Характерным недостатком в работе устройств АЛСН является сбой кодов в местах пересечения железнодорожного пути высоковольтной линией электропередачи. Помехи от ЛЭП создаются ее магнитным полем и воздействуют на локомотивные усилители; нормально работающие от тока частоты 50 Гц. Уровень помех зависит от угла пересечения ЛЭП с железной дорогой, напряжения ЛЭП, взаимного расположения проводов и высоты их подвески, распределения нагрузки по фазам ЛЭП. Исследования, проведенные ХИИТом, показали, что уровень помехи определяется в основном не прямым влиянием магнитного поля на катушки АЛСН, а косвенным влиянием, т. е. является следствием наведения в металлическом корпусе локомотива вихревых токов, магнитное поле которых непосредственно и воздействует на приемные катушки.
Для уменьшения уровня помехи предлагались различные активные и пассивные способы защиты. К числу активных относятся увеличение высоты подвески и уменьшение расстояния между проводами ЛЭП в местах пересечения, устройство специальных замкнутых подвешенных или уложенных на землю шлейфов, в которые подается ток частоты 50 Гц, сдвинутый по фазе по отношению к току наведенной помехи.
К пассивным методам защиты относятся компенсация тока помехи специальным проложенным на локомотиве контуром и увеличение сигнального тока в районе пересечения. Из всех перечисленных методов получили распространение два: использование наземных компенсирующих шлейфов и увеличение сигнального тока.
Компенсационный метод защиты АЛСН от влияния ЛЭП, предложенный ХабИИЖТом, заключается в создании искусственного электромагнитного поля, противоположного по фазе основному электромагнитному полю ЛЭП. Для этой цели к шпалам в месте пересечения с ЛЭП с внутренней стороны колеи крепится гибкий одиночный изолированный провод, уложенный в виде буквы S. Для создания противофазного источника используется типовая приемная катушка, воспринимающая э.д.с. помехи от ЛЭП, с которой эта помеха в противофазе подается на усилитель с выходной мощностью 40 Вт. Выход усилителя соединен с компенсирующим шлейфом.
Способ увеличения сигнального тока рельсовой цепи может быть реализован увеличением напряжения на питающем конце рельсовой цепи, если это допускают соответствующие нормали. Если же такое увеличение невозможно по условиям обеспечения нормального и шунтового режимов работы, то можно перенести сигнальную точку или же включить дополнительную разрезную точку рельсовой цепи вблизи места пересечения с тем, чтобы ЛЭП пересекала рельсовую цепь на выходном конце, где ток соответственно будет больше.
Хороший эффект дает прокладка экрана в земле.
Другим характерным недостатком в работе устройств АЛСН является подверженность воздействию рельсов и других элементов верхнего строения пути с неравномерной остаточной намагниченностью. Такое явление проявляется на кодируемых и некодируемых участках. Источником помехи в этих случаях являются: объемно-закаленные рельсы, накладки, которые грузили при помощи электромагнитов; рельсовые петли после работы электробалластера.
Наибольшее мешающее влияние неравномерная намагниченность оказывает на приемники АЛСН, работающие в режиме 25 Гц. Поэтому целесообразно на некодируемых участках переводить локомотивный приемник из режима 25 Гц в режим 50 Гц.
Намагниченные участки пути можно выявить с локомотива с помощью прибора, подключенного к катушкам, и непосредственно на пути с помощью компаса. Перемещаемый вдоль головки рельса компас позволяет зафиксировать места, в которых меняется направление магнитной стрелки. Соответствующие точки являются источником импульсов помехи.
Наиболее распространенным видом мешающих влияний, вызванных неравномерной остаточной намагниченностью, является имитация кодов КЖ при наличии определенного соотношения между скоростью следования локомотива v и расстоянием между точками рельсов l, в которых изменяется полярность магнитного поля. Это соотношение можно выразить формулой
v = 3,6l/Тп,
где v - скорость локомотива, км/ч; = 0,6-:-1 с - время воспринимаемого цикла кода КЖ.
Для случая, когда помеха вызвана намагниченными накладками при длине рельса 12,5 м, наибольшее мешающее влияние будет проявляться при скорости локомотива 45—75 км/ч, соответственно при рельсах длиной 25 м - более 90 км/ч.
Намагниченность объемно-закаленных рельсов сохраняется достаточно длительное время, намагниченность же обычных рельсов и накладок выравнивается, как правило, в период от двух недель до двух месяцев.
Основным способом ликвидации мест с неравномерной остаточной намагниченностью является перемагничивание рельсов с помощью вагона-дефектоскопа. Для этого вагон-дефектоскоп необходимо дважды пропускать по участку в одинаковом направлении со скоростью 15 км/ч с соблюдением зазора 10 мм между катушками и головкой рельса. Ток в катушках при первом проезде равен 16 А, а при повторном проезде — 8 А обратной полярности.
Практически реализация этого способа обычно затруднена из-за недостатка вагонов-дефектоскопов. В связи с этим на Прибалтийской дороге был разработан и применяется способ перемагничивания с использованием путевой машины ВПО-3000, которая имеется на каждой путевой машинной станции. Работы по магнитной обработке рельсов проводятся следующим образом. Накануне работник дистанции совершает проезд на локомотиве по участку, подлежащему магнитной обработке, и измеряет уровень наводимых на катушках помех прибором-измерителем В4-10А или другим аналогичным прибором, подключенным непосредственно к локомотивным катушкам. Перед началом магнитной обработки рельсов на станции дислокации машины ВПО-3000 при включенном дизель-генераторе проверяется правильность полярности электромагнитов. Проверка проводится работником дистанции совместно с руководителем работ с помощью компаса. При этом стрелка компаса, расположенного горизонтально на уровне 5—10 см от головки рельса и на расстоянии 0,5—1 м от крайних полюсных наконечников электромагнита, должна показывать одинаковую полярность левого и правого электромагнитов. В случае обнаружения несоответствия полярности электромагнитов над левым и правым рельсами катушки с одной из сторон должны быть переключены.
Магнитную обработку неравномерно намагниченных рельсов машиной ВПО-3000 выполняют при токе в электромагнитах не менее 60 А со скоростью движения 10 км/ч и высотой подвески электромагнитов над рельсом не более 50 мм или со скоростью движения 5 км/ч и высотой подвески электромагнитов над рельсом не более 100 мм. По окончании магнитной обработки работник дистанции проверяет ее эффективность, следуя на локомотиве при обратном рейсе машины ВПО-3000 со скоростью 50 км/ч. Эффективность магнитной обработки оценивается прибором-измерителем В4-10А или другим аналогичным прибором, подключенным непосредственно к локомотивным катушкам. Наведенное напряжение, создаваемое помехой, после магнитной обработки не должно превышать 0,1 В.
Эффективность обработки определяется сравнением наведенной в катушках э.д.с. помехи до магнитной обработки и после нее.
Наряду с неравномерной намагниченностью уложенных в пути рельсов мешающее влияние на работу устройств АЛСН оказывают и рельсы, подготовленные для замены. С целью устранения этого влияния такие рельсы нужно укладывать с внешней стороны колеи не ближе 35 см.
Так, на одном из перегонов наблюдались сбои в работе АЛСН от мешающих влияний двух параллельных линий электропередачи 110 и 220 кВ, пересекающих железнодорожный путь под углом 45° и отстоящих друг от друга на расстоянии 70 м. Электромагнитные поля токов ЛЭП наводят в корпусе локомотива э. д. с., от которой в замкнутых контурах возникают большие вихревые токи. Магнитные поля вихревых токов воздействуют на приемные катушки и искажают полезный сигнал на входе усилителя УК-25/50.
Рис. 64. Схема установки экранирующего троса
Для исключения мешающих влияний ЛЭП на работу АЛСН применено электромагнитное экранирование, в земле под обеими линиями ЛЭП уложен медный неизолированный трос (рис. 64). Экранирующее действие находящегося во внешнем магнитном поле протяженного экрана, обусловленного наведенными в нем продольными и вихревыми токами, которые создают компенсирующее электромагнитное поле, противоположно по фазе основному полю ЛЭП. Анализ этого способа защиты показал, что эффект экранирования тем выше, чем больше ток, протекающий через трос, меньше расстояние между тросом и осью ЛЭП и лучше заземление самого троса (близко к идеальному). Во всех случаях влияние ослабляется, когда зазор между торцами подготовленных для укладки рельсов выдерживается минимальным.
Причиной появления сигнала КЖ локомотивного светофора на некодируемом участке может являться также влияние посторонних источников электроэнергии, например поврежденная осветительная линия вдоль железной дороги, у которой нулевой провод оборван и фактическим обратным проводом являются земля и рельсы.
Другая возможность появления ложною сигнала АЛСН на некодируемом участке связана с работой импульсной рельсовой цепи постоянного тока на перегоне, обычно на участке приближения к станции или переезду. Импульсная рельсовая цепь становится источником ложных кодов АЛСН в тех случаях, когда аккумулятор этой рельсовой цепи в значительной степени утратил емкость. При этом работающий параллельно с ним двухполупериодный выпрямитель выдает в рельсовую цепь, наряду с импульсами постоянного тока, также импульсы переменной составляющей, которые при определенных условиях могут расшифровываться как код КЖ.