Оцінити працездатність рейкового кола у шунтовому режимі можна двома методами: безпосереднім або непрямим.

Перший метод дає можливість визначити абсолютну шунтову чутливість R _ш безпосередньо в Омах, тобто знайти той максимальний опір поїзного шунта, при якому забезпечується надійне відпадання (не притягання) якоря (сектора) колійного реле при найнезручніших умовах для цього режиму.

Шунтовий режим виконується за умову:

R _ш ³ R _шн,

де R _шн – нормативний опір поїзного шунта. R _шн = 0,06 Ом, якій однаковий для усіх рейкових кіл, крім гіркових, для котрих R _шн = 0,5 Ом.

Другий метод (непрямий) дає можливість оцінити реакцію РК на накладання шунта з нормативним опором R _шн на рейки. При цьому визначається коефіцієнт шунтової чутливості К _ш.

Шунтовий режим буде виконуватись, коли:

К _ш ³ 1.

Для розрахунку критеріїв шунтового режиму найзручніша основна схема заміщення. Однак, в разі розрахунку шунтового режиму рейкового кола з ФЧП безпосереднім методом, можливе використання загальної схеми заміщення (рис. 8).

		А н B н     С н D н			Aш Bш C щ D ш

H

Н

РЛ r и max= ¥

К

Рис. 9. Загальна схема заміщення рейкового кола у шунтовому режимі

В наведеної схеми – допустима напруга джерела живлення при шунті.

Для зручності в експлуатації усі рейкові кола мають мінімальну шунтову чутливість на кінцях, тому розрахунки критеріїв шунтового режиму виконуються для двох варіантів знаходження поїзного шунта: на живлячому та релейному кінцях РК. Цим варіантам відповідають такі схеми рейкового чотириполюсника, якій заміщує рейкову лінію:

Z = zр·l

РЛ

- шунт на живлячому кінці РК

- шунт на релейному кінці РК

В шунтовому режимі коефіцієнти рейкового чотириполюсника (A _ш, B _ш, С _ш і D _ш) визначаються при критичних вимогах для шунтового режиму, зокрема при r _{и mах} = ¥.Тому, як випливає з наведених рисунків, рейкова лінія у цьому режимі заміщується Г-подібними чотириполюсниками, коефіцієнти котрих визначаються:

при знаходженні поїзного шунта на живлячому кінці:

А _шп= 1; B _шп= Z; C _шп= 1/ R _ші D _шп=1 + Z / R _ш; (3.1)

при знаходженні поїзного шунта на релейному кінці:

А _шр= 1 + Z / R _ш; B _шр= Z; C _шр= 1/ R _ші D _шр= 1. (3.2)

При накладанні нормативного шунта з відомим опором в наведених значеннях коефіцієнтів слід змінити R _ш на R _шн.

В основній схемі заміщення (рис. 9)коефіцієнти рейкового чотириполюсника (A _ш, B _ш, С _ш і D _ш) також визначаються для двох варіантів знаходження поїзного шунта з використанням значень (3.1) і (3.2).

Z ´вх. н

Aш Bщ C щ D ш

Z вх. к

Рис. 10. Основна схема заміщення рейкового кола в шунтовому режимі

Розрахунок шунтового режиму рейкового кола безпосереднім методом з визначенням абсолютної шунтової чутливості R _ш.

Розрахунок абсолютної шунтової чутливості R _ш при знаходженні поїзного шунта на живлячому кінці для рейкового кола з одноелементним приймачем виконується по формулі:

(3.3)

У цій формулі значаться нові величини, котрі ще не були визначені:

– наведений коефіцієнт надійного вертання реле з рахунком нестабільності напруги джерела живлення рейкового кола;

– різність аргументів,

де – аргумент чисельника рівняння (3.3);

– аргумент опору Z _по.

Інші величини визначені раніше:

(1.5), (1.4), (1.6), (1.1), (1.8).

Мінімальна напруга джерела живлення U _min визначається при розрахунку нормального режиму.

За чинними технічними вимогами К _и = 1,2. Величина К _вн залежить від конструктивних особливостей реле і режиму живлення рейкового кола: для кодових реле постійного і змінного струму К _вн = 0,7 ÷ 0,75 ( = 0,583), для реле типу ДСШ К _вн = 0,45 ( = 0,375).

При знаходженні поїзного шунта на релейному кінці розрахунок виконується по формулі:

(3.4)

де – різність аргументів чисельника і аргументу опору Z _по.

Для розрахунку шунтового режиму рейкового кола з одноелементним приймачем використана основна схема заміщення (рис. 10).

Розрахунок абсолютної шунтової чутливості R _ш при знаходженні поїзного шунта на живлячому кінці для рейкового кола з ФЧП виконується з використанням загальної схеми заміщення (рис. 9) по формулі:

(3.5)

Візничим величини, що вийшли до цієї формули:

= = , (3.6)

де – шунтовий коефіцієнт загальної схеми заміщення РК;

– шунтовий коефіцієнт основної схеми заміщення;

– опір передачі загальної схеми заміщення рейкового кола з врахуванням кута розладу реле, якій дорівнює:

(3.7)

де – опір передачі загальної схеми заміщення РК при r _{и mах} = ¥.

= (3.8)

де – опір передачі основної схеми заміщення РК при r _{и mах} = ¥.

Різність аргументів дорівнює:

. (3.9)

В разі знаходження поїзного шунта на релейному кінці розрахунок виконується по формулі:

(3.10)

Чисельник у формулі R _шр дорівнює:

= = . (3.11)

Різність аргументів :

. (3.12)

Розрахунок шунтового режиму рейкового кола безпосереднім методом з визначенням коефіцієнту шунтового режиму К_ш

Як первинну можливо прийняти загальну розрахункову схему заміщення рейкового кола (рис. 8), і для неї розраховувати коефіцієнти шунтової чутливості на живлячому К _щп і релейному К _щр кінцях методом порівняння напруг:

К _шп = і К _шр = . (3.13)

Фактична величина , що входить до (3.13), береться з розрахунку нормального режиму (2.8).

Допустиме значення напруг в шунтовому режимі і визначаються зі співвідношень:

(3.14)

де – струм надійного неспрацювання приймача у шунтовому режимі;

Z _пшп і Z _пшр – комплекси опорів передачі загальної схеми заміщення при знаходженні нормативного шунта R _шн відповідно на живлячому та релейному кінцях РК.

Опори передачі Z _пшп і Z _пшр розраховуються по формулах:

(3.15)

Коефіцієнти чотирьохлолюсника рейкової лінії у шунтовому режимі при r _{и mах} = ¥ і R _шн визначаються:

при знаходженні поїзного шунта на живлячому кінці:

А _шп= 1; B _шп= Z; C _шп= 1/ R _шні D _шп=1 + Z / R _шн; (3.16)

при знаходженні поїзного шунта на релейному кінці:

А _шр= 1 + Z / R _шн; B _шр= Z; C _шр= 1/ R _шні D _шр= 1. (3.17)

Для рейкового кола змінного струму з ФЧП коефіцієнти шунтової чутливості розраховуються, як і для РК з одноелементним приймачем, методом порівняння напруг. Однак при цьому слід враховувати несприятливий вплив кута розладу ФЧП на нормальний режим і сприятливий вплив на шунтовий режим.

За аналогією з (3.13) – (3.15) для рейкового кола з ФЧП маємо:

(3.18)

(3.19)

де j _п – аргумент комплексу ;

j _шп і j _шр – аргументи комплексів відповідно Z _пшп і Z _пшр.

Модулі значень і розраховуються по формулах (3.14), а величина береться з розрахунку нормального режиму (2.8).

Треба зазначати, що при розрахунку модулів струм надійного неспрацювання приймача в шунтовому режимі дорівнює , де значення I _ср береться з паспорту реле при ідеальних фазових відношеннях.

Контрольний режим

Контрольним режимом називається такий стан вільного від рухомого складу рейкового кола, за якого колійний приймач видає дискретну інформацію, еквівалентну «зайнято», при пошкодженні рейки у будь-якій точці рейкової лінії. Така інформація буде надійною, якщо при пошкодженні рейки струм у колійному приймачі зменшиться до величини струму відпадання якоря (сектора) колійного реле в разі безперервного живлення РК або надійного не притягання при імпульсному живленні при критичних вимогах до контрольного режиму: U _max, z _min, r _{и кр.}, p _кр. (критична відносна координата пошкодження рейки).