Автоматика, связь, информатика. 2023. № 1. С. 14–19
Automation, communications, informatics. 2023. № 1. Р. 14–19
НОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Научная статья
УДК 656.259.12
DOI: 10.34649/AT.2023.1.1.003
Методы нормирования уровня помех от переменного тягового тока на приемники сигналов
Шаманов Виктор Иннокентьевич
Российский университет транспорта РУТ (МИИТ), кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» профессор, д-р техн. наук, Москва, Россия, shamanov_vi@mail.ru
Аннотация. Главной причиной сбоев в работе приемной аппаратуры рельсовых цепей и систем автоматической локомотивной сигнализации на участках с электротягой является мешающее влияние асимметрии тягового тока в рельсовых линиях. До 80 % сбоев в работе систем, где используются коды с бестоковыми интервалами, возникает, когда ток в обмотке приемного импульсного реле, создаваемый помехами от тягового тока, превышает ток отпадания якоря этого реле. Поэтому применяемый критерий допускаемого уровня этих помех по соотношению сигнал/помеха для данной аппаратуры непригоден. Увеличение сигнального тока в таких ситуациях не повышает устойчивость ее работы. В настоящее время предельно допустимым относительным значением асимметрии принята величина, равная 4 % от протекающего в рельсовой линии переменного тягового тока 300 А. Однако при движении тяжеловесных поездов по горным участкам переменный тяговый ток может достигать 1000 А, вызывая почти пропорциональное увеличение тока асимметрии. Предлагается определять допустимый уровень помех от тягового тока под катушками автоматической локомотивной сигнализации по соотношению тока отпадания приемника и суммы протекающих по нему токов помех. В статье приведен анализ методов, обеспечивающих устойчивую работу данной аппаратуры на участках с высокоскоростным и тяжеловесным движением поездов. Рассмотрены варианты: использование дополнительных или более эффективных фильтров, применение различных компенсаторов помех, увеличение коэффициента возврата приемных реле, повышение качества технического содержания верхнего строения пути, переход на плетьевой путь и/или отказ от подключения к рельсам цепей заземления различных конструкций.
Ключевые слова: рельсовые цепи, автоматическая локомотивная сигнализация, сбои в работе, асимметрия переменного тягового тока, отношение сигнал/помеха, нормирование
Для цитирования: Шаманов В.И. Методы нормирования уровня помех от переменного тягового тока на приемники сигналов // Автоматика, связь, информатика. 2023. № 1. С. 14–19. DOI: 10.34649/AT.2023.1.1.003
NEW TECHNIC AND TECHNOLOGY
Original article
Regulation of the level of interference from alternating traction current
in rails to signal receivers
Viktor I. Shamanov
Russian University of Transport (MIIT), Professor, Ph.D., Moscow, Russia, shamanov_vi@mail.ru
Abstract. The main cause of failures in the operation of receiving equipment in rail circuits and in automatic cab signaling systems in sections with electric traction is the interfering influence of the asymmetry of traction current in rail lines. If codes with non-current intervals are used in these systems, then up to 80% of failures in their operation occur when the current in the winding of the receiving pulse relay, caused by interference from the traction current, exceeds the armature drop-off current of this relay element. Therefore, the applied criterion of the permissible level of these interferences in terms of the signal/interference ratio is not suitable for this equipment, since no increase in the signal current in such situations increases the stability of the equipment. As the maximum permissible relative value of asymmetry, the value of 4 % of the alternating traction current in the 300 A rail line is currently accepted. However, the alternating traction current during the movement of heavy trains on mountainous sections can reach 1000 A, causing an almost proportional increase in the asymmetry current. Therefore, a new criterion is proposed for the maximum permissible level of interference in the relay element of the receiver from the asymmetry of the traction current under the receiving locomotive coils or at the point of connection to the rails of the relay end of the rail circuit by the ratio of the release current of this element with the current in it caused by interference. The analy-sis of methods that make it possible to ensure the stable operation of the considered equipment in areas with high-speed and heavy train traffic is given. The options are considered: the use of additional filters or filters with better efficiency, the use of various interference compensators, an increase in the return coefficient of receiving relays, an improvement in the quality of the technical content of the upper structure of the track, the transition to a braided path and/or refusal of connect grounding circuits of various designs to the rails.
Keywords: rail circuits, automatic cab signaling, malfunctions, asymmetry of alternating traction current, signal/interference ratio, normalization
For citation: Shamanov V.I. Methods of normalizing the level of interference from alternating traction current to signal receivers // Automation, communications, informatics. 2023. № 1. P. 14–19. DOI: 10.34649/AT.2023.1.1.003
Список источников
1. Шаманов В.И. Электромагнитная совместимость систем железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: ГОУ «УМЦ по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. – 244 с.
2. Брылеев А.М., Котляренко Н.Ф. Электрические рельсовые цепи. М.: Транспорт, 1970. 256 с.
3. Шаманов В. И. Помехи на аппаратуру рельсовых цепей и автоматической локомотивной сигнализации. Средства защиты. М.: ФГБУ ДПО «УМЦ по образованию на железнодорожном транспорте», 2019. – 303 с.
4. Демьянов В.В., Пультяков А.В., Скоробогатов М.Э., Алексеенко В.А. Методика определения порогового значения отношения сигнал/помеха для систем автоматической локомотивной сигнализации // Автоматика на транспорте. 2020. Том 6. № 2. С. 149-164. – DOI 10.20295/2412-9186-2020-6-2-149-164.
5. Сороко В.И., Розенберг Е.Н. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики. Справочник: Кн. 2. М.: НПФ «ПЛАНЕТА». 2000. – 1008 с.
6. Леонов А.А. Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации. М.: Транспорт, 1982. – 255 с.
7. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высш. шк., 2003. – 462 с.
8. Shamanov V.I. Principles of normalization of the level of interference from the traction current in the operation of automatics and remote-controlled receivers. Russian Electrical Engineering, 2021, Vol. 92, No. 9, pp. 520-523. – DOI 10.3103/S1068371221090108.
9. Шаманов В. И. Расчеты помех от тягового тока в неоднородных рельсовых линиях // Автоматика на транспорте. 2020. Том 6. № 3. – С. 241–267. – DOI 10.20295/2412-9186-2020-6-3-241-267.
10. Киреев И.В., Бестемьянов П.Ф. Устройство автоматической локомотивной сигнализации. Авторское свидетельство СССР № 1470595 от 07.04.1989 г.
© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2023