Тональные рельсовые цепи (ТРЦ) - класс рельсовых цепей, частота сигнального тока которых (от 125 Гц до 5 кГц) находится в диапазоне тональных частот.
Рис.1 Структурная схема смежных ТРЦ с размещением вдоль рельсовой линии питающих и приемных концов
Рис.2 Форма сигнала генератора ТРЦ
В ТРЦ использован амплитудно-модулированный сигнал. Он обеспечивает надежную защиту приемных устройств от воздействия гармонических и импульсных помех тягового тока и других источников. В качестве несущей частоты используются частоты: 420; 480; 580; 720 и 780 Гц (ТРЦ3), а также 4,5; 5,0 и 5,5 кГц (ТРЦ4). В качестве модулирующей частоты использованы 8 или 12 Гц.
Основные достоинства ТРЦ:
•Исключается самый ненадежный элемент СЖАТ – изолирующие стыки .
•Отпадает необходимость установки дорогостоящих дроссель- трансформаторов для пропуска тягового тока в обход изолирующих стыков. При этом уменьшается число отказов по причине обрыва и хищений перемычек и снижаются затраты на обслуживание.
•Улучшаются условия протекания обратного тягового тока по рельсовым нитям.
•Сохраняется прочность пути с длинномерными рельсовыми плетями.
В выбранном диапазоне несущих частот уровень гармонических составляющих тягового тока меньше, чем при более низких частотах, что
позволяет:
•Повысить помехозащищенность РЦ.
•Повысить чувствительность приемников и, как следствие, снизить мощность, потребляемую ТРЦ.
• Кроме того, применение более высоких частот позволяет легче реализовать добротные фильтры меньших габаритов и повысить защищенность приемников от влияния соседних частот.
Недостатками ТРЦ являются малая предельная длина и наличие зоны дополнительного шунтирования.
Третье поколение (ТРЦ3) с рабочими частотами 420, 480, 580, 720, 780 Гц предназначено для работы при изменении температуры окружающей среды от – 45 до + 65 ° С. В состав аппаратуры третьего поколения входят: приемники ПП, генератор ГП3, совмещенный с усилителем; фильтр ФПМ, уравнивающий трансформатор УТЗ.
Рис.3 Блок-схема генератора ГП3
Путевой генератор ГП 3 предназначен для формирования и усиления амплитудно-модулированного сигнала для работы ТРЦ. Питание генератора осуществляется от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 35 В
Рис.4 принципиальная схема фильтра ФПМ
Путевой фильтр ФПМ обеспечивает защиту выходных цепей генератора ГП3 от влияния токов локомотивной сигнализации, тягового тока и атмосферных помех и формирует требуемое по условиям работы РЦ обратное входное сопротивление питающего конца.
Представляет собой последовательный LC-фильтр с гальванической развязкой входных и выходных цепей, настраиваемый на несущую частоту сигнала ТРЦ с фильтра. Настройка осуществляется путем изменения емкости фильтра.
Рис.5 Блок-схема путевого приемника ПП
Предназначен для приема и дешифрации сигнала ТРЦ, поступающих из рельсовой линии, и, в соответствии с уровнем принятого сигнала, формирования выходного напряжения на путевом реле.
Рис.6 Схема уравнивающего трансформатора УТ3
Предназначен для выравнивания напряжений на входе путевых приемников, питающихся от одного путевого генератора.
Выводы 1-2 трансформатора подключаются к путевому приемнику, а выводы вторичной секционированной обмотки от 3 до 9 подключаются к кабельной линии в зависимости от
требуемого коэффициента трансформации
Четвертое поколение аппаратуры ТРЦ, предназначенное для работы в диапазоне частот 4,5; 5; 5,5 кГц, включает: генератор путевой ГП4; приемники ПРЦ4Л, ПП4; фильтр ФРЦ4Л.
Генератор ГП4
Выполнен по схеме, аналогичной схеме генератора ГП3. Отличия заключаются в следующем. Используются другие управляющие входы микросхемы, что изменяет коэффициент деления частоты кварцевого резонатора и
обеспечивает формирование несущих частот, требуемых для ТРЦ4.
Путевые приемники ПРЦ4Л
Реализованы по схемам, идентичным схеме ПП (см. рис. 5). Отличия заключаются в незначительных изменениях схем контуров входного фильтра и параметров некоторых элементов.
Рис.7 Принципиальная схема ФРЦ4Л
В отличие от ФПМ используется параллельный LC-контур с гальванической развязкой входных и выходных цепей. Резисторы R1 и R2 ограничивают ток короткого замыкания в случае пробоя конденсатора или замыкания витков трансформатора.
