На что кроме напряжения реагирует реле дсш

8. Реле переменного тока. Устройство и работа, маркировка и условные обозначения на электрических схемах.

Для питания данного типа реле используется переменный ток. В качестве реле переменного тока в устройствах ж/д автоматики применяются фазочувствительные двухэлементные секторные реле типа ДСШ. Реле состоит из двух магнитных систем (двух элементов: местного и путевого).

Обмотка местного элемента подключена к источнику опорного напряжения. Путевой элемент подключается к рельсовой цепи. Между сердечниками местного и путевого элементов помещается алюминиевый сектор. Он вращается на оси в вертикальном положении и при помощи коромысла и тяги управляет контактами.

Ток местного элемента не меняется. При соответствующем значении тока путевого элемента и определенном значении угла сдвига фаз между ними вследствие взаимодействия переменного магнитного потока местного элемента Ф_м с вихревым током i_п, индуцированным в секторе переменным магнитным потоком путевого элемента Ф_п, образуется вращающий момент. Положительный вращающий момент М и движение сектора вверх происходит только при определенном соотношении фаз между токами путевого и местного элементов (идеальный угол сдвига фаз между токами равен 90 0 , при этом вращающий момент максимальный).

Сектор перемещается в верхнее положение и общий контакт замыкается с фронтовым. При выключении тока путевого элемента вращающий момент становится равным нулю и сектор опускается. Контакты возвращаются в исходное положение и замыкаются с тыловым.

Маркировка реле дает информацию о его типе и характеристиках. Она состоит из букв и цифр. Первая буква или сочетание первых двух букв показывает физический принцип действия реле: ДС – двухэлементное секторное. Буква М на втором месте – малогабаритное реле. Буква Ш – штепсельное. Например, КМШ – комбинированное малогабаритное штепсельное реле. После буквенного обозначения ставится цифра, показывающая количество контактных групп. Для штепсельных реле:

1 – восемь переключающих контактных групп;

2 – четыре переключающих контактных группы;

3 – два замыкающих и два размыкающих контакта;

4 – четыре переключающих и четыре замыкающих;

5 – два переключающих и два размыкающих.

Следующие после тире цифры – суммарное сопротивление обмоток постоянному току при последовательном включении. Если обмотки могут включаться раздельно (имеют свои выводы) или имеют различное сопротивление, то оно указывается через дробь. Например, 180/0,45.

Обозначение малогабаритных реле автоблокировки начинается с буквы А. Буква М (малогабаритное) в обозначении отсутствует.

Последняя буква у медленнодействующих реле – м, у реле с терморегулятором – Т.

9. Бесконтактные элементы жд автоматики. Общий обзор применяемых устройств.

Наряду с электромеханическими реле в ж/д автоматике. Телемеханике и связи применяются бесконтактные коммутирующие элементы (триггеры, счетчики, регистры, делители частоты и др.).

Основой всех бесконтактных элементов является электронный ключ. Электронный ключ – устройство, которое может находиться в одном из двух устойчивых состояний: замкнутом и разомкнутом. Переход из одного состояния с другое в идеальном электронном ключе происходит скачком под влиянием управляющего напряжения или тока. Переключение с «выключено» на «включено» происходит при достижении входным напряжением порогового значения.

Электронные ключи могут строиться на различных элементах: диодах, биполярных и полевых транзисторах, тиристорах и др. Чаще всего используются транзисторные ключи. Они применяются самостоятельно или в качестве основы для изготовления интегральных микросхем.

Диоды выполняют функции повторителей, так, если на диод подается напряжение прямой полярности(1), его сопротивление мало, напряжение на выходе равно напряжению на входе. При включении на входе напряжения обратной полярности (входной сигнал равен 0) сопротивление диода значительно увеличивается и значение напряжения на выходе становится близким к нулю.

Простейшая схема электронного ключа на биполярном транзисторе (транзисторный ключ):

Транзистор имеет три вывода: эмиттер Э, коллектор К и базу Б. Управляющее напряжение подается в данной схеме на базу транзистора. Реакция транзистора определяется его типом (p-n-p, n-p-n) и полярностью управляющего сигнала. Если потенциал базы будет положительным относительно эмиттера (на базу подан +, а на эмиттер -), то транзистор типа n-p-n, работающий в ключевом режиме, будет открыт, сопротивление между коллектором и эмиттером упадет практически до нуля и через транзистор потечет ток. Величина которого определяется напряжением источника питания и сопротивлением нагрузки R_к: Транзисторный ключ открыт.

Если на базу транзистора подан «-» входного напряжения, то транзистор будет закрыт. Сопротивление между эмиттером и коллектором будет иметь большую величину. Ток через транзистор не протекает, и напряжение между коллектором и эмиттером будет практически равно напряжению питания: I = 0, U_вых = E. Транзисторный ключ закрыт.

В связи с микроминиатюризацией электронной техники в системах автоматики и связи широкое распространение имеют интегральные микросхемы. Элементной базой для изготовления цифровых интегральных микросхем являются электронные ключи.

Функциональной основой любых цифровых интегральных микросхем служат так называемые логические элементы, т.е. электронные элементы, выполняющие логические функции.

Логические элементы могут находиться в одном из двух состояний, одно из которых принимают за 1, а другое за 0. Высокий уровень напряжения на входе или выходе элемента соответствует логической единице, низкий – логическому нулю. Для анализа работы цифровых устройств используются таблицы истинности, показывающие зависимость напряжения на выходе элемента или устройства от напряжения на его входах.

Элементы Пирса и Шеффера являются комбинированными. Они включают в себя операцию логического сложения или умножения и операцию логического отрицания.

В случаях, когда необходимо иметь элемент с памятью, применяются триггеры. Триггер – устройство. Обладающее двумя устойчивыми состояниями равновесия и способностью скачком переключаться из одного состояния равновесия в другое под действием внешнего импульсного сигнала. Триггеры имеют обычно два выхода (прямой и инверсный ), значения напряжения на которых взаимно обратны (если на — единица, то на — нуль). Число входов триггера определяется его типом.

При отсутствии внешних воздействий триггер находится в одном из двух устойчивых состояний. При подаче соответствующих импульсных сигналов на входы триггер переходит в другое устойчивое состояние.

На рисунке приведена схема RS триггера на логических элементах ИЛИ-НЕ. Он имеет два входа R и S и два выхода и .

Триггеры бывают различных типов. На рисунке приведены условные обозначения в схемах триггеров типов RS, D, T, JK.

На основе триггеров строятся различные цифровые схемы. Примером таких схем является счетчик импульсов.

Счетчиком импульсом называется устройство, подсчитывающее число импульсов, поступающих на вход, и фиксирующее это число в виде кода. На рисунке приведена схема счетчика на Т триггерах.

При подаче каждого импульса на вход Т первый триггер будет переключаться в другое устойчивое состояние. Импульсы на вход каждого из последующих триггеров подаются с выхода предыдущего. Поэтому каждый последующий триггер будет переключаться в два раз реже предыдущего. Максимальное число импульсов, которое может пересчитывать счетчик, определяется по формуле где n – число разрядов (триггеров) счетчика

10. КОДОВЫЙ ПУТЕВОЙ ТРАНСМИТТЕР. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО, РАБОТА.

1 — якорь электродвигателя

2 – червячная передача

3 – кулачковые шайбы

КПТ исп-ся в системах кодовой числовой АБ и АЛС. КПТ-5,7 — формируют импульсные последовательности в виде кодовых комбинаций. Вращение якоря электродвигателя 1 через червячную передачу 2 передается на ось. Кулачковые шайбы 3 при вращении оси своими выступами замыкают и размыкают контакты 4. Различное расположение выступов на шайбах позволяет получить импульсные последовательности с разными временными параметрами З (кодовый цикл 0,57 с), Ж (0,72 с). КЖ (0.57 с).

Однорелейный генератор импульсов (мигающее реле) предназначен для создания мигающего режима ламп светофоров.

Работа: при подключении питания заряжается конденсатор С по цепи «+», контакт МГ, конденсатор С, верхняя обмотка реле МГ, «-». Одновременно ток протекает и по нижней обмотке реле (цепь: «+», контакт МГ, резистор R1, нижняя обмотка реле МГ, «-»). Так как верхняя и нижняя обмотка реле включены встречно, оно не срабатывает. Когда зарядится конденсатор, ток через верхнюю обмотку реле прекращается. Под воздействием тока в нижней обмотке реле притягивает якорь. При этом контактом МГ оно отключается от источника питания, а также шунтирует свою нижнюю обмотку. Конденсатор начинает разряжаться через R2 и контакт МГ 21-22, а также через верхнюю обмотку реле, контакт МГ11-12 и резистор R1. Якорь реле удерживается в притянутом положении вследствие протекания разрядного тока конденсатора через верхнюю обмотку реле. После разряда конденсатора реле отпускает якорь и весь процесс повторяется.

11. РЕЛЬСОВЫЕ ЦЕПИ. НАЗНАЧЕНИЕ РЦ. ТИПЫ РЦ. РЕЖИМЫ РАБОТЫ РЦ. УСТРОЙСТВО И РАБОТА НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ РЦ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

РЦ – электрическая цепь, состоящая из рельсовой линии. К которой подключены: Источник сигнала и Путевой приемник. На Рц воздействуют колесные пары и помехи. Они выполняют функции: контроля нахождения ПС, канала связи, контроля исправности рельс. РЦ играет первостепенную роль при решении задач безопасности и жизнеобеспечения работников. РЦ различают:

1)По структуре связей приемника и источника с рельсами.

А)Нормально замкнутые – Источник и Приемник подключают к противоположным концам РЛ, что позволяет непременно контролировать исправность всех элементов цепи и занятость РЛ ПС, фиксируя эти события резким снижением тока в П и обеспечивая тем самым высокую степень защиты ее от опасного контроля «Ложная свободность».

Б)Нормально разомкнутые – не контролируют исправность элементов, поскольку приемник П и источник И подключены к общим точкам на одном конце РЛ. При такой структуре построения э.ц занятость РЛ фиксируется не снижением, а возрастанием тока в приемнике П и то лишь в том случае, когда все элементы исправны. Вероятность получения ложной свободности при этом высока, в связи с чем нормально разомкнутые РЦ имеют очень ограниченное применение, на путях в сорт.горках потому что, время притяжения намного меньше времени отпускания (там нужна скорость).

2)По роду сигнального тока

А)Постоянного – при отсутствие в рл помех от электрического транспорта, Основное их достоинство – возможность резервирования питания при применении аккумуляторов.

Б)переменного – с высокой интенсивностью движения, 25,50гц

3)По типу питания:

В РЦ с импульсным и кодовым питанием источник питания подключается к рельсовой линии не постоянно, а периодически. Путевой приёмник срабатывает от каждого импульса, чувствительность таких рельсовых цепей к шунту и излому рельса выше, чем у РЦ с непрерывным питанием. Кроме того, основным достоинством данных РЦ является защита от опасных ситуаций, т.е. путевой приёмник не может выдать информацию о свободности рельсовой цепи от воздействия посторонних источников питания.

4)По типу путевого приемника: А) РЦ с одноэлементным Б)С двухэлементным приемником

5)По способу обратного тягового тока в обход изолирующих стыков: А)двухниточные Б)Однониточные

6) По конфигурации рельсовой линии А)неразветвленные – перегоны, станции, БС участках

Б)разветвленные – стрелочные переводы,

Различают следующие основные режимы работы РЦ:

• Нормальный – режим, когда РЦ свободно от подвижного состава и исправно),

Если участок свободен и исправен, ток путевой батареи проходит по рельсам, поступает в путевое реле, путевое реле срабатывает, замыкает свои контакты, что свидетельствует о свободности и исправности участка.

• Шунтовой – РЦ исправно, а на рельсовом пути находится подвижной состав (хотя бы 1 колесная пара),

При появлении на изолированном участке подвижного состава, колесные пары замыкают рельсы, ток путевой батареи проходит по цепи короткого замыкания, путевое реле не поступает, реле выключается его контакты размыкаются. Это свидетельствует о занятости участка.

• контрольный — режим РЦ, когда нарушается исправность элементов РЦ;

В случае повреждения рельсов электрическая цепь размыкается, электрический ток не протекает, путевое реле выключено, что свидетельствует о занятости участка («ложная занятость»).

• Режим АЛС – это когда РЦ используют как телекоммуникационный канал для передачи информации от напольных устройств к напольным либо от напольных устройств к подвижному объекту. РЦ любого типа должны надежно работать в любых пневматических и эксплуатационных режимах.

Неразветвленная рельсовой цепи постоянного тока. 1 — изолирующий стык 2 — стыковой соединитель 3 — путевая батарея — источник питания рельсовой цепи 4 — ограничивающий резистор — чтобы ток в рельсовой цепи не превысил максимального значения. 5- путевое реле 12. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ИСПУЛЬСНОЙ РЦ ПОСТОЯННОГО ТОКА. Ток путевой батареи поступает в рельсовую цепь проходя через контакт маятникового трансмиттера. Маятниковый трансмиттер — устройство, которое постоянно замыкает и размыкает свои контакты. В результате ток в рельсовой цепи протекает не непрерывно, а в виде серии прямоугольных импульсов. На приемной стороне импульсный ток проходит через импульсное путевое реле, которое замыкает и размыкает свои контакты. Контакт импульсного путевого реле включен на входе конденсаторного дешифратора, на выходе которого включается путевое реле. Конденсаторный дешифратор работает следующим образом: если контакт импульсного путевого реле постоянно переключается, путевое реле под током. Если контакт импульсного реле остановился, причем в любом положении (замкнутом/разомкнутом) путевое реле разомкнуто (обесточено), что соответствует занятости участка. Импульсные РЦ по сравнению с непрерывными имеют более высокую шунтовую чувствительность к обрыву рельсовой нити. Но уступают в надежности из-за подвижных элементов. Ее предельная длина 2600 м. Рельсовую цепь регулируют изменением сопротивления резистора.

Реле переменного тока

В устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики применяют двухэлементные секторные реле переменного тока ДСШ.

Эти реле используются в качестве путевых в рельсовых цепях переменного тока частотой 25 и 50 Гц. По принципу действия двухэлементные секторные реле относятся к индукционным. Магнитная система реле выполняется на сердечниках из листовой стали для уменьшения потерь на гистерезис. Эти реле относятся к реле I класса надежности, а по времени срабатывания — к нормальнодействующим.

Реле ДСШ (двухэлементное секторное) относится к реле третьего поколения и используется в рельсовых цепях переменного тока частотой 50 и 25 Гц. Реле ДСШ-12 применяется в рельсовых цепях 50 Гц, ДСШ-1 ЗА — в рельсовых цепях 25 Гц. Конструкция всех реле типа ДСШ одинакова. По принципу действия реле ДСШ являются индукционными.

К основным элементам реле типа ДСШ (рис. 1.31) относятся: / — ручка; 2 — колпак; 3 — сектор; 4 — станина; 5 — основание; 6 — путевой элемент; 7 — местный элемент; 8, 9, 10 — контакты.

Сердечники местного и путевого элементов относительно друг друга расположены симметрично. Оба элемента закреплены на станине таким образом, что между полюсами образуется воздушный зазор, в котором перемещается алюминиевый сектор. Поворот сектора вверх и вниз ограничивается роликами. Ось сектора кривошипами связана с контактными тягами. Тяги связаны с подвижными контактами.

Принцип действия реле основан на взаимодействии переменного магнитного потока одного элемента с током, индуцированном в секторе переменным магнитным потоком другого элемента. В соответствии с законом электромагнитной индукции на проводник с током (сектор), помещенный в магнитное поле, действует сила, приводящая его в движение. Сила, приводящая в движение сектор, будет пропорциональна произведению токов местного и путевого элементов и зависит от угла сдвига фазы между ними.

На принципиальной схеме (рис. 1.32, а) указано направление магнитных потоков путевого 4 и местного 2 элементов, проходящих по сердечникам путевого и местного элементов и пересекающих сектор 5. Сдвиг фазы между током местного и путевого элементов достигается в рельсовых цепях 50 Гц включением фазосдвигающего конденсатора в рельсовую цепь питающего или релейного конца; в рельсовых цепях 25 Гц путем включения местной и путевой обмоток к соответствующим преобразователям ПЧМ и ПЧП, установленным для питания местных и путевых элементов.

Рис. 1.31. Конструкция реле ДСШ

Рис. 1.32. Магнитная система реле ДСШ

Токи, проходящие по местной и путевой обмоткам, образуют в магнитопроводах магнитные потоки Ф_м и Ф_п, пересекающие сектор и создающие в нем индуцированные токи /_м и /_п (рис. 1.32, б). Магнитные потоки Ф_м и Ф_п и индуцированные токи /_м и /_п пропорциональны токам местного и путевого элементов, поэтому формулу вращающего момента можно представить как

где ф — угол сдвига фазы.

Суммарный вращающий момент будет положительным при угле сдвига фазы между токами местного и путевого элементов, равном 90°. Отмечено, что угол между током и напряжением местной обмотки составляет 72°, а не 90° — из-за не идентичности катушек, а угол между током и напряжением путевой обмотки составляет 65°, угол между током путевой и напряжением местной обмотки — 162°. Указанные углы называются идеальными. Векторная диаграмма идеальных углов реле ДСШ показана на рис. 1.33.

На практике удобнее оперировать напряжениями, чем токами, поэтому максимальный вращающий момент в реальных ДСШ задается сдвигом фазы между напряжениями. И он несколько больше 90° из-за неидеальности катушек и составляет 97°. В условиях эксплуатации из-за изменения параметров рельсовой линии появляется угол расстройки идеальных углов. Величина угла расстройки не должна превышать 20—30°. Доказано, что при таком угле расстройки вращающий момент изменяется незначительно, но требуется увеличить напряжение на путевой обмотке до 14 В. При большем увеличении угла расстройки реле работает неустойчиво.

Рис. 1.33. Векторная диаграмма реле ДСШ

При использовании рельсовых цепей с фазочувствительными реле предъявляют жесткие требования к источникам питания и выполнению чередования фаз в смежных рельсовых цепях, эти требования предъявляют и к резервному питанию.

Для нормальной работы реле ДСШ необходимо соблюдать следующие условия:

• — сдвиг фазы между токами местного и путевого элементов должен составлять 90°;
• — питание местной и путевой обмоток должно осуществляться от одной фазы одного источника питания;
• — невозможность срабатывания реле от другой фазы;
• — сдвиг фазы между напряжениями местной и путевой обмоток должен составлять 97°;
• — напряжение на путевой обмотке должно быть 14 В;
• — значения напряжения и тока отпускания сектора у всех типов реле ДСШ должно быть не менее 50 % фактически измеренного напряжения подъема сектора, т.е. К_ъ > 0,5.

Достоинства реле ДСШ. Основным достоинством реле является надежная фазовая избирательность (селективность), поэтому эти реле называют фазочувствительными. Это свойство надежно исключает срабатывание реле от чужой фазы при коротком замыкании изолирующих стыков, т.е. обеспечивает защиту от опасного отказа — появления ложной свободности изолированного участка. При коротком замыкании стыков сектор будет стремиться повернуться вниз. Также к достоинствам реле относится надежная защита от влияния помех тягового тока, отличающихся от частоты сигнального тока. К недостатку реле можно отнести громоздкость.

Механические характеристики реле типа ДСШ приведены в табл. 1.21.

Таблица 1.21

Механические характеристики реле типа ДСШ

Расстояние между любыми частями буферных обжимок сектора и сердечника магнитной цепи, мм, не менее:

при нахождении сектора в нижнем положении

при нахождении сектора в верхнем положении и касании обжимки сектора и ролика

Контактное нажатие, Н (гс), не менее: на

каждый фронтовой контакт ДСШ-2

на каждый фронтовой контакт ДСШ-12, ДСШ-13

на каждый тыловой контакт

Обслуживание реле проводят в соответствии с технологической картой 1 раз в 6 лет.

Контрольные вопросы

1. Каков принцип действия реле ДСШ?
2. Сколько магнитных потоков действуют в реле ДСШ и как они взаимодействуют?
3. Каким образом создается вращающий момент для работы сектора реле ДСШ?
4. Какими должны быть идеальные углы сдвига фаз у реле ДСШ?
5. Каковы причины появления угла расстройки идеальных углов реле ДСШ?
6. Каковы требования предъявляются к источникам питания реле ДСШ?
7. Какие условия обеспечивают правильную работу реле ДСШ?
8. Какими достоинствами обладает реле ДСШ?
9. Какие механические характеристики реле ДСШ требуют периодической проверки?

Реле ДСШ двухэлементное секторное

Реле ДСШ двухэлементное секторное штепсельное переменного тока применяются в устройствах автоматики и телемеханики, на железнодорожном транспорте и в устройствах метрополитена. Реле типов ДСШ-2 (черт. 13727.00.00Б) и ДСШ-12 (черт. 13861.00.00Б) используются в рельсовых цепях переменного тока частотой 50 Гц, реле типа ДСШ-13 (черт. 13861.00.00Б)— в рельсовых цепях переменного тока частотой 25 Гц.

Конструкция

Основными деталями реле типа ДСШ-2 являются: ручка, колпак, сектор, станина, основание, путевой элемент, местный элемент, фронтовой контакт, тыловой контакт, перекидной контакт. Устройство остальных реле ДСШ аналогично. Реле типа ДСШ являются индукционными реле переменного тока I класса надежности, могут устанавливаться на стативах и в релейных шкафах. Электромагнитная система реле ДСШ состоит из двух электромагнитных элементов: местного и путевого (линейного) и подвижного алюминиевого сектора, расположенного в зазоре между двумя элементами и связанного с контактной системой. Сердечники местного и путевого элементов расположены симметрично относительно друг друга. Местный и путевой элементы представляют собой фасонные сердечники, собранные из трансформаторной стали, на которые насажены катушки. Оба элемента закреплены на металлической станине таким образом, что между их полюсами образуется воздушный зазор, в котором перемещается в вертикальной плоскости легкий алюминиевый сектор. Поворот сектора ограничивается сверху и снизу роликами, которые для смягчения ударов могут перемещаться в направляющих их держателях. Ось сектора кривошипами связана с контактными тягами, которые в свою очередь шарнирно связаны с подвижными контактами.

Принцип работы

Принцип действия реле основан на взаимодействии магнитных потоков, сдвинутых по фазе, образованных при прохождении тока по катушкам местного и путевого элементов, и токов, индуктируемых в подвижном алюминиевом секторе.

Характеристики

Параметры	Значения
Физический зазор между полюсами сердечников, мм, не менее	2
Зазор между поверхностью сектора и полюсами сердечников при любом положении сектора, мм, не менее	0,35
Люфт оси сектора, мм продольный поперечный	0,15-0,25 0,02-0,06
Расстояние между любыми частями буферных обжимок сектора и сердечника магнитной цепи, мм, не менее: при нахождении сектора в нижнем положении при нахождении сектора в верхнем положении и касании обжимки сектора и ролика	1,5 3,0
Расстояние от фронтовых и тыловых контактов до контактов подвижных при крайних положениях сектора (при касании обжимками сектора роликов), мм, не менее	1,5
Зазор между подвижным и фронтовым (тыловым) контактами в момент отрыва подвижного контакта от тылового (фронтового), мм, не менее	0,8
Неодновременность замыкания и размыкания контактов, мм, не более	0,4
Скольжение контактов, не менее, мм	0,25
Контактное нажатие, Н (гс), не менее: на каждый фронтовой контакт ДСШ-2 на каждый фронтовой контакт ДСШ-12, ДСШ-13 на каждый тыловой контакт	0,25 (25) 0,2 (20) 0,2 (20)
Контактное нажатие штепсельных пружин на ножи розетки, Н (гс), не менее	1(100)

Схемы

Рис.1. Габаритный чертеж реле ДСШ Рис.2. Магнитная система ДСШ

Предупреждение и устранение неисправностей СЦБ — Регулировка и измерение напряжения рельсовых цепей

Устойчивость работы рельсовой цепи в значительной степени зависит от ее регулировки, которая осуществляется в соответствии с регулировочной таблицей. Оптимальная регулировка рельсовых цепей затрудняется несовершенством регулировочных таблиц, входящих в состав действующих нормалей. Таблицы рассчитываются на нормативное значение минимального сопротивления балласта 1 Ом · км, в то время как в эксплуатации находится большое число рельсовых цепей с минимальным сопротивлением балласта 1-0,5 Ом км и даже 0,2 Ом · км. При таком балласте фактическое изменение напряжения на путевых реле при колебаниях влажности значительно превышает пределы, допускаемые таблицами. Фактически эти рельсовые цепи должны постоянно подвергаться перерегулировке. Ряд работников железных дорог, а также ученые УО ВНИИЖТа и МИИТа считают целесообразным ввести дифференцированные регулировочные таблицы, исходя из фактического минимального сопротивления балласта. При этом существующая норма 1 Ом- км должна быть сохранена для рельсовых цепей предельной длины, а рельсовые цепи меньшей длины могут регулироваться соответственно по таблице, базирующейся на более низком минимальном сопротивлении балласта.

Такой принцип расчета регулировочных таблиц позволяет значительно улучшить работу в первую очередь станционных рельсовых цепей в нормальном режиме без ослабления требований к шунтовому и контрольному режимам.
К недостаткам существующих регулировочных таблиц относится также отсутствие в них дифференцированных норм напряжения на путевых реле при колебаниях напряжения сети. В то же время расчетное напряжение на путевом реле в нормальном режиме получено исходя из минимального напряжения (207 В), а допустимое напряжение на реле при шунте, исходя из максимального напряжения (242 В), что дает возможность дифференцировать регулировочные таблицы по фактическому напряжению сети в момент регулировки. Опыт использования таких таблиц на Горьковской и других дорогах показал их эффективность.
Институтом «Типротранссигналсвязь» составлены нормали для вновь разработанных и эксплуатируемых рельсовых цепей, в которых нормировано предельное значение напряжения на питающем конце рельсовой цепи, а напряжение на реле дифференцируется из фактического напряжения сети (207, 230,242 В) и фактического минимального сопротивления балласта: например, 0,2 Ом-км при длине до 200 м, 0,5 Ом км при длине 1200 м и т. д. Широкое применение дифференцированных регулировочных таблиц позволит в значительной степени повысить устойчивость работы рельсовых цепей и упростить их обслуживание.
В фазочувствительных рельсовых цепях 25 Гц для защиты от мешающего влияния тягового тока используют однозвенный фильтр ЗБ-ДСШ, имеющий невысокую избирательность. Такой избирательности вполне достаточно для обеспечения устойчивой работы рельсовой цепи. Однако при измерении напряжения на путевых реле обычными вольтметрами Ц4616 и другими возникает погрешность из-за влияния гармоник тягового тока. Практика показывает, что эта погрешность особенно значительна на станциях, расположенных в районах тяговых подстанций и в зонах с низкой проводимостью группа и может достигать 20-30 %. Широко использовать селективные электронные вольтметры В6-9 невозможно из-за их высокой стоимости и сложности измерения.
Разработанное на Горьковской дороге селективное устройство позволяет устранить погрешность, вносимую влиянием тягового тока, на результаты измерений напряжения на реле ДСШ-13. Это устройство представляет собой эмиттерный повторитель на двух транзисторах, имеющий входное сопротивление более 30 кОм. Нагрузкой повторителя является фильтр ФП-25, у которого снят селеновый ограничитель, а вывод 3 переключен на вывод 5 трансформаторного фильтра. Использование эмиттерного повторителя позволяет согласовать низкое входное сопротивление ΦΓΙ-25 с высоким сопротивлением ДСШ-13.
Селективное устройство используют совместно с прибором Ц4380 (Ц438) при измерении на шкале 0-30 В. Коэффициент передачи устройства на частоте 25 Гц равен 1.. Его устанавливают подбором сопротивления резистора при калибровке. Ослабление гармоники тягового тока 50 Гц селективным устройством не менее 100.
Питание селективного устройства осуществляется от отдельного выпрямителя, работающего от сети- В качестве трансформатора выпрямителя используется трансформатор СТ-3, вторичная обмотка которого содержит 250 витков и намотана проводом диаметром 0,53 мм. Транзистор П203 установлен на радиатор с площадью охлаждения 150 см2. Вносимая прибором погрешность не превышает 2 % в интервале от 5 до 30 В.
Конструктивно устройство представляет собой два блока. В одном— типовом —располагается фильтр ФП-25, а в другом — эмиттерный повторитель и выпрямитель. Один раз в год селективное устройство необходимо проверять в РТУ дистанции. При этом проверяют коэффициент передачи на частотах 25 и 50 Гц при изменении питающего напряжения селективного устройства на ±10 %. Вносимая погрешность определяется в интервале от 5 до 30 В.
При измерении напряжения на путевых реле в импульсных и кодовых рельсовых цепях эксплуатационный штат допускает погрешности, значительно превышающие нормативное значение, даже при использовании поводковых устройств приборов Ц438, Ц4380. Для повышения точности измерения существует тренажер для проведения технической учебы на участке.
Большинство путевых реле ИР1-0,3 и ИМШ1-0,3 проверяют в ремонтно-технологических участках дистанций на универсальных стендах, в которых для испытания реле предусматриваются регулируемые по выходному напряжению выпрямители. Так как в устройствах СЦБ реле постоянного тока работают от аккумуляторов, то для приближения к реальным условиям выпрямители стенда дополняют фильтрами, снижающими пульсацию выходного напряжения. Если параметры фильтров соответствуют норме, то для электромагнитных и высокоомных реле пульсация не влияет на качество проверки электрических характеристик реле. В случае проверки низкоомных реле ИР1-0,3 и ИМИ11-0,3 удвоенная амплитуда пульсации выпрямителя в этом случае достигает 70 %.
Импульсное реле срабатывает от амплитуды пульсации, поскольку является быстродействующим. Однако амперметр стенда измеряет среднее значение выпрямленного напряжения, а не амплитудное. В результате фактическое значение тока срабатывания на 15-20 % выше измеренного, а при измерении тока отпускания якоря фактическое его значение оказывается на 20-30 % ниже измеренного. Это приводит к резкому ухудшению коэффициента реле, значение которого снижается с 0,5 (допустимое значение) до 0,3. В результате такой метрологической ошибки реле ИР1-0,3 и ИМ1Ш-0,3 выпускают из РТУ с характеристиками, не соответствующими техническим требованиям, что ухудшает, работу рельсовых цепей, а также их регулировку. Для снижения напряжения пульсации и повышения точности измерения последовательно с проверяемым реле (ИР1-0,3 и ИМИП-0,3) на момент определения его характеристик включают первичную обмотку трансформатора СТ-3. В этом случае напряжение пульсации снижается до 5 % и результаты измерений совпадают с фактическими значениями. Вместо трансформатора СТ-3 можно использовать резистор сопротивлением 100 Ом, мощностью 50 Вт. Эта мера позволяет повысить качество проверки импульсных реле и, как следствие, надежность работы рельсовых цепей.
Для измерения напряжения и токов в рельсовых цепях 25 Гц при электротяге переменного тока на Юго-Западной дороге применяют селективный импульсный прибор. Он содержит активный фильтр, настроенный на частоту 25 Гц и подавляющий частоту 50 Гц, и элементы схемы импульсного вольтметра, что позволяет снимать показания кодового тока или напряжения при неподвижном положении стрелки. Прибор можно переключать на измерение в большом интервале остаточного тока или напряжения. Ток в рельсах измеряют с помощью индуктивных датчиков, устанавливаемых под подошвой рельса. Такое положение датчиков позволяет выполнять измерения непосредственно перед движущимся поездом. С помощью этих же датчиков прибор позволяет измерять тяговые токи в каждом из рельсов, а также разность тяговых токов в рельсах (абсолютную асимметрию).
Большие трудности при регулировке напряжения в импульсных и кодовых рельсовых цепях встречаются в процессе измерения из-за отсутствия на дистанциях импульсных вольтметров. Поэтому импульсные напряжения в рельсовых цепях измеряют обычными вольтметрами, иногда без учета инерционности стрелки прибора, что вносит большую погрешность в измерения. Приборы, снабженные механическими арретирами (Ц760, Ц4380), также не дают достаточной точности, так как выбор предельного размаха стрелки (1—2 мм) является субъективным фактором.
Наиболее простой способ уменьшения погрешности измерения заключается в том, чтобы использовать определенный заранее поправочный коэффициент, умножая на который показание прибора при максимальном отбросе стрелки вольтметра Uизм, можно получить истинное значение импульсного напряжения Uфакт· Примерные значения таких поправочных коэффициентов для некоторых типов приборов приведены в табл. 19. Поскольку инерция стрелки измерительного прибора не нормируется и может быть неодинаковой у различных приборов, такие коэффициенты целесообразно определять не только для каждого типа прибора, но и для каждого конкретного прибора. Как показала выборочная проверка, коэффициент у разных приборов одного и того же типа может отличаться на 10-15 %. Кроме того, следует иметь в виду, что максимальный отброс стрелки зависит также и от временных параметров кода, заметно уменьшаясь при укорачивании импульса.

В связи с указанными неудобствами измерений возникла необходимость в создании измерительных схем из приборов, с помощью которых можно было бы получить непосредственно фактическое значение амплитуды импульсного напряжения или тока. На многих дорогах разработаны и применяются приставки, принцип действия которых (рис. 53, а) основан на накоплении конденсатором энергии, поступающей из рельсовой цепи. Диод исключает разряд конденсатора через балласт во время интервала, а резистор повышает входное сопротивление измерительного прибора. Тот же принцип положен в основу измерений в рельсовых цепях переменного тока, только вместо одиночного диода на вход включается выпрямительный мост (рис. 53, б).
Чтобы стрелка вольтметра при измерениях не колебалась в такт с импульсом, необходимо соблюдать соотношение

где Rвх — входное сопротивление измерительного прибора; С-емкость конденсатора в приставке, мкФ; Тмах — максимально возможная при данных измерениях суммарная длительность импульса и интервала, с; Rп — внутреннее сопротивление вольтметра; R — дополнительное сопротивление приставки.
Так, при проведении измерений наиболее распространенным прибором Ц56 в импульсных рельсовых цепях постоянного тока с трансмиттером МТ-1 емкость конденсатора

где 0,57 — длительность цикла МТ-1, с; 750 — внутреннее сопротивление вольтметра Ц56 на шкале 0,3 В постоянного тока, Ом.
Чтобы уменьшить емкость, приходится использовать отдельную высокочувствительную измерительную систему (например М93, М94).

Рис. 53. Схемы измерения импульсных напряжений постоянного (о) и переменного (б) токов

Схема одного из вариантов прибора, созданного в лаборатории Юго-Западной дороги, с автономной измерительной системой приведена на рис. 54. На этом рисунке R1 — 1,5 кОм, R2 — 150 кОм, R3 — 27 кОм, R4 — 100 Ом, диод — Д7Г, конденсатор — 200 мкФ, миллиамперметр М94, индуктивность катушек индуктивности — по 0,4 Гн.

Рис. 54. Схема импульсного вольтметра постоянного и переменного тока

Рис. 55. Схема измерения импульсного напряжения с усилителем постоянного тока

Однако применение отдельных измерительных головок, полупроводниковых диодов и введение дополнительных резисторов заставляют градуировать измерительную систему, что увеличивает погрешность измерения. Поэтому наиболее целесообразным решением вопроса следует считать создание специального импульсного вольтметра или, как промежуточный вариант, малогабаритной приставки к прибору Ц4380 или Ц56.

Для того чтобы снизить потребную при этом емкость конденсатора, можно использовать измерительную схему с простейшим усилителем постоянного тока. В схеме приставки для измерений напряжения в импульсных рельсовых цепях постоянного тока, разработанной на Прибалтийской дороге (рис. 55), входное сопротивление усилителя постоянного тока достигает 50-70 кОм. В цепи заряда конденсатора (200 мкФ) с целью сохранения линейной шкалы прибора диод заменен резистором. В качестве измерительного прибора используется шкала 75 мВ ампервольтметра Ц5 6. Резистор R1 — 100 Ом, R2, R6 — 1,6 кОм, R3 — 10 кОм, R4 — 1,5 кОм, R5. R8 — 100 Ом, R7 5,1—15 кОм, транзисторы — П401.
Питание усилителя осуществляется от одного элемента типа 332. Конструктивно приставка выполнена в виде коробки, размеры которой позволяют разместить ее в шнуровом отсеке прибора Ц56. Перед измерением калибруют усилитель установкой стрелки прибора на полную шкалу, после этого при нажатой кнопке проводят измерение. Относительная погрешность измерений не превышает 5 %.