2.1.6. Источником питания рельсовых цепей являются аккумуляторы, работающие в буферном режиме с выпрямителями, трансформаторы и преобразователи частоты.

Аккумуляторы - это электрохимические источники постоянного тока, преобразующие энергию химической реакции в электрическую. Для пи­тания рельсовых цепей применяются кислотные аккумуляторы типа АБН-72 (автоблокировочный с намазанными пластинами и номинальной емкостью 72 А*ч) и ССАП-76. номинальное напряжение одного аккумулятора 2,0 В, минимальное и максимальное расчетное сопротивление соответственно 1,9 и 2,4 В. Для постоянной подзарядки аккумулятора это­го типа и работы с ним в буферном режиме предназначены выпрямители типа ВАК-14 с кремневыми диодами или селеновыми элементами. Пи­тание выпрямителей осуществляется от сети переменного тока напряже­нием, 220 В, частотой 50 Гц. Ток нагрузки регулируется от 0,2 до 2,2 А шунтом магнитопровода при напряжении на подключенном к выпрями­телю аккумуляторе 2,2 В. Конструкция выпрямителей ВАК-14 последних выпусков обеспечивает возможность ступенчатого регулирования тока.

Трансформаторы, применяемые в качестве источника питания рель­совых ценей, называют путевыми. К ним относятся типы ПОБС-2, ПОБС-2А, ПОБС-3, ПОБС-ЗА, ПОБС-5,ПОБС-5А (путевой, однофаз­ный, бронированный, сухой). Мощность всех типов путевых трансфор­маторов 300 ВА. На первичную обмотку подается напряжение 220В час­тотой 50Гц. Трансформаторы имеют несколько вторичных обмоток, различные взаимные соединения которых позволяют получить напряже­ние и ток:

ПОБС-2 0,4ч…17,6 В, 17 А; ПОБС-2А 0,6…18,5 В, 17 А;

ПОБС-3 5,5…247 В 1,21 А; ПОБС-ЗА 5,7…256,5 В, 1,21 А;

ПОБС-5 5,0…55 В, 6,1 А; ПОБС-5А 0,6…44,0 В, 5,7 А.

Схемы соединения обмоток путевых трансформаторов приведены в [9].

Преобразователи частоты предназначены для питания рельсовых цепей частотой 25Гц. Они преобразуют переменный ток частотой 50Гц в переменный ток 25Гц. Отечественная промышленность выпускает преобразователи четырех типов: ПЧ50/25-100, ПЧ50/25-150, ПЧ50/25-300, ПЧ50/25-40. Числа 100, 150, 300 и 40 соответствуют выходной мощности. Преобразователи питаются от промышленной сети напря­жением 220В. Они обладают стабилизирующими свойствами, и при ко­лебаниях напряжения в сети в пределах ±20% напряжение на выходе из меняется не более чем на ±5%. Если ток перегрузки превышает номи­нальный, то преобразование частоты прекращается.

Преобразователь частоты состоит из ферромагнитного блока и блока конденсаторов. Принцип действия его основан на явлении параметри­ческого возбуждения колебаний в контуре с индуктивностью и емко­стью, если принудительно изменить один из параметров контура. Час­тота возникающих незатухающих колебаний близка к собственной час­тоте контура.

Номинальное напряжение на выходе 165 или 220 В в зависимости от типа преобразователя. Напряжение на вторичной обмотке можно изме­нить с интервалом в 5 В перестановкой перемычек между выводами на плате преобразователя частоты. Номинальный ток нагрузки 0,6 А, а у ПЧ50/25-300-1,36А.

Схемы соединения обмоток преобразователей частоты приведены в [9].

2.2. Классификация рельсовых цепей.

2.2.1. Существует большое число различных видов рельсовых цепей, что обусловлено необходимостью обеспечения безопасности движения поездов в конкретных условиях эксплуатации. Использование того или иного вида определяется местом применения (перегон, станция, сорти­ровочная горка, подъездные пути предприятий) и видом тяги (автоном­ная, электрическая постоянного тока, электрическая переменного тока).

Рельсовые цепи классифицируются по нескольким признакам.

По признаку действия рельсовые цепи подразделяют на нормально замкнутые и нормально разомкнутые. Под нормальным состоянием подразумевается свободное от подвижного состава и исправное состоя­ние рельсовой цепи. В нормально замкнутой рельсовой цепи постоянно протекает ток и путевое реле притягивает свой якорь. При повреждениях

элементов и аппаратуры (обрывы, короткое замыкание) или вступ­ление поезда на рельсовую цепь путевое реле опускает якорь. Такая рельсовая цепь при повреждении элементов не может дать ложную ин­формацию о ее свободности, что важно для обеспечения безопасности движения поездов. Поэтому она является основной рельсовой цепью на железных дорогах.

В нормально разомкнутой рельсовой цепи ток будет протекать толь­ко при вступлении на нее поезда. Она обладает быстродействием, по­этому используется на сортировочных горках.

По роду сигнального тока рельсовые цепи делят на рельсовые цепи постоянного и переменного тока. Рельсовые цепи постоянного тока применяют на участках с автономной тягой, если нет надежного источ­ника энергоснабжения переменным током. Рельсовые цепи переменно­го тока применяют при любых видах тяги и могут быть низкочастот­ными (25 и 50 Гц) и тональными (частота выше 400 Гц). Сигнальная частота 50 Гц используется в рельсовых цепях на участках с автономной тягой и электрической постоянного тока, так как сигнальный и тяговый токи должны быть разной частоты. Рельсовые цепи тональные и с час­тотой сигнального тока 25 Гц пригодны для участков с любым видом тяги.

По режиму питания различают рельсовые цепи с непрерывным, импульсным и кодовым питанием. При непрерывном питании источник постоянно подключен к рельсовой линии и сигнальный ток поступает в рельсы. В импульсных рельсовых цепях сигнальный ток подается в рельсы периодически равномерными импульсами и путевое реле рабо­тает в импульсном режиме. В рельсовых цепях с кодовым питанием сигнальный ток поступает в рельсы в виде кодового сигнала, содержа­щего один, два или три импульса различной продолжительности, и пу­тевое реле работает в такт принимаемым кодам.

По способу пропускания обратного тягового тока в обход изоли­рующих стыков рельсовые цепи бывают двухниточные и однониточные. В двухнточных рельсовых цепях ток от электровоза протекает по обеим рельсовым нитям к тяговой подстанции, обходя изолирующие стыки с помощью дроссель-трансформаторов (см. рис. 14). В однониточных рельсовых цепях ток пропускается по одной рельсовой нити каждой рельсовой цепи, переходя из верхней нити одной рельсовой це­пи на нижнюю смежной рельсовой цепи и так далее. Для пропускания тягового тока в обход изолирующих стыков в этом случае устанавли­ваются тяговые медные соединители сечением 70 мм².

Однониточные рельсовые цепи более просты по устройству, но более подвержены влиянию тягового тока, что делает их малонадежными. Поэтому их применяют на второстепенных станционных путях. Длина таких рель­совых цепей до 500 м.

В зависимости от конфигурации рельсовой линии различают нераз­ветвленные и разветвленные рельсовые цепи. Первые не имеют ответв­лений, и такими рельсовыми цепями оборудуются блок-участки пере­гонов, пути и бесстрелочные участки станций. Разветвленные рельсо­вые цепи образуются стрелочными переводами и имеют несколько от­ветвлений.

Имеется еще целый ряд признаков, по которым можно классифици­ровать рельсовые линии, в том числе по типу путевого приемника и по способу контроля короткого замыкания изолирующих стыков.

2.3. Приборы для импульсного и кодового питания рельсовых цепей.

2.3.1. Для импульсного питания рельсовых цепей постоянного тока применяется маятниковый трансмиттер типа МТ-1. Он совершает 105±10 колебаний в минуту и вырабатывает двумя рабочими контакта­ми импульсы тока длительностью 0,24...0,30 с и интервалы между ними той же продолжительности.

Основные часты маятникового трансмиттера (рис. 18) электро­магнитная система 1, ось с шайбами 4, 5, 6 и маятником 3 и контактная система. При включении тока якорь 2 под действием магнитного поля поворачивается против часовой стрелки, стремясь занять положение по оси Ml, M2. Вместе с якорем поворачивается маятник и кулачковые шайбы. Управляющий контакт УК при этом размыкается и разрывает цепь питания обмоток. По инерции маятник продолжает движение. Достигнув максимального отклонения, маятник начинает движение в обратном направлении и по инерции проходит не только вертикальное положение, но и отклоняется на некоторый угол в противоположную сторону. В тот момент, когда маятник проходит вертикальное положе­ние, контакт УК замыкается и через обмотку электромагнита опять проходит ток, создающий магнитный поток для торможения движения якоря. В этот период на якорь действует две замедляющие силы: сила тяжести маятника и магнитное поле электромагнита, которое исчезнет в момент размыкания управляющего контакта. Из крайнего левого поло­жения маятник начинает движение под действием силы тяжести, а

затем - под действием магнитного поля. В результате устанавливаются автома­тические колебания за счет энергии пи­тающего тока.

Маятниковые трансмиттеры МТ-1 работают от источника питания посто­янного тока напряжением 12 или 24 В. В первом случае катушки трансмиттера соединяются параллельно, во втором -последовательно.