2020-05-13
1099
Элементы рельсовой линии. Рельсовая линия представляет собой рельсовые нити, состоящие из звеньев длиной 12,5 и 25 м (стыковой путь) или плетей длиной, достигающей длины перегона (бесстыковой путь;, отдельные звенья или плети i, J соединяются при помощи стальных накладок 4, затянутых болтами 3, образуя рельсовые стыки. Увеличение электрического сопротивления рельсового стыка сигнальному току из-за образования ржавчины на внутренних поверхностях рельсов и накладок, попадания грязи между рельсами и накладками или в места болтовых соединений может привести к нарушению нормальной работы рельсовой цепи. Сопротивление стыка может изменяться от тысячных долей ома до нескольких ом. Для обеспечения устойчивой работы рельсовой цепи необходимо, чтобы сопротивление стыков было минимальным. Для уменьшения сопротивления рельсовых стыков, т.е. для улучшения токопроводности стыков, устанавливаются стыковые рельсовые соединители 2 и 6.
Согласно Нормам технологического проектирования устройств СЦБ рельсовые цепи должны проектироваться с применением приварных стыковых рельсовых соединителей:
на участках с электротягой постоянного тока — медных сечением 70 мм2 или сталемедных сечением 120 мм2;
на участках с электротягой переменного тока — медных сечением 50 мм2, сталемедных сечением 70 мм2 или стальных сечением 120 мм2; на участках с автономной тягой — стальных.
Приварной стыковой соединитель представляет собой гибкий проволочный трос 1 (медный, стальной оцинкованный или сталемедный), заваренный по концам в стальные манжеты 2.
Стыковые соединители должны дублироваться в следующих случаях: на перегонах —* на всех рельсовых стыках; на станциях — на главных и боковых путях, по которым предусматривается безостановочный пропуск поездов, а также по маршрутам следования пассажирских и пригородных поездов.
Основные стыковые соединители привариваются к шейке рельса, дублирующие приварные — к подошве рельса. В качестве дублирующих также могут применяться штепсельные стальные или сталемедные стыковые соединители.
Штепсельный стыковой соединитель состоит из двух проволок /, концы которых приварены к головкам 2штепселей 5. Штеп-сели забиваются в просверленные в рельсах отверстия. Для того чтобы избежать повреждения колесами подвижного состава, штепсельные соединители закрепляются в специальных держателях—клипсах. Диаметр каждой проволоки у стальных штепсельных соединителей — 5 мм, у сталемедных — 4 или 6 мм.
Для обеспечения протекания сигнального тока по элементам стрелочных переводов в разветвленных рельсовых цепях устанавливаются стрелочные соединители — штепсельные стальные или сталемедные. Стальные соединители имеют длину 600; 1200; 3300 и 6700 мм и диаметр троса 6,2 или 8,2 мм. Сталемедные соединители также имеют длину 600; 1200; 3300; 6700 мм, а диаметр троса — 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 4,0 мм. Количество проводов у сталемедных стрелочных соединителей может быть 2,3,4 или 6.
Соединители, используемые для обеспечения протекания обратного тягового тока по элементам стрелочных переводов, называют электротяговыми. Электротяговые соединители имеют гаечное крепление к рельсу.Медные соединители имеют длину 600; 1200; 2800 или 3300 мм, площадь поперечного сечения 50 или 70 мм2. Соединители сечением 50 мм2 применяются на участках с электротягой переменного тока, сечением 70 мм2 — на участках с электротягой постоянного тока. Сталемедные соединители имеют длину 900; 1500; 2600; 3300; 3500; 3800 или 4500 мм, площадь поперечного сечения 70; 95 или 120 мм2. Сталеалюминиевые соединители имеют длину 900; 1500; 2600; 3300; или 3800 мм, площадь поперечного сечения 70 или 150 мм2. Увеличение площади поперечного сечения позволяет использовать соединители для пропуска большего обратного тягового тока. Например, сталеалюминиевые элекгро-тяговые соединители сечением 70 мм2 рассчитаны на ток 225 А, диаметром 150 мм2 — на ток 445 А.
Технические характеристики рельсовых стыковых, стрелочных и электротяговых соединителей различных типов.
Участки пути, оборудованные рельсовыми цепями, отделяются друг от друга изолирующими стыками. Изолирующие стыки обеспечивают электрическую изоляцию смежных рельсовых цепей для того, чтобы сигнальный ток рельсовой цепи не оказывал влияния на работу путевых приемников других рельсовых цепей.
Применяются следующие типы изолирующих стыков: с объемными металлическими накладками; клееболтовые; клееболтовые сборные (с металлокомпозитными накладками); с композитными накладками.
Наиболее распространены изолирующие стыки с объемными металлическими накладками, устроенные следующим образом: две накладки 1 и 5, изолированные от рельса 3 изолирующими прокладками (боковыми 2Ь 4 и нижней у стянуты болтами 7. Болты изолированы от рельсов изолирующими втулками 6, а смежные рельсы друг от друга — стыковой изолирующей прокладкой 9. Монтаж таких изолирующих стыков производится непосредственно на месте установки.
В клееболтовом изолирующем стыке накладки 7, 5 и болты 6 изолируются от рельсов 3 и друг от друга при помощи специальной клеевой массы 2, 4, состоящей из нескольких слоев стеклоткани, пропитанной эпоксидным клеем (эпоксидной смолой). Торцы смежных рельсов также изолированы друг от друга изолирующими прокладками. Такие стыки изготавливаются в заводских условиях как единое целое с рельсами, и поэтому обладают более высокой механической прочностью, чем изолирующие стыки с металлическими накладками. Однако в случае выхода клееболтового изолирующего стыка из строя его ремонт невозможен, а замена требует замены рельсов, что в условиях интенсивного движения поездов не всегда представляется возможным.
Для сокращения эксплуатационных расходов, связанных с заменой изолирующих элементов разработаны сборные клееболтовые изолирующие стыки, установка которых может производиться непосредственно на месте при капитальном ремонте пути, сплошной смене рельсов или в процессе текущего содержания пути. Устройство клееболтового изолирующего стыка с металлокомпозитными накладками показано на рис. 5.8, б, где обозначены: 7, 4— накладки; 2— изолирующая втулка; 3 — рельс; 5— изолирующая прокладка; 6— гайка; 7— болт; 8— металлическая обечайка. Применение клея холодного отвердевания позволяет производить монтаж изолирующего стыка непосредственно в пути.
В последние годы широко применяются изолирующие стыки с композитными накладками разработки НПП «АпАТэК».
Изолирующие стыки «АпАТэК» характеризуются высокой прочностью и повышенными усталостными характеристиками, обладают хорошими антикоррозийными свойствами и низким влагонасы-щением, грибостойкостью, не подвержены воздействиям кислотных и щелочных продуктов, а также нефтепродуктов и масел. Композитные накладки не подвержены излому, а для крепления элементов изолирующего стыка используются высокопрочные детали.
Изолирующие стыки также устанавливаются для исключения шунтирования рельсовых цепей элементами стрелочных переводов и глухих пересечений. На рис. 5.10 и 5.11 [52] показаны места установки изолирующих стыков, рельсовых стыковых, стрелочных и электротяговых соединителей на стрелочных переводах (рис. 5.10, а),
и двойных перекрестных съездах, а также на глухих пересечениях.
Дроссель-трансформаторы используются на электрифицированных участках и предназначены для пропуска обратного тягового тока в обход изолирующих стыков, подключения аппаратуры рельсовых цепей к рельсам, подключения отсасывающих фидеров тяговых подстанций, заземления на рельсы путевых устройств СЦБ, релейных шкафов, искусственных сооружений.
Основными элементами дроссель-трансформатора являются магнитопровод и две обмотки — основная 1 и дополнительная б. Магнитопровод выполнен из листовой электротехнической стали в виде сердечника 5 или сердечника с ярмом 4, между которыми имеется воздушный зазор. Электрические схемы обмоток дроссель-трансформаторов. Количество витков в обмотках определяется типом дроссель-трансформатора и коэффициентом трансформации. Основная обмотка состоит из двух секций и имеет три вывода. Крайние выводы Al, А2 основной обмотки дроссель-трансформатора соединены с выводами Я 11, которые соединяются с рельсами дроссельными перемычками. Средний вывод К основной обмотки соединен с выводом 10,который соединяется междроссельной перемычкой со средним выводом дроссель-трансформатора смежной рельсовой цепи для пропуска обратного тягового тока в обход изолирующих стыков. Кроме того, к средним выводам дроссель-трансформаторов подсоединяются отсасывающие фидеры тяговых подстанций, заземляемые конструкции (устройства), а также средние точки дроссель-трансформаторов других рельсовых цепей для пропуска обратного тягового тока. К выводам Б1, Б2 дополнительной обмотки при помощи кабеля подключается аппаратура рельсовой цепи.
Магнитопровод и обмотки размещаются в чугунном корпусе 2, закрытом крышкой 3с резиновым уплотнителем. У сдвоенных дроссель-трансформаторов типа 2ДТ в одном корпусе размещены два магнитопровода с обмотками; средние выводы К основных обмоток соединены внутри корпуса и имеют общий внешний средний вывод. Для разделки кабеля,подводимого к дроссель-трансформатору, служит муфта 7, закрепленная на корпусе. Для охлаждения обмоток в корпус дроссель-трансформатора заливается трансформаторное масло. В корпусе имеются закрытые пробками отверстия для контроля уровня и слива масла.
На участках с электротягой постоянного тока применяются дроссель-трансформаторы типов ДТ-0,2-500, ДТ-0,6-500, ДТ-0,2-1000, ДТ-0,6-1000, ДТ-0,2-1000М, ДТ-0,6-1000М, ДТ-0,2-1500, ДТ-0,4-1500; на участках с электротягой переменного тока — ДТ-1 -150,2ДТ-1-150, ДТ-1-300, 2ДТ-1-300; на станциях стыкования электротяги постоянного и переменного тока — ДТ-0,6-500С. Дроссель-трансформаторы ДТ-0,2-1500, ДТ-0,4-1500 рассчитаны на повышенную силу тягового тока и предназначены для использования на участках, где осуществляется движение тяжеловесных грузовых поездов, локомотивов повышенной мощности, высокоскоростное движение, а также на участках с горным профилем.
Первое число в обозначении типа дроссель-трансформатора указывает значение сопротивления основной обмотки переменному току частотой 50 Гц, вторая — значение силы номинального тягового тока, на длительное пропускание которого рассчитана каждая секция основной обмотки.
С целью сокращения ресурсозатрат на техническое обслуживание разработаны модернизированные сухие дроссель-трансформаторы, не требующие заливки трансформаторного масла. При изготовлении таких дроссель-трансформаторов используются современные влаго- и термоустойчивые электроизоляционные материалы, а магнитопровод выполнен из трансформаторной стали с электроизоляционным покрытием.
Модернизированные сухие дроссель-трансформаторы выпускаются типов ДТ-1 М-150, 2ДТ-1 М-150, ДТ-1М-300,2ДТ-1М-300. Конструкция дроссель-трансформатора типа 2ДТ-1М-150. Электромагнитная система дроссель-трансформатора 2 закреплена налитом чугунном корпусе 1. Корпус закрыт крышкой 4с резиновым уплотнением. Для разделки кабеля, подводимого к дроссель-трансформатору, служит закрепленная на корпусе муфта 5, в которую введены выводы дополнительных обмоток для их соединения с кабелем. Выводы основных обмоток — 6,9, Ш, средний вывод — 7. Одиночный дроссель-трансформатор ДТ-1М имеет аналогичную конструкцию, но в его корпусе устанавливается один дроссель-трансформатор.
Также разработаны герметизированные дроссель-трансформаторы. У герметизированных дроссель-трансформаторов магнито-провод и обмотки заливаются электроизоляционным эпоксидным компаундом, который обеспечивает защиту от любых внешних воздействий. Такие дроссель-трансформаторы имеют следующие преимущества: не требуют обслуживания при эксплуатации; позволяют заменить чугунные элементы (корпус, крышка, муфта) стальными. Герметизированные дроссель-трансформаторы имеют обозначения
ДТ-1МГ-150, ЗДТ-1МГ-150, ДТ-1МГ-300, ЗДТ-1МГ-300.
Модернизированные и герметизированные дроссель-трансформаторы взаимозаменяемы по своим электрическим параметрам с дроссель-трансформаторами соответствующих им типов.
Трансформаторы, входящие в состав аппаратуры рельсовых цепей, по назначению делятся на питающие, согласующие и кодовые. Питающие трансформаторы являются источниками сигнального тока, согласующие* трансформаторы обеспечивают согласование с попротивлений аппаратуры (источников питания, путевых приемников) и рельсовой линии, кодовые трансформаторы являются источниками кодового тока АЛСН в рельсовых цепях с непрерывным и импульсным питанием. Конструктивное исполнение трансформаторов(без габаритных размеров, различных в зависимости от типа трансформаторов).
Буквы и цифры в обозначениях трансформаторов расшифровываются следующим образом. Первая часть обозначения (до дефиса) — тип трансформатора:
ПОБС — путевой, однофазный, броневой (с броневым сердечником), сухой (без трансформаторного масла);
ПТ — путевой трансформатор, ПТИ — путевой трансформатор для импульсных рельсовых цепей, ПТМ — путевой трансформатор малогабаритный;
ПРТ — путевой релейный (устанавливается на релейном конце рельсовой цепи) трансформатор;
СОБС — сигнальный, однофазный, броневой, сухой;
СТ — сигнальный трансформатор.
Буквы и цифры, стоящие после дефиса, означают:
1,2, 3,4, 5 — порядковый номер типа трансформатора;
А, М — видоизменение типа трансформатора;
25 — частоту питающего напряжения, на которой должен применяться трансформатор;
У — климатическое исполнение (для районов с умеренным климатом);
3 — категория размещения (закрытое).
Изолирующие стыки
Рельсовые цепи отделяются одна от другой изолирующими стыками в каждом их конце. Такими стыками оборудуются также стрелочные переводы. В состав изолирующего стыка входят изолирующие части, такие, как торцовые прокладки, болтовые втулки, нижние и боковые прокладки, изготовленные из твердой фибры и собираемые вместе со стальными угловыми накладками и болтами (рис. 1). На стрелках должны быть изолированы переводные тяги и сквозные полосы во избежание электрического соединения двух рельсовых нитей. На мостах с металлическим настилом необходимо изолировать от металла моста один из рельсов, а лучше оба. Один конец рельсовой цепи соединяется с источником электрической энергии, например с батареей, а к другому присоединяется реле. Нормально батарея подает ток по рельсовым нитям к катушкам реле. Реле, получая питание, возбуждается и держит свои контакты притянутыми. Эти контакты включаются в цепь управления сигналами или в другие цепи в соответствии с требованиями.
При занятии поездом рельсовой цепи значительная часть тока батареи проходит через колесные скаты подвижного состава; в результате этого происходит шунтирование цепи и напряжение в реле снижается до такой степени, что якорь его отпадает, а контакты размыкаются.
Этот тип нормально замкнутой рельсовой цепи удовлетворяет требованиям, согласно которым повреждение в батарее или проводах должно вызвать заграждающее показание соответствующего сигнала.
При сложных схемах путевого развития, когда трудно организовать двухниточные рельсовые стыки, оборудуются однониточные рельсовые цепи. На некоторых электрифицированных дорогах, где один рельс используется для обратного тока, изолирующие стыки также устраиваются только в одной рельсовой нити. Недостаток таких цепей заключается в том, что здесь неисправный изолирующий стык представляет значительно большую опасность, чем такой же стык в двухниточной рельсовой цепи.
На путях электрифицированных линий, где для пропускания обратного тягового тока используются обе рельсовые нити, концы смежных рельсовых цепей соединяются стыковыми дросселями. Стыковые дроссели пропускают тяговый ток, но препятствуют прохождению токов рельсовых цепей.
