4. Подготовка исходных данных.

4.1 Разработка схемы замещения.

Для надёжного и более удобного анализа и расчёта схему рц необходимо представить в виде схемы замещения, на которой отображаются все элементы рц. Элементы схемы замещения представляют в виде четырёхполюсников каскадно-соединённых между собой. В используемой программе "Rels-new" схема замещения имеет 9 четырёхполюсников(Рис.2).

Коэффициенты A, B, C и D находятся из справочных таблиц.

На релейном конце в качестве приемника будем рассматривать вход путевого фильтра ФП25, так как известны его входные напряжение и ток надежного срабатывания при подключенном на выходе импульсном реле типа ИМВШ-110. Эти напряжение и ток соответственно равны:

U_ф=6,6 В; I_ф=0,033 А.

Коэффициенты четырёхполюсника заменяющего ИТ_р типа ПРТ-А:

А= 0,110e^j0; B=2,4e^j36; C=0,006e^-j65; D=9,15e^j0.

Коэффициенты четырёхполюсника заменяющего ИТ_п типа ПРТ-А:

А=9,15е^j0; В=2,4e^j36; С=0,006e^j-65; D=0,110e^j0.

Коэффициенты четырёхполюсника заменяющего ДТ_р типа ДТ-1-150:

A=0,333е^j0; B=0,0525е^j40; C=0,49е^-j70; D=3,0е^j0.

Коэффициенты четырёхполюсника заменяющего ДТ_п типа ДТ-1-150:

A=3e^j0; B= 0,05е^j35; C=0,302е^-j60; D=0,333е^j0.

Коэффициенты фиктивных четырёхполюсников:

А=1e^j0; В=0e^j0; С=0e^j0; D=1e^j0.

Коэффициенты четырёхполюсника заменяющего С_и:

А=1e^j0; В=0e^j0; С=0,0006284e^j90; D=1e^j0

Коэффициенты четырёхполюсника заменяющего сопротивление R₀:

А=1e^j0; В=200e^j0; С=0e^j0; D=1e^j0.

Рис.2

4.2Дополнительные исходные данные

Для нормального режима и режима АЛС рекомендуются значения:

минимальное сопротивление изоляции рл=1 Ом/км

максимальное =10 Ом/км

шаг=3 Ом/км

Для контрольного режима рекомендуются значения:

минимальное сопротивление изоляции=0,5 Ом/км

максимальное=9 Ом/км

шаг=1 Ом/км

Расчётное значение удельного сопротивления рельсовых нитей при типе стыкового соединителя - приварной медный : модуль- 0,5 Ом/км,аргумент-52

Нормативный ток АЛС I_НОРМ = 1,4 А.

Постоянный коэффициент земляного тракта Е=1,88e^j9.66

Коэффициент поверхностной утечки m=9.1

U_ннср=4.55 В

I_ннср=0,02 А

5. Исследование рельсовой цепи.

Исследование рельсовой цепи проводим с помощью программы "Rels-new". По данным используемой программы мы получаем значения токов и напряжения на питающем элементе рельсовой цепи для различных режимов работы.(приложение)

При исследовании рельсовой цепи в нормальном режиме рассмотрим график зависимости минимально допустимого напряжения питания для выполнения НР от сопротивления изоляции рельсовой линии.(Рис.3)

Рис.3

Из графика видно, что при минимальном сопротивлении изоляции (1 Ом*км) необходимо наибольшее напряжение питания для обеспечения рабочего напряжения на реле. Если же сопротивление изоляции максимально, то для обеспечения того же рабочего напряжения на реле, необходимо подавать гораздо меньшее напряжение питания. Следовательно, наихудшим условием для выполнения нормального режима работы РЦ является наименьшее сопротивление изоляции рельсовой линии. Этому наихудшему условию соответствуют:

U_min=119.5 e^j30 В; I_min=0.33 e^j-16 А.

Аналогично проводим исследование режима АЛС. Зависимость минимально допустимого напряжения питания для выполнения режима АЛС от сопротивления изоляции рл показана на графике (Рис.4)

Рис.4

По данным программы "Rels-new" выбираем минимально допустимое напряжение питания. Наихудшим условием для выполнения режима АЛС является сопротивление изоляции рл равное 1 Ом*км. При наихудших условиях:

U_min=112.5e^j50 В; I_min=0.31 e^j4 А.

Для выполнения шунтового режима работы рельсовой цепи необходимо, чтобы на приёмном конце было такое напряжение, при котором реле надёжно не сработает, если ограждаемый блок участок занят. Исходя из полученных результатов программы "Rels-new", наихудшей точкой наложения шунта будет питающий конец рельсовой цепи, так как в этом случае для ложного возбуждения реле потребуется меньшее напряжение питания источника.

Зависимость максимально допустимого напряжения питания рц для выполнения шунтового режима работы от координат точки наложения шунта показана на графике.(Рис.5)

Рис.5

При наихудших условиях:

U_max=190.6e^j29 В; I_max=0.5 e^j-25 А.

Для выполнения контрольного режима работы рельсовой цепи необходимо, чтобы напряжение на приёмном конце было такое, которое не превышает напряжения надёжного несрабатывания.

Таким образом, наихудшим условием для контрольного режима будет такое критическое сопротивление изоляции, при котором на релейный конец будет передаваться наибольшее напряжение.

Зависимость максимально допустимого напряжения питания для выполнения контрольного режима работы рц от сопротивления изоляции рельсовой линии показана на графике.(рис.6)

Рис.6

Критическое сопротивление изоляции в нашем случае равно 1 Ом*км. Максимально допустимые напряжение и ток питания рельсовой цепи будут равны:

U_max=2300.4e^j-13 В, I_max=6.4e^j-64 А.