 2.7) для
допустимым.
Максимально допустимые напряжения на выходе генератора
ГП в рельсовых цепях ТРЦЗ системы АБТ представлены
в п. 3.5. Эти данные приведены для случая, когда рельсовая
цепь ТРЦЗ расположена между двумя рельсовыми цепями ТРЦ4,
а также для случая, когда одной из смежных является рельсо-
вая цепь ТРЦЗ.
В первом случае допустимые напряжения, особенно при
больших длинах рельсовых цепей, больше. Это связано с тем,
что длина смежной рельсовой цепи ТРЦ4 (250 м) меньше, чем
смежной ТРЦЗ (во втором случае).
Аналогичные напряжения на выходе ГП для рельсовых це-
пей в системах АБТс и ЦАБс представлены в табл. 2.8 для
рельсовых цепей без изолирующих стыков и рельсовых цепей со
стыками. При этом меньшие цифры справедливы для рельсовых
цепей системы ЦАБс при наименьшей длине кабеля и для си-
стемы АБТс, а большие — для рельсовых цепей системы ЦАБс
при длине кабеля 10 км.
При наличии в рельсовых цепях любого типа междупутной
перемычки максимально допустимое напряжение на входе при-
емника ПП не должно превышать 1 В. При этом допустимые
напряжения на выходе ГП уменьшаются по сравнению с рас-
четными данными. Для рельсовых цепей с изолирующими сты-
ками оно в 2 раза меньше, чем данные таблиц для рельсовых
цепей без стыков. В рельсовых цепях без изолирующих стыков
напряжения уменьшают примерно в 1,5 раза.
Для двух смежных рельсовых цепей с общим питающим кон-
цом регулировку выполняют так, чтобы напряжение на входе
каждого приемника ПП не превышало соответствующего значе-
ния. При неодинаковых длинах смежных рельсовых цепей регу-
147
лировку выполняют, как правило, для рельсовой цепи меньшей
длины. В случае расположения одной из рельсовых цепей у сты-
Следует также отметить, что в зависимости от конкретных
длин кабеля, сопротивления соединительных проводов, длин.'
смежных рельсовых цепей и напряжения в сети питания факти-
ческие напряжения на выходе ГП в условиях эксплуатации мо-
гут быть меньше расчетных данных примерно на 50 %.
Регулировка рельсовой цепи ТРЦ4 (на частоте 4,5 или
5,5 кГц) в системе АБТ так же, как и рельсовой цепи ТРЦЗ,
обеспечивается установкой напряжения на входе приемника
в пределах значений, указанных в табл. 3.2. Практически в ка-
честве единого, независящего от длины рельсовой цепи ТРЦ4
максимального напряжения на входе приемника ПРЦ4 (выводы
11-43) удобно принять значение 0,36 В. В этой же таблице пред-
ставлены максимальные напряжения Un на выходе генератора
ГРЦ4 (выводы 32-52). При питании двух смежных рельсовых
цепей от одного передающего устройства напряжение на выходе
ГРЦ должно соответствовать рельсовой цепи меньшей длины.
Значения Un в табл. 3.2 представлены для частоты 5,5 кГц.
На частотах 5 и 4,5 кГц они несколько меньше (примерно на 8
и 15 % соответственно).
При регулировке ТРЦ4 напряжение на выходе ГРЦ4 можно5
устанавливать не только переменным резистором на панели бло-
ка, но п частично (для повышения к. п.д.) уменьшением питаю-
щего напряжения до 26 В. Это можно использовать при регу-
лировке выходного напряжения в пределах от максимального
значения (примерно 7 В) до 5 В (см. п. 2.6).
Следует иметь в виду, что напряжения на выходе генератора
(ГП или ГРЦ4), а также на входе приемника (ПП или ПРЦ4)
приведены для максимального напряжения в сети питания. При
номинальном и минимальном напряжениях в сети питания они
должны быть меньше на 10 и 20 % соответственно.
Ток АЛС числового кода регулируют установкой напряже-
ния на кодовом трансформаторе. Это напряжение должно быть
не меньше, чем значения, представленные в табл. 2.15, для си-
стемы АБТс участков с низким сопротивлением балласта; табл. !.<►
для систем АБТс, ЦАБс (для частот 50 и 75 Гц); табл. 2.9 для
систем АБТс, ЦАБс (для частоты 25 Гц), а также не меньше,,
чем значения, представленные в п. 3.5 для системы АБТ.
В процессе эксплуатации рельсовых цепей ТРЦ4 измеряют
напряжения на входе путевых приемников, путевом реле (на вы-
ходе приемников), выходе генераторов ГРЦ4, а также на кодо-
вом трансформаторе. Все измерения можно выполнять типовыми
приборами (Ц4312, Ц4380) или другими с аналогичными харак-
теристиками и внутренним сопротивлением не менее 1,3 кОм.
При измерении на входе приемников ПРЦ4 удобно использовать
148
приборы, у которых это сопротивление обеспечивается при пре-
деле измерения 0,3 В.
В таблице установленной формы периодически фиксируют
данные измерений на входе приемников, путевом реле и кодо-
вом трансформаторе. Данные о напряжениях на выходе генера-
тора регистрируют только при регулировке или замене при-
боров.
Плановая замена приборов передающего конца для проверки
в РТУ не предусматривается (блоки ГП, ГРЦ4, ФПМ, ФРЦ4).
Блоки приемников проверяют через 5 лет. По мере повышения
стабильности их характеристик этот срок предусматривается
увеличить. Блоки проверяют в РТУ в соответствии с заводской
документацией, где приведены необходимые схемы измерений,
а также методика регулировки и проверки. Блоки проверяют
с использованием электронных измерительных приборов (гене-
ратор, частотомер, вольтметр и осциллограф).
При отыскании повреждений в процессе эксплуатации об ис-
правном состоянии блоков ГП, ГРЦ4 и ПРЦ4 можно частично
судить по световой индикации на их передних панелях. Мигаю-
щая лампа на блоках ГП, ГРЦ указывает на наличие модуля-
ции, непрерывно горящая лампа — на наличие питающего на-
пряжения. Работу генератора проверяют измерением выходного
напряжения (выводы 2-52 ГП и 32-52 ГРЦ4). При исправном
состоянии оно должно быть примерно равным установленному
при регулировке. При уменьшенном напряжении следует про-
верить питающее напряжение на выводах 41-43 блоков ГП и
ГРЦ4. Оно должно находиться в пределах 24—38 В при номи-
нальном напряжении питания 35 В. Если напряжение питания
в норме, то при непрерывно горящих или негорящих лампах,
а также отсутствии или сильном уменьшении выходного напря-
жения блок генератора считается неисправным и подлежит за-
Нормальный прием сигнала путевым приемником фиксирует-
ся попеременным миганием двух ламп на его передней панели.
Если лампы не мигают и одна из них погашена, то следует убе-
диться в наличии входного сигнала. При его наличии следует из-
мерить напряжение на путевом реле (выходе блока), которое
должно находиться в пределах 4,0—8,0 В. Если при нормальном
напряжении на входе приемника и питающем напряжении на
выводах 21-22 в пределах 16—19 В напряжение на выходных
выводах отсутствует или отличается от нормативных значений,
то блок должен быть заменен.
Исправное состояние фильтров ФПМ и ФРЦ4 проверяют из-
мерением напряжения на входе (выходе соответствующего гене-
ратора) и выходе блока. Напряжение на выходе фильтра ФРЦ4
(выводы 4-23) должно быть больше, чем на входе (выводы 1-3)
149
примерно в 7,5—8 раз. Если это соотношение существенно мень-
ше, то блок должен быть заменен или настроен в резонанс.
Напряжение на выходе фильтра ФПМ должно быть больше,
чем на его входе (выводы 11-71 ФПМ или 2-52 ГП), в системах
АБТ и АБТс: в 4—5,5 раза при выходных выводах 12-63; в 5,5—
7,5 раза при выходных выводах 12-62; в 8—9,5 раза при выход-
ных выводах 12-61.
В системе ЦАБс при длинном кабеле это соотношение умень-
шается. Поэтому пределы его (выводы 12-61) расширены и со-
При существенном уменьшении отношения выходного и вход-
ного напряжений фильтра соответствующий блок должен быть
заменен или подстроен в резонанс.
В случае отыскания повреждений следует также иметь в ви-
ду, что отношения напряжения на входе приемника к напряже-
нию на рельсах приемного конца примерно равно 10. Напряже-
ние на рельсах приемного конца можно измерять на шкале
При крайних значениях ги оно может находиться в пре-
делах примерно 0,04—0,13 В. В процессе измерений на рельсах
приемного конца для исключения влияния на результат частоты
смежной рельсовой цепи ее следует отключить. Если при отыска-
нии повреждений для оценки наличия различных сигнальных
частот в рельсовой линии (или кабеле), используется селектив-
ный индикатор частот рельсовых цепей ИТЧРЦ, то частоту
смежной рельсовой цепи можно не выключать.
Поскольку при наличии неисправности и появлении ложной
занятости в рельсовую линию начинают поступать коды АЛС,
то поиск повреждений в ней (короткие замыкания в шпалах,
пропадание контактов в рельсовых соединителях и др.) можно
выполнять аналогично тому, как это делается в кодовых рель-
совых цепях.
Особенность структуры рельсовых цепей тональной частоты
в ряде случаев позволяет по характеру ложной занятости судить
Если путевые реле обесточены в смежных рельсовых цепях
с общим питающим концом, то неисправность следует искать
в цепи питающего конца от генератора до рельсовых /нитей. Если
на приемном конце смежных рельсовых цепей обесточены оба
путевых реле, то неисправность следует искать в цепи приемно-
го конца от рельсовых нитей до входа приемников. Если обес-
точено путевое реле в одной из смежных рельсовых цепей с об-
щим питающим концом, то следует проверить приемник. Если
приемник исправен, то повреждение следует искать в рельсовой
линии.
При монтаже кабельной магистрали и устранении поврежде-
ния на ней должны исключаться случаи соединения жил одной
пары с жилами двух других пар (распаривание). Поэтому после
окончания работ на кабельной магистрали, связанных с пере-
ключением пар, необходимо проверить правильность их соеди-
нения. Для этого при попеременном подключении передающих
устройств следует убедиться, что при свободных рельсовых це-
пях возбуждаются путевые реле только тех рельсовых цепей,
к которым подключено передающее устройство. Следует также
проверить шунтовой режим рельсовых цепей наложением шунта
на концах и в середине рельсовой цепи. Если условия шунтового
режима выполняются, то кабельная магистраль может быть
сдана в эксплуатацию.
Правильность выполнения монтажа кабельной магистрали мо-
жет быть установлена также измерением переходных затуханий
между парами известными методами.
ГЛАВА 4
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
СКОРОСТИ С БЕССТЫКОВЫМИ РЕЛЬСОВЫМИ ЦЕПЯМИ
ДЛЯ ЛИНИЙ МЕТРОПОЛИТЕНОВ
4.1. Общие сведения
Рельсовые цепи без изолирующих стыков (БРЦ) находят
все более широкое применение на линиях метрополитенов. В ус-
ловиях метрополитена при использовании коротких рельсовых
цепей (до 25 м) эффективность применения БРЦ проявляется
в наибольшей степени. Их внедрение в значительной степени
упрощается в связи с применением устройств автоматического
регулирования скорости (АРС) в качестве самостоятельного
средства сигнализации и связи при движении поездов. Весьма
ограниченное число путевых светофоров, которые нормально
погашены, сохраняется лишь для организации движения хозяй-
ственных поездов.
В системе АРС используют путевую и локомотивную прием-
но-передающую аппаратуру частотной АЛС, дополненную уст-
ройствами автоматического регулирования скорости, воздейству-
ющими на тормозную систему поезда. Эти устройства автома-
тически снижают скорость служебным торможением с контролем
его эффективности. В случае отказа тормозных средств или не-
достаточной их эффективности включается экстренное торможе-
ние в результате разрядки тормозной магистрали посредством
электропневматического клапана ЭПК.
пользование сигнальной частоты 75 Гц. Особо высокая интен-
сивность движения поездов на линиях метрополитенов и особен-
ности, связанные с эксплуатацией устройств, требуют резерви-
рования поездных и стационарных путевых устройств.
Для линий с традиционно применяемыми рельсовыми цепя-
ми переменного тока 50 Гц с изолирующими стыками разрабо-
тана система дублирующих автономных устройств (ДАУ АРС).
В этой системе для резервирования используют комплект АРС
хвостового вагона поезда. При отказе устройств в головном ва-
гоне машинист специальным переключателем переходит на си-
стему ДАУ АРС, с помощью которой осуществляется сигнализа-
ция и воздействие на внутреннюю автоматику поезда от комп-
лекта АРС хвостового вагона. В нормальном режиме работают
обе системы АРС головного вагона и ДАУ АРС хвостового.
Для действия АРС сигналы передаются по рельсам навстре-
чу движению поезда обычным порядком, а для действия ДАУ
АРС предусматривается передача кодовых сигналов в хвост
бЛаГ0Даря пространственному разделению
системе ДАУ АРС используют те же кодовые сигналы что и
в сястеме’ т- е сигнальные частоты 75 125 175 225
и 275 Гц. При этом в хвост поезда передаются кодовые сигналы
соответствующие допустимой скорости на впереди лежащей рель-
совой цепи. Это позволяет обеспечивать в нормальном режиме
основную и предупредительную сигнализацию, т. е сигнализа
вых цепя°хПУСТИМ0Й СК°РОСТИ На данной и последующей рельсо-
Для передачи кодовых сигналов ДАУ АРС в хвост поезду
применяют дополнительный комплект аппаратуры АРС или ком-
цешГ Передающеи аппаРатУРы АРС впереди лежащей рельсовой
При действии только головного комплекта АРС обеспечи '
вается основная сигнализация о допустимой скорости движения
на данной рельсовой цепи, а при действии только комплекта
хвостового вагона (ДАУ АРС) — только предупредительная сиг-
нализация о скорости на впереди лежащей рельсовой цепи
Передача кодовых сигналов в хвост поезда обусловливает
необходимость также передачи специального кодового сигнала
установленном (правильном) направлении движения для
нТпЧЛНИЯ возможнос™ Движения в неправильном направле*
ной 5сто?ы325ЧГтСИГНаЛа направ„ления используют ток сигналь-
ной частоты 325 гц передаваемый в хвост поезда.
Система ДАУ АРС получила ограниченное применение на
менногоМ™ЯХНппВ В СВЯЗИ С тем- ЧТ° Р-ьсов^е цепи пер”-
линяй м^оПо™тГХР^пГмеПНРя^ТИРМаНИИ И РУКЦии
4.2. Резервирование устройств АРС
передаваемыйвозможность приема кодовых сигналов,
зада вдущего ?о£да т!Р°ð П°еЗДа> головным комплектом по-
том пХого К Же КаК и пРием постовым комплек-
вагона второго'поезпа'чтл™8’ п₽едназначенны’< Для головного
совых цепей с ' Этот недостаток при использовании рель-
в случае повреждения стыкамн может проявляться лишь
в случае повреждения изолирующих стыков
зов^Тд°ДР^ исключается возможность исполь-
применять пнц. Поэтому разработка в внедрение
153
резервированной системы АРС для таких линий являются одной
из первоочередных задач в области развития и совершенство-
вания систем интервального регулирования и обеспечения безо-
пасности движения поездов. Для ДАУ АРС на этих линиях
в принципе необходимо использовать кодовые сигналы, отлича-
ющиеся от кодовых сигналов основной АРС. Например, на пер-
вой линии Куйбышевского метрополитена реализована упрощен-
ная схема резервирования (РАУ АРС), в которой применены два
дополнительных кодовых сигнала. Для этого используют допол-
нительные сигнальные частоты 325 и 375 Гц, передаваемые
в хвост поезда. При этом одну из них используют для четного
пути, другую — для нечетного. Это позволяет обеспечить конт-
роль установленного направления движения и возможность дви-
жения поезда При отказе основной системыкАРС со скоростью
до 40 км/ч.
К достоинствам этой системы следует отнести ее простоту
и возможность реализации на серийно выпускаемой аппаратуре
с небольшой корректировкой стационарных и поездных уст-
ройств. Недостатком системы является ее ограниченная функ-
циональная возможность, поскольку движение разрешается со
скоростью не более 40 км/ч. Кроме того, не достигается полного
резервирования, поскольку движение даже с использованием ос-
новной системы АРС возможно лишь при исправности устройств
как в головном вагоне поезда (прием сигналов основной АРС),
так и в хвосте поезда для приема, сигнала направления движе-
ния. Последний недостаток присущ, впрочем и для системы ДАУ
АРС, при которой нормальное функционирование основной си-
стемы АРС также обеспечивается лишь при условии приема ко-
дового сигнала направления хвостовым комплектом, т. е. для
нормальной работы головного комплекта необходимо, чтобы уст-
ройства хвостового комплекта были исправны.
Указанные недостатки снижают эффективность системы
РАУ АРС-, поэтому она нашла ограниченное применение на ли-
ниях с БРЦ, где размеры движения не превышают 40 пар поез-
4.3. Принципы построения системы «Днепр»
В резервированной системе интервального регулирования
и обеспечения безопасности движения поездов метрополитена
(далее система «Днепр») использована серийно выпускаемая
и эксплуатируемая на линиях метрополитенов стационарная и
поездная аппаратура АРС с некоторой ее модернизацией.
При построении системы «Днепр» была использована осо-
бенность БРЦ, заключающаяся в том, что поездные устройства
АРС могут воспринимать кодовые сигналы не только из собст-
венной БРЦ, по которой движется поезд, но и благодаря отсут-
154
БЙ
ствию изолирующих стыков из последующих БРЦ. Именно это
свойство неограниченных изолирующими стыками БРЦ и было
использовано при создании системы «Днепр».
В эксплуатируемых устройствах АРС на линиях с БРЦ пере-
дача кодового сигнала АРС начинается с момента вступления
на нее поезда (рис. 4.1). Здесь генератор кодовых сигналов
1ГАРС первой БРЦ включается при вступлении поезда на рель-
совую цепь 1 тыловым контактом путевого реле 1П, а при
вступлении поезда на рельсовую цепь 2 аналогично включается
генератор кодовых сигналов 2ГАРС. Генератор АРС включается
только с момента вступления на БРЦ поезда для исключения
неправильной работы приемных поездных устройств ЛРС. когда
на их вход поступают сигналы двух или более частот.
В системе «Днепр» кодовые сигналы передаются в виде ком-
бинаций двух частот из шести (75, 125, 175, 225, 275 и 325 Гц).
При этом кодовые сигналы распределены так, что из собствен-
ной БРЦ поступает сигнальная частота, соответствующая допу-
стимой скорости на данной БРЦ, а из следующей—сигнальная
частота, соответствующая допустимой скорости на ней, т. е. впе-
реди лежащей по отношению к дайной. Например, с вступле-
нием поезда на рельсовую цепь 1 включаются генераторы кодо-
вых сигналов АРС первой и второй БРЦ' (]ГАРС и 2ГАРС)
(рис. 4.2). От генератора 1ГАРС поступает сигнал о допустимой
скорости движения на рельсовой цепи 1, а от генератора
2ГАРС — о допустимой скорости движения на рельсовой цепи 2.
Таким образом, для передачи сигналов предупредительной сиг-
нализации (ПС) используют передающие устройства АРС по-
следующей БРЦ; дополнительная аппаратура для этого не тре-
буется.
Принцип передачи кодовых сигналов АРС сохраняется и при
наличии изолирующих стыков. В этом случае с вступлением
поезда на рельсовую цепь 1 также включаются передатчики
кодовых сигналов АРС первой и второй БРЦ. Однако подклю-
чается генератор 2ГАРС не к своей (2), а к предыдущей (/)
рельсовой цепи (рис. 4.3).
155
В системе принято переда-
вать предупредительную сиг-
нализацию о снижении допу-
стимой скорости на последую-
щей БРЦ. Если допустимая
скорость на последующей БРЦ
такая же, как и на данной или
выше, то предупредительный
сигнал о повышении скорости
не передается. В этом случае
в качестве второй ('предупре-
дительной) частоты передается
сигнал частотой 325 Гц, а в
поездных устройствах он де-
шифрируется как равенство скоростей.
Система «Днепр» предназначена в первую очередь для ли-
ний с БРЦ, однако ее можно применять и на действующих ли-
ниях со стыковыми рельсовыми цепями.
В дополнение к функциям, выполняемым системой АРС, она
обеспечивает: резервирование входящих в ее состав устройств,
предупредительную сигнализацию, задание и контроль направ-
ления движения поездов, возможность полной сигнализации ма-
шинисту вспомогательного поезда в случае вывода с трассы
неисправного состава, находящегося перед вспомогательным по-
ездом и сцепленного с ним электрически.
Резервирование поездных устройств достигается тем, что в их
состав входят комплекты головного (основной комплект) и хво-
стового (резервный комплект) вагонов, связанные между собой
поездными проводами.
Кодовые сигналы с пути для функционирования основного и
резервного комплектов принимаются головным вагоном поезда.
Кодовые сигналы передаются с головного вагона на хвостовой
для действия резервного комплекта по поездной линии связи.
Как правило, резервный комплект через линию связи подклю-
чается к дополнительным приемным катушкам головного вагона.
Предусмотрена возможность подключения основного и резерв-
ного комплектов к одной (существующей) паре приемных кату-
шек. Так как головной и хвостовой комплекты работают парал-
лельно от одних и тех же кодовых сигналов, то в случае отказа
основного комплекта резервный комплект обеспечивает все функ-
ции, выполняемые основным комплектом, в том числе предупре-
дительную сигнализацию и контроль заданного направления
движения.
Таким же образом будет обеспечена полная сигнализация
машинисту вспомогательного поезда в случае вывода с трассы
неисправного состава, находящегося перед вспомогательным по-
ездом и сцепленного с ним электрически. В некоторых случаях
из-за неисправности поездных проводов такое соединение не мо-
жет быть осуществлено, поэтому на последующих этапах совер-
шенствования системы «Днепр» необходимо разработать техни-
ческие решения, позволяющие в любых ситуациях организовать
между поездами линию связи, идущую от резервных приемных
катушек.
Частичное резервирование стационарных передающих уст-
ройств АРС достигается посредством схемы контроля сигналь-
ных частот и их уровня. При отклонении частоты или уровня
сигнала от установленных норм осуществляется автоматическое
переключение на резервный комплект. Кроме того, предусмот-
рена вторая ступень резервирования. Она достигается тем, что
поездные устройства выполнены таким образом, что при пропа-
дании одной из сигнальных частот вследствие неисправности на
пути или на поезде обеспечивается возможность движения поез-
да со скоростью не более 40 км/ч, если принимаемая частота 75,
125, 175, 225 или 325 Гц. Это повышает эффективность резер-
вирования устройств.
Обеспечение действия предупредительной сигнализации было
рассмотрено выше. Для задания и контроля направления дви-
жения применен специальный двухчастотный кодовый сигнал,
для передачи которого предусматривается одновременная пере-
дача токов сигнальных частот 225 и 325 Гц.
Высокий уровень надежности функционирования системы,
достигнутый за счет взаимного резервирования комплектов по-
ездных устройств концевых вагонов поезда, позволяет применять
систему в качестве основного средства сигнализации и связи
для организации безопасного движения поездов с заданной про-
пускной способностью на весь расчетный период нахождения
состава на трассе.
Назначение отдельных блоков и элементов системы «Днепр»
(рис. 4.4) следующее:
РЛ— рельсовая линия, содержащая, помимо ходовых рель-
сов, изолирующие стыки, устанавливаемые в случае необходи-
мости точной фиксации границ путевых участков;
РЦ— рельсовая цепь, аппаратура которой фиксирует нали-
чие подвижного состава на контролируемом участке РЛ и це-
лость рельсовых нитей. В состав РЦ входят передатчик и при-
ёмник сигнального тока РЦ, а также устройства защиты и со-
гласования. В бесстыковых рельсовых цепях для каждых двух
приемников смежных путевых участков используется лишь один
передатчик сигнального тока РЦ\
ГСЧ— блок генераторов сигнальных частот 75, 125, 175, 225,
275, 325 и 375 Гц, предназначенных для формирования кодовых
сигналов, несущих информацию на поезд об основном и преду-
предительном значениях допустимых скоростей и о заданном
направлении движения. В состав ГСЧ входит два комплекта ап-
паратуры: основной и резервный;
15Т
ИПУ— индивидуальные передающие устройства, обеспечи-
вающие усиление сигнального тока на частотах 75, 125, 175, 225,
275, 325, 375 Гц до нормативных в РЛ и его фильтрацию, а так-
же согласование с аппаратурой тех РЦ, в которые предпола-
гается передать кодовые сигналы;
ФКС— устройство формирования'кодовых сигналов, обеспе-
чивающее логическую обработку информации о поездном поло-
жении по состоянию путевых реле и о функционировании аппа-
ратуры ГСЧ. В результате такой обработки устройствами ФКС
определяется время и адрес посылки кодового сигнала, его час-
тотный состав и вырабатываются сигналы управления для ИПУ.
В состав аппаратуры ФКС входят, в частности, повторители пу-
тевых реле, управляющие реле по допустимым скоростям дви-
жения поезда (80, 70, 60 и 40 км/ч), реле фиксации поезда и
реле сравнения допустимых скоростей;
ЦВЧ — цепи выбора частот, построенные на контактах реле
устройства ФКС. Эти цепи обеспечивают подключение в нужный
момент времени входа индивидуального усилителя к групповой
зиине сигнальной частоты, которая соответствует поездной ситуа-
ции.и режиму работы — формированию основной или предупре-
дительной составляющей кодового сигнала;
ЛС— линия связи, обеспечивающая передачу информации от
путевых реле расчетного числа РЦ для устройства ФКС;
ЛКС— линия контрольной сигнализации, обеспечивающая
передачу информации о работоспособном состоянии аппаратуры
Т.СЧ для осуществления в случае неисправности соответствую-
щей реконфигурации в составе аппаратуры ФКС;
СВ АП—система внутренней автоматики поезда; обеспечи-
вает’взаимодействие всех элементов вагонного оборудования и
преобразование команды от машиниста и системы в сигналы
управления, в частности, тяговыми двигателями и средствами
торможения на поезде;
КВП— концевой вагон поезда. После получения кодового
сигнала направления движения и фиксации правильного место-
положения машиниста на поезде концевому вагону присваивают
(до следующей смены направления движения) признак «голова»
или «хвост»;
ПУ—пульт управления, объединяющий в себе аппаратные
средства управления поездом и устройства сигнализации для
визуального контроля за работой устройств СВАП и системы;
ТД— тяговые двигатели. Устройство СВАП обеспечиваем их
работу в двух режимах: тяговом и генераторном (электричес-
кое торможение);
ПТ — пневматические средства торможения поезда. Исполни-
тельным элементом ПТ являются тормозные колодки;
ДКТ— датчики контроля эффективности электрического и
пневматического торможения. При неэффективном торможении
ДКТ вырабатывает команду на включение экстренного тормо-
жения;
ПКо, ПКр—соответственно основные и резервные приемные
катушки, индуктивно связанные с рельсовой линией для вос-
приятия сигнальных токов. В системе предусмотрена возмож-
ность. работы ее поездных устройств от одного комплекта при-
емных катушек;
ДС— датчик скорости, размещенный на оси колесной пары
и преобразующий обороты колеса в последовательность пропор-
циональных им электрических импульсов;
ДСУ — блоки дешифрирования, сигнализации и управления;
обеспечивают преобразование и сравнение сигналов от ПК и
ДС, формируют информационные сигналы о допустимой и фак-
тической скоростях движения на ПУ и команды управления для
СВАП на отключение тяговых, двигателей и включение средств
торможения поезда; контролируют бдительность машиниста в
условиях сближения поезда с препятствием;
- ЭПК — электропневматический клапан. По команде от блока
управления, осуществившего сбор и обработку информации от
159
ДКТ всех вагонов состава, ЭПК обеспечивает разрядку воздуш-
ной магистрали для торможения поезда;
ПЛС— поездная линия связи, служащая для обмена сиг-
нальной и управляющей информацией между комплектами аппа-
ратуры концевых вагонов поезда;
КЛК — коммутатор приемных катушек, подключающий ПКо
непосредственно к блокам ДСУ, на том же вагоне, а ПКр —
через ПЛС к блокам ДСУ другого концевого вагона. Командой
на проведение указанной коммутации служит сигнал, сформи-
рованный в блоке ДСУ под воздействием рукоятки реверсора,,
поставленной в положение «Вперед»;
ЛСо, ЛСр — соответственно основной и резервный светофоры
- с сигнальными показаниями о допустимых скоростях движения
поезда. При этом каждый ЛС обеспечивает основную и преду-
предительную сигнализацию.
4.4. Распределение кодовых сигналов
В табл. 4.1 распределения кодовых сигналов (КС) приведе-
ны сигнальные показания о допустимых скоростях, в том числе
при задании направления движения, для каждого сигнала КС,
формируемого сигнальными частотами 75,125, 175, 225, 275
и 325 Гц в комбинациях по две и по одной. При этом в двух-
частотном кодовом сигнале более низкая частота несет основную
информацию о текущем значении допустимой скорости, а более
высокая — предупредительную информацию об ожидаемом на
следующем блок-участке значении допустимой скорости. Если
эта скорость равна или больше значения допустимой скорости
на преследуемой поездом рельсовой цепи, то в качестве второй,
предупредительной, передается сигнальная частота 325 Гц.
В этом случае предупредительное сигнальное показание обес-
печивается горящей лампой PC («Равенство скоростей»).
Поскольку с потерей одной из двух сигнальных частот до-
стоверность принятой информации снижается, то все одиночно
принимаемые сигналы разрешающими сигнальными частотами
(75, 125, 175, 225 и 325 Гц) дешифрируются как сигналы о допу-
стимой скорости 40 км/ч. Это позволяет повысить эксплуата-
ционную надежность системы, при различных..неисправностях
в приемно-передаюших устройствах, повлекших потерю в КС
одной из двух сигнальных частот.
При вступлении поезда на участок с допустимой скоростью
0 км/ч в передаваемом КС предупредительная, информация ис-
ключается, т. е. сигнал содержит только частоту 275 Гц. В ко-
довом сигнале направления движения' КС-Н используется ком-
бинация из сигнальных частот 225 и 325 Гц. При этом сигнал
несет информацию, как, впрочем, и любая из его частот в от-
дельности,- о допустимой скорости 40 км/ч.
На поезде сигнал КС-Н дешифрируется и фиксируется, если
машинист находится в головном вагоне, что определяется по
положению рукоятки реверса в том концевом вагоне, в сторону
которого передается в рельсовую линию кодовый сигнал направ-
.ления.
В связи с возможностью возникновения опасных отказов при
определенных неисправностях в приемно-передающей аппарату-
ре кодовый сигнал КС-56 из системы кодирования исключен.
Цифры в наименовании сигнала КС представляют собой индек-
сы сигнальных частот: 1—75 Гц, 2—125; 3—175; 4 — 225; 5 —
275; 6 — 325 Гц. Учитывая незначительную эффективность пре-
дупредительной информации о допустимой скорости 40 км/ч при
текущем ее значении 40 км/ч, а также использование сигнала
КС-46 для передачи информации о направлении движения
в случае равенства допустимых скоростей (40 км/ч), на данной
и последующей рельсовых цепях в системе принято передавать
кодовый сигнал КС-44. В этом случае как в данной, так и в по-
следующей рельсовых цепях передается сигнальная частота
225 Гц. Если же на последующей рельсовой цепи при сближе-
нии поездов допустимая скорость 0 км/ч, то передается кодовый
сигнал КС-45 в соответствии с табл. 4.1. Аналогично в случай
допустимой скорости 0 км/ч на данной и последующей свобод-
ной рельсовых цепях в обе эти цепи передается'сигнальная ча-
стота 275 Гц.
При разработке принципиальных схем системы необходимо
учитывать особенности использования двухчастотных кодовых
сигналов. В частности, при различного рода повреждениях (лож-
ная занятость рельсовой цепи, размыкание цепей реле и т. п.)
должна исключаться возможность получения на поезде инфор-
мации о более высокой скорости движения по сравнению с до-
пустимой в данной рельсовой цепи.
Для работы состава на линиях, оснащенных устройствами
АРС и ДАУ АРС, в поездных устройствах системы предусмот-
рен переключатель ПД («Переключатель дешифратора»), пере-
страивающий схемы числовой защиты из режима 2/6 (прием
двух сигнальных частот из шести) в режим 1/6. При нахождении
переключателя ПД в положении 1/6 прием сигнала ‘более чем
одной частотой приведет к сигнальному показанию ОЧ. Каждой
частоте из одночастотного сигнала КС соответствует принятое
в системе АРС значение допустимой скорости: 75 Гц — 80 км/ч;
125 — 70; 175 — 60; 225 — 40; 275 Гц —0 км/ч (20 км/ч с кон-
тролем бдительности машиниста). Сигнальная частота 325 Гц
в ДАУ АРС несет, информацию о направлении движения поезда
и о допустимой скорости 40 км/ч. На поезде сигнал с этой ча-
стотой дешифруется и фиксируется, если он воспринят комп-
лектом поездных устройств системы хвостового вагона.
Для линий, имеющих рельсовые цепи с изолирующими сты-
ками и оснащенных только устройствами АРС, информацию о
направлении движения несет передаваемый навстречу поезду
кодовый сигнал частотой 225 Гц с сохранением сигнального по-
казания о допустимой скорости 40 км/ч.
На линиях, оборудованных системой ДАУ АРС, информацию
о направлении движения несет кодовый сигнал частотой 325 Гц,
передаваемый в хвост поезду. После получения этого сигнала
он фиксируется и запоминается поездными устройствами, а при-
емные катушки хвостового вагона отключаются.
4.5. Основные рекомендации по проектированию
В системе «Днепр», как правило, применяют бесстыковые
рельсовые цепи. Допускается применение рельсовых цепей
с изолирующими стыками, в том числе с использованием
аппаратуры БРЦ. Изолирующие стыки устанавливают в тех
случаях, когда необходима точная фиксация границ рельсовой
цепи, например в местах установки светофоров, а также рель-
совой цепи в зоне стрелочных участков, в том числе и пере-
крестных съездов. .
162
В качестве сигнального тока в БРЦ используют амплитуд-
но-модулированные сигналы с несущими частотами 775 и 725 Гц
и частотами модуляции 8 и 12 Гц. При необходимости могут
быть использованы сигналы с несущими частотами 425, 475 и
575 Гц и теми же частотами модуляции (8 и 12 Гц).
При разработке БРЦ для линий метрополитенов минималь-
ное сопротивление изоляции рельсовой линии принято равным
2 Ом-км. Это значение определено исходя из норм удельного
переходного сопротивления между ходовыми рельсами (две
рельсовые нити параллельно) и обделкой (землей), предусмот-
ренного Инструкцией по защите сооружений, конструкций и уст-
ройств метрополитенов от коррозии блуждающими токами
(Цметро МПС № 3986).
Расчетная максимальная длина БРЦ, при которой обеспе-
чиваются все режимы, составляет 300 м. Однако для облегче-
ния проектирования, эксплуатации и повышения типизации уст-
ройств при проектировании рекомендуется максимальную длину
БРЦ принять равной расчетному значению тормозного пути по-
езда по команде АРС от скорости 40 км/ч, т. е. в среднем 120 м.
Минимальную длину принимают равной 25 м.
Во избежание трудностей при регулировке длины БРЦ с об-
щим питающим концом не должны отличаться более чем в
1,5 раза, а длины смежных БРЦ, (приемники которых питаются
от разных передающих комплектов,— более чем в 3 раза.
Допускается, размешать передающую и приемную аппарату-
ру одной и той же БРЦ в релейных помещениях разных
станций.
Для соединения аппаратуры с рельсовой линией применяют
симметричный сигнально-блокировочный кабель с парной скрут-
кой жил. Сопротивление двухпроводной цепи этого кабеля со-
ставляет 47 Ом/км, а рабочая емкость — не более 0,1 мкФ/.км.
Передающие и приемные цепи размещают в разных кабелях.
Для каждого пути применяют отдельные кабели. В кабельной
линии целесообразно предусмотреть свободную пару с выходом
на каждой сигнальной точке, необходимую при выполнении пу-
сконаладочных работ и в процессе технического обслуживания
устройств.
Предельная длина кабеля определяется условиями переда-
чи сигнального тока АРС, прежде всего частотой 75 Гц, и зави-
сит от длины БРЦ и наличия в ее пределах дроссель-трансфор-
маторов. При длинах БРЦ примерно 120 м предельная длина
кабеля составляет 4 км, т. е. аппаратуру можно размещать в ре-
лейных помещениях, удаленных друг от друга на расстояние до
В км. Дублирование жил кабеля во избежание нарушения сим-
метрии не предусматривается.
Схему контроля исправности кабельных целей применяют
при длине кабеля более 2 км. В этом случае рекомендуется при-
менять по два кабеля для питающих и приемных цепей. Два из
163
них применяют для включения передающей и приемной аппара-
туры БРЦ, удаленных на расстояние до 2 км; схема контроля
для них не предусматривается. Другие два кабеля используют
для включения аппаратуры БРЦ, удаленных на расстояние бо-
лее 2 км; для этих кабелей предусматривают схему контроля.
Кабельную линию подключают к рельсам через согласующие
трансформаторы ПОБС-2А с коэффициентом трансформации 38..
Трансформаторы размещают в трансформаторных ящиках вбли-
зи пути. В них же размещаются предохранители и ограничи-
тельные резисторы. Общее сопротивление соединительных про-
водов, перемычек и ограничительного резистора должно быть
в пределах 0,1—0,15 Ом. В этом случае с учетом сопротивления
кабельной линии длиной 2 км (100 Ом) и входного сопротивле-
ния аппаратуры на рабочей частоте (140 Ом) входное сопротив-
ление со стороны вторичной обмотки трансформатора составит
0,25—0,3 Ом. При этом будут обеспечены все режимы работы
БРЦ и зона дополнительного шунтирования в пределах 12—
Дроссель-трансформаторы устанавливают в местах присое-
динения отсасывающих фидеров, установки междупутных пере-
мычек, а также при наличии изолирующих стыков. Установка
дроссель-трансформаторов в других местах не рекомендуется.
Применяют дроссель-трансформаторы ДТМ-0,17 и ДТ-0,6.
Для снижения влияния дроссель-трансформатора на ток АРС
в рельсах, прежде всего при удаленности БРЦ свыше 2 км, пред-
почтительнее применять дроссель-трансформаторы ДТ-0,6. При
этом в местах отсоса тягового тока устанавливают два парал-
лельно включенных ДТ-0,6 вместо одного ДТМ-0,17; в осталь-
ных случаях применяют один ДТ-0,6 либо ДТМ-0,17.
Дроссель-трансформаторы можно устанавливать в любой точ-
ке пути, в том числе и не совпадающей с точкой подключения
согласующего трансформатора, но не чаще, чем через две БРЦ.
Максимальное расстояние между точками подключения соответ-
ствует расстоянию между отсасывающими фидерами.
Междупутные перемычки и отсасывающие фидеры тяговой
сети устанавливают в соответствии с принятыми требованиями
присоединения их к рельсам. При этом длина обходного пути
для сигнального тока БРЦ должна быть не менее 1000 м.
При проектировании БРЦ необходимо учитывать, что заня-
тие и освобождение БРЙ, поездом фиксируется на некотором
расстоянии от точек подключения аппаратуры к рельсам, харак-
теризующих зоны дополнительного шунтирования по приближе-
нию и удалению поезда.
Момент отпускания якоря путевого реле с последующей сме-
ной кодового сигнала зависит от длины зоны дополнительного
шунтирования по приближению, скорости поезда, фактического
замедления путевого реле и других факторов. Сигнальное пока-
зание на поезде с учетом этих факторов и реального времени-
164
замедления реле соответствия СР в поездном сигнальном блоке
может меняться до и после проследования поездом точки под-
ключения аппаратуры. Точку подключения аппаратуры входного
конца первой станционной БРЦ рекомендуется размещать на
расстоянии не менее максимальной длины зоны дополнительного
шунтирования (примерно 25 м) от места остановки последней
колесной пары находящегося на станции поезда.
Кодовые сигналы, несущие информацию о текущем и пред-
стоящем значениях допустимых скоростей, а также о заданном
направлении движения, формируются шестью сигнальными ча-
стотами: 75, 125, 175, 225, 275 и 325 Гц. Использование этих
частот раздельно и в комбинациях по две позволяет получить
21 кодовый сигнал.
' Кодовые сигналы передаются в рельсовую линию навстречу
установленному направлению движения.
Передающие устройства данной сигнальной точки включают-
ся в режим работы предупредительной сигнализации с момента
вступления поезда на предыдущую БРЦ, а с момента занятия
данной БРЦ переключаются в режим основной сигнализации.
При. свободных данной и предыдущей БРЦ кодовые сигналы
в рельсы не передаются.
Кодовый сигнал направления КС-Н (КС-46) передается
в рельсовую линию только перед светофором полуавтоматиче-
ского действия на станциях с путевым развитием с момента за-
дания маршрута и открытия светофора, а также кратковременно
перед выходными светофорами промежуточных станций. При
этом проверяется свободность пути от изолирующих стыков или
точки подключения аппаратуры БРЦ перед поездом не менее
чем на расстояние 360 м. Такое расстояние исключает возмож-
ность ложного приема сигнала КС-Н приемными устройствами
хвостового вагона, находящегося впереди поезда.
Для исключения возможности перчения сигнала направле-
ния в других случаях, кроме указанных ^>1ше, при поездной си-
туации, когда несколько БРЦ имеют в текущий момент времени
одинковое значение допустимой скорости (40 км/ч), вместо ко-
дового сигнала КС-46 передается ток одной сигнальной частотой
225 Гц (КС-4) в обеих кодируемых БРЦ.
Кодовые сигналы передаются в рельсовую линию, как прави-
ло, с выходных концов двух смежных БРЦ, первая из которых
занята поездом, а вторая свободная. Их передающая аппарату-
ра должна работать соответственно в режиме основной и преду-
предительной сигнализации.
При наличии изолирующих стыков и в случае удаления БРЦ
на расстояние солее 2 км, в БРЦ длиной более 120 м, а также
при передаче кодового сигнала направления КС-46 предусматри-
вают передачу сигнальных токов основной и предупредительной
сигнализации из одной точки.
165
4.6. Передающая аппаратура АРС
Для образования, усиления и фильтрации сигналов в систе
ме АРС применяют путевой .генератор ПГ-АЛСМ, путевой уси
литель ПУ1, трансформатор ПТЦ и путевой фильтр ФИ-АЛ СМ
Путевой генератор ПГ-АЛСМ (рис. 4.5) выполнен на плате
реле НШ и предназначен для образования сигналов АРС. Ге-
нератор выполнен на транзисторе VT, в его эмиттерную цепь
включена обмотка 2-3 трансформатора Т. Колебательный контур
образуют индуктивность трансформатора Т (выводы 1-6) и ем-
кость одного из конденсаторов С1—С7, к каждому из которых
может быть подключен подстроечный конденсатор СЮ*—С16*.
Соединяя внешними перемычками трансформатор (внешние вы-
воды 12 и 33) с одним из конденсаторов, генератор настраивают
на одну из сигнальных частот. Стабильность частоты генерато-
ра составляет примерно 0,2%, а при изменении температуры
окружающей среды от —40 до -!-60°С и напряжения питания
от 14,5 до 19,5 В отклонение частоты от поминального значения
не превышает 1 %.
Зависимость частоты генератора от положения установлен-
ных перемычек между выводами приведены ниже:
Частота, Гц 75 125 175 225 275 325 375
Перемычки
между вы-
В0Д2МИ 12-42, 12-23. 12-21, 12-22, 12-13, 12-11 12-32,
-72 33-31 33-71 33-83 33-73 33-8'2 33-81
Как следует из описанного, выше, предусматривается двусто-
роннее отключение конденсаторов задающего контура.
Рис. 4.5. Схема путевого генератора ПГ-АЛСМ
166
Рабочая точка транзистора устанавливается с помощью де-
лителя напряжения на резисторах R7 и R8. Резистор R9* слу-
жит для регулировки, стабилизации и ограничения коллектор-
ного тока транзистора, а также увеличивает эквивалентную доб-
ротность контура за счет снижения эффекта шунтирования его
транзисторными переходами.
Самовозбуждение генератора и поддержание незатухающих
колебаний обеспечивается за счет положительной обратной
связи между выходной и входной цепями генератора. Она об-
разуется благодаря обмотке 3-6 трансформатора, включенной в
базовую цепь транзистора. Включенный между эмиттером и кол-
лектором транзистора конденсатор С8 исключает возможность
самовозбуждения генератора при разомкнутом контуре на вы-
соких частотах. «ч»':
Генератор питается от сети переменного тока; номинальное
напряжение 17,5 В подается на выводы 1-2. Выпрямленное на-
пряжение для питания цепей транзистора снимается с выпря-
мителя на диодах VD1 и VD2 и стабилитронах VD3 и VD4; по-
парное включение диода и стабилитрона стабилизирует выпрям-
ленное напряжение. Резисторы R10—R13 являются ограничи-
тельными. Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения
обеспечивается конденсатором С9\ напряжение пульсаций не
превышает 0,35 В.
При подключении нагрузки сопротивлением 470 Ом к выво-
дам 3-4 выходное напряжение генератора на этих выводах со-
ставляют 4,8—6,5 В. Примерное равенство выходного напряже-
ния на различных частотах обеспечивается включением резисто-
ров R1—R6* в колебательный контур. Их сопротивления выби-
вают из условия получения примерно одинаковой добротности
контура на всех сигнальных частотах и получения напряжения
на выходе в пределах установленных норм.
С выхода генератора сигнал поступает на выход путевого
усилителя ПУ1 и далее на выходной трансформатор ПТЦ
(см. п. 1.4).
Путевой фильтр ФП-АЛСМ предназначен для выделения ос-
новной гармоники усиленного сигнала, поступающего на его
вход с трансформатора ПТЦ. Фильтр обеспечивает также согла-
сование передающих устройств АРС с аппаратурой БРЦ и ка-
бельной линией.
При использовании кодовых сигналов АРС в виде двух одно-
временно передаваемых частот каждая из них передается через
свой фильтр. Этим исключается взаимное влияние трактов пере-
дачи сигнальных частот. Изменение уровня сигнала в.рельсовой
линии одной частоты при передаче ее в комбинации с любой
другой сигнальной частотой не превышает 7 %.
Фильтр ФП-АЛСМ (рис. 4.6) состоит из одного последова-
тельного резонансного контура. Внешними перемычками он мо-
жет перестраиваться на различные частоты. Резонансную часто-
16Г
Pec. 4.6. Схема фильтра ФП-АЛСМ
ту контура перестраивают из-
менением индуктивности транс-
форматора Т при неизменной
емкости контура, .равной
12 мкФ. Для получения этой
емкости устанавливают пере-
мычки 21-83-81. При этом под-
ключаются конденсаторы С1—
СЗ общей емкостью 10 мкФ и
конденсаторы С4 и С5, ем-
кость каждого из них равна
I мкФ. Для более точной под-
стройки, например, с учетом
гут использоваться подстроеч-
ные конденсаторы С6 и С7 емкостью 0,5 мкФ каждый.
Входными для сигнала частотой 125 Ец являются выводы
11-21, а для частот 175, 225, 275 и 325 Гц —выводы 13-21, 22-21,
62-21 и 61-21 соответственно. На частоте 125 Гн включается ин-
дуктивность контура примерно 115 мГн, а на частоте 325 Гц —
примерно 16 мГн. Эквивалентная добротность контура при на-
грузке его на рельсовую цепь через, кабельную линию сопротив-
лением 50 Ом составляет 5—7, собственная же добротность кон-
тура без нагрузки составляет около 12—17.
Выходными для всех сигнальных частот являются выводы
21-42. Емкостный выход фильтра обеспечивает практически бес-
препятственное прохождение через него сигналов БРЦ, имеющих
Фильтр разработан для применения на железных дорогах
в системе частотной АЛС, в которой сигнальный ток частотой
75 Гц не используется (он используется в числовой АЛСН).
Поэтому настройка его на частоту 75 Гц не предусмотрена.
Однако в системе АРС метрополитенов такая необходимость
возникает. Для настройки фильтра на частоту 75 Гц используют
ту же индуктивность, что и при настройке на частоту 125 Гц
(вывод //), а емкость контура увеличивается с 12 до 32 мкФ
Для этого установкой дополнительных перемычек 21-41-43 вклю-
чаются имеющиеся в фильтре конденсаторы С8=4 мкФ и С9 =
= 2 мкФ, а также дополнительные внешние конденсаторы общей
емкостью 14 мкФ, подключаемые к выводам 21-42.
При необходимости настройки фильтра на частоту 375 Гц
используют индуктивность, предусмотренную для настройки
фильтра на частоту 325 Гц (т. е. выводы 61-21), а емкость кон-
тура уменьшается с 12 до 9 мкФ. Это достигается включением
конденсаторов С4—С9 установкой перемычек^83-81-71-72-41-43.
Выходными выводами при этом являются 42-83.
При использовании фильтра ФП-АЛСМ в резонансных рель-
совых цепях переменного тока частотой 50 Гц вход его вклю-
168
чается аналогично, однако выходными являются выводы 42-11.
Индуктивный выход обеспечивает беспрепятственное прохожде-
ние сигналов рельсовых цепей, имеющих более низкую (50 Гц)
сигнальную частоту
В резонансных рельсовых цепях фильтр ФП-АЛСМ исполь-
зуют также в качестве заграждающего, настроенного на частоту
225 Гц. Он включается при передаче сигнального тока частотой
75 Гц для подавления третьей гармоники, оказывающей мешаю-
щее влияние. В этом случае индуктивность и емкость образуют
параллельный колебательный контур, причем используется вы-
вод 11 фильтра, что соответствует индуктивности 13 мГн, а ем-
кость конденсаторов уменьшается до 3,5—4 мкФ. Для такого
включения устанавливают .перемычку между выводами 41-11
(емкость 4 мкФ соединяется параллельно индуктивности транс-
форматора 7), а сам параллельный контур включается последо-
вательно в цепь передачи сигнала частотой 75 Гц через выводы
41-42.
Ранее выпускались и находятся в эксплуатации генераторы
ПГ-АЛС, ПГ-75 и фильтры ФП-АЛС. Генератор ПГ-АЛС по
устройству аналогичен генератору ПГ-АЛСМ, однако не обес-
печивает генерацию сигнала частотой 75 Гц. Поэтому его при-
меняют совместно с генератором ПГ-75. Для рельсовых цепей,
в которых сигналы частотами 75 и 375 Гц не используют, гене-
раторы ПГ-АЛС и ПГ-АЛСМ взаимозаменяемы. Необходимо
однако при этом учитывать, что в генераторах ПГ-АЛСМ пред-
усматривается двухполюсное отключение конденсаторов колеба-
тельного контура в отличие от однополюсного в генераторах
ПГ-АЛС, поэтому при за?лене ПГ-АЛС на ПГ-АЛСМ требуется
устанавливать дополнительные перемычки на внешних выводах
в соответствии с его принципиальной схемой.
Схема и устройство фильтра ФП-АЛС аналогичны фильтру
ФП-АЛСМ, поэтому они являются взаимозаменяемыми.
4.7. Групповые устройства
При централизованном размещении и сосредоточении боль-
шого количества аппаратуры рельсовых цепей в одном пункте
целесообразно применять групповые устройства для формиро-
вания сигналов АРС. В принципиальной! схеме групповых уст-
ройств (рис. 4.7, а) содержится семь основных и один резервный
(рис. 4.7,6) комплекты аппаратуры. Каждый из комплектов со-
держит генератор G типа ПГ-АЛСМ, путевой усилитель У типа
ПУ2, выходной трансформатор ВТ типа ПТЦ, путевой фильтр Ф
типа ФП-АЛСМ и контрольное реле А типа АНВШ2-2400 с мо-
стовой схемой выпрямления и последовательно включенными ка-
тушками.
Кроме того, для настройки на частоту 75 Гц фильтров Ф1
и резервного ФР в их состав включен для каждого (основного
и резервного) комплекта набор конденсаторов общей емкостью
14 мкФ.
.В комплектах основной аппаратуры каждый из генерато-
ров G настраивают на одну из семи сигнальных частот с .помо-
щью двух постоянно включенных перемычек. С выхода генера-
тора сигнал подается на вход усилителя <и далее на выходной
трансформатор. Мощность на выходе усилителя составляет
10 В-А, что позволяет подключать к выходному трансформатору
входы путевых усилителей всех БРЦ, аппаратура которых раз-
мещается на данной станции, так как входная мощность усили-
теля ПУ1 составляет примерно 50 мВт.
Фильтры Ф1—Ф7 с соответствующими контрольными реле
1К—7К обеспечивают контроль вырабатываемой генератором
частоты и уровня сигнала в заданных пределах. Контрольные
реле К подключаются к фильтрам Ф1 и Ф2 через выходы 13-62,
а к фильтрам ФЗ—Ф7 — через выводы 13-22.
Шины сигнальных частот Ш75, Ш125, Ш175, Ш225, Ш275,
Ш325, Ш375 подключаются к аппаратуре их формирования с по-
мощью цепей аварийного переключения основной и резервной
аппаратуры. Эти цепи, выполненные на контактах повторителей
контрольных реле П1К — П7К, построены так, чтобы осуществ-
лялось двустороннее отключение шины от ее неисправного ком-
плекта аппаратуры с приоритетом для подключения комплекта
резервной аппаратуры к шине сигнальной частоты, несущей ин-
формацию о более высокой допустимой скорости. Этим дости-
гается более высокая эксплуатационная надежность устройств,
так как при одновременной неисправности двух комплектов бу-
дет замещен комплект, обеспечивающий передачу сигнала о бо-
лее высокой допустимой скорости движения, и отказ не окажет
существенного влияния на пропускную способность линии.
Повышению надежности работы групповых устройств служит
также подключение концов сигнальных шин к двум разным точ-
кам на выходе комплекта аппаратуры.
В схеме комплекта резервной аппаратуры (см. рис. 4.7,6)
одна из семи сигнальных частот формируется резервным гене-
ратором GP, перестраиваемым контактами контрольных реле
1К—7К. При централизованном размещении аппаратуры в отап-
ливаемых релейных помещениях нет опасности появления об-
ходных цепей вследствие снижения изоляции монтажа. Поэтому
для упрощения генератор перестраивают однополюсным пере-
ключением, а для включения других выводов конденсаторов
устанавливают постоянные перемычки. Нормально в режиме
контроля, когда резервный комплект от сигнальной шины отклю-
чен, генератор GP настроен на частоту 275 Гц. Работа резерв-
ного комплекта контролирует реле РК, подключенное к выводам
13-22 фильтра ФР через последовательно включенные фронто-
вые контакты реле П1К и П2К, а к выводам 13-62 — через ты-
ловые контакты этих реле.
Фильтр ФР перестраивается на необходимую сигнальную час-
тоту изменением индуктивности, а на частоты 75 и 325 Гц —
также и изменением емкости. Выводы фильтра для получения
необходимого значения индуктивности и емкости, а также ем-
кости внешнего конденсатора, подключаемого к фильтру, сле-
дующие:
75 125 175 225 275 325 375
11 11 13 22 62 61 61
внутренняя 19
внешняя..............12
общая 31
12
12
Для более точной настройки фильтра можно использовать
два. внутренних конденсатора емкостью 0,5 мкФ каждый, под-
ключенные к выводам 71 и 72.
Групповые устройства заменяют лишь генераторы ПГ-АЛСМ
всех .БРЦ. Путевые усилители, трансформаторы и фильтры со-
храняются индивидуальные. Поэтому групповые устройства це-
лесообразно применять при 20 БРЦ и более, аппаратура кото-
рых размещается в одном релейном помещении.
4.8. Пут
На линиях метрополитенов в БРЦ используют ту же аппа-
ратуру, что и в системе ЦАБ. Амплитудно-модулированный сиг-
нал формируется генератором ГРЦ (рис. 4.8).
Установкой внешних перемычек генератор настраивают на
одну из-несущих частот: 12-21 — 475 Гц; 12-13 — 725 Гц; 12-11 —
Ряс. 4.8. Принципиальная схема БРЦ
775 Гц. Для выработки модулирующей частоты 12 Гц устанав-
ливают перемычку на выводы 33-41-42, а для генерирования ча-
стоты 8 Гц установка внешних перемычек не требуется. Полу-
чение на выходе генератора модулированного по амплитуде сиг-
нала обеспечивается установкой перемычки 4-32.
С выводов 3-31 генератора ГРЦ сигнал подается на входные
выводы 13-22 путевого усилителя У1 типа ПУ1. К его выходным
выводам 3-23-4 подключена первичная обмотка выходного транс-
форматора ВТ1 типа ПТЦ. Изменением числа витков его вторич-
ной, секционированной, обмотки регулируют напряжение сигна-
ла БРЦ. Далее этот сигнал поступает на вход фильтра Ф/,
тип (ФП11,14,15 или ФП8,9) которого выбирается в зависимо-
сти от несущей частоты. Для Ф.П11,14,15 это частоты 575, 725 и
775 Гц, а для ФП8,9—.425 и 475 Гц. Фильтр настраивают
на нужную частоту подбором конденсаторов необходимой сум-
марной емкости с помощью внешних перемычек.
Выход фильтра Ф1 11-12 последовательно соединяется с вы-
ходом фильтра Ф2 типа ФП-АЛСМ и подключается к кабель-
ной линии через резистор R1 сопротивлением 100 Ом. Измене-
нием сопротивления этого .резистора добиваются постоянного
сумтларного сопротивления 1С0 Ом резистора R1 и жил кабеля.
При удалении аппаратуры БРЦ более чем на 2 км резистор
из схемы исключается.
Кабельная линия подключается к рельсам через согласую-
щий трансформатор СТ типа ПОБС-2АУЗ с коэффициентом
трансформации 38. При этом входными являются выводы пер-
вичной обмотки /1—Л с перемычкой /2—Л, а выходными — вы-
воды //3—1П3 с перемычкой 1Ц—1П\. Трансформаторы СТ не-
обходимо размещать в трансформаторных ящиках вблизи пути
.« соединять с рельсами перемычками из провода сечением не
При наличии дроссель-трансформатора его дополнительную
обмотку для подключения аппаратуры БРЦ не используют.
Аппаратуру приемного конца БРЦ подключают к рельсам
по схеме, аналогичной подключению аппаратуры питающего
конца. В ее состав для каждой точки подключения входят два
последовательно включенных по входу приемника смежных
БРЦ. Для приема сигналов БРЦ применяют приемники
ПРЦМ14-8, ПРЦМ14-12, ПРЦМ15-8, ПРЦМ15-12, ПРЦМ9-8,
ПРЦМ9-12.
Для повышения устойчивости работы путевого реле при про-
следовании поездом границы зоны дополнительного шунтирова-
ния, когда напряжение на входе приемника по -мере приближе-
ния или удаления поезда снижается и наблюдается некоторая
флюктуация уровня сигнала, к выводам 23-62 блока ПРЦМ под-
ключается фронтовой контакт своего путевого реле или его по-
вторителя.
^тевого реле золь состоя- правляющих их ложного гояния и за- г-боэ 1-бО!Л
Включение в цепь питания
путевого реле тыловых кон-
тактов управляющих реле пре-
дыдущей рельсовой цепи с па-
раллельным ИМ Лплитлйнм
контактом этого пу
обеспечивает контр
ния указанных уп
реле на отсутствие
возбужденного сост
липания якорей.
Индивидуальная аппарату-
ра почти каждой рельсовой
цепи содержит реле фиксации м
хвоста поезда ФХ и реле сравнения допустимых скоростей СДС
(рис. 4.9). Реле ФХ отсутствует в комплектах индивидуальной
аппаратуры последних в тупиках рельсовых цепей, а для реле
СДС исключением являются только те рельсовые цепи, макси-
мальная допустимая скорость на которых меньше 60 км/ч,,
например на соединительных ветках или в оборотных тупи-
Реле ФХ контролирует по состоянию путевых реле нахожде-
ние на рельсовой цепи хвостового вагона поезда. Его контакты
участвуют в формировании запрещающего кодового сигнала
КС-5 для посылки поезду с момента его вступления на послед-
нюю свободную до препятствия рельсовую цепь.,
Реле СДС предназначено для фиксации снижения допусти-
мой скорости на своей рельсовой цепи по отношению к предыду-
щей смежной рельсовой цепи. Схема реле СДС построена на
контактах управляющих реле и повторителей путевых реле ука-
занных рельсовых цепей.
Лри свободное™ данной и предыдущей рельсовых цепей ре-
ле СДС находится под током, получая питание через фронтовые
контакты повторителей путевых реле. Процесс сравнения допу-
стимых скоростей начинается с момента вступления поезда на
предыдущую рельсовую цепь, когда обесточивается ее путевое
реле с повторителями, и продолжается до вступления поезда на
свою рельсовую цепь для данного реле СДС. С этого момента
реле прекращает получать питание, поскольку обесточиваются-
управляющие реле предыдущей рельсовой цепи. При осуществ-
лении сравнения допустимых скоростей возбужденному состоя-
нию реле СДС соответствует равенство допустимых скоростей
или более высокая допустимая скорость на своей рельсовой це-
пи по отношению к предыдущей. В противном случае реле СДС
обесточено. „ х
Фронтовой контакт реле СДС в схеме выбора частот обес-
печивает наличие в формируемом кодовом сигнале частоты
325 Гц' несущей предупредительную информацию как минимум
175
•о равенстве допустимых скоростей на преследуемой и следую-
щей свободной перед поездом рельсовых цепях. Тыловой кон-
такт реле СДС совместно с контактами управляющих реле в схе-
ме выбора частот обеспечивает введение в состав кодового сиг-
нала той частоты, которой соответствует фактическое значение
допустимой скорости на первой свободной перед поездом рель-
совой цепи. Тем самым обеспечивается передача на поезд пре-
дупредительной информации о предстоящем со следующей рель-
совой цепи снижения допустимой Скорости с указанием ее кон-
кретного значения.
Вход усилителя кодовых сигналов подключается к шинам
сигнальных частот групповых устройств контактами реле СДС
и управляющих реле; последние возбуждаются через контакты
путевых реле или их повторителей (рис. 4.10). Управляющие
реле 40У, 60У, 70У и 80У проверяют свободность пути служеб-
ного и экстренного торможения от скоростей 40, 60, 70 и 80 км/ч
соответственно.
Последовательное включение в схеме тыловых контактов
управляющих реле с приоритетом более разрешающей сигналь-
ной частоте обеспечивает независимое подключение индивиду-
альных устройств к необходимой шине, даже если одно из про-
межуточных управляющих реле потеряло питание из-за неис-
правности.
При работе индивидуальных устройств в режиме предупре-
дительной сигнализации фронтовыми контактами реле СДС осу-
ществляется подключение к шине Ш325, сигнальная частота ко-
торой несет информацию о равенстве скоростей, а тыловой кон-
такт реле СДС осуществляет подключение к шинам через кон-
такты управляющих реле, определяющих допустимую скорость,
которая меньше максимальной допустимой скорости на предыду-
щей рельсовой цепи. На рис. 4.10, а это общий контакт управ-
ляющего реле 2-7ОУ при максимальной допустимой скорости на
предыдущей рельсовой цепи 1 80 км/ч, а на рис. 4.10, б — осевой
контакт 2-4ОУ, поскольку максимальная допустимая скорость на
рельсовой цепи 1 60 км/ч. Эти схемы предотвращают формиро-
вание кодового сигнала с предупредительной частотой, несущей
информацию о более высокой допустимой скорости, чем макси-
мальная на последуемой поездом предыдущей рельсовой
Управляющие цепи передачи сигнальных частот обеспечи-
вают три режима работы индивидуальных устройств. В первом
режиме, когда в пределах своей и предыдущей рельсовых це-
пей отсутствует поезд, вход индивидуального усилителя отклю-
чен и замкнут через резистор R2 типа МЛТ-2 сопротивлением
220 Ом фронтовыми контактами повторителей путевых реле
своей и предыдущейгрельсовых цепей.
Работа во втором режиме (режим предупредительной сиг-
нализации) начинается с момента вступления поезда на пре-
дыдущую рельсовую цепь, когда обесточивается ее путевое реле
с повторителями. В этом случае вход усилителя подключается
' к сигнальным шинам через контакт реле СДС.
Третий режим (режим основной сигнализации) обеспечивает-
ся с момента вступления поезда на рельсовую цепь контактами
обесточившегося повторителя путевого реле. При этом проверя-
ется свободность впереди лежащей рельсовой цепи. В случае ее
занятости впереди идущим поездом через тыловой контакт реле
фиксации хвоста усилитель подключается к шине Ш275.
Для рельсовой цепи, на которой максимальная допустимая
скорость выше, чем на предыдущей (см. рис. 4.8), схема управ-
ляющих цепей передачи (УЦП) сигнальных частот дополнена
контактами реле ФХ своей рельсовой цепи и повторителя путе-
вого реле предыдущей.
Включение этих контактов в соответствии со схемой не до-
пускает в случае ложной занятости своей БРЦ формирование
кодового сигнала с предупредительной частотой, соответствую-
щей более высокой допустимой скорости, чем в зоне ограниче-
ния скоростей.
В тех случаях, когда зона ограничения охватывает несколько
БРЦ, вместо контакта П1П включаются контакты повторителей
путевых реле всех входящих в ее состав БРЦ, расположенных
на расстоянии 360 м от конца зоны ограничения. При большем
расстоянии возможность восприятия ложных сигнальных частот
исключается из-за естественного затухания сигналов в рельсовой
линии.
Такое построение схемы, повышая безопасность движе-
ния в случае появления неисправностей, несколько ухудшает
нормальную работу устройств. Включение контакта П1П
(см. рис. 4.7,6) приводит к тому, что при нагоне первого поезда,
находящегося на рельсовой цепи 2, вторым поездом, когда им
будет занята рельсовая цепь 1, тыловым контактом П1П вход
усилителя подключается к шине с сигнальной частотой, несущей
информацию о допустимой скорости, равной скорости ограниче-
ния в рельсовой цепи, предыдущей 1 (на рис. 4.7, б 6Q км/ч вме-
Однако этот недостаток не является существенным и не при-
ведет к ухудшению нормального действия устройств.
Фильтр 2Ф2 (рис. 4.11, о) ФП-АЛСМ имеет резонансные ча-
стоты 125, 175, 225, 275 и 325 Гц, которым соответствуют выво-
ды И, 13, 22, 62 и 61. При этом емкость резонансного контура
остается постоянной (11,5 мкФ) и подбирается внешними пере-
мычками на выводах фильтра 21-71-81. Для передачи частотного
сигнала в рельсовую линию используют емкостный выход филь-
тра (выводы 42-21). Для настройки фильтра на частоту 75 Гц
используются внешние конденсаторы общей емкостью 12 мкФ
и собственные конденсаторы (выводы 41 и 43) общей емкостью
=80 км/ч (a) h при
Рис. 4.12. Принципиальная схема раз-
L13. Схема коммутации вых
ных цепей
6 мкФ, которые подключаются к конденсаторам основной емко-
сти контактом управляющего реле 2-8ОУ в третьем режиме ра-
боты индивидуальных устройств (повторитель путевого реле соб-
ственной рельсовой цепи обесточен). Для точной подстройки
фильтра служат два внутренних конденсатора емкостью 1 мкФ
(вывод 83) и 0,5 мкФ (вывод 72), а также внешний конденса-
тор емкостью 2 мкФ из набора конденсаторов общей емкостью
14 мкФ.
В первом режиме работы индивидуальных устройств фильтр
2Ф2 настроен на частоту 325 Гц. Контактами реле 2СДС и П2П
осуществляется перестройка фильтра 2Ф2 из второго режима
в третий.
Схема (рис. 4.11,6) содержит дополнительные контакты ре-
ле 2ФХ своей рельсовой цепи и повторителя путевого реле пре-
дыдущей рельсовой цепи, которые -сингтронно перестраивают
фильтр в соответствии с работой аналогичной группы контактов
в схеме управляющих цепей передачи сигнальных частот.
Принципиальная схема ’ цепей раздельной регулировки
сигнальных токов (ЦРР) (рис. 4.12) служит для приведения
сигнальных токов к нормативным значениям с учетом сигналь-
ных частот, длин /рельсовых цепей и условий передачи кодовых
сигналов — из одной или двух-точек. Схема ЦРР обеспечивает
раздельную регулировку токов трех ‘групп сигнальных частот:
I группа —75—125 Гц; II группа— 175, 225 и 275 Гц; III груп-
па—325 (375) Гц.
Группы I и II разделяются контактом управляющего реле
7ОУ, а ток на частоте 325 Гц~ регулируется отдельными прово-
дами, присоединяемыми к фронтовым контактам реле СДС. Кон-
такт повторителя путевого реле ПП и связанный с ним контакт
управляющего реле 7ОУ вводятся в те?: случаях, когда кодиро-
вание осуществляется из двух точек, а также при кодировании
смежных рельсовых цепей в режиме основной и предупреди-
более. В этом случае в режиме предупредительной сигнализации
потребуется более высокое значение сигнального тока для ус-
тойчивого его восприятия на поезде.
ло
Схема коммутации выходных цепей (КВЦ) (рис. 4.13) пред-
назначена для подключения одного индивидуального комплекта
ФПКС к разным БРЦ в зависимости от режима его работы.
Узел КВЦ применяют, если рельсовые цепи разделены изоли-
рующими стыками, а также в случае удаления БРЦ на расстоя-
ние более 2 км.
Конденсаторы 1С и 2С емкостью по 10 мкФ каждый посто-
янно включены в схему БРЦ (см. п. 4.2).
В качестве реле П2Л можно применять повторитель путевого
или вспомогательного реле. Реле П2П выбирают типа-
НМПШ2-2500, контакты этого реле представляют собой брон-
зовые пружины с наклепами из металлокерамического сплава.
Оглавление
1.4. Передающая аппаратура БРЦ
19
26
2.2. Обобщенный метод исследования рельсовых цепей .
2.3. Оптимизация параметров тональных рельсовых цепей
54
54
66
70
контактной сети и междупутных перемычек
2.7. Рельсовые цепи систем АБТс и ЦАБс...................
2.8. Параметры рельсовых цепей автоблокировки АБТс и ЦАБс
2.9. Структура автоблокировки систем АБТс и ЦАБс . .
88
98
106
рующих стыков ........
3.1. Назначение н принципы построения
3.2. Оценка частоты сигнального тока в
границах блок-участков........
3.3. Аппаратура рельсовых цепей ТРЦ4
118
118
122
124
130
181
4.1. Общие сведения ...................
4.2. Резервирование устройств АРС
4.3. Принципы построения системы «Днепрэ
4.7. Групповые устройства
4.8. Путевые устройства
132
137
142
152
152
153
454
160
162
166
169
173
Дмитриев Валентин Степанович,
Минин Владимир Анатольевич
ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА» ИЗДАТЕЛЬСТВО
«ТРАНСПОРТ»
готовятся К ИЗДАНИЮ книги
АСС Э. Е. Кабели и провода для устройств СЦБ и связи:
Справочник.— 1992.— 20 л.
Приведены электрические и механические характеристики ка-
белей, проводов и шнуров наружной и внутренней установок,
области их применения, данные о станционных и линейных соо-
ружениях связи, цепях электропитания, токораспределении и за-
землении устройств СЦБ и связи, воздушных линий.
АРКАТОВ В. С., БАЖЕНОВ А. И, КОТЛЯРЕНКО Н. Ф.
Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник.—
2-е изд., перераб. и доп.—1992 — 32 л.
Приведены основные положения технических нормативных
материалов, необходимых для проектирования, строительства и
всех основных видов рельсовых цепей и их элементов. 1-е изд.
вышло в Г982 г.; 2-е изд. дополнено сведениями о рельсовых цепях
для участков с пониженным сопротивлением балласта, тональных
рельсовых цепях для системы централизованной автоблокировки.
Для инженерно-технических работников.
ЛИСЕНКОВ В. М. Безопасность технических средств в си-
стемах управления движением поездов.— 1992.— 15 л.
Рассмотрены конкретные способы обеспечения безопасности
технических средств систем управления движением поездов. Да-
на оценка эффективности методов обеспечения безопасности, ос-
нованных на аппаратной или программной избыточности, с авто-
нонтролем отказов или с их внешним контролем, отличающимся
еиециальными приемами снижения числа опасных отказов или
Для научных и инженерно-технических работников, связан-
ных с разработкой и обслуживанием технических средств управ-
ления движением поездов.
принимаются
энном «Транспортная книга» (107078, Москва, Садовая Спасская
ул., д. 21). Отдел «Книга — почтой» указанного магазина (110114,
Москва, 1-й Павелецкий пр., д. 1/42, корп. 2) и отделения изда-
тельства • высылают литературу по почте наложенным платежом.
Заказать книги можно также непосредственно в отделе книжной
торговли издательства «Транспорт» (1C30SF, Москва, ул. Сре-
тенка, д. 27/29).