Рейкові кола тональної частоти
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
з експлуатації тональних рейкових кіл
Київ – 2004 ПЕРЕДМОВА
| РОЗРОБЛЕНО | Державним підприємством „Державний науково-дослідний центр залізничного транспорту України” | |
| ВНЕСЕНО | Головним управлінням автоматики, телемеханіки та зв’язку Укрзалізниці | |
| ЗАТВЕРДЖЕНО ТА ВВЕДЕНО В ДІЮ | Наказом Державної адміністрації залізничного транспорту України від 2004 р. № -Ц | |
| РОЗРОБЛЕНО ВПЕРШЕ |
Зміст
| Вступ ..................................................................................... | |||
| Галузь застосування ............................................................ | |||
| Нормативні посилання ........................................................ | |||
| Рейкові кола тональної частоти ......................................... | |||
| Перевірка пристроїв ТРК перед включенням в експлуатацію ..................................................................... | 12 | ||
| Обслуговування ТРК ........................................................... | |||
| Рекомендації з пошуку несправностей в ТРК при несправжній зайнятості ................................... | 21 | ||
| Охорона праці при обслуговуванні ТРК ........................... | |||
| Додаток А | Принципові схеми ТРК ......................................... | ||
| Додаток Б | Схеми макетів для перевірки ТРК ....................... | ||
| Додаток В | Таблиці, що заповнюються при пусконалагоджувальних та регулювальних роботах ................................................................... | 32 | |
| Додаток Г | Принципова схема та номінальні параметри колійного фільтра типу ФПМ .............................. | 34 | |
| Додаток Д | Залежність напруги на вході колійного приймача від координати місцезнаходження рухомої одиниці ..................................................... | 36 | |
| Додаток Е | Таблиці, що заповнюються при обслуговуванні пристроїв ТРК ............................ | 37 | |
| Додаток Ж | Алгоритм пошуку несправності в ТРК при несправжній зайнятості ................................. | 39 | |
Вступ
Рейкові кола тональної частоти (далі – ТРК) мають ряд істотних експлуатаційних, технічних і економічних переваг. До основних переваг ТРК слід віднести значне зменшення в них кількості ізолюючих стиків і дросель-трансформаторів, а в перспективі - їх повну відсутність, стале функціонування при зниженому опорі баласту, зниження споживаної потужності, зменшення взаємного впливу рейкових кіл по обхідних колах каналізації тягового струму та зниження витрат на технічне обслуговування. ТРК - універсальні рейкові кола і можуть застосовуватися при будь-якому виді тяги поїздів. Класична схема ТРК наведена у додатку А, рисунок А.1.
На теперішній час на основі ТРК розроблено декілька систем автоблокування:
– ЦАБ АЛСО – з централізованим розміщенням апаратури, без прохідних світлофорів та ізолюючих стиків, з організацією руху поїздів за сигналами АЛСН як самостійного засобу сигналізації;
– ЦАБс – з централізованим розміщенням апаратури, прохідними світлофорами та ізолюючими стиками;
– АБТс – з децентралізованим розміщенням апаратури, прохідними світлофорами та ізолюючими стиками;
– АБТ – з децентралізованим розміщенням апаратури, прохідними світлофорами, без ізолюючих стиків;
– АБТЦ-2000 – з централізованим розміщенням апаратури, з прохідними світлофорами, без ізолюючих стиків.
Також ТРК застосовуються на станціях.
Розділ 4 Методичних вказівок є доповненням до “Методичних вказівок з перевірки пристроїв автоблокування АБТ, АБТЦ і АЛСО перед включенням в експлуатацію на залізницях України” (ЦШ/0025) стосовно включення та регулювання ТРК.
Галузь застосування
Ці Методичні вказівки з експлуатації тональних рейкових кіл (далі – Методичні вказівки) поширюються на експлуатацію та технічне обслуговування рейкових кіл тональної частоти в пристроях автоматики та телемеханіки на залізничному транспорті України.
Нормативні посилання
У цих Методичних вказівках є посилання на такі нормативні документи:
Правила технічної експлуатації залізниць України, затверджені наказом Міністерства транспорту України від 20 грудня 1996 року N 411;
Інструкція з технічного обслуговування пристроїв сигналізації, централізації та блокування (СЦБ) ЦШЕОТ/0012, затверджена наказом Державної адміністрації залізничного транспорту України від 05.10.98 № 243-Ц;
Правила безпеки для працівників залізничного транспорту на електрифікованих лініях ДНАОП 5.1.11-1.48-00, затверджені наказом Міністерства праці та соціальної політики України від 31.05.00 № 120.
Інструкція з забезпечення безпеки руху поїздів при виконанні робіт з технічного обслуговування та ремонту пристроїв сигналізації, централізації та блокування (СЦБ) на залізницях України ЦШЕОТ/0018, затверджена наказом Міністерства транспорту України від 12.10.99 № 492;
Інструкція з утримання технічної документації на пристрої сигналізації, централізації та блокування (СЦБ) на залізницях України ЦШ/0022, затверджена наказом Державної адміністрації залізничного транспорту України від 22.08.01 № 457-Ц;
Методичні вказівки з перевірки пристроїв автоблокування АБТ, АБТЦ і АЛСО перед включенням в експлуатацію на залізницях України ЦШ/0025, затверджені наказом Державної адміністрації залізничного транспорту України від 15.01.03 № 10-Ц;
Норми технологічного проектування пристроїв автоматики і телемеханіки на залізничному транспорті України, затверджені наказом Державної адміністрації залізничного транспорту України від 17.04.03 № 105-Ц;
Апаратура тональних рейкових кіл. Технологія перевірки, затверджена наказом Головного управління автоматики, телемеханіки та зв’язку від 17.01.03 № 1-ЦШ;
Правила приемки в эксплуатацию законченных строительством объектов железнодорожной автоматики и телемеханики (устройств СЦБ) ЦШ/3778, затверджені МШС СРСР 28.04.79;
Положення про порядок прийняття в експлуатацію закінчених будівництвом об’єктів залізничного транспорту і метрополітенів, затверджене наказом Міністерства транспорту України від 21.10.99 № 507;
Правила безпечної експлуатації пристроїв автоматики, телемеханіки та зв’язку на залізницях України ЦШ/0030, затверджені наказом Державної адміністрації залізничного транспорту України від 17.11.03 № 288-Ц;
Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів ДНАОП 0.00-1.21-98, затверджені наказом Держнаглядохоронпраці України від 09.01.98 № 4.
Рейкові кола тональної частоти
Принципова схема ТРК наведена у додатку А, рисунок А.1. До складу ТРК входить живильна і релейна апаратура, елементи узгодження з передавальними пристроями АЛС, узгоджуючі живильні та релейні колійні трансформатори, а також кабельна та рейкова лінії.
3.1 Живильна апаратура ТРК складається з колійного генератора, що забезпечує формування амплітудно-модульованих сигналів тональної частоти і колійного фільтра, що призначений для захисту вихідних кіл генератора від впливу тягового струму та струму локомотивної сигналізації. Фільтр також забезпечує гальванічне розділення вихідного кола генератора від кабельної лінії. Важливою особливістю фільтра є забезпечення необхідного за умовами роботи ТРК зворотного опору живильного кінця рейкового кола.
Колійні генератори ГП-3 мають два варіанти виконання: ГП3-8, 9, 11 та ГП3-11, 14, 15. Колійні фільтри ФПМ також мають два варіанти виконання: ФПМ-8, 9, 11 та ФПМ-11, 14, 15. Позначки 8, 9, 11, 14 та 15 вказують на використання відповідних несучих частот сигналу ТРК: 420, 480, 580, 720 та 780 Гц. Колійний генератор ГПУ є універсальним стосовно вибору несучої частоти. Колійні генератори і фільтри настроюються на необхідну несучу частоту встановленням зовнішніх перемичок.
3.2 Як узгоджуючі живильні та релейні колійні трансформатори (ПТ) використовуються трансформатори типу ПОБС-2А з коефіцієнтом трансформації n=38 (виводи I-1, I-4 і II-3, III-3 та перемички I-2, I-3 і II-4, III-1). Для забезпечення необхідної шунтової чутливості та чутливості до злому рейки, а також для зменшення впливу тягового струму на апаратуру ТРК послідовно з вторинними обмотками ПТ установлені захисні резистори. Сумарний опір з’єднуючих проводів і резистора RЗ визначається розрахунком і зазначається в регулювальній таблиці чи нормалі на конкретне рейкове коло. Захист апаратури ТРК від перенапруг забезпечується автоматичними вимикачами і розрядниками.
3.3 Апаратура, яка знаходиться на постах ЕЦ, з’єднується з колійними трансформаторами, розміщеними в колійних коробках, симетричним сигнально-блокувальним кабелем (з парною скруткою жил) або магістральним кабелем зв’язку. Живильні і релейні пари кабельних жил рейкових кіл ТРК розміщуються в різних кабелях. Для виключення небезпечних відмов при замиканні кабельних жил у системах автоблокування з централізованим розміщенням апаратури застосовується схема контролю справності кабельних жил. При виконанні робіт на кабельній магістралі повинні виключатися випадки з’єднання жил однієї пари з жилами інших пар (розпарювання) та дублювання жил. Застосування несиметричного кабелю допускається, якщо в ньому використовується одна пара жил. Наприклад, між релейною шафою і колійною коробкою чи між двома колійними коробками наприкінці кабельної магістралі. Резистор RК призначений для зрівняння опору кабельної лінії від поста ЕЦ до колійної коробки. Значення опору кабельних резисторів залежить від довжини кабельної лінії і розраховується таким чином:
RК = 400 – rК × LК,
де rК–питомий опір кабельної петлі, Ом/км;
LК – відстань по кабелю, км.
При діаметрі жили кабелю 1,0 мм питомий опір кабельної петлі складає 47 Ом/км, при діаметрі жили кабелю 0,9 мм – 60 Ом/км, а при діаметрі жили 0,7 мм –90 Ом/км.
Опір нерегульованих резисторів, які встановлюються як кабельні резистори, вибирається найближчим до розрахункового значення із 10-процентного ряду.
При проектуванні резистор RК може не встановлюватися, що враховується в регулювальних таблицях.
3.4 Релейна апаратура ТРК складається з колійного приймача, на вхідне коло якого надходить амплітудно-модульований сигнал відповідної тональної частоти. До виходу колійного приймача підключається колійне реле, яке остаточно формує інформацію про стан рейкової лінії (вільна чи зайнята). Колійні приймачі мають десять варіантів виконання: ПП8-8, ПП8-12, ПП9‑8, ПП9-12, ПП11-8, ПП11-12, ПП14-8, ПП14-12, ПП15-8, ПП15-12. Перші цифри (8, 9, 11, 14, 15) відповідають несучим частотам ТРК: 420, 480, 580, 720, 780 Гц, а другі (8, 12) – частотам модуляції 8 та 12 Гц. Як основне колійне реле застосовується реле типу АНШ2‑310, а як додаткове – АНШ2‑1230.
3.5 Для забезпечення подачі числового коду в рейкове коло на виході колійного фільтра та на вході колійного приймача встановлені конденсатори, які є елементом узгодження з передавальними пристроями АЛС.
Примітка. Комплекти апаратури, зазначеної в пункті 3.1, можуть використовуватися по одному на два суміжних рейкових кола.
3.6 Універсальність ТРК полягає у можливості їх використання при будь-якому виді тяги поїздів (додаток А, рисунки А.1 – А4). Відмінність полягає в їх підключенні до рейок.
3.6.1 У системах автоблокування без ізолюючих стиків, а також у системах переїзної сигналізації, незалежно від роду тяги поїздів, використовуються ТРК, загальна схема яких наведена у додатку А, рисунок А.1. У таких ТРК до рейок підключаються вторинні обмотки колійних трансформаторів типу ПОБС-2А з коефіцієнтом трансформації n=38. Таке підключення використовується і при наявності ізолюючих стиків на ділянках з автономною тягою.
3.6.2 На ділянках з ізолюючими стиками при електротязі змінного струму пропускання тягового струму в обхід ізолюючих стиків здійснюється по основних обмотках дросель-трансформаторів типу ДТ-1-150 (2ДТ-1-150) з коефіцієнтом трансформації n=3, додаткові обмотки яких підключаються до вторинних обмоток колійних трансформаторів типу ПОБС‑2А, при цьому коефіцієнт трансформації колійних трансформаторів складає n=13,1 (додаток А, рисунок А.2).
3.6.3 На ділянках з ізолюючими стиками при електротязі постійного струму пропускання тягового струму в обхід ізолюючих стиків здійснюється по основних обмотках дросель-трансформаторів типу ДТ-0,6-500 (1000) або ДТ‑0,2‑500 (1000). При застосуванні дросель-трансформаторів типу ДТ-0,6-500 (1000) з коефіцієнтом трансформації n=15 додаткові обмотки дросель-трансформаторів не використовуються, вторинні обмотки колійних трансформаторів типу ПОБС-2А підключаються до основних обмоток дросель-трансформаторів, при цьому коефіцієнт трансформації колійних трансформаторів складає n=38 (додаток А, рисунок А.3). При застосуванні дросель-трансформаторів типу ДТ-0,2-500 (1000) з коефіцієнтом трансформації n=40 колійні трансформатори типу ПОБС-2А не встановлюються, кабельна лінія безпосередньо підключається до додаткових обмоток дросель-трансформаторів (додаток А, рисунок А.4).
Примітка.Надані принципові схеми (додаток А, рисунки А1 – А4) є узагальненими (примірними). Принципові схеми ТРК конкретних пристроїв надаються в проектній документації.
3.7 Тональні рейкові кола без ізолюючих стиків мають зони додаткового шунтування. Регулювання зони додаткового шунтування ТРК здійснюється зміною напруги на вході колійного приймача. Зона додаткового шунтування також залежить і від опору ізоляції рейкової лінії: чим опір більше, тим менше зазначена зона. В рейкових колах на межах блок-ділянок без ізолюючих стиків і в рейкових колах накладення для переїздів використовуються несучі частоти 580, 720 і 780 Гц, при яких довжина зони додаткового шунтування становить 35–40 м.
3.8 Для більш чіткого визначення меж блок-ділянок, а також зменшення довжини зони додаткового шунтування в системі АБТ застосовуються ТРК четвертого покоління (ТРК-4) з несучими частотами 4545, 5000 і 5555 Гц. При цьому зона додаткового шунтування становить 15 м. В ТРК-4 використовуються колійні генератори типу ГП4 (ГК4) і ГРЦ4, колійні фільтри типу ФРЦ4Л, колійні приймачі типу ПРЦ4Л (ПРЛ4Л) та блоки випрямлячів сполучення БВС4Л.
3.9 Основні параметри та вимоги
3.9.1 Параметри рейкового кола вимірюють приладом з класом точності вимірів на змінному струмі не менше 2,5 і внутрішнім опором не менше 1,3 кОм. Для вимірювання параметрів застосовуються прилади типів Ц4380, Ц4312, В3-38, В3-55, В7-63. Вимірювання приладами типу Ц4380 та Ц4312 виконуються у діапазоні з межею вимірювання більше 0,3 В. Прилад типу В7-63 має широкосмуговий та селективний (вибірковий за частотою) режими вимірювання. Широкосмуговий режим «└┘» вимірювань мультиметра типу В7-63 потрібно використовувати для вимірювання нормованих значень напруги і струму, а селективний режим «]» – для пошуку причини порушення роботи рейкових кіл. Показання приладу типу В7-63 при вимірюванні напруги колійних генераторів типу ГП3, ГП4, фільтрів типу ФПМ, ФРЦ4 та колійних приймачів типу ПП, ПП1 необхідно зменшувати у 1,35 рази. При пошуку причини порушення нормальної роботи рейкових кіл наявність сигнального струму в рейках перевіряється індуктивним перетворювачем струму типу А9-1.
3.9.2 Напруга живлення колійного приймача повинна бути від 15,7 до 18,4 В. На передній панелі колійного приймача встановлені два світлодіоди, що сигналізують про його справність. При наявності живлення та справності колійного приймача і вільному рейковому колі обидва світлодіоди повинні почергово мигати з частотою модуляції сигналу.
3.9.3 Напруга живлення колійного генератора ГП-3 повинна бути від 31,5 до 36,8 В, а ГПУ – від 207 до 241,5 В. На передній панелі колійного генератора встановлені два світлодіоди, що сигналізують про його справність. При наявності живлення і справності колійного генератора один із світлодіодів повинен мати рівне свічення, а другий – мигати з частотою модуляції сигналу.
3.9.4 Основним параметром при регулюванні тональних рейкових кіл є напруга на вході колійних приймачів Uпп, яка повинна встановлюватися в межах від мінімального до максимального значення, зазначеного в регулювальних таблицях або нормалях. Напруга спрацьовування приймача повинна бути 0,32 В. Мінімальне значення напруги на колійному приймачі Uпп, зазначене в регулювальних таблицях (нормалях), відповідає мінімальному електричному опору ізоляції баласту рейкової лінії (мокрий баласт) і мінімальній напрузі мережі живлення, максимальне – максимальному електричному опору ізоляції баласту рейкової лінії (сухий або промерзлий баласт) і максимальній напрузі мережі живлення. Якщо при мокрому баласті напруга Uпп буде близька до верхньої межі значення, то необхідно виконати регулювання ТРК з метою зниження напруги Uпп. Регулювання здійснюють шляхом зміни напруги, що подається з генератора.
Забороняється виконувати регулювання рейкового кола тональної частоти зміною коефіцієнта трансформації дросель-трансформаторів, колійних трансформаторів, опору резисторів, встановлених на живильному і релейному кінцях рейкового кола.
Методика регулювання ТРК надана в розділі 4.7 Методичних вказівок.
3.9.5 Гранично допустиме значення напруги на виході колійного генератора зазначене в нормалях та регулювальних таблицях.
3.9.6 Напруга на основному колійному реле типу АНШ2-310 та додатковому реле типу АНШ2-1230 повинна бути в межах від 4,0 до 8,0 В.
3.9.7 Залишкова напруга на вході колійних приймачів при накладанні типового шунта ШУ-01м опором 0,06 Ом повинна бути не більше 0,23 В при використанні апаратури першого, другого та третього поколінь (відповідно – ТРК1, ТРК2 та ТРК3) і не більше 0,075 В при використанні апаратури четвертого покоління (ТРК4). Залишкова напруга на обмотках основних колійних реле при накладанні типового шунта повинна бути не більше 0,42 В.
3.9.8 При роботах, пов’язаних з відключенням хоча б однієї кабельної жили ТРК, необхідно після закінчення робіт провести перевірку залишкової напруги на вході відповідних колійних приймачів.
3.9.9 Вимірювання напруги пульсації (змінної складової) постійного струму на контактах 2-4, 2-61 генераторів типу ГП, ГП3 і на контактах 11-32, 51-32 генераторів типу ГРЦ4, ГП4 необхідно виконувати мультиметром типу В7-63 у режимі вимірювання змінного струму з урахуванням пауз (на індикаторі повинен висвічуватися знак «└┘») або ж мілівольтметрами типу В3-38, В3-55. Виміряне значення напруги пульсації повинно бути не більше 0,9 В.
3.9.10 Напруга на кодових трансформаторах повинна бути не менше зазначеної в регулювальній таблиці або нормалях для даного рейкового кола. При цьому струм кодування АЛС в рейках на вхідних кінцях рейкового кола повинен бути не менше 1,4 А на ділянках без електротяги і не менше 2,0 А на ділянках з електротягою постійного або змінного струму.
3.10 Захист суміжних рейкових кіл тональної частоти від взаємних впливів забезпечується чергуванням несучих частот і частот модуляції. З метою захищеності рейкових кіл від взаємного впливу по обхідних колах каналізації тягового струму довжина замкнутого контуру повинна бути не менше чотирьох довжин максимального по довжині рейкового кола, яке входить у контур. За довжину ТРК, що живляться від одного генератора, приймається довжина одного плеча.
3.11 Періодичність перевірки електричних параметрів апаратури рейкових кіл тональної частоти в умовах РТД:
приймачі колійні усіх типів – один раз у п’ять років;
трансформатори узгоджуючі – один раз перед встановленням;
інша апаратура рейкових кіл тональної частоти – генератори колійні усіх типів, фільтри колійні, блоки випрямлячів сполучення, підсилювачі колійні – один раз у десять років.
3.11.1 Осцилограми напруги амплітудно-модульованих сигналів у різних точках ТРК наведені у додатку А, рисунок А.5 і таблиця А.1.