Электрические рельсовые цепи (РЦ) служат для непрерывной проверки состояния рельсовых участков пути на перегонах и станциях (свободность или занятость участков, целость рельсов). Некоторые виды РЦ применяют также для передачи кодовых сигналов автоблокировки (АБ) и сигналов автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН).
Основными элементами РЦ являются: источник питания постоянного или переменного тока; ограничивающее (активное или реактивное) сопротивление; дроссель-трансформаторы (на участках с электротягой); рельсы со стыковыми и рельсовыми соединителями; изолирующие стыки для изоляции отдельных частей рельсовых нитей; путевой приемник (путевое реле).
Рельсовые цепи разделяют по основным признакам: назначению — перегонные (АБ или ПАБ), станционные, для сортировочных горок, для автоматических ограждающих устройств;
схемам включения — нормально замкнутые и нормально разомкнутые (для сортировочных горок);
роду сигнального тока — постоянного и переменного тока (частотой 25, 50, 75 Гц и тональной частоты);
способу питания — с непрерывным, импульсным или кодовым;
виду рельсовой линии — неразветвлейные и разветвленные;
использованию рельсов для пропуска тягового тока — двух- и однониточные;
виду тяги — для электрической тяги постоянного, переменного тока и автономной тяги;
типу путевого приемника — для постоянного тока с нейтральным, поляризованным или комбинированным реле; для переменного тока с одно- или двухэлементным (фазочувствительным) реле;
способу наложения кодовых сигналов AЛCH — с непрерывным наложением (кодовая АБ) или с предварительным (на станциях при задании маршрута);
месту наложения кодовых сигналов AЛCH — с питающего, релейного концов или с обоих концов РЦ.
Различают три основных режима работы РЦ: нормальный, шунтовой и контрольный. В нормальном и
шунтовом режимах контролируется соответственно свободность и занятость рельсовых нитей исправной РЦ колесными парами подвижного состава; в контрольном фиксируется излом рельса РЦ.
На станциях и перегонах применяют следующие типы РЦ (рекомендуемые к применению отмечены*; в скобках указаны длины рельсовых цепей в метрах; для станционных РЦ в числителе указаны длины неразветвленных РЦ, в знаменателе — разветвленных, равная сумме длин всех ее рельсовых участков):
- Переменного тока частотой 50 Гц:
а) станционные:
импульсная с путевыми реле ИРВ-110, ИМВШ-110— на участках удаления с кодовой АБ и АЛСН частотой 25 Гц при электрической тяге переменного тока и на станциях стыкования двух родов электрической тяги (1200/900);
фазачувствительная с путевым реле ДСШ-13 — на участках с ЭЦ, кодовой АБ и АЛСН частотой 25 Гц при электрической тяге переменного тока, на станциях стыкования двух родов электрической тяги (1200/500) и при автономной тяге (1500/900);
фазочувствительная с предварительным кодированием на частоте 50 Гц с путевым реле ДСШ-13А — на участках с кодовой АБ и АЛСН частотой 50 Гц при электрической тяге переменного тока (1200/750);
фазочувствительная с наложением АЛСН частотой 50 Гц с путевым реле ДСШ-13А — на участках с кодовой АБ н АЛСН частотой 50 Гц при автономной тяге (1200/700);
б) перегонная:
кодовая с путевыми реле ИРВ-110, ИМВШ-110, ИВГ — на перегонах, участках удаления (приближения) станций с АБ и АЛСН частотой 25 Гц при электрической тяге переменного тока (2500).
- Переменного тока частотой 75 Гц:
а) станционная:
импульсная с путевыми реле ИРВ-110, ИМВШ-110— на участках с ЭЦ, ДЦ и АЛСН частотой 75 Гц при электрической тяге переменного тока и на станциях стыкования двух родов электрической тяги (1250/900);
б) перегонная:
кодовая с путевым реле ИМВШ-110 — на участках с кодовой АБ и АЛСН частотой 75 Гц при электрической тяге переменного тока (2500).
- Переменного тока частотой 50 Гц:
а) станционные:
однониточная с путевыми реле НВШ1-800 (НМВШ2- 1000/1000), АНВШ2-2400 — на некодируемых путях в горловинах, коротких участках приемо-отправочных путей при электрической тяге постоянного тока (900/500);
однониточная фазочувствительная с путевым реле ДСШ-12 — на некодируемых путях и горловинах при электрической тяге постоянного тока (1100/500);
двухниточная фазочувствительная с путевыми реле ДСР-12, ДСШ-12 — на участках с кодовой АБ и АЛСН частотой 50 Гц при электрической тяге постоянного тока (1500/700) и автономной тяге (1500/900);
станционная с путевыми реле НВШ 1-800, НМВШ2- 900/000 (НМВШ2-1000/1000) — на главных приемо-отправочных путях и стрелочных изолированных участках линий с ЭЦ, АБ и АЛСН частотой 50 Гц при автономной тяге (1500/750); с малогабаритной аппаратурой и с путевыми реле АНВШ2-2400 (НВШ 1-200), НМВШ2- 900/900 (НМВШ2-1000/1000) — на приемо-отправочных путях и стрелочных секциях с АБ и АЛСН частотой 50 Гц при автономной тяге (1500/500);
фазочувствительная с конденсатором в цепи местного элемента»1 с путевыми реле ДСШ-12, ДСШ-13 — на промежуточных станциях при наличии резервного питания от аккумуляторной батареи и полупроводниковых преобразователей при автономной тяге (1500/900);
фазочувствительная с конденсаторным контролем ответвлений и с путевым реле ДСШ-12 — на стрелочных участках (0/600);
б) перегонная:
кодовая с путевыми реле ИРВ-110, ИМВШ-110 — на участках с АБ, АЛСН частотой 50 Гц при электрической тяге постоянного тока и автономной тяге (2600).
- Постоянного тока:
а) станционные:
с непрерывным питанием и с путевыми реле НШ2-2,. АНШ2-2 — на промежуточных станция при автономной тяге (1500/900);
с импульсным питанием и с путевыми реле ИР 1-2,. ИМШ1-2 — на промежуточных станциях на участках с АБ и ДЦ при отсутствии надежно резервируемых источников переменного тока частотой 50 Гц при автономной тяге (1500/900);
б) перегонная:
с импульсным питанием и с путевыми реле ИР-0,3,. ИМШ-0,3 — на перегонах при отсутствии надежно резервируемых источников переменного тока частотой 50 Гц при автономной тяге (2600).
Основными руководящими техническими документами для проектирования и эксплуатации рельсовых цепей являются нормали по РЦ для сигнальных частот 0; 25; 50 и 75 Гц.
Электрические характеристики рельсовых цепей и основные требования, предъявляемые к ним
Основными электрическими характеристиками рельсовых цепей являются нормативные значения сопротивлений рельсов, балласта и шунта. Модуль нормативного удельного сопротивления рельсов зависит от частоты сигнального тока (0—75 Гц), вида стыковых соединителей и изменяется от 0,1 до 1,07 Ом/км. Нормативное минимальное сопротивление балласта (сопротивления утечки между рельсовыми нитями) равно
1 Ом-км. Нормативное сопротивление калиброванного шунта равно 0,06 Ом. Сопротивление калиброванного шунта эквивалентно сопротивлению поездного шунта, состоящего из последовательно соединенных сопротивлений колесной пары и двух переходных сопротивлений колесная пара — рельс.
КРЦ предъявляют следующие основные требования:
- Путевое реле свободной РЦ должно надежно притягивать якорь при минимально допустимом напряжении источника питания, минимальных сопротивлениях балласта и максимальном рельсов.
- Путевое реле занятой РЦ или зашунтированной в любой точке нормативным шунтом должно надежно отпускать якорь при максимально допустимом напряжении источника питания, минимальном сопротивлении рельсов и максимальном балласта.
- Путевое реле должно отпускать якорь при лопнувшем рельсе, а также при его подключении к источнику питания смежной РЦ при коротком замыкании изолирующих стыков смежных РЦ. Путевое реле должно надежно отпускать или не притягивать якорь при снижении тока в его обмотке до значения: менее 60% номинального тока отпускания (90% — для секторных реле) в РЦ с непрерывным питанием; менее тока надежного непритяжения в импульсных РЦ.