Et skinnekredsløb er et elektrisk kredsløb , hvori der er en strømkilde og en belastning (rejserelæ), og lederne af elektrisk strøm er skinnetråde af jernbanesporet .
Jernbanekredsløb bruges til at kontrollere den ledige eller besatte tilstand af et sporafsnit ved træk og stationer , kontrollere integriteten af jernbanelinjer, sende kodesignaler fra sporenheder til et lokomotiv og mellem sporenheder.
Når signalstrømmen overføres fra strømkilden til rejserelæet, går en del af energien tabt på grund af spændingsfaldet over modstanden af skinnetrådene og strømlækage gennem isolationsmodstanden. Isolationsmodstanden i et sporkredsløb afhænger af typen af ballast og sveller , deres forurening, omgivende temperatur og fugtighed, afstanden mellem ballast og skinnesåler og ændres praktisk talt ikke, når signalstrømmens frekvens ændres fra 0 til 2000 Hz. Knust sten og grus har gode isolerende egenskaber, sand er det værste. Sveller af armeret beton har mindre modstand end træsveller, så skinnernes såler er isoleret fra dem med gummipuder. Normen for den mindste specifikke isolationsmodstand for alle typer ballast er 1 Ohm km. Om vinteren kan isolationsmodstanden nå 100 ohm km.
Sporkredsens specifikke modstand afhænger af frekvensen af signalstrømmen og stiger fra 0,5 Ohm/km ved en frekvens på 25 Hz til 7,9 Ohm/km ved en frekvens på 780 Hz. For at stabilisere modstanden af skinnetråde, der består af led fastgjort med overlays, er stødforbindelser installeret ved ledende samlinger.
Ifølge driftsprincippet er sporkredsløb opdelt i normalt lukkede og normalt åbne. I normalt lukkede sporkredsløb, når den kontrollerede sektion er fri, aktiveres rejserelæet, hvilket kontrollerer sektionens frihed og alle elementers brugbarhed. I normalt åbne sporkredsløb, når den kontrollerede sektion er fri, er kørerelæet i strømløs tilstand. Fordelene ved normalt åbne sporkredsløb er hurtigere respons ved fastsættelse af belægningen af den kontrollerede sektion af banen (da relæet tiltrækker ankeret hurtigere, end det frigiver det) og lavere kabelforbrug (da forsynings- og relæenderne af sporkredsløbet er kombineret). Men i normalt åbne sporkredsløb kontrolleres elementernes brugbarhed og skinnegevindenes integritet, derfor bruges de kun på pukkelpladser.
Der er tre hovedfunktioner for normalt lukkede sporkredsløb:
I normal tilstand strømmer signalstrømmen gennem skinnetrådene fra kilden til rejserelæet, hvis frontkontakter er lukkede, hvilket fikserer det kontrollerede områdes frihed. I shunttilstanden er skinnetrådene forbundet gennem hjulsættenes lave modstand, strømmen, der strømmer gennem rejserelæet, falder kraftigt, hvilket åbner de forreste kontakter og lukker de bagerste, hvilket fikser besættelsen af det kontrollerede område. I kontroltilstanden falder strømmen gennem rejserelæet (men ikke til nul, på grund af udbredelsen af strømmen gennem ballasten, omgå bruddet), som et resultat af hvilket det kontrollerede område er optaget.
Sporkredsløb kan forsynes med jævnstrøm eller vekselstrøm. DC-skinnekredsløb anvendes i sektioner med autonom trækkraft, vekselstrøm - i sektioner med både autonom og elektrisk trækkraft.
Strømforsyningstilstanden for sporkredsløb kan være:
Sporkredsløb bruger enkelt-element, to-element, elektroniske og mikroprocessor-baserede rejserelæer. To-element (fasefølsomme) relæer har en sporvikling inkluderet i sporkredsløbet og en lokal vikling. Relæet fungerer ved samme strømfrekvens i sporet og lokale viklinger og et faseskift mellem dem med en vis vinkel. Fordelen ved fasefølsomme relæer er pålidelig beskyttelse mod påvirkning af trækstrøm og anden interferens.
For at kontrollere belægningen af sporskifter anvendes forgrenede sporkredsløb, som kan have to eller tre kørerelæer.
For at adskille tilstødende sporkredsløb installeres isolerende samlinger ved grænserne af kontrollerede sektioner. I tilfælde af beskadigelse (nedstigning) af isolerende samlinger, skal påvirkningen af strømforsyningen fra et sporkredsløb på rejserelæet i det tilstødende kredsløb udelukkes, begge kredsløbs relæer skal registrere falsk ansættelse. For at gøre dette, i sporkredsløb med kontinuerlig strøm, når der bruges jævnstrøm, skifter polariteten af strømkilderne til tilstødende kredsløb, når der bruges vekselstrøm, veksler faserne. Styringen af leddets nedstigning i kodesporskredsløbene udføres af et kredsløb.
Toneskinnekredsløb på træk fungerer uden isolerende samlinger. Gensidig påvirkning er udelukket ved brug af signaler med forskellige bærefrekvenser og moduleringsfrekvenser i tilstødende sektioner.
Den omvendte trækstrøm kan føres gennem et gevind i sporkredsløbet (enkeltstrengede kæder) eller gennem to skinnegevind (dobbeltstrenget kredsløb). I to-strengs sporkredsløb bruges drosseltransformatorer til at føre strøm rundt i den isolerende samling. Traktionsstrømasymmetrien, der opstår på grund af uligheden mellem gevindets modstand eller isolationsmodstanden, har en negativ indvirkning på driften af ALSN og bør ikke overstige 10 A. Enkeltstrengede sporkredsløb er enklere end dobbeltstrengede, da de har ikke choker-transformatorer, men på grund af den ujævne fordeling af trækstrømmen er ALSN-drift umulig, derfor bruges enkeltstrengede sporkredsløb kun på ikke-kodede stationsspor, park-, depotspor og i blindgyder.
Systemer til jernbaneautomatisering og telemekanik: Proc. for universiteter / Yu. A. Kravtsov, V. L. Nesterov, G. F. Lekuta og andre; udg. Yu. A. Kravtsova. M.: Transport, 1996. 400-tallet.