Рельсовой цепью называют совокупность рельсовой линии и аппаратуры, подключаемой к ней вначале и конце. Они являются основным элементом многих устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. С помощью рельсовых цепей определяется свобод-ность блок-участков на перегонах и станционных участков; контролируется целостность рельсовых нитей; передается информация о показаниях путевых светофоров на локомотив для работы автоматической локомотивной сигнализации; обеспечивается увязка между светофорами в кодовых системах автоблокировки; исключается перевод стрелок в устройствах электрической централизации при движении по ним подвижных единиц; осуществляется сигнализация о приближении поездов к переездам и управление автошлагбаумами; контролируется на диспетчерском посту и на посту дежурного по станции состояние блок-участков на перегонах и приемо-отправочных путях и т. д.

Впервые рельсовые цепи были применены в 1872 г. в США. В настоящее время на сети отечественных железных дорог используют более 30 типов и 800 разновидностей рельсовых цепей. Рельсовая цепь (рис. 3.1) состоит из рельсовой линии, которая имеет рельсовые нити 11 и стыковые соединители 10, изолирующих стыков 9, обеспечивающих электрическое разделение смежных рельсовых цепей; аппаратуры питающего конца, состоящей из регулируемого резистора 5, находящегося в релейном шкафу 4 устройств питания — аккумулятора 3 и выпрямителя 1, размещенных в батарейном шкафу 2; аппаратуры релейного конца, содержащей приемник — путевое реле 16, расположенное в релейном шкафу 15. Аппаратура питающего и релейного концов в релейных шкафах соединяется с кабельными стойками 7, 13, жилами кабеля 6, 14 и далее стальными тросами 8, 12 с рельсовыми нитями.

При свободном состоянии рельсовой цепи (рис. 3.2, а) ток аккумуляторной батареи протекает по рельсовой линии /

_р

и замыкается через обмотку путевого реле П. Реле возбуждено и его общие и фронтовые контакты замкнуты, что говорит о свободности и исправности участка рельсовой цепи, ограниченного изолирующими стыками. Когда подвижной состав вступает на рельсовую цепь (рис. 3.2, б), рельсовые нити закорачиваются через малое сопротивление скатов подвижного состава, что снижает ток в обмотках путевого реле до значения /

_р

, последнее отпускает якорь и замыкаются его общий и тыловой контакты. Снижение тока в обмотках релепод действием колесных пар подвижного состава называют шунто-вым эффектом, а колесные пары — поездным шунтом.

Рис 3 I Схема рельсовой цепи постоянного тока с непрерывным питанием

Сопротивление поездного шунта складывается из сопротивления собственно колесных пар поезда И

_к

„ и переходного сопротивления между бандажом и поверхностью головки рельсов. Обычно #

_К

п, оно изменяется в широких пределах и зависит от состояния головок рельсов, числа осей на рельсовой цепи, давления на ось и т. д. Особенно сильно это сопротивление возрастает при появлении ржавчины на головках рельсов; обледенении и загрязнении головок рельсов песком, шлаком, пленкой от нефтепродуктов и т. д. Для железных дорог СССР нормативный поездной шунт Я

_ши

равен 0,06 Ом. Такое максимальное сопротивление может иметь одна колесная пара легкой подвижной единицы вместе с переходными сопротивлениями между бандажами и чистыми головками рельсов.

Рис. 3 2 Схемы, поясняющие работу рельсовой цепи в нормальном (а), шунтовом (б)

и контрольном (в) режимах

Путевое реле фиксирует не только занятость рельсовой цепи подвижным составом, но и электрическую целостность рельсовых нитей пути. В случае излома или изъятия рельса (рис. 3.2, в) нарушается цепь протекания тока путевого реле, последнее отпускает якорь, фиксируя неисправность рельсовой линии. Свойство рельсовой цепи контролировать исправность рельсовых нитей называют чувствительностью к излому рельса.

Нарушение целостности рельсовой линии снижает ток в путевом реле до конечного значения /», а не до нуля. Это объясняется тем, что рельсовая нить до и после места обрыва имеет конечное сопротивление по отношению к земле (сопротивления г

_и1

и г

_и2

), которые создают цепь для протекания тока в обход места повреждения.