Основные причины сбоев в работе АЛСН

Проблема сбоев АЛСН достаточно многогранна и не ограничивается причинами остаточной намагниченности рельсов (носит комплексный характер), которой (в последнее время) уделяется необоснованно большое внимание.

Причинами (основными) сбоев АЛСН являются:

1. Асимметрия тягового тока.

2.Влияние остаточной намагниченности рельсов, а также естественных магнитных аномалий точечного типа (встречаются не только в пределах КМА).

3.Влияние блуждающих токов (следствие неудовлетворительного содержания электроустановок в зоне железных дорог) и ЛЭП (в местах пересечения).

4.Влияние тяговых электродвигателей локомотива (особенно для приводов с зонно/фазным регулированием – практически одна из основных причин сбоя для электровозов типа ЭП-1).

5.Неисправности в системах электроотопления пассажирских вагонов (по информации на форумах — имеют место, хотя и единичные случаи).

6.Искажение временных характеристик кода устройствами ЖАТ.

7.Короткие рельсовые цепи (на станциях).

8.Конструктивные недостатки локомотивных устройств АЛСН и технологий ремонта, а также неудовлетворительное содержание первых (основные):

8.1.Вследствие наличия гальванической связи приемных катушек с аккумуляторной батарей локомотива реально сопротивление изоляции цепи первых (минимально допустимое значение 2мОм) определяется сопротивлением изоляции последней (минимально допустимое значение 1кОм/В), что создает фатальную ситуацию и, во многих случаях, предопределяет появление сбоев.

8.2.Низкая эффективность локомотивных фильтров на входе усилителя.

8.3.Неудовлетворительное содержание фильтров в цепях питания (электровозы), а часто их отсутствие.

8.4.Низкая стабильность напряжения питания на локомотиве. Применительно к тепловозу (например) напряжение батареи (в зависимости от состояния) может быть от 55В (при заглушенном дизеле) до 75В (при заведенном дизеле). Такое положение отрицательно сказывается на временных характеристиках дешифратора (в первую очередь).

8.5.Примитивность технологии проверки локомотивных устройств АЛСН на контрольных пунктах.

Комментарии:

п.8.1 – как видно из схемы соединений для тепловоза 2ТЭ10В цепи приемных катушек имеют прямую гальваническую связь с аккумуляторной батареей по цепи: плюс батареи – тумблер (Кн.1 — переключение «50Гц/25Гц») – резистор R26 – обмотка реле ВР – минус батареи. Для электровозов ситуация усугубляется тем, что минус локомотивной батареи заземлен (т.е. заведомо соединяется с рельсами). В итоге получается, что рельсовая цепь имеет непосредственное соединение с входными фильтрами усилителя и цепями электропитания усилителя. Схема получается более чем своеобразная – фактически в обход фильтра (через цепи питания) в схему усилителя из рельсовой цепи привносится весь «букет» помех и последние суммируются с сигналом от приемных катушек. Предварительный анализ показывает, что при такой схеме включения усилителя, в отдельных ситуациях, возможно протекание уравнительных токов (достаточно большой величины) через дроссели фильтра ФЛ-25/75 с возможным изменением их индуктивности – как следствие изменение параметров фильтра со всеми вытекающими последствиями. Сразу следует отметить, что регулировка и проверка усилителя в условиях КИПа выполняется по схеме отличной от реальной. Кодирование (на КП АЛСН) в испытательный шлейф (имеющий, как правило достаточно высокое сопротивление изоляции относительно рельса) вместо рельсов также не позволяет выявить явно проблемные локомотивы. Из практики — применительно к тепловозной тяге (частота кодирования 50Гц — рабочий вход Вх1-Вх2) понижение сопротивления изоляции локомотивной батареи ниже 100 кОм практически всегда становится причиной сбоя локомотивных устройств АЛСН.

п.8.2 – использующийся локомотивный фильтр ФЛ-25/75 представляет собой классический LC-фильтр 3го порядка, что явно недостаточно для эффективного подавления помех в реальной электромагнитной обстановке.

п.8.5 – существующая технология проверки локомотивных устройств АЛСН на ПТОЛ не выдерживает никакой критики даже при требованиях 30 летней давности. В 2008г. и 2009г. обращались в ЦТ с предложениями по разработке Автоматического Контрольного Пункта АЛСН, отвечающего современным требованиям, но понимания не нашли. Суть этих предложений (и имеющиеся проблемы) изложены в приложении 2 (обращение в ЦТ). На данный момент именно неэффективность существующей технологии проверки локомотивных устройств АЛСН дает значительный процент невыявленных повреждений последних, зачастую приводящих к отцепкам локомотивов.

Как показывает практика, основные причины сбоев АЛСН приходится все же на локомотивные устройства. Без резкого повышения надежности последних все усилия смежных служб окажутся неэффективными.

В качестве ключевых технических мероприятий, для повышения помехоустойчивости существующих локомотивных устройств АЛСН, можно предложить следующее:

Разработка цифрового фильтра (в виде отдельного конструктива) на частоты 25-50-75Гц с параметрами, обеспечивающими эффективное подавление помехи, с функциями запоминания фазы и распознавания образа сигнала — включаться должен на выходе существующего фильтра ФЛ-25/75.

Переключение питания комплекта АЛСН с локомотивной батареи на собственный источник питания. В качестве последнего могут быть использованы преобразователи (для промышленного применения) постоянного напряжения на другую величину (24/48 например) или постоянного напряжения в переменное (48/220 например) с последующим выпрямлением. Преимуществом применения последнего может являться возможность подключения стандартной измерительной аппаратуры (при выполнении контрольных поездок – например) и маломощного паяльника (при выполнении ремонтных работ) при условии создания запаса по мощности. Проблема выбора преобразователя не актуальна – существую сотни типов этих устройств (серийно выпускаемых) для промышленного применения. Использование гальванически развязанного с локомотивной батареей источника питания (и имеющего стабилизированное выходное напряжение) решает все проблемы п.8.1, 8.3, 8.4.