Анализ работоспособности рельсовой цепи при пониженном сопротивлении изоляции (стр. 2 из 3)

Для всех РЦ, кроме горочных, принято сопротивление нормативного шунта R_шн = 0.06 Ом.

· Контрольный режим.

Контрольным режимом называется такое состояние РЦ, при котором ПП передает дискретную информацию, эквивалентную состоянию «Занято», при полном электрическом разрыве рельсовой нити в любой точке РЛ. Критерием надежности контрольного режима является соотношение:

К_кп ³ 1,

где К_кп — коэффициент чувствительности РЦ к обрыву (поврежденной) нити, который вычисляют при критическом наборе основных параметров для этого режима:

[U_max, Z(r_min), r_uкрит , Р_{кп крит}].

· Режим АЛСН.

Режимом АЛСН называется такое состояние исправной занятой РЦ, при котором в рельсовых нитях создается уровень кодового сигнала, достаточный для надежного действия локомотивного приемника, расположенного на удаленном от генератора АЛСН конце РЛ.

Критерием надежности режима АЛСН является соотношение:

К_л = I_лфmin ¸I_лн³1,

где: I_{лф min} — фактический минимальный ток в РЛ при наложении нормативного поездного шунта на удаленном от генератора кодовых сигналов АЛСН конце РЛ и критическом сочетании основных параметров для этого режима [U_min, z, r_umin, p=0] I_ли—нормативный ток АЛСН, при котором локомотивный приемник работает устойчиво.

· Режим к.з.

Под режимом к.з. подразумевается режим работы генератора при расположении нормативного поездного шунта в начале РЛ, т.е. в точке подключения к ней генератора (р = 1). При этом может рассматриваться режим к.з. основного генератора, питающего ПП, и дополнительного генератора, питающего через РЛ локомотивный приемник, связанный с ней индуктивно. В РЦ переменного тока функции дополнительного генератора может выполнять основной генератор, если кодовые сигналы АЛСН накладываются на питающий конец.

К критериям режима к.з. относятся ток I_кз и мощность S_кз генератора. Обычно ток и мощность режима к.з. превышают ток и мощность его при нормальном режиме. Однако в схемах с емкостным ограничителем ток и мощность к.з. могут быть меньше соответственно тока и мощности нормального режима.

Режим к. з. рассчитывают при критических сочетаниях основных параметров и поэтому R_шн = 0, а р = 1. Значения основных критериев режима к.з. генератора, которое происходит не непосредственно на зажимах генератора, а через четырехполюсник H, в значительной степени зависят от соотношения параметров этого четырехполюсника и входного сопротивления РЛ z_bx. Поэтому ток и мощность режима к.з. могут в несколько раз превышать соответственно ток и мощность нормального режима либо, наоборот, могут быть даже меньше этих значений благодаря применению емкостных ограничителей.

1. Расчет коэффициентов четырёхполюсников

Для сокращения объёма расчётов ЧП ДТ и ИТ на питающем и релейном концах объединяют соответственно в ЧП Н и К. При этом учитывается сопротивление соединительных проводов r_сп и r_ср.

Общая схема замещения РЦ.

Коэффициенты четырехполюсника питающего конца

(1)

А_н=34,621е^-j16,53

В_н=9,064е^j3,984 Ом

С_н=0,051е^-j62,118 См

D_н=0,037е^-j0,792

Коэффициенты четырехполюсника релейного конца

(2)

А_к=0,037е^—j1,043

В_к=2,08e^j21,983 Ом

С_к=0,072е^-j69,389 См

D_к=28,949е^-j3,806

2. Расчет нормального режима

Схема замещения для расчета РЦ в нормальном режиме:

Определяем эквивалентное сопротивление изоляции РЛ и заземления опоры контактной сети:

, (3)

Ом*км

Определяем коэффициент распространения волны в РЛ:

, (4)

1/Ом*км

Определяем волновое сопротивление:

, (5)

Ом/км

Определяем коэффициенты рельсового четырехполюсника:

, (6)

, (7)

Ом

, (8)

См

Определяем напряжение и ток в конце РЛ:

, (9)

В

, (10)

А

Определяем напряжение и ток в начале РЛ:

, (11)

В

, (12)

А

Находим минимальное напряжение и ток источника питания:

, (13)

В;

, (14)

А.

Так как градация напряжений через каждые 5 В , то U_{ф min} равно:

U_{ф min}= 115 В.

Определим коэффициент трансформации К_тр :

(15)

По коэффициенту трансформации определяем I_{ф min} :

, (16)

А.

Определяем мощность, потребляемую РЦ в нормальном режиме:

, (17)

В*А.

3. Коэффициент перегрузки реле

Минимальное сопротивление передачи:

К`_тн = А_н ; (18)

К_тк = С_к*Z_p+D_к ; (19)

К_тк =

200 + = 37,283e^{- j24,397}

; (20)

Z’_{вх н} =

/ = 0,262e ^j20,514 Ом

_; (21)

Ом

Z_{п min} = К`<sub>тн</sub>×К<sub>тк</sub>×(Z<sub>вх к</sub>+Z×ℓ+ Z`_{вх н}) ; (22)

Z_{п min} =

37,283e^{- j24,397} (0,251e ^j28,346+0,5×е^j52° 1,9+0,262e ^j20,514) = Ом

Максимальное сопротивление передачи:

Z_{п max} = К`<sub>тн</sub>×К<sub>тк</sub>×(A×Z<sub>вх к</sub>+B+(C×Z <sub>вх к</sub>+D)×Z`_{вх н}); (23)

Z_{п max} =

37,283e^{- j24,397} (

0,251e ^j28,346 + + +( 0,251e ^j28,346 + )

0,262e ^j20,514) = Ом.