На линиях с автоблокировкой и электрической тягой текущее содержание пути имеет особенности, связанные с наличием светофоров, контактного провода, опор контактной сети, напольных устройств автоблокировки и централизации с использованием рельсовых нитей в качестве токопроводящей цепи.
Рельсовые цепи (РЦ) являются основным элементом устройств автоблокировки, электрической централизации, автоматической локомотивной сигнализации, диспетчерского контроля за движением поездов и автоматической переездной сигнализации. В этих системах РЦ выполняют разнообразные функции: автоматически непрерывно контролируют свободность и занятость, а также целостность рельсовых нитей участков пути; с их помощью кодовые сигналы передаются на локомотив в устройства автоматической локомотивной сигнализации и обеспечивается увязка между показаниями светофоров в кодовой автоблокировке. В системах переездной сигнализации РЦ контролируют приближение поездов к переездам.
Рельсовые цепи подразделяются: по принципу действия — нормально замкнутые и нормально разомкнутые; по способу питания — непрерывного питания, импульсные и кодовые; по роду питающего тока — постоянного тока, переменного тока (частотой 25, 50 и 75 Гц) и тональной частоты; по месту применения — неразветвлённые и разветвлённые; по способу пропуска обратного тягового тока — однониточные и двухниточные.
Основными элементами РЦ являются: источник питания, путевое реле, рельсовые нити, рельсовые соединители, кабельные стойки, изолирующие стыки и дроссель-трансформаторы.
На участках с автоблокировкой в пределах каждого блок-участка светофоры с движущимся поездом связаны посредством РЦ, в которой рельсовые нити используются в качестве проводников тока. РЦ смежных блок-участков отделяются одна от другой изо — лирующими стыками, и для уменьшения сопротивления РЦ
в пределах блок-участка рельсы в стыках, кроме накладок, соединяют специальными рельсовыми соединителями и пружинными тарельчатыми шайбами. Каждая РЦ имеет свой источник питания (аккумулятор, выпрямитель), обозначенный буквами П и М, и путевое реле П (рис. 2.22).
Регулируемый ограничивающий резистор Ко служит для изменения величины тока путевых реле 1П и 2П в зависимости от их характеристик, электрических параметров цепи и состояния погоды.
Роль путевого реле заключается в автоматическом переключении сигналов на светофорах 1 и 2 при изменении режима тока в рельсовой цепи. Путевое реле представляет собой герметически закрытую коробку, в которой смонтированы катушки электромагнитов с якорями, и контактную систему для автоматического переключения сигналов автоблокировки. Когда на блок-участке нет подвижного состава, якорь путевого реле притянут и цепь лампы зеленого сигнала светофора замкнута. При занятости участка, случайном замыкании рельсовых
нитей, разрыве их или значительном увеличении (сверх допустимых норм) их сопротивления, например, при отрыве или плохом контакте рельсовых соединителей, катушки электромагнитов путевого реле не получают электрического тока, якорь, отпадая от катушек, замыкает контакты другой цепи и на светофоре появляется красный сигнал.
На электрифицированных участках применяют рельсовые цепи постоянного тока с непрерывным питанием или импульсные. Здесь РЦ должны быть защищены от опасного и мешающего действия тягового тока, который может привести к ложному контролю свободности РЦ и нарушению работы путевых реле. Поэтому при электрической тяге постоянного тока применяют кодовые рельсовые цепи переменного тока частотой 50 Гц, а на линиях с электрической тягой переменного тока — кодовые РЦ переменного тока с частотой 25 и 75 Гц, отличной от частоты тягового тока (50 Гц).
Для того чтобы постоянный тяговый ток возвращался по рельсам на тяговую подстанцию, его пропускают в обход изолирующих стыков при помощи дроссель-трансформаторов. Дроссель- трансформатор (рис. 2.23) состоит из сердечника из трансформаторной стали и двух обмоток: основной — из медной шины и дополнительной — из медного провода.
Обратный тяговый ток проходит по обеим рельсовым нитям первого блок-участка в одном направлении и через дроссель-трансформатор ДТ1 и соединительную перемычку попадает в дроссель-трансформатор ДТ2 и поступает в обе рельсовые нити второго блок-участка. Основная обмотка трансформатора имеет слишком высокое сопротивление для переменного тока, питающего рельсовые цепи автоблокировки (0,2—0,6 Ом), и незначительное сопротивление обратному тяговому току (0,0008—0,0018 Ом). Дроссель-трансформатор устанавливают на бетонных фундаментах вне рельсовой колеи.
Переменный ток свободно проходит через дроссель-трансформа- торы и их перемычки, так как он в половинах каждого дросселя в один и тот же момент времени имеет противоположное направление, и наводимые им магнитные потоки взаимно компенсируются.
На станциях для пропуска тягового тока применяют однониточные рельсовые цепи, в которых он обходит изолирующие стыки по косым соединительным проводам, передающим ток с одной нити на другую.
Рельсовые цепи автоблокировки на участках с электрической тягой переменного тока имеют дополнительные особенности. Путевые реле включаются через электрический фильтр, который настроен для пропуска сигнального тока частотой 25 Гц.
Содержание рельсовых цепей на раздельных пунктах осуществляется дистанцией сигнализации и связи, а на перегонах — дистанцией пути. Последняя осуществляет надзор и отвечает за содержание изоляции шпал, пролётных строений мостов, настила переездов, балластного слоя в соответствии с нормами сопротивления утечке тока на раздельных пунктах и перегонах; за содержание стыковых соединителей, изолирующих стыков, сверление отверстий для установки дрос — сельных и бутлежных перемычек на перегонах, за замену изолирующих элементов в изолирующих стыках, серьгах остряков, связных полосах и в арматуре устройств обдувки и обогрева стрелок.
Если необходимо, работы выполняются по заявкам и при участии электромеханика СЦБ или контактной сети.
Нормальная работа рельсовой цепи обеспечивается при исправном содержании токопроводящих и изолирующих стыков.
Обычно электрическое сопротивление рельсового стыка выше сопротивления целого рельса. Установлено, что омическое сопротивление стыка, включающего оба рельсовых конца, составляющих в сумме примерно 1 м, должно превышать сопротивление целого рельса длиной 3 м.
Сопротивление стыков на электрифицированных участках проверяют специальным прибором для измерения сопротивления — стыкоизмерителем или двумя милливольтметрами, имеющими шкалу от 0 до 10 или от 0 до 100 мВ. На неэлектрифици- рованных участках сопротивление измеряют теми же милливольтметрами или милливольтметрами СМ-1 со шкалой 75—0—75 или 130—0—130 мВ с аккумуляторами АП-80.
В зависимости от конструкции токопроводящего стыка для участков пути на постоянном токе сопротивление 1 км рельсовой цепи должно составлять не более 0,1—0,6 Ом.
У стыков, сопротивление которых превышает допустимую норму, подтягивают все болты. Если после этого сопротивление не уменьшится до нормы, то стык перебирают с очисткой и промывкой накладок и рельсов и смазкой накладок графитовой мазью. Если стыки имеют рельсовые соединители, то проверяют прочность их
прикрепления к рельсам. Все оторванные, плохо приваренные соединители вновь приваривают с предварительной тщательной зачисткой.
Приварка соединителей при электродуговом способе проводится без подогрева при температуре рельсов выше +5 °С, а при температуре от +5 °С до -10 °С — только с подогревом рельса на длине 150 мм до температуры 250—300 °С. При температуре ниже -10 °С во избежание нарушений структуры рельсового металла приварка соединителей не допускается.
Для приварки электродуговым способом применяют сварочные электроды диаметром 4—5 мм марок УОНИИ-13/45, ОММ-5, ЦМ-7.
Прочность приварки соединителя проверяют обстукиванием шва молоточком. Сварочный валик не должен иметь подрезов и незаполненных кратеров.
Необходимым условием хорошей работы изолирующих стыков является правильная сборка всей конструкции стыка или укладка высокопрочных клееболтовых стыков. Подходы к изолирующему стыку на протяжении трёх-пяти звеньев от него в обе стороны надёжно закрепляют от угона, стыковые и предстыковые шпалы хорошо подбивают, поверхность балласта тщательно планируют, а если необходимо, устраивают водоотводы.
В процессе эксплуатации бригадиры пути, дорожные мастера и обходчики железнодорожного пути систематически проверяют состояние изолирующих стыков. При осмотре проверяют: наличие и толщину торцевой прокладки (5—8 мм), отсутствие наката в торцевом зазоре, боковые изолирующие прокладки (должны быть целыми и выступать на 4—5 мм из-за накладок), чистоту элементов изолирующего стыка — отсутствие грязи, мазута и металлической пыли.
Один раз в месяц электромеханик совместно с дорожным мастером проверяют состояние рельсовых цепей и изолирующие элементы измерительными прибором. Сопротивление изолирующих стыков измеряют вольтметром с внутренним сопротивлением не менее 40 Ом на измеряемой шкале. Вначале измеряют напряжение между рельсами и 1 (рис. 2.24), а затем напряжение между рельсами и накладками 1 и 2 противоположного рельса и1 н^ и и 1 н2. Если и 1 н1 < 0,5 V 1 и и 1 н2< 0,5 V1 , то изолирующий элемент исправен. Аналогичные измерения проводят с другой стороны изолирующих стыков. При полном пробое изоляции напряжение “рельс — накладка” противоположного рельса будет равно напряжению между рельсами. В этом случае требуется переборка или замена изолирующего стыка. Изолирующий стык с дроссель-трансформатором проверяют по схеме, показанной на рис. 2.25.
На неэлектрифицированных участках неисправный изо — лирующий стык можно определить, подключив вольтметр между рельсами и кратковременно соединив перемычкой рельсы смежных рельсовых цепей по диагонали в свободное от пропуска поездов время. Уменьшение показания вольтметра в момент подключения перемычки указывает на неисправность стыка.
В условиях эксплуатации исправность изолирующих стыков можно также определить с помощью вольтметра, подключаемого параллельно изолирующему стыку. Отклонение стрелки вольтметра на шкале 0,3 В указывает на исправность изолирующего стыка.
Состояние рельсовых цепей, в том числе с измерением электрического сопротивления балласта и шпал, проверяет один раз в год (весной) дорожный мастер совместно с электромехаником СЦБ.
Электрические свойства рельсовых цепей во многом определяются электрическим сопротивлением изоляции, т.е. шпал и балласта, предотвращающей утечку тока от одной рельсовой нити к другой.
На электрическое сопротивление балласта и шпал оказывают большое влияние качество и состояние балласта и шпал, температура и влажность воздуха, касание подошвой рельса балласта, наличие гнилых или пропитанных токопроводящими антисептиками (хлористый цинк) шпал, загрязнённость балласта.
Лучшими изоляционными свойствами обладает чистый щебёночный или асбестовый балласт. Нормой сопротивления балласта является 1 Ом •км.
Необходимо периодически заменять загрязнённый балласт или очищать его от загрязнителей, следить за состоянием водоотводов. Верх балластного слоя на участках с автоблокировкой систематически подрезают, чтобы он был не менее, чем на 30 мм ниже подошвы рельса во избежание утечки тока через балласт.
Негодные деревянные шпалы своевременно заменяют. Вновь укладываемые шпалы должны быть пропитаны масляным антисептиком. Для обеспечения нормальной работы рельсовых цепей при железобетонных шпалах следят за тем, чтобы всегда были в полном наличии и правильно поставлены прокладки-амортизаторы, втулки и другие изолирующие элементы, зазор между клеммой и закладным болтом должен быть не менее 10 мм. Электрическое сопротивление железобетонных шпал проверяется прибором ИБС-1.
Перед сменой шпал на перегонах, оборудованных устройствами автоблокировки и электрической тяги, осматривают участок работы и выявляют места прикрепления к шпалам различных элементов этих устройств: заземляющих и соединительных проводов, перемычек рельсовых цепей, отсасывающих фидеров, путевых индукторов автоматической локомотивной сигнализации и др. Эти устройства во избежание повреждения осторожно отводят в сторону и после укладки новых шпал аккуратно устанавливают на прежние места.
Ввиду того, что на участках с автоматической блокировкой рельсы являются проводниками сигнального тока, а на участках с электрической тягой — обратным проводником для тягового тока, возвращаемого на тяговую подстанцию, замену рельсов здесь ведут с соблюдением мер особой осторожности. Одновременная смена рельсов по обеим рельсовым нитям не допускается, за исключением случаев, когда работы проводятся с применением путеукладчиков при капитальном или среднем ремонте или рельсоукладчиков при сплошной смене рельсов. В таких случаях прекращаются движение поездов и подача тока в контактную сеть на весь период работы.
На участках с электротягой и автоблокировкой принимают меры по защите монтёров пути от поражения электрическим током и обеспечению надёжной работы рельсовых це- пей. На участках с электротягой не разрешается одновременная смена рельсов на обеих нитях. На электрифицированных участках без автоблокировки перед сменой рельса укладывают параллельно сменяемому рельсу медный провод сечением 50 мм2 при переменном тяговом токе и сечением 120 мм при постоянном токе, прикрепляя его концы струбцинами к подошве рельсов, примыкающих к сменяемому рельсу (рис.2.26).
На участках с электротягой и автоблокировкой вместо продольного обходного провода устанавливают две поперечные пер е м ы ч к и такого же, как в предыдущем случае, сечения, прикрепляемые к подошве рельса струбцинами. Это даёт возможность пропускать обратный тяговый ток по одному рельсу только на одном звене, а на остальном протяжении блок-участка — по обеим рельсовым нитям.
При смене рельса, примыкающего к изолирующему стыку, в подготовительный период укладывают одну поперечную перемычку за сменяемым рельсом. Дроссельный усовик отсоединяют от сменяемого рельса (в присутствии электромеханика СЦБ), а после смены рельса его присоединяют вновь. Отключать усовики дроссель- трансформаторов при замене рельсов на участках с электротягой переменного тока разрешается только после снятия напряжения контактной сети.
Перед сменой рельса в изолирующем стыке, где установлен косой тяговый джемпер, укладывают и закрепляют временную поперечную перемычку за сменяемым рельсом и временную перемычку, замыкающую изолирующий стык (рис. 2.27).
Заменять рельсы, к которым прикреплены отсасывающие фидеры, разрешается в присутствии представителя участка электроснабжения. Отсоединять отсасывающий фидер можно только после того, как он будет соединён с другим путевым рельсом той же рельсовой нити.
На электрифицированном участке положение контактного провода в плане и профиле увязано с положением пути и с конструкцией электроподвижного состава, вследствие чего перемещать рельсовый путь в горизонтальной и вертикальной плоскостях без регулирования положения контактного провода можно только в крайне ограниченных пределах. При этом необходимо соблюдать условие, что высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса не может быть ниже 5750 мм на перегонах и станциях и ниже 6000 мм на переездах. Должны быть также соблюдены габаритные расстояния от оси пути до опор контактной сети, светофоров и других устройств. Поэтому на участках с электротягой работы по рихтовке пути более чем на 2 см, подъёмке пути более чем на 6 см или изменение возвышения наружного рельса в кривой свыше 1 см необходимо согласовать с руководством дистанции электроснабжения или района контактной сети.
При перешивке пути, разгонке и регулировке рельсовых зазоров следят за тем, чтобы не нарушить нормальной работы и целостности рельсовой цепи блок-участка. Перешивку пути выполняют с применением изолированных шаблонов. В ходе разгонки зазоров следят за исправным состоянием стыковых, приваренных и штепсельных, междурельсовых и междупутных соединителей, заземлений и других проводов. В местах разрыва рельсовой колеи ставят временные перемычки с гибким тросом такой длины, чтобы можно было раздвинуть стык до 200 мм.
Стрелочные переводы с электрической цент — рализацией обслуживаются совместно работниками дистанции пути и дистанции сигнализации и связи. При этом работники дистанции пути ведут работы по монтажу и текущему содержанию переводных устройств на стрелках и крестовинах с непрерывной поверхностью катания. Например, на стрелках с гибкими остряками (рис. 2.28) обслуживаются: тяга 7, соединяющая ушко первой межостряковой тяги 6 с рычагом 14 первой станины 13; продольная тяга 12, соединяющая первый 14 и второй 11 рычаги; вторая межостряковая тяга 8 с узлами крепления и тяга 9, соединяющая её со вторым рычагом; первая 13 и вторая 10 станины с рычагами и деталями крепления.
Кроме того, работники дистанции пути обслуживают серёжки рабочих и контрольных тяг с их креплением к острякам и совместно с работником дистанции сигнализации и связи проверяют плотность прилегания остряков к рамным рельсам и сердечников к усо- викам.
При осмотре централизованных стрелок необходимо обращать внимание на крепление всех болтовых соединений, чистоту шпального ящика в месте расположения тяг (отсутствие щебня, снега, льда и др.), загрязнение стрелочных подушек и отсутствие их смазки, угон одного рамного рельса относительно другого, наличие зазоров в корне остряка (при вкладочно-накладочном креплении 4—8 мм), наличие следов касания гребнем бандажа серёжки в результате вертикального износа, искривление остряка или наличие «наката» на головке рамного рельса, вызывающее неплотное прилегание остряка к рамному рельсу.
Осмотр изоляции серёжек, стяжных полос, стрелочных гарнитур и арматуры обдувки заключается в проверке наличия и целостности изоляционных прокладок, отсутствии вытеснения изолирующих прокладок. Для регулировки зазора между остряком и рамным рельсом устанавливают между рабочими и контрольными серёжками и остряком металлические прокладки толщиной не более 3 мм, а также изолирующую прокладку толщиной не более 4 мм. Металлическая прокладка должна иметь одинаковые размеры с основанием серёжки (рис. 2.29). Арматура обдувки и обогрева стрелочных переводов должна быть изолирована от общей разводящей сети.
Для обеспечения нормальной работы централизованных стрелок в зимнее время их очищают от снега, исправно содержат поперечные и продольные водоотводы.
При комиссионном ежемесячном осмотре станций проверке подвергаются все стрелочные переводы главных, приёмо-отправочных путей, предохранительных тупиков, путей для отстоя вагонов с опасными грузами, а также сами эти пути. Комиссионные осмотры проводятся в первой половине каждого месяца комиссией в составе начальника станции, дорожного мастера, электромеханика СЦБ, начальника района (старшего электромеханика) контактной сети, начальника района (старшего электромеханика) электроснабжения. На остальных стрелочных переводах такая проверка проводится электромехаником СЦБ один раз в квартал.