TONAL RAIL CIRCUIT EQUIPMENT IN MODERN RAILWAY AUTOMATION:ARCHITECTURE, ANALYSIS, AND DIGITALIZATION PROSPECTS (Промышленный Транспорт Казахстан, 2024)
В статье представлен комплексный технический анализ аппаратуры тональныхрельсовых цепей (ТРЦ), применяемых в системах железнодорожной автоматики и интервальногорегулирования движения поездов. Тональные рельсовые цепи являются базовой технологиейсовременных систем контроля занятости пути и сигнализации, однако их проектирование связано срядом взаимозависимых инженерных задач, которые до настоящего времени недостаточносистематизированы в современной научной литературе. В исследовании рассмотрены семь ключевыхфакторов проектирования, определяющих функционирование ТРЦ: отсутствие изолирующих стыков иего влияние на импеданс соседних цепей; ограничения длины кабеля, обусловленные эффектамираспределённых параметров; дополнительные шунтирующие зоны и их зависимость от длины цепи,частоты сигнала и сопротивления балласта; питание нескольких цепей от одного генератора; взаимные помехи между соседними цепями, работающими на одинаковой частоте; ухудшение характеристик принизком сопротивлении балласта; риск несанкционированного приёма кодов АЛС катушкамилокомотива следом идущего поезда. В статье проанализирована обобщённая структурная схемааппаратуры ТРЦ четырёх поколений, выполнено сравнение аппаратных характеристик, а такжеоценена интеграция ТРЦ с современными системами SCADA, PLC-контроллерами и IoT-платформамимониторинга. Представлен сравнительный анализ эксплуатационных характеристик оборудованияТРЦ-3 и цифровых систем ТРЦ-4, включая показатели отказов, интервалы технического обслуживания,энергопотребление и возможности предиктивного обслуживания. Полученные результатыдемонстрируют, что переход к цифровым ТРЦ с непрерывным мониторингом сопротивления балласта,удалённой диагностикой и интеграцией технологий Industry 4.0 позволяет сократить количестволожных свободностей до 83 %, увеличить интервалы технического обслуживания в 4–6 раз и снизитьэксплуатационное энергопотребление на 35–45 %. Результаты исследования могут быть использованыпри модернизации рельсовых цепей железных дорог Казахстана и стран СНГ.