VІІ Технічне Обслуговування рейкових кіл

7.1 Технічне обслуговування приладів СЦБ 

Індустріалізація технічного обслуговування дала можливість підвищити надійність дії пристроїв СЦБ в 2,5 рази в порівнянні з не індустріальним, а також скоротити час на ліквідацію відмов в 2-3 рази. 

 Індустріалізація передбачає створення виробничих баз ремонту і централізованої заміни пристроїв. Всі основні роботи з ремонту, налагодження і регулювання апаратури пристроїв виконуються на виробничій базі в дистанції; (РТД) ремонтно-технологічній дільниці. Ці підрозділи оснащені сучасною вимірювальною апаратурою, стендами для їх перевірки, пристроями і засобами автоматизації і механізації ремонтних процесів. На виробничих базах є майстерні з верстатним обладнанням і автотранспортні засоби з гаражами.

Суттєвість індустріального методу ТО передбачає: 

- індустріалізацію процесів праці, яка забезпечує централізовану заміну і ремонт всього обладнання, яке може зніматися; 

- концентрацію на виробничій базі ремонту пристроїв AT, зв'язку, радіо, ПОНАБ; 

- використання спеціалізованого автотранспорту для виконання планових і аварійно-відновлювальних робіт; 

- перехід від околоткового методу обслуговування до різних форм бригадної організації праці; 

- покрашення соціальних і культурно-побутових умов робітників; 

- впровадження прогресивної технології і наукової організації праці; 

- організацію оперативного цілодобового диспетчерського керівництва з ТО, а також забезпеченням безперебійної роботи СЦБ з використанням засобів діагностики і телеметричного контролю. 

Виробнича база ТО великих дистанцій включає ремонтно-технологічну дільницю (РТД) для ремонту і централізованої заміни пристроїв СЦБ (є бригади комплексної заміни, вимірювання кабелів СЦБ, технологічної документації і надійності). Є також бригади по ТО пристроїв зв'язку та пристроїв по обслуговуванню пасажирів. 

Основними завданнями РТД є 

• забезпечення надійної роботи приладів СЦБ, зв’язку, радіо, автоматики по обслуговуванню пасажирів за рахунок своєчасного високоякісного виконання ремонту; 

• організація і виконання робіт по централізованому обслуговуванню пристроїв СЦБ; 

• вибірковий контроль за утриманням приладів у відповідності з технічними нормами на лінійних дільницях, ведення технічної документації. 

В залежності від обсягу виконуваних робіт і місцевих умов допускається створення філіалів РТД. Основними в РТД є бригади по ремонту приладів СЦБ і зв'язку, вимірюванню кабелів СЦБ, засобів захисту і безконтактної апаратури, технічної документації і надійності пристроїв СЦБ, метрологічного забезпечення та інші. 

Усі роботи в РТД виконуються за перспективними, річними та місячними планами, затвердженими керівництвом дистанції. Для перевірки і ремонту апаратури СЦБ в РТД повинні бути випробні пристрої і стенди, вимірювальні прилади тощо. 

При ремонті приладів необхідно дотримуватися принципу перевірки. Регулювання і вимірювання механічних, електричних та часових характеристик, а також оформлення етикетки здійснює електромеханік-регулювальник, а контрольну перевірку і опломбування - другий електромеханік або старший електромеханік, який має право приймання апаратури і особисту печатку дня опломбування. Право приймання і опломбування приладів СЦБ присвоюють робітникам після перевірки їх знань з технології ремонту апаратури.

Всі прилади СЦБ, які мають пристосування для пломбування, повинні бути запломбовані. Розкриття приладів може бути виконано тільки працівниками РТД або лабораторії служби сигналізації та зв’язку залізниці, а наступне їх пломбування – працівниками РТД або лабораторії, які мають право приймання і пломбування приладів СЦБ. Прилад, що відмовив у роботі в період гарантійного терміну, може бути розкритий тільки після одержання відповідного дозволу від керівництва служби сигналізації та зв’язку. Працівники РТД або лабораторії служби сигналізації та зв’язку залізниці, які відрегулювали, прийняли і опломбували прилад, несуть відповідальність за відповідність його механічних і електричних характеристик вимогам технічних умов або паспортних даних. 

Нові прилади СЦБ, запломбовані заводською печаткою, перед першим встановленням в експлуатацію підлягають перевірці зі зняттям електричних характеристик, при цьому перевірку дозволяється виконувати без розкриття приладу (за винятком трансформаторів у яких є можливість зняття клемної панелі). При перевірці без розкриття етикетка РТД про виконану перевірку наклеюється зовні. 

Прилади, які не задовольняють вимогам технічних умов або паспортних даних, встановлювати в експлуатацію забороняється. Прилади СЦБ, що знаходяться в запасі, а також прилади макетів для виключення пристроїв із залежності повинні перевірятися в РТД у ті ж терміни, що встановлені для приладів, які знаходяться в експлуатації. Готові до встановлення в експлуатацію прилади повинні зберігатися на спеціальних стелажах з розміщенням їх за типами або об’єктами призначення. У разі проведення позапланової заміни приладів СЦБ під час усунення відмов старший електромеханік СЦБ (електромеханік СЦБ) повинен повідомляти керівника бригади комплексної заміни апаратури. 

Транспортування приладів повинно виконуватися в спеціальній тарі, що забезпечує їх збереження. Порядок перевірки кодових нештепсельних реле відкритого типу встановлюється наказом начальника дистанції сигналізації та зв’язку.

7.2 Технічне обслуговування рейкових кіл

7.2.1 Несправності рейкових кіл

Нагадати собі основні відомості про рейкові кола можна за посиланням. Рейкові кола забезпечують надійність дії систем автоматики й телемеханіки й безпеки руху поїздів, тому до їхньої роботи пред'являють ряд вимог. При вільному від рухомого складу рейковому колі колійне реле повинне надійно фіксувати його вільний стан. При знаходженні на рейковому колі хоча б однієї колісної пари або при повному зламі рейки колійне реле повинне відпускати якір і фіксувати зайнятий стан рейкового кола.

Відповідно до цих вимог РК повинне працювати в трьох основних режимах: нормальному, шунтовому й контрольному. На умови роботи РК у цих режимах впливають незалежні змінні величини: опір баласту і рейок, напруга джерела живлення, причому кожна зі змінних величин у тому чи іншому режимі впливає по-різному.

Шунтовий режим. У цьому режимі при занятті РК рухомим складом відбувається шунтування рейкових ниток колісними парами, що мають незначний опір у порівнянні з опором обмотки колійного реле. При цьому напруга на реле повинна знижуватися до значення напруги відпускання і якір повинен бути надійно відпущений при самих несприятливих умовах шунтового режиму. 

Надійність роботи РК у шунтовому режимі характеризується шунтовою чутливістю, тобто таким опором колес поїзда, що призводить до зниження струму (напруги) у колійному реле до значення струму (напруги) відпускання якоря реле. За діючими технічнимими умовах шунтова чутливість повинна бути не менш 0,06 Ом. 

В рейкових колах виникають несправності: ПОМИЛКОВА ЗАНЯТІСЬ або ПОМИЛКОВА ВІЛЬНІСТЬ.

Помилкова вільність рейкових кіл - при знаходженні рухомого складу на коліях колійне реле заходиться під струмом, що дозволяє задавати маршрут на заняту колію. Вона виникає внаслідок неправильних дій обслуговуючого персоналу, порушення чергування полярності, підживлення колійного реле від сторонніх джерел живлення, несправності монтажу, асиметрії тягового струму, порушенні регулювального режиму обслуговуючим персоналом та ін.

Помилкова занятість  рейкових кіл - при вільності колій від рухомого складу колійне реле знеструмлене, що  не дозволяє задавати маршрут на вільну колію. Вона виникає внаслідок несправності або відсутності перемичок, з'єднувачів, несправності апаратури при електричному замиканні ізолюючих стиків і надходженні в РК струму від джерела живлення суміжної РК.

Найбільш характерною відмовою ізолюючого стику з металевими накладками є порушення бічної ізоляції в болтах накладок. Тому стан ізолюючих стиків контролюється виміром «рейка-накладка».

7.2.2 Зовнішній огляд рейкових кіл

Зовнішній огляд РК представляє собою комплекс робіт, що полягають у перевірці стану РК, ізолюючих стиків, дросель-трансформаторів, дросельних перемичок і в проведенні зовнішнього чищення апаратури, релейних стативів і шаф від струмопровідних забруднень (пилу, металевих стружок тощо). Крім того, перевіряється ізоляція рейкових кіл. Для цього обслуговуючий персонал повинен визначити:

• надійність ізоляції дросельних перемичок від підошви рейок і рейкових підкладок;

• відсутність металевої стружки на рейках (особливо на кривих ділянках колії) по всій довжині рейкового кола, металевого пилу і стружки на накладках і підошвах рейок і накатів в торцях ланок у ізолюючих стиків;

• справність ізолюючих стиків.

Відмова ізолюючих стиків виникає, як правило, при пошкодженні деталей ізоляції зі збереженням цілості накладок. Термін служби і періодичність ремонту ізолюючих стиків визначають бічні ізолюючі прокладки, оскільки вони схильні до найбільш сильної дії динамічних навантажень від рухомого складу. Чинниками, які сприяють порушенню ізоляції ізостика, є: угін рейок, неякісне підбиття шпал, замикання стику металевою стружкою і ін. 

Тому під час огляду перевіряють торцевий зазор в ізолюючих стиках, наявність торцевої ізолюючої прокладки в ньому; відсутність "накату", металевої стружки та пилу на торцах (кінцях) рейок в стику; видавлювання з ізостику зношених (дефектних) ізолюючих прокладок; наявність торкання баласту рейок та елементів ізостика.

Зазор між кінцями рейок в ізолюючому стику і товщина ізолюючої торцевої прокладки повинні становити 5-8 мм; "накат" в кінці рейок не допускається; бокові ізолюючі прокладки ІС повинні бути цілими і виступати з-під металевих накладок на 4-5 мм.

Перевірка якості ізоляції ізолюючих стиків проводиться 2 рази на рік на головних коліях та 1 раз на рік - на інших. 

Від властивостей баласту істотно залежить інтенсивність електричного старіння шпал, ізоляційних матеріалів і в цілому опір ізоляції рейкової лінії. Позитивні якості баласту для рейкових кіл визначаються в основному його здатністю пропускати вологу і не містити домішок солей і лужних елементів. Зміна опору баласту від вологості визначаються виглядом баластних матеріалів, їх складом і чистотою.

Електричний опір баласту і шпал рейкових кіл слід вимірювати в теплу погоду і після дощу, тобто коли ґрунт має мінімальний опір. Електричний опір баласту і шпал визначають приладом ИСБ-1 (вимірювач опору баласту). Прилад підключають до рейкового кола не менше ніж за 100-150 м від ізостика і проводять виміри на ділянці протяжністю 200-300 м.

Норма питомого опору баласту складає для двониткових рейкових кіл 1 Ом*км, для однониткових 0,5 Ом*км.

У випадку заниженого опору баласту необхідно разом з колійним майстром дистанції колії перевірити стан рейкових скріплень і баласту. Забруднені рейкові скріплення повинні бути очищені, а забруднений баласт видалений працівниками дистанції колії.

Вимірювання електричного опору баласту і шпал виконується у міру необхідності в разі нестабільної роботи рейкового кола або при забрудненні баласту, але не рідше, ніж один раз в п’ять років.

Відстань між підошвою рейок і баластом (щебінкою) повинна бути не менше 30 мм, а між підошвою рейок і металевими конструкціями - не менше 50 мм.

Перевірка стану рейкових кіл на станціях і перегонах виконується електромеханіком (електромонтером) і шляховим майстром (бригадиром колії) один раз в чотири тижні.

Результати перевірки оформлюються: на станціях - в журналі огляду форми ДУ-46; на перегоні - складанням акта.

Перевірка внутрішнього стану дросель-трансформаторів виконується електромеханіком і електромонтером один раз на рік. При цьому в дросель-трансформаторах перевіряється рівень масла, відсутність води і сполучення основної обмотки з корпусом, відповідність коефіцієнта трансформації типу рейкового кола (за виключенням виводів додаткової обмотки). 

 Фарбування кабельних стійок і муфт, колійних ящиків, дросель-трансформаторів виконується електромонтером в міру необхідності, але не рідше одного разу в три роки. 

7.2.3 Перевірка станційних рейкових кіл на шунтову чутливість 

Перевірка відбувається шляхом накладання випробного шунта опором 0,06 Ом електромеханіком і електромонтером: однониткових; двониткових, паралельні відгалуження яких не мають колійних реле (в тому числі на відгалуженнях спарених стрілок) один раз в два тижні; двониткових нерозгалужених і двониткових розгалужених, паралельні відгалуження яких мають колійні реле та тональних рейкових кіл один раз в чотири тижні. Результати перевірки оформлюються в журналі огляду форми ДУ-46.

Перевірка випробного шунта 0,06 Ом виконується в РТД дистанції один раз на рік.

Робота з перевірки шунтової чутливості повинна проводитися у вільний від руху поїздів час. До початку робіт електромеханік оформляє відповідний запис у Журналі огляду ДУ-46 із зазначенням часу початку робіт.

Накладення шунта на кожне рейкове коло електромеханік погоджує з черговим по станції, використовуючи засоби зв’язку, які є в наявності.

Шунт накладають: на релейних, живильних кінцях рейкового кола; крім того через кожні 100 м по всій довжині однониткового рейкового кола; на кожнім відгалуженні розгалуженого рейкового кола; на кінцях і в середині тонального рейкового кола. 

Шунтовий режим рейкового кола контролюють за індикацією на табло (виносному табло) або за надійним відпусканням якоря (сектора) колійного реле при кожному накладенні шунта 

У розгалужених рейкових колах при накладенні шунта ШУ-01м на кожному з відгалужень повинне відпускати якір (сектор) реле відповідного відгалуження, а при накладенні шунта ШУ-01м на живильному кінці – усі колійні реле цього рейкового кола.

Якщо при накладенні на рейкове коло шунта ШУ-01м відсутні надійне відпускання якоря (сектора) колійного реле або індикація зайнятості рейкового кола на табло (виносному табло) чергового по станції, то електромеханік робить відповідний запис у Журналі огляду форми ДУ-46 і після підпису чергового по станції приступає до визначення та усунення причини.

При перевірці рейкових кіл на шунтову чутливість слід звертати увагу на стан поверхні головок рейок. Коли через іржу, зледеніння або забруднення головок рейок виникає небезпека помилкової вільності рейкового кола при занятті рухомим складом, то електромеханік повинний зробити запису в Журналі огляду форми ДУ-46 працівникам дистанції колії про необхідність очищення рейок або черговому по станції про необхідність обкатування рейкового кола локомотивом, а також про перевірку фактичної вільності рейкового кола після проходу поїзда. Порядок перевірки фактичної вільності рейкових кіл для таких випадків і порядок обкатування малодіяльних залізничних колій та ізольованих ділянок встановлюється в ТРА станції.

Результати перевірки шунтової чутливості рейкових кіл на станції оформляють записом в Журналі огляду форми ДУ-46.

7.3 Вимірювання напруги на колійному реле

Експлуатаційно-технічні вимоги до параметрів реле залізничної автоматики. Електромагнітні реле, що експлуатуються в пристроях автоматики, повинні задовольняти великій кількості різних експлуатаційно-технічних вимог (ЕТТ), які часто є суперечливими і повністю не можуть бути задоволені в одній універсальній конструкції.

Всі параметри електромагнітного реле можна розділити на три типи: електричні; часові; механічні.

До електричних параметрів електромагнітного реле відносяться: напругу (струм) спрацювання реле; напругу (струм) відпускання реле; робочу напругу (струм) реле; напругу (струм) перевантаження реле; опір обмотки реле; перехідний опір замкнених контактів; коефіцієнт запасу; коефіцієнт повернення (коефіцієнт безпеки).

До часових параметрів електромагнітного реле відносяться: час спрацювання реле; час відпускання реле; час перельоту якоря з одного положення в інше.

До механічних параметрів будь-якого електромагнітного реле відносяться: висота антимагнітного штифта; хід якоря; міжконтактний зазор; контактний тиск; неодночасність замикання або розмикання контактів; спільний хід контактів.

Крім перерахованих параметрів, роботу електромагнітного реле характеризують механічна і тягова характеристики. Механічна характеристика реле - це залежність механічних зусиль, які долає якір при його русі, від ходу якоря. Тягова характеристика - це залежність електромагнітної сили тяжіння, що створюється електромагнітом реле, від величини повітряного зазора між якорем і осердям при постійній магніторушійній силі. 

Усі електромагнітні реле по надійності роботи ділиться на реле першого класу і реле нижчого класу надійності. У всіх пристроях залізничної автоматики, що забезпечують безпеку руху поїздів, застосовуються реле першого класу надійності типів НМ, НМШ і РЕЛ. На їх основі будуються робочі і контрольні кола управління світлофорами і стрілками, рейкові кола, а також логічні схеми, що безпосередньо забезпечують безпеку руху поїздів. 

Згідно ЕТТ електромагнітне реле СЦБ першого класу надійності повинне виключати небезпечні відмови. Для цього вони повинні задовольняти наступним основним вимогам:

1. Фронтові і загальні контакти не повинні зварюватися при будь-яких умовах експлуатації. Для фронтових контактів застосовується вугілля з металевим наповненням, а для загальних контактів срібло або його сплави.

2. Якір повинен повертатися в початковий стан і замикати тилові контакти при знятті напруги з обмоток або зменшенні її до величини напруги відпускання під дією сили тяжіння.

3. Можливість залипання якоря після вимкнення живлення повинна бути виключена. Для цього між якорем і осердям завжди повинен бути залишковий повітряний зазор, який реалізовується за допомогою антимагнітного бронзового штифта, укріпленого на якорі. У нормально діючих реле висота штифта повинна бути не менше за 0,2 мм, а у повільно діючих реле - не менше за 0,15 мм.

4. Всі тилові контакти реле повинні розмикатися при замиканні хоча б одного фронтового контакту і навпаки. Дана вимога виконується тільки в реле першого класу надійності типу РЕЛ.

ЕТТ до реле першого класу надійності включають в себе також вимоги до електричних параметрів, до контактів і конструкції реле.

Основні вимоги до електричних параметрів електромагнітного реле першого класу надійності: 

• напруга спрацювання не більше 0,8 від номінального;

•  напруга відпускання не менше 0,08 від номінального;

• напруга (струм) спрацювання реле, виміряна при одній полярності, не повинна перевищувати напругу (струм) спрацювання при іншій полярності більше ніж на 20 %;

•  коефіцієнт повернення для колійного реле повинен бути не менше за 0,5, вогневого реле не менше за 0,3, у інших не менше за 0,2;

• обмотка реле повинна тривалий час витримувати напругу перевантаження, рівну двократній номінальній робочій напрузі.

Основні вимоги до контактів реле першого класу надійності: 

• перехідний опір фронтових контактів не більше за 0,3 Ом, тилових контактів не більше за 0,03 Ом; 

• розхил ("раствор") контактів не менше за 1,3 мм, а в момент перемикання контактів не менше за 0,8 мм; 

• спільний хід контактів повинен бути не менше за 0,35 мм, а ковзання контактів для їх самоочистки у фронтових контактів повинне бути не менше за 0,25 мм, а у тилових контактів не менше за 0,2 мм; 

• контактний тиск фронтових контактів не менше за 0,294 Н (30 гс (грам-сила), а тилових контактів не менше за 0,147 Н (15 гс); 

• неодночасність замикання або розмикання контактів - не більше за 0,2 мм.

Вимоги до конструкції реле першого класу надійності включає наступне:

- реле повинно мати конструкцію, що не вимагає додаткового схемного контролю відпущення якоря;

- положення контактів повинно забезпечуватися механічним з'єднанням їх між собою і якорем;

- штепсельний роз'єм реле повинні виключати можливість його помилкового включення;

- корпус реле повинен виключати попадання у середину вологи, пилу і газів для усунення впливу зовнішнього середовища на роботу реле;

- реле повинне стабільно працювати при температурі навколишнього повітря від -40 до +60°С і відносній вологості до 95%, виміряної при температурі +20°С.

Однак електромагнітні релейні пристрої мають ряд певних недоліків:

• низька швидкість роботи;

• обмежений електромеханічний ресурс функціонування;

• виникнення електромагнітних перешкод при спрацьовуванні контактів;

• серйозні недоліки при комутації високовольтних струмів з індуктивними навантаженнями.

До основних пошкоджень реле відносять: 

• підгорання контактів; 

• злам контактів; 

• обрив та підгоряння обмоток;

• збільшення зазору між контактами.

Для кожного рейкового кола з проєктної документації та регулювальних таблиць встановлюється норма напруги на колійному реле. Вона залежить від: 

- типу рейкового кола;

- типу колійного реле;

- довжини рейкового кола;

- стану баласту (чистий, забруднений, сухий, мокрий, промерзлий);

- кількості з'єднувачів на рейковому колі.

Таблиці в яких вказано норми напруги звуться електричні нормалі рейкових кіл.

Такі таблиці складаються при запуску пристроїв на станції, а також після кожного капітального ремонту, заміни баласту. Вони є додатком до журналу чи картки вимірювань. Начальник виробничої дільниці СЦБ (старший електромеханік) повинні внести й завіріти їх особистим підписом, після чого вони затверджуються заступником начальника дистанції сигналізації та зв'язку по СЦБ .

Значення довжини рейкових кіл, постійні коефіцієнти трансформації, нормовані опори обмежувальних резисторів, сполучних проводів і ємності конденсаторів повинні бути також внесені в Журнал форми ШУ-64 (картку форми ШУ-62), якщо вони не зазначені в принципових схемах рейкових кіл.

Напругу необхідно вимірювати в установлений термін і при включенні рейкових кіл у централізацію після закінчення виконання нових робіт, а також після регулювання рейкових кіл, заміни апаратури рейкових кіл.

Напруги на колійних реле повинні відповідати межам, зазначеним у Журналі форми ШУ-64 (картці форми ШУ-62) при зміні стану баласту від мокрого до промерзлого, а напруги джерела живлення - від мінімально припустимого до максимально припустимого.

Як правило, станційні рейкові кола розраховані на роботу при зміні напруги живильної мережі від 198 В до 242 В (номінальне значення 220 В), а перегінні - при зміні напруги живильної мережі від 207 В до 241,5 В (номінальне значення 230 В). 

 Порядок виконання вимірювань. Напругу вимірюють на гніздах вимірювальної панелі чи на відповідних виводах колійних реле.

Перевірка напруги на колійних реле здійснюється 2 рази на рік на головних коліях та 1 раз на місяць - на паркових. Вона полягає у вимірюванні напруги на їх обмотках. Якщо в якості колійного реле застосовується двоелементне секторне реле ДСР або ДСШ, то напруги вимірюють на колійних та місцевих елементах обох колійних реле.

Якщо напруга на колійному елементі або на обмотці колійного реле менше мінімального значення, слід перевірити рейкове коло поелементно від живлячої до релейного кінця, порівнюючи напруги на цих елементах зі значеннями, наведеними в картці електричних параметрів рейкового кола. Аналізуючи отримані дані визначають і усувають причину зниження напруги.