Тональные рельсовые цепи ТРЦ-ЭТ00

Тональные рельсовые цепи ТРЦ-ЭТ00.
Назначение, устройства, аппаратура, неисправности и методы их устранения.
Схема рельсовой цепи тональной частоты (ТРЦ), представляет собой
классическую схему бесстыковой РЦ, в которой от одного источника сигнального тока
(генератора) осуществляется питание двух смежных РЦ. В ТРЦ использован частотный
амплитудно-модулированный сигнал. В зависимости от используемой частоты
рабочего сигнала различают две разновидности ТРЦ: ТРЦ3 и ТРЦ4.
В ТРЦ3 (аппаратура третьего поколения) несущими частотами являются частоты 420,
480,580,720,780 Гц. Частотами модуляции являются частоты 8 или 12 Гц. В
высокочастотных ТРЦ4 несущими являются частоты: 4500,5000,5500 Гц; частотами
модуляции – 8 или 12 Гц.
Аппаратура ТРЦ предназначена для работы в следующих системах автоблокировки:
- (ЦАБ-АЛСО) автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры ТРЦ.
В этой системе в качестве основного средства регулирования движением
используются средства автоматической локомотивной сигнализации, а путевые
светофоры отсутствуют. Рельсовые цепи (ТРЦ3)- без изолирующих стыков;
- (ЦАБс) автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры ТРЦ и с
путевыми светофорами. Рельсовые цепи (ТРЦ3) – без изолирующих стыков (ИС) в
пределах блок-участка. ИС – на границах блок-участков;
- (АБТс) автоблокировка с децентрализованным расположением аппаратуры ТРЦ с
наличием путевой сигнализации. Рельсовые цепи (ТРЦ3) –без изолирующих стыков
в пределах блок-участка. Изолирующие стыки – на границах блок-участков;
- (АБТ) автоблокировка с децентрализованным расположением аппаратуры ТРЦ с
наличием путевых светофоров. Рельсовые цепи – без изолирующих стыков двух
типов: ТРЦ3 и ТРЦ4. Точка подключения аппаратуры ТРЦ4 выносится по
направлению движения за светофор на 20 м;
- (АБТЦ или (ЦАБ)) автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры
ТРЦ с проходными светофорами. Рельсовые цепи ТРЦ3 – без изолирующих стыков.
Точка подключения аппаратуры ТРЦ выносится по направлению движения за
светофор на 40 м.
В состав основной аппаратуры тональных рельсовых цепей ТРЦ3 входят:
- путевой генератор ГП3,
- путевой фильтр ФПМ,
- путевой приемник ПП,
- уравнивающий трансформатор УТ3.
Генераторы имеют светодиодную индикацию. Блок путевого приемника имеет 10
разновидностей, отличающихся приемом сигналов с различной несущей частотой и
частотой модуляции.
Основная аппаратура ТРЦ4:
- путевой генератор ГП4,
- путевой фильтр ФРЦ4Л,
- путевой приемник ПРЦ4Л.
Рельсовые цепи тональной частоты имеют следующие достоинства:
 имеют повышенную защищенность от воздействия помех тягового тока;
 снижают (практически на порядок) потребляемую мощность по сравнению кодовой
автоблокировкой;
 выполнены на современной элементной базе;
 позволяют осуществить централизованное размещение аппаратуры:
 исключают взаимные влияния между рельсовыми цепями;
 дают возможность исключить в рельсовых цепях малонадежные в эксплуатации
изолирующие стыки.
1
ТРЦ применяются при любых видах тяги.
При отсутствии изолирующих стыков обеспечивается надежная электрическая
непрерывность цепи возврата тягового тока, сокращается количество дроссельтрансформаторов и снижаются потери электроэнергии на тягу поездов. ТРЦ отвечают
условиям электромагнитной совместимости как с эксплуатируемым, так и с
перспективным электроподвижным составом постоянного тока. Поэтому упрощается
возможный перевод участков железных дорог с электрической тяги постоянного тока
на переменный ток.
В процессе включения рельсовых цепей в эксплуатацию имеют важное значение
первоначальная настройка и регулировка ТРЦ. Регулировка тональной РЦ заключается
в установлении требуемого напряжения на входе путевого приемника (Vпп). Перед
регулировкой необходимо убедиться в соответствии частот генератора и приемника и
правильности установки напряжения питания. Основными нормативными величинами,
подлежащими регулировке, являются напряжения на входе приемника и выходе
генератора.
Особенности поиска неисправностей заключаются в том, что питание смежных
рельсовых цепей, как правило, осуществляются от одного общего питающего конца, а
приемники смежных БРЦ включают последовательно в одну общую сигнальную пару.
Это в большинстве случаев позволяет по реакции приемных устройств на повреждение
выявить его характер и возможное место.
Отказы в устройствах АБТ определяются неисправностями в аппаратуре, в
кабельной и рельсовой линиях, а также нарушениями логических зависимостей между
схемами при занятии и освобождении поездом рельсовых цепей.
Возможные неисправности путевого приемника (ПП) и способы их
устранения приведены в таблице.
Наименование
неисправностей,
внешнее
проявление
Отсутствие
напряжения на
выходе ПП
Напряжение на
выходе ПП менее
4,2 В
Вероятная причина
Методы устранения
неисправности
1. неисправны:
- вторичный источник питания
постоянного тока,
- выходной усилитель,
- симметричный триггер,
- усилитель тока,
- демодулятор,
- низкочастотный
промежуточный фильтр,
- выходной фильтр.
2. Частота модуляции входного
АМ сигнала отличается от
номинальной.
1. Выявить неисправность и
устранить ее. Настроить
низкочастотный
промежуточный и
выходной фильтр.
1. Расстроен выходной фильтр.
2. Неисправны:
- вторичный источник питания
постоянного тока,
- выходной усилитель.
2. Выявить неисправность и
устранить ее. Настроить
входной фильтр.
3. Установить номинальную
частоту модуляции
входного АМ-сигнала.
1. Настроить выходной
фильтр.
2. Выяснить неисправность и
устранить ее.
2
В общем случае алгоритм поиска неисправностей в рельсовых цепях тональной
частоты показан на рисунке .
Обесточено путевое реле
Напряжение на входе приемника
Отсутствует или ниже нормы
В норме
Выше предельного значения
Напряжение на выходе пут. реле
Напряжение на путевом реле
Отсутствует или ниже нормы
Отсутствует или ниже нормы
В норме
Отрегулировать выходной уровень
сигнала или заменить генератор
Напряжение на выходе путевого фильтра на холостом ходу
(при отключенной кабельной линии)
Отсутствует или ниже нормы. В норме или выше
Напряжение на первичной обмотке
ПТ или дополн. обмотке ДТ (релейн.
конец)
В норме или выше
Отсутствует или ниже нормы
Напряжение на первичной обмотке ПТ или дополн. обмотке ДТ (питающ. конец)
В норме
Неисправен ПТ или ДТ
Обрыв
монтажа
В норме или выше
Проверить исправность кабельной
линии релейного конца (если
отсутствует схема контроля
кабеля)
Напряжение на рельсах (питающий конец)
В норме или ниже нормы
Напряжение на вторичной обмотке ПТ или основн. обмотке ДТ (питающ. конец)
на холостом ходу
Отсутствует или ниже нормы
В норме
Напряжение на кроссе (релейный конец)
Обрыв монтажа Проверить исправность кабельной линии
Проверить исправность кабельной
линии питающего конца (если
отсутствует схема контроля
кабеля)
Заменит
ь реле
В норме
Отсутствует или ниже нормы.
В норме
Отключить выход пит. конца от кабельной линии и
подключить его на первичную обмотку трансформатора
ПОБС-2АУЗ и измерить напряжение на ней
Отсутствует или ниже нормы
Заменит
ь ПП
Напряжение на кроссе (питающий конец)
Заменить путевой фильтр
Отсутствует или ниже нормы
В норме
Напряжение на выходе путевого фильтра
Отсутствует или ниже нормы
Отсутствует или ниже нормы
Отрегулировать
выходной уровень
генератора
В норме
неисправность рельсовой линии
В норме или выше нормы
Обрыв монтажа или короткое замыкание в рельсовой линии
3
Алгоритм поиска отказов ТРЦ на станции
Алгоритм поиска отказов ТРЦ на станции
Особенности поиска неисправностей в станционных тональных рельсовых цепях
определяются спецификой построения этих рельсовых цепей. ТРЦ на станции в
основном применяются с изолирующими стыками, от одного генератора могут
получать питание три и более путевых приемника, в отдельных рельсовых цепях
используются схемы контроля исправности изолирующих стыков.
Рассмотрим алгоритм поиска отказов в работе наиболее типовых станционных
рельсовых цепей при нарушении ими нормального режима работы, т.е. при
обесточивании путевого реле при отсутствии поездного шунта.
Как в случае с перегонными рельсовыми цепями, поиск неисправности следует начать
с анализа сложившейся ситуации и событий или действий, предшествующих
возникновению отказа. Наиболее часто встречающимися факторами, влияющими на
работу станционных ТРЦ и приводящими к их отказу, являются:
- грозовые напряжения, приводящие к отказу аппаратуры или средств грозозащиты;
- работа снегоочистителей, приводящая к обрыву соединителей и перемычек;
- приварка стыковых соединителей с нарушением технологии работы, приводящая к
неисправности устройств защиты и согласующих элементов ТРЦ;
- земляные работы с нарушением целостности кабельной линии;
- путейские работы, связанные с заменой элементов рельсовой линии и, как следствие,
нарушение ее целостности;
- отключение электропитания с последующим восстановлением или нарушение норм
предельных значений питающего напряжения с возможным выходом из строя
аппаратуры ТРЦ;
- замена приборов или производство монтажных работ, приводящие в случае
неправильных действий к нарушению нормальной работы постовых устройств ТРЦ.
Анализ сложившейся ситуации и характеристика отказа станционной рельсовой цепи
может помочь в локализации отказавшего элемента или сузить круг поиска.
Так например, если от путевого генератора питаются несколько путевых приемников и
все путевые реле этих приемников находятся без тока, то наиболее вероятной причиной
является отказ на питающем конце ТРЦ. Если две рельсовые цепи стыкуются
питающими или релейными концами со схемой контроля исправности изолирующих
стыков, то их одновременный отказ вероятно вызван пробоем изоляции в стыках,
разграничивающих эти рельсовые цепи.
Кроме того, при поиске неисправности дополнительную информацию можно получить
от средств индикации на передней панели путевых генераторов и приемников, средств
измерения и диагностики параметров ТРЦ.
4
В общем случае поиск отказов работы станционной рельсовой цепи тональной частоты
следует производить по следующему алгоритму:
1. Убедиться в наличии электропитания путевого генератора — 35 В переменного тока
на выводах 41,43 генератора ГПЗ, ГП31. При необходимости следует заменить
предохранитель или сам путевой генератор. Наличие электропитания можно
контролировать по свечению верхнего светодиода на передней панели блока ГП. При
отсутствии динамической работы нижнего светодиода заменить блок или попытаться
сделать перезапуск генератора изъятием и установкой соответствующего
предохранителя в цепи питания.
2. Убедиться в наличии электропитания путевого приемника — 17,5 В переменного
тока на выводах 21,22 приемника ПП, ПП1. При необходимости заменить
предохранитель или блок путевого приемника (при повторном перегорании
предохранителя). Наличие электропитания можно контролировать по свечению хотя бы
одного светодиода на передней панели блока путевого приемника.
3. Произвести измерения напряжения на выходе путевого генератора — от 1 до 6 В
переменного тока (в зависимости от регулировочных характеристик) на выводах 2, 52
путевого генератора ГПЗ, ГП31. Измерение можно произвести и на измерительной
панели на релейном стативе. При отсутствии выходного напряжения произвести замену
путевого генератора на аналогичный из аварийно-восстановительного запаса. Особое
внимание следует обратить на тип устанавливаемого прибора. Это должен быть
путевой генератор с той же маркировкой рабочих частот, что и вышедший из строя.
Замена генератора с рабочими частотами типов 8, 9,11 на типы 11, 14, 15 и наоборот
недопустима.
4. Произвести измерение напряжения переменного тока на выходе путевого фильтра
ФПМ, это напряжение должно быть в несколько раз выше напряжения на входе
фильтра (выходе путевого генератора) в зависимости от используемых выводов. При
использовании выходных выводов 12-61 напряжение на них больше, чем на входе
фильтра, примерно в 7—10 раз, при выводах 12-62 — в 6—9 раз, при выводах 12-63 —
в 5—7 раз. Необходимо помнить, что указанные соотношения являются примерными и
зависят от контрольных схем построения рельсовой цепи. Однако наличие выходного
напряжения указанного уровня свидетельствует об исправности питающего конца до
выводов фильтра.
5. Произвести измерение переменного напряжения на кроссовом стативе на дужках
питающего конца. При измерении дужки питающего конца не изымать, так как
измерение электрических параметров ТРЦ необходимо производить с подключенной
нагрузкой. Переменное напряжение на дужках питающего конца должно
соответствовать напряжению, измеренному на выходе путевого фильтра ФПМ.
Если напряжение на дужках питающего конца равно напряжению на выходе фильтра
или меньше его на 5... 10 %, то можно сделать вывод, что монтаж от фильтра до
кроссового статива исправен. Если же напряжение на дужках питающего конца
отсутствует или значительно ниже напряжения на выходе путевого фильтра, то вместо
кабеля в гнезда кроссового статива рекомендуется включить макет нагрузки тональной
рельсовой цепи. Этот макет представляет собой путевой трансформатор ПОБС-2МП
(Г) с подключенной к вторичной обмотке нагрузкой в виде резистора РМР
сопротивлением 1,1 Ом. К первичной обмотке трансформатора подключаются
5
соединительные провода с наконечниками для подключения к кроссовому стативу в
гнезда подходящего монтажа питающего конца (см. рис. 4.1).
После подключения макета производится измерение напряжения на первичной
обмотке трансформатора ПОБС-2МП (Г) и сравнение его с напряжением на выходе
фильтра ФПМ. Если напряжения совпадают, то монтаж от фильтра до кроссового
статива исправен и низкое напряжение на дужках питающего конца в начале поиска
неисправности связано, скорее всего, с коротким замыканием кабельной линии или
первичной обмотки трансформатора ПОБС-2МП (Г) в путевом ящике. Если
напряжение на макете питающего конца (на первичной обмотке ПОБС-2МП)
отсутствует или значительно ниже выходного напряжения на путевом фильтре, то
неисправность в монтаже с выхода фильтра до кроссового статива. Как правило,
такими видами неисправности являются обрывы резисторов RK, переходные
сопротивления на верхних клеммах статива и др.
6. В том случае, если постовая часть питающего конца исправна, следует проверить
исправность релейного конца. С этой целью производят измерение напряжения на
входе путевого приемника на измерительной панели. Если напряжение более 0,4 В,
производят замену приемника, так как он неисправен. Если напряжение менее 0,4 В
или отсутствует, то следует произвести измерение напряжения на дужках релейного
конца на кроссовом стативе, не изымая дужки из гнезд.
7. Если напряжение на кроссовом стативе на дужках релейного конца больше 0,4 В, то
наиболее вероятной причиной неисправности является обрыв монтажа или переходное
сопротивление в монтаже между кроссовым стативом и входом приемника. В том
случае, когда измеренное напряжение на кроссовом стативе меньше 0,4 В или
отсутствует, то в гнезда кроссового статива со стороны кабеля включить макет
релейного конца, дужки при этом необходимо изъять. Макет релейного конца
представляет собой резистор сопротивлением 100...200 Ом мощностью не менее 2 Вт с
соединительными проводами и наконечниками под гнезда кроссового статива.
В том случае, если напряжение на макете релейного конца более 0,4 В, то наиболее
вероятной причиной является короткое замыкание или обрыв монтажа от кроссового
статива до путевого приемника. Проверить, не является ли причиной короткого
замыкания выравниватель ВОЦН, устанавливаемый в качестве согласующего элемента
с рельсовой линией с дроссель-трансформатором типа ДТ-0,6 или ДТ-0,2. Если
напряжение на макете релейного конца отсутствует или менее 0,4 В, то неисправность
следует искать вне релейного помещения.
8. В общем случае с целью локализации отказа можно воспользоваться макетом
рельсовой цепи, представляющим собой два резистора сопротивлением 1,5 кОм
мощностью не менее 2 Вт (см. рис. 4.2). Дужки на кроссовом стативе изымаются, и
монтажные гнезда питающего и релейного концов соединяются через макет рельсовой
цепи. Если путевое реле встает под ток (при необходимости допускается поднять
напряжение на путевом генераторе), то неисправность следует искать в напольной
части рельсовой цепи. Поиск неисправности в релейном помещении производится,
если при включении макета рельсовой цепи путевое реле не встало под ток. В
последнем случае поиск неисправности следует производить согласно изложенному
выше алгоритму действий.
9. Поиск повреждения напольного оборудования следует начать с питающего конца,
где в путевом ящике или в бутлежке дроссель-трансформатора убедиться в наличии
6
напряжения переменного тока на кабельных жилах, приходящих с поста ЭЦ.
Измерение лучше производить селективным прибором, например, В7-63 или ПК-РЦ.
Напряжение на кабельных жилах должно примерно соответствовать выходному
напряжению на кроссовом стативе питающего конца. Если напряжение на кабельных
жилах отсутствует или значительно меньше требуемого значения, то наиболее
вероятной причиной неисправности рельсовой цепи является обрыв, короткое
замыкание в кабеле или переходное сопротивление в соединительных муфтах. В этом
случае для большей уверенности следует отключить кабельные жилы и подключить их
к макету в виде резистора сопротивлением 400 Ом на номинальный ток не менее 0,2 А
(тип 7157) или 390 Ом мощностью 25 Вт (тип С5-35В). Если напряжение будет близко
к нулю, то неисправность следует искать в кабельной магистрали.
В том случае, если напряжение на резисторе близко к требуемому, то неисправность
представляет собой короткое замыкание в цепи первичной обмотки путевого
трансформатора или дополнительной обмотки дроссель-трансформатора. Причиной
короткого замыкания может быть неисправный выравниватель, замыкание монтажных
проводов, а также короткое замыкание в самой первичной обмотке трансформатора
ПОБС.
10. Если измеренное напряжение на кабельных жилах питающего конца соответствует
требуемому, то прежде чем переходить к релейному концу, произвести поочередное
замыкание автоматического выключателя АВМ и защитного резистора R3 (при их
наличии) и узнать по радиосвязи с постом ЭЦ, не освободилась ли ложно занятая
рельсовая цепь.
При электротяге переменного тока и использовании дроссель-трансформатора ДТ-1 в
качестве согласующего элемента замыкание элементов защиты (АВМ и R^) следует
производить после измерения напряжения на вторичной обмотке трансформатора
ПОБС, которое должно быть меньше напряжения на первичной обмотке в 10—20 раз.
11. После проведенных действий на питающем конце рельсовой цепи, прежде чем
начать движение к релейному концу, следует измерить селективным индикатором тока
А9-1 ток в рельсах в сторону релейного конца.
Если от питающего конца работают два или более путевых приемника, расположенных
по разные стороны от точки подключения генератора к рельсам, то измерение тока в
рельсах следует произвести по обе стороны от точки подключения. Если ток в
неисправном плече меньше, чем в исправном, то вероятной причиной является
нарушение целостности рельсовой линии вследствие обрыва соединителя или излома
рельса. Если ток в неисправном плече выше, чем в исправном, то вероятной причиной
является короткое замыкание в рельсовой линии, например нарушение изоляции в
шпале.
12. При движении от питающего конца к релейному концу с обесточенным путевым
реле обратить внимание на целостность рельсовой линии и соблюдение правил
эксплуатации рельсовой линии. В том случае, если в разветвленной рельсовой цепи
обесточены два и более путевых реле, особое внимание обратить на рельсовую линию
совместного пробега рабочего сигнала от питающего конца до этих релейных концов. С
помощью прибора А9-1 непрерывно контролировать изменение тока в рельсовой
линии. При скачкообразном изменении тока определить неисправный элемент (шпала,
стрелочная гарнитура и т.д.)
7
13. По прибытии на релейный конец рельсовой цепи открыть путевой ящик и
произвести поочередное замыкание автоматического выключателя АВМ и защитного
резистора R3, контролируя по связи с релейным помещением состояние неисправной
рельсовой цепи.
Произвести измерение напряжения на первичной обмотке путевого трансформатора
(на кабельных жилах, уходящих на пост ЭЦ) или на дополнительной обмотке дроссельтрансформатора ДТ. Это напряжение должно быть не менее 0,5...0,8 В. Измерение
лучше производить селективным прибором В7-63 или ПК-РЦ.
Если измеренное напряжение соответствует требуемому, то вероятной причиной
является обрыв кабельной жилы или переходное сопротивление в соединительных
муфтах. Необходимо найти и устранить обрыв или использовать запасную пару жил
кабелей релейных концов.
Если напряжение на кабельных жилах отсутствует, то необходимо их отключить от
первичной обмотки трансформатора и измерить напряжение на выводах Ij-I4
трансформатора при подключенном имитаторе релейного конца — резисторе
сопротивлением 200...400 Ом мощностью не менее 2 Вт. В том случае, если
напряжение на резисторе соответствует требуемому (не менее 0,5...0,8 В), то вероятной
причиной является короткое замыкание кабельной линии.
Если напряжение на резисторе отсутствует или близко к нулю, то необходимо с
помощью селективного прибора произвести измерение напряжения на защитном
резисторе, чтобы убедиться в наличии сигнала на приборах ТРЦ в путевом ящике, при
этом вторичную обмотку трансформатора можно закоротить. В том случае, если на
защитном резисторе полезный сигнал отсутствует, то вероятной причиной является
переходное сопротивление соединительного джемпера к путевому ящику и рельсу.
Проверить все соединения и найти место обрыва.
В том случае, когда на резисторе напряжение полезного сигнала присутствует, снять
перемычку с путевого трансформатора и измерить напряжение на вторичной (путевой)
обмотке. Если напряжение присутствует, то вероятной причиной является обрыв
первичной или вторичной обмотки ПОБС, когда напряжение отсутствует — короткое
замыкание витков. В любом случае трансформатор ПОБС должен быть заменен.
14. Неисправность изолирующих стыков может привести к обес-точиванию путевого
реле, а может и не привести, если на этих стыках не установлена схема контроля
исправности их изоляции. Неустойчивая работа путевого приемника, плавающее
значение напряжения на его входе может быть вызвано нарушением исправности
изоляции в стыке на границе двух ТРЦ.
Поиск неисправного изолирующего стыка производится наложением «косой»
перемычки на рельсовые цепи, разделенные стыками. Если стык «пробит», то при
наложении «косой» перемычки рельсовая цепь становится занятой.
8
9