Рельсовые цепи на крупных станциях из-за значительной загрязненности балласта имеют низкое сопротивление изоляции. В большинстве случаев величина изоляции рельсовых цепей нестабильна и зависит от следующих факторов: качества и состояния балласта, расстояния между подошвой рельсов и балластом, типа и состояния шпал, состава антисептиков, которым пропитаны деревянные шпалы, и метеорологических условий.
Содержать и регулировать рельсовые цепи необходимо так, чтобы при любом изменении сопротивления балласта в зависимости от погоды они без всякой дополнительной сезонной регулировки обеспечивали устойчивую и бесперебойную работу. При этом должны выполняться требования к шунтовой чувствительности рельсовой цепи и чувствительности ее к обрыву рельсовой нити. Также должна исключаться всякая возможность нахождения якоря путевого реле в притянутом положении при занятой рельсовой цепи, коротком замыкании изолирующих стыков и любых других повреждениях в ней.
Регулировка рельсовых цепей заключается в обеспечении требуемого напряжения на обмоточных зажимах путевого реле в зависимости от длины рельсовой цепи и состояния балласта. В соответствии с регулировочными таблицами, а также в зависимости от состояния балласта (сухой, промерзший, влажный, мокрый) напряжение на обмотках реле должно быть близко к номинальному. В тех случаях, когда измеренное напряжение на обмотках путевого реле больше или меньше предельных величин, указанных в регулировочной таблице, напряжение необходимо отрегулировать переключением вторичных обмоток путевого трансформатора или передвижением движка путевого реостата. Такая же регулировка должна быть сделана, если при промерзшем или сухом балласте напряжение на реле будет близким к меньшему предельному его значению или при влажном и мокром балласте оно будет близким к большему значению.
Необходимо также следить за тем, чтобы со стороны источника питания было включено ограничивающее сопротивление. Чем больше по величине включено сопротивление на питающем конце, тем больше на нем падение напряжения в момент шунтирования рельсовой цепи поездом и тем больше и лучше ее шунтовая чувствительность.
После уборки вагонов путь или тупик электромеханик включает в зависимость только после тщательного его осмотра; в необходимых случаях электромеханик обязан потребовать обкатки пути от ржавчины. Включение и выключение пути или тупика электромеханик оформляет соответствующими записями в Журнале осмотра.
В соответствии с графиком технологического процесса электромеханик совместно с дорожным мастером или бригадиром пути проверяет состояние рельсовых цепей. При этом обращается внимание на наличие и исправность стыковых соединителей. Штепселя стыковых соединителей должны плотно держаться в шейке рельсов, а сами соединители надежно укреплены клипсами. По мере необходимости для получения надежного контакта с рельсами их подбивают молотком, при этом штепселя не следует забивать до основания, но концы их должны на 2—6 мм выходить за другую сторону шейки. Высверливая отверстия в рельсах для стыковых соединителей, необходимо следить, чтобы диаметр сверла соответствовал диаметру штепселей, т. е. был 9,8 км. При смене рельсов заблаговременная сверловка отверстий в них для стыковых соединителей не допускается во избежание появления ржавчины. Трос приварных стыковых соединителей типа Щ67-00-00 должен плотно сидеть в обжимах (манжетах) и надежно к ним приварен. Если трос плохо приварен к манжету, он при помощи отвертки легко вытягивается из него.
На расстоянии 70—100 м от изолирующих стыков в обе стороны нужно иметь соответствующую регулировку зазоров, а путь не менее чем на 3—5 звеньев с обеих сторон от стыка должен быть надежно закреплен от угона. Стыковой зазор изолирующего стыка должен быть 4—8 мм. Фигурная фибровая стыковая прокладка должна перекрывать всю площадь торца рельсов; торцы, боковую и нижнюю поверхности обоих рельсов рекомендуется окрашивать масляной краской на расстоянии 30—50 мм от торца. Эти меры исключают скопление металлической пыли и кусочков наплыва в торцах изолирующего стыка, что может вызвать короткое замыкание или снижение изоляции. Также необходимо, чтобы щебень в районе изолирующих стыков был чистым, обеспечивался надежный отвод воды и поддерживался просвет не менее 30 мм между подошвой рельса и верхним слоем балласта. Фибровые детали стыка, выступающие наружу из-под объемлющей накладки и втулки, для защиты от атмосферных влияний покрывают гидроизоляционным материалом (битумом, смолой или кузбасслаком).
Перед зимним периодом и после него все изолирующие стыки необходимо проверять с полной разборкой изоляции, очисткой и окраской торцов рельсов. При наличии износа втулок и боковых фибровых прокладок последние заменяют новыми. При месячных осмотрах дорожным мастером и электромехаником должна проверяться исправность каждого изолирующего стыка (путем визуального осмотра), а один раз в квартал — с помощью вольтметра или амперметра. Проверку исправности изолирующих стыков производят тремя способами:
- берут амперметр со шкалой 5—10 а, типовой реостат 14 Ом и любой аккумулятор и включают по схеме, показанной на рис. 139, а. При замыкании концов Κ1 и К2 реостатом R устанавливают ток 1 а в цепи.
Затем к чистой головке рельса, по обе стороны изолирующего стыка к точкам а и б подключают концы К1 и К2.
Рис. 139. Проверка исправности изолирующего стыка
Рис. 140. Прибор для определения места повреждения в рельсовых цепях типа ПРЦ-69
Прибор состоит из индукционной катушки с П-образным сердечником. В обмотке катушки возникает ток при наложении сердечника на рельс, по которому проходит переменный ток частотой 25 или 50 Гц (рис. 140). Индуктивность катушки с емкостью конденсаторе образует резонансный контур, настроенный на частоту, лежащую между 25 и 50 Гц. Однако, эта частота сдвинута в сторону частот 25 Гц с таким расчетом, чтобы в цепи измерительного прибора на частотах 25 и 50 Гц токи были равными. Это обстоятельство дает возможность применять прибор на рельсовых цепях как 25 Гц, так и 50 Гц переключений в схеме. В качестве измерительного прибора использован микроамперметр типа М-494 на 50 мка.
Если при перемещении приборов вдоль рельса от питающего конца рельсовой цепи в сторону релейного конца отклонение стрелки прекращается, то это указывает на место повреждения. Конденсатор С2 подбирается при настройке, а сопротивление R при градуировке прибора.
Для увеличения срока эксплуатации тросовых перемычек их необходимо прокрашивать суриком или олифить, а под скобки подкладывать изоляционные прокладки. Закреплять троссовые перемычки нужно по боковой поверхности шпал, чтобы не было короткого замыкания посторонними металлическими предметами; у рельсов тросовые перемычки должны иметь свободный запас.
Один раз в квартал проверяют путевые ящики (коробки) и кабельные стойки со вскрытием крышек. При этом необходимо обращать внимание на наличие хорошего уплотнения между крышкой и краями стенок коробок, чтобы внутрь не проникала пыль, снег и влага. Все вводные отверстия в коробке и стойке, расположенные на уровне 8—10 мм от земли, нужно заливать кабельной массой, чтобы не проникала вода и не создавалась возможность конденсирования влаги.
Путевые дроссели и дроссель-трансформаторы проверяют перед наступлением зимы и весной. Особое внимание обращают на надежность крепления дроссельных перемычек к выводам дросселя и шейке рельсов. Гайки скрепляющих болтов должны быть плотно затянуты и закреплены контргайками. Также обращают внимание на отсутствие обрывов жил медного провода сечением 70, 50 и 35 мм2, прокладку перемычек по боковой поверхности шпал и надежное закрепление их через 300—350 мм скобками.
В дроссель-трансформаторах крышку кабельной муфты вскрывают и проверяют наличие резиновой или войлочной прокладки между корпусом муфты и крышки; надежность закрепления проходных болтов; уровень масла (до красной черты), отсутствие в масле воды, а также отсутствие сообщений обмоток дросселя с кожухом и между обмотками дросселя.
Сопротивление изоляции дополнительной обмотки дроссель-трансформатора по отношению к корпусу измеряется мегомметром и должно быть не менее 25 Мом.
Исправность изоляции гарнитур и сережек остряков проверяют один раз в квартал. Проверку можно производить при помощи вольтметра путем последовательного его включения в каждом отдельном месте гарнитуры (четыре точки проверки) и в серьгах (2 точки проверки). Этот метод длительный по времени и показания вольтметра не дают определенного представления о состоянии изоляции, так как может быть влияние тяговых токов.
Для более быстрого определения состояния изоляции гарнитур и сережек нужно вольтметр со шкалой 3—15 в включить в рельсовую цепь, а фундаментные угольники поочередно надежно соединить медным проводом с рельсом. Если вольтметр не покажет резкого уменьшения напряжения, то изоляция сережек и гарнитур надежная. Проверку таким методом нужно делать только при отсутствии поездов, так как можно обесточить рельсовую цепь и перекрыть сигнал.
В рельсовых цепях переменного тока исправность изоляции гарнитур и сережек можно определить прибором ПРЦ-69.
Однако исключение будет составлять в том случае, если напряжение в одной рельсовой цепи больше, чем в другой, в два раза. Сдвиг фаз между напряжениями по разные стороны изолирующих стыков можно измерить фазометром; в однониточных рельсовых цепях (рис. 141, в) проводят три измерения. Чередование полярности выполнено правильно, если U3 < U1 и U3 < U2.
Для определения правильности чередования полярности в рельсовых цепях переменного тока на Северной дороге получил практическое применение прибор типа ИПЧП (индикатор проверки чередования полярности). Индикатор представляет собой две транзисторные схемы сравнения фаз сигналов в коллекторных и базовых цепях рис. 142.
Схема, собранная на транзисторе Т1, настроена на отклонение стрелки микроамперметра с надписью «правильно», т. е. когда чередование мгновенных полярностей выполнено правильно и напряжение и токи, подаваемые в смежные рельсовые цепи, отличаются по фазе на угол 180°. Схема, собранная на транзисторе Т2, настроена на отклонение стрелки Микроамперметра с надписью «неправильно», когда чередование мгновенных полярностей выполнено неправильно и напряжения и токи, подаваемые в смежные рельсовые цепи, совпадают по фазе.
Рис. 142. Прибор для определения правильности чередования полярности типа ИПЧП
Обе схемы работают только при плюсовом полупериоде. Напряжение полупериода вторичной обмотки трансформатора (выводы К3-К4)замыкается через диод, далее переход эмиттер-коллектор транзистора и микроамперметр только в том случае, если на базе этого транзистора будет минусовое напряжение от вторичной обмотки трансформатора (выводы К2-К1).
Если в схеме с транзистором Т2 переход эмиттер-коллектор открывается при совпадении напряжения и токов по фазе, подаваемого в смежные рельсовые цепи, то для открытия такого перехода в схеме с транзистором Т1 необходимо иметь напряжение и токи в смежных рельсовых цепях со сдвигом по фазе на угол 180°.
Характерной особенностью рельсовой цепи с малогабаритной аппаратурой (питающий трансформатор типа ПТМ и релейный типа РТ-3) является то, что в случае повышения сопротивления балласта от 0,5 до 50 Ом при путевом реле типа НРВ1-250 или НВШ2-200 напряжение на вторичной обмотке релейного трансформатора возрастает только в 1,5—2 раза. Это объясняется тем, что при увеличении напряжения на первичной обмотке сверх номинального трансформатор типа РТ-3 переходит в режим работы магнитного насыщения. При этом входное сопротивление его падает, потребляемый ток увеличивается; также увеличивается падение напряжения вдоль рельсовой цепи, и особенно на питающем конце.
При регулировке рельсовых цепей нельзя допускать уменьшения сопротивления на питающем конце ниже 1 Ом. Это условие вызвано тем, чтобы обеспечить надежную шунтовую чувствительность и не допустить перегрузку трансформатора ПТМ при занятии рельсовой цепи поездом.
Для обеспечения контроля схода изолирующих стыков первичные обмотки питающих трансформаторов ПТМ смежных рельсовых цепей включают в одну фазу, а вторичные включают так, чтобы передавалась мгновенная полярность на изолирующих стыках.
Электромеханик и электромонтер должны особенно тщательно следить за исправностью приварных стыковых соединителей на всех приемо-отправочных путях. Если в тяговой нити отсутствует один или несколько стыковых соединителей, нельзя допускать повышения напряжения на вторичной обмотке питающего трансформатора. В этом случае необходимо немедленно потребовать от дорожного мастера или бригадира пути восстановления соединителей. При неустойчивой работе рельсовой цепи необходимо выключить ее из действия централизации без сохранения пользования сигналами.
Устойчивость и надежность работы однониточных рельсовых цепей при электротяге постоянного тока во многом зависит от величин сопротивлений питающего и релейного концов. Сопротивление кабеля и реостата в зависимости от длины цепи должно соответствовать данным табл. 44.
Рельсовые цепи с фильтрами РЗФ-2 или РЗФШ-2 регулируют в такой последовательности: фильтр из цепи выключают, а на питающем трансформаторе подбирают напряжение, при котором на обмотке реле напряжение будет близким к рабочему. Затем подключают РЗФ ко вторичной обмотке релейного трансформатора на клеммные выводы 1-3, а путевое реле к выводам 2-3. Если на реле напряжение возрастет на 10—20%, можно считать, что блок настроен в резонанс. Если же напряжение не изменится, т. е. не увеличится, то необходимо внешними перемычками на фильтре изменить величину емкости для создания резонанса.
Характерной особенностью регулировки двухниточных рельсовых цепей с реле типов ДСР-12, ДСШ-12 и ДСШ-13 является зависимость их работы не только от величины напряжения на путевой и местной] обмотках, но и от фазировки сигнала. Угол сдвига фаз между рабочим] током в путевой обмотке реле и напряжением местной обмотки должен быть +162° или —18° (идеальный угол).
Изменять сопротивление путевых реостатов со стороны питающего и релейного трансформаторов не рекомендуется и, как правило, путевые реостаты нужно включать на максимальное сопротивление; путевой реактор типа РОБС-4 должен иметь сопротивление не менее 1 Ом. Независимо от длины рельсовой цепи (100— 1100 м) при максимальной утечке тока через балласт, когда он мокрый, напряжение переменного то ка на зажимах импульсных реле типов ИРВ-110 и ИМВШ-110 должно быть не менее 3,6 в.
Рис. 143. Включение контактов трансмиттерных реле в шины питания
В импульсных рельсовых цепях с реле типа ИМВШ-110 возможно залипание я коря за счет наводимого напряжения от соседних жил кабеля других рельсовых цепей. Влияние одной пары жил на другую, идущих к рельсовым цепям, работающим в одной последовательности, происходит тогда, когда контакты трансмиттерных реле рельсовых цепей включены в разные шины питания. Для устранения рассмотренного влияния нужно все контакты трансмиттерных реле включать в какую-либо одну шину питания (рис. 143).
Кроме того, наводка напряжения от соседних жил в питающем кабеле возможна в рельсовых цепях, которые работают в разных последовательностях. Для уменьшения величины наводимого напряжения нужно подключить вторую жилу к тыловому контакту трансмиттерного реле (показано штриховой линией на рис. 143).