Повышение устойчивости тональных рельсовых цепей в условиях флуктуаций сопротивления балласта - Гончаров, Константин Викторович (Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2013)
RU: Цель. Разработка метода повышения устойчивости тональных рельсовых цепей, учитывающего фактическое сопротивление изоляции (балласта) рельсовой линии. Методика. Для достижения поставленной цели предложено автоматически определять сопротивление изоляции рельсовой линии и, в зависимости от данного значения, корректировать выходное напряжение путевого генератора. Сопротивление балласта определяется по значению входного сопротивления рельсовой линии, которое на высоких частотах практически равняется волновому сопротивлению. Для реализации предложенного метода к рельсовой цепи необходимо подключить дополнительные высокочастотные генераторы, высокочастотные фильтры, блок определения сопротивления балласта и корректировки выходного напряжения путевого генератора. Результаты. В результате проведенных исследований было установлено, что в области низких значений (меньше 2 Ом·км) изменение сопротивления балласта приводит к значительному изменению напряжения на входе путевого приемника, что может вызвать сбой в работе рельсовой цепи. Увеличение длины рельсовой линии приводит к уменьшению ее входного сопротивления, а повышение частоты измерения вызывает увеличение входного сопротивления. В обоих случаях входное сопротивление стремится к значению волнового сопротивления. Частоту измерения следует выбирать с учетом длины рельсовой линии и верхней границы сопротивления балласта, в качестве которой можно принять значение 5 Ом·км. В области более высоких значений сопротивления балласта его изменения незначительно влияют на входное напряжение путевого приемника. При этом корректировка выходного напряжения путевого генератора может не выполняться. Научная новизна. Усовершенствован метод измерения сопротивления изоляции рельсовой линии, что позволяет автоматически определять сопротивление балласта. Установлена зависимость между частотой измерения, длиной рельсовой линии и сопротивлением балласта. Практическая значимость. Предложенный метод позволяет повысить надежность тональных рельсовых цепей, обеспечить их устойчивую работу в условиях флуктуаций сопротивления балласта, благодаря определению фактического сопротивления изоляции рельсовой линии и адаптации рельсовых цепей к реальным условиям их эксплуатации.

UK: Мета. Розробка методу підвищення стійкості тональних рейкових кіл, що враховує фактичний опір ізоляції (баласту) рейкової лінії. Методика. Для досягнення поставленої мети запропоновано автоматично визначати опір ізоляції рейкової лінії й, у залежності від даного значення, коригувати вихідну напругу колійного генератора. Опір баласту визначається за значенням вхідного опору рейкової лінії, який на високих частотах практично дорівнює хвильовому опору. Для реалізації запропонованого методу до рейкового кола необхідно підключити додаткові високочастотні генератори, високочастотні фільтри, блок визначення опору баласту та коригування вихідної напруги колійного генератора. Результати. У результаті проведених досліджень було встановлено, що в області низьких значень (менше 2 Ом·км) зміна опору баласту призводить до значної зміни напруги на вході колійного приймача, що може викликати збій у роботі рейкового кола. Збільшення довжини рейкової лінії призводить до зменшення її вхідного опору, а підвищення частоти вимірювання викликає збільшення вхідного опору. В обох випадках вхідний опір наближається до значення хвильового опору. Частоту вимірювання слід обирати з урахуванням довжини рейкової лінії та верхньої границі опору баласту, в якості якої можна прийняти значення 5 Ом·км. В області більш високих значень опору баласту його зміни незначно впливають на вхідну напругу колійного приймача. При цьому коригування вихідної напруги колійного генератора може не виконуватись. Наукова новизна. Удосконалено метод вимірювання опору ізоляції рейкової лінії, що дозволяє автоматично визначати опір баласту. Встановлена залежність між частотою вимірювання, довжиною рейкової лінії та опором баласту. Практична значимість. Запропонований метод дозволяє підвищити надійність тональних рейкових кіл, забезпечити їх стійку роботу в умовах флуктуацій опору баласту, завдяки визначенню фактичного опору ізоляції рейкової лінії та адаптації рейкових кіл до реальних умов їх експлуатації.

EN: Purpose. The purpose of investigation is the development of method for improving the stability of tonal track circuits that takes into account the actual insulation resistance (ballast resistance) of rail line. Methodology. To achieve the research purpose it was proposed to automatically determine the insulation resistance of rail line, and depending on this value to adjust the output voltage of track generator. Ballast resistance is determined by the value of input resistance the rail line, which at high frequencies practically is equal to the wave impedance. To implement the proposed method it is necessary to connect to the track circuit additional high-frequency generators, highfrequency filters, unit for finding the ballast resistance and adjusting the output voltage of track generator. Findings. As a result of research it was found that at low values (less than 2 Ohms·km) the change of ballast resistance causes significant change of voltage at the track receiver input, which may cause malfunction of the track circuit. Increasing the length of rail line leads to the reducing of its input resistance, raising the measuring frequency causes increasing the input resistance. In both cases, the input resistance tends to the value of the wave impedance. The measuring frequency should be chosen taking into account the length of rail line and the upper limit of ballast resistance, the value 5 Ohms·km can be taken as that limit. At higher values of ballast resistance its changes insignificantly influence the input voltage of track receiver. In this case, the adaptive adjustment of voltage at the track generator output is not performed. Originality. The method for measuring the insulation resistance of rail line has been improved that allows one to determine the ballast resistance automatically. The dependence between measuring frequency, length of rail line and ballast resistance have been determined. Practical value. The proposed method allows one to improve the reliability of tonal track circuits, to provide their stable operation under fluctuations of ballast resistance due to determination of the actual insulation resistance of rail line and the adaptation of track circuits to the actual conditions of their operation.
Підвищення стійкості тональних рейкових кіл в умовах флуктуацій опору баласту
Improving the Stability of Tonal Track Circuits Under Fluctuations of Ballast Resistance
Keywords: тональные рельсовые цепи; четырехполюсники; сопротивление балласта; волновое сопротивление; путевые генераторы; тональні рейкові кола; чотириполюсники; опір баласту; хвильовий опір; колійні генератори; tonal track circuits; quadripole; ballast resistance; wave impedance; track generator; КАТЗ