1.3. Устройство составных частей аппаратуры алсн

1.3.1. Изолирующие стыки

Изолирующие стыки обеспечивают электрическую изоляцию (неменее 50 Ом) между концами рельсов смежных рельсовых цепей при автоблокировке. Изолирующий стык (рис. 1.7) состоит из двух металлических накладок 2 и 5 фасонной формы, охватывающих подошву рельса и стянутых болтами 6.

Болты изолированы от рельса фибровыми втулками 7. Между накладками и рельсами установлены боковые 3 и 4 и нижняя 8 фибровые прокладки. Между торцами смежных рельсов устанавливается фибровая прокладка 1.

1.3.2.Дроссели-трансформаторы

Для беспрепятственного пропуска тягового тока в обход изолирующих стыков служат дроссели-трансформаторы (ДТ), они используются также для передачи в рельсовую цепь кодовых сигналов путевой аппаратуры АЛСН, при этом ДТ препятствуют протеканию сигнального тока между смежными блок-участками [3].

На участках с электротягой постоянного тока применяют дроссели-трансформаторы типов ДТ-0,2-500; ДТ-0,2-1000; ДТ-0,6-500; ДТ-0,6-1000. В обозначении ДТ первая цифра (0,2 или 0,6) указывает полное сопротивление (в омах) его основной обмотки переменному току частотой 50 Гц, вторая цифра (500 или 1000) – значение тягового тока (в амперах), которое ДТ в состоянии длительно пропускать по каждой полуобмотке на каждый рельс. Основными деталями дроссель-трансформатора (рис. 1.8, а) являются чугунный корпус 1, закрытый крышкой 2, на которой имеются вентиляционная пробка и уплотнитель из резины; сердечник 5 и ярмо 4, собранные из листовой электротехнической стали; основная обмотка с выводами 3; дополнительная обмотка с выводами 6. Аппаратуру рельсовой цепи подключают к выводам дополнительной обмотки кабелем, который заводится в муфту 7. Перед установкой дросселя-трансформатора в его кожух для улучшения изоляции охлаждения обмоток заливают трансформаторное масло до определенного уровня. Схема обмоток дросселя-трансформатора ДТ-0,2 приведена на рис. 1.8, б.

Возле каждого изолирующего стыка устанавливают по два ДТ (см. рис. 1.9). При этомсредние точки основных обмоток (w₁ и w₃) обоих ДТ в смежных рельсовых цепях соединяются между собой. Каждая из основных обмоток подключается к своей рельсовой цепи. Тяговые токи первого I_т1 и второго I_т2 рельсов протекают через полуобмотки ДТ в противоположных направлениях и создают в сердечнике ДТ магнитные потоки, направленные встречно, поэтому при нормальной работе рельсовых цепей (токи в обоих рельсах одинаковые) отсутствует «вредное» подмагничивание сердечника ДТ. Сигнальный ток I_с протекает через основную обмотку ДТ в одном направлении, вследствие чего на ней создается падение напряжения, используемое для работы рельсовой цепи.

1.3.3. Приемные катушки алсн

Приемные катушки (ПК) АЛСН предназначены для приема кодовых импульсов из рельсовой цепи и состоят из катушки 6 (рис. 1.10), надетой на сердечник 1, собранный из листов трансформаторной стали. Обмотка катушки имеет 3200 витков медного провода марки ПБД или ПЭЛБД диаметром 0,41 – 0,51 мм, пропитана изолирующей массой и помещена в защитный силуминовый кожух, залитый изолирующей массой. Крепление и подвеска катушки выполняются с помощью косынок 2 и угольников 7. Выводы от начала и конца обмотки выведены через штуцер 5 и резинотканевый шланг 4 на клеммную коробку 3. Катушки подвешивают перед передней колесной парой так, чтобы середина сердечника располагалась над осью рельса.

Для уверенного приема сигналов высота подвески катушки над уровнем головки рельса нормируется. Согласно требованиям инструкции ЦТ-ЦШ-857 высота подвески катушки над уровнем головки рельса с учетом износа частей и проката бандажей колес должна составлять не менее 100 и не более 180 мм. По высоте подвески приемные катушки не должны быть ниже путеочистителя, защищающегоих от механических повреждений. Высоту подвески катушек измеряют шаблоном при каждом контрольно-техническом осмотре и ремонте локомотива в депо.

При протекании токаI_кпо рельсовой цепи (рис. 1.11) вокруг рельса образуется магнитное поле Ф_к(Ф_{к_л}– вокруг левого рельса, Ф_к п– вокруг правого), которое пронизывает приемные катушки и наводит в них ЭДС (е_{к_л}– в левой катушке, е_{к п}– в правой). Направление кодовых токовI_кв каждом рельсе встречное (в левом рельсе ток направлен «к нам» и условно показан точкой, а в правом – «от нас» и показан крестиком), поэтому индуктируемые этими токами ЭДС (е_{к л}и е_{к п}) имеют также встречное направление. В случае несогласованного соединения приемных катушек эти ЭДС будут действовать встречно и взаимно уничтожаться. Для правильного приема кодового сигнала ПК соединяют так, как показано на рис. 1.11, – катушки включены между собой последовательно и согласованно, правый штырь одной катушки соединяют с левым штырем другой, т. е. катушки соединяются последовательно. При этом индуктированные ЭДС е_{к л}и е_{к п}действуют согласованно и создают кодовый токI_к, проходящий через локомотивный усилитель (УЛ). Значения индуктированных ЭДС е_{к_л}и е_{к_п}зависят от значения кодового тока в рельсах и высоты установки катушек. Так, при высоте ПК над уровнем головки рельса 150 мм и кодовом токе в рельсах 10 А значение каждой из индуктированных ЭДС составляет приблизительно 0,65 – 0,75 В. Для суммирования ЭДС обеих катушек, как уже говорилось выше, они включаются последовательно. Минимальный кодовый ток I_к, который может восприниматься приемными катушками, для разных видов тяги и рода тока составляет от 1,2 до 2,0 А [5].

Необходимо учитывать то, что по рельсовым нитям одновременно с кодовым I_кпротекает и тяговый токI_т, который, проходя через основную обмотку ДТ, разветвляется и протекает по каждой рельсовой нити в одном направлении. При этом тяговый ток создает вокруг каждого рельса магнитное поле, охватывающее приемные катушки локомотива и наводящее в них ЭДС (е_{т_л}– в левой катушке, е_{т_п}– в правой). Направления этих ЭДС одинаковы, так как одинаковы направления тяговых токов, их создавших. По отношению к тяговому току катушки соединены встречно, поэтому е_{т_л}и е_{т_п}взаимно уничтожаются и не оказывают мешающего влияния на прием кодового токаI_к. В случае, если имеется так называемая продольная асимметрия тягового тока (характеристики левой рельсовой нити не совпадают с характеристиками правой), значения наводимых в приемных катушках е_{т_л}и е_{т_п}различны и полная компенсация этих ЭДС не происходит, при этом появляется мешающее влияние тягового тока на устройства АЛСН, которое может послужить причиной сбоев в работе этой системы и угрозы безопасности движения поездов.