Контрольный режим или режим поврежденного рельса

Контрольный режим или режим поврежденного рельса соответствует нарушению целости рельсовой нити (лопнувший или изъятый рельс). В этом режиме через обмотку реле продолжает протекать ток, замыкающийся через сопротивление изоляции (балласта). 
 
Несмотря на уменьшение этого тока, он может оказаться достаточным для удержания якоря путевого реле или продолжения импульсной работы реле, в результате чего на светофоре останется гореть разрешающий огонь и место повреждения пути не будет ограждено запрещающим показанием сигнала. 
 
В рельсовых цепях с непрерывным питанием следует рассматривать контрольный режим при лопнувшем рельсе (излом рельса) и контрольный режим при изъятом рельсе. Излом рельса обычно происходит при вступлении поезда на рельсовую цепь и ее шунтировании, когда якорь путевого реле отпущен. В этом случае, если рельсовая цепь освободится, реле не должно притягивать якорь. Изъятие рельса обычно происходит при свободном от подвижного состава состоянии рельсовой цепи. При этом путевое реле должно отпустить якорь. В импульсных и кодовых рельсовых цепях случаи излома и изъятия рельса рассматривают как равноценные. 
 
Неблагоприятными условиями контрольного режима будут такие, которые приводят к увеличению тока в путевом реле: наибольшее напряжение источника питания и наименьшее сопротивление рельсов, критическое сопротивление изоляции. В отличие от шунтового режима неблагоприятные условия создаются не в случае наибольшего сопротивления изоляции, а при некотором, так называемом критическом его значении. Это объясняется тем, что при бесконечном сопротивлении изоляции в случае лопнувшего или изъятого рельса ток в реле снижается до нуля и реле отпускает якорь. 
 
Если сопротивление изоляции будет наименьшим, что соответствует наихудшим условиям нормального режима, то ток в реле будет также наименьшим, и в случае изъятия или излома рельса незначительное снижение тока в реле приводит к отпусканию якоря или прекращению его работы. Следовательно, неблагоприятные условия создаются при некотором критическом значении сопротивления изоляции, когда при повреждении рельса цепь тока сохраняется (за счет протекания тока через балласт) и в то же время сопротивление изоляции достаточно велико, что уменьшает утечку тока через балласт и увеличивает ток в реле.

Шунтовой режим соответствует занятию рельсовой цепи подвижным составом. При непрерывном питании путевое реле должно отпускать якорь, а при импульсном (кодовом) питании должно исключаться срабатывание реле от импульсов тока при самых неблагоприятных условиях: наибольшее напряжение источника питания, наименьшее сопротивление рельсов и наибольшее сопротивление изоляции, т.е. при отсутствии утечки тока через шпалы и балласт. 
 
Если при этих условиях шунтовой режим обеспечивается, то при всех других условиях он будет обеспечиваться с запасом. 
 
Когда подвижная единица вступает на рельсовую цепь, ток в путевом приемнике уменьшается. Процесс уменьшения тока в путевом приемнике называется шунтовым эффектом, а сопротивление колесной пары с учетом переходного сопротивления между колесами и рельсами-сопротивлением поездного шунта. Сопротивление поездного шунта является величиной переменной и зависит от числа колесных пар, находящихся на рельсовой цепи, давления на оси, скорости движения поезда, состояния поверхности головок рельсов и бандажей колес. Чем меньше сопротивление поездного шунта, тем шунтовой эффект будет лучше, и наоборот. 
 
Наибольшее сопротивление поездного шунта принимается 0,06 Ом, которое называют нормативным. Это сопротивление больше сопротивления одной колесной пары при самых неблагоприятных условиях. 
 
При наложении на рельсы нормативного поездного шунта 0,06 Ом в любой точке рельсовой цепи путевое реле должно отпускать якорь (при непрерывном питании рельсовой цепи); в импульсной или кодовой рельсовой цепи путевое реле должно не притягивать свой якорь от импульсов тока. Если будет обеспечен шунтовой эффект при наложении на рельсовую цепь нормативного поездного шунта, то в случае шунтирования рельсовой цепи колесными парами подвижного состава шунтовой эффект будет обеспечиваться с запасом. 
 
Количественно шунтовой эффект характеризуется шунтовой чувствительностью, которую оценивают по наибольшему сопротивлению, включение которого между рельсами приводит к отпусканию или непритяжению якоря путевого реле. Шунтовая чувствительность, принятая по нормам равной 0,06 Ом, называется нормативной. Это соответствует наибольшему возможному сопротивлению поездного шунта. С нормативной шунтовой чувствительностью сравнивают шунтовую чувствительность конкретной рельсовой цепи. Если шунтовая чувствительность конкретной рельсовой цепи больше нормативной, то такая рельсовая цепь гарантированно будет обеспечивать шунтовой эффект и, следовательно, безопасность движения поездов. 
 
При занятии рельсовой цепи поездом путевое реле должно отпускать свой якорь. Ток через обмотку реле продолжает протекать, но амплитуда его значительно уменьшается под действием наложенного на рельсовую цепь шунта в виде колесных пар, сопротивление которого значительно меньше сопротивления обмотки путевого реле. Следовательно, путевое реле отпускает якорь не в результате отключения источника питания, а в результате наложения шунта и снижения тока через обмотку реле ниже тока отпускания якоря реле. В этом случае надежное отпускание якоря реле при прочих условиях будет зависеть от параметров путевого реле. 
 
Из двух путевых реле с одинаковыми токами притяжения якоря более надежно фиксирует занятие рельсовой цепи то, у которого якорь отпускается при большем токе. Для шунтирования рельсовой цепи постоянного тока с реле НР2-2 необходимо, чтобы ток в обмотках реле уменьшался не менее чем на 50% рабочего тока. 
 
Процесс шунтирования рельсовой цепи при импульсном или кодовом питании происходит иначе, чем при непрерывном питании. Если при шунтировании рельсовой цепи с непрерывным питанием путевое реле должно отпустить якорь и замкнуть тыловой контакт, то в импульсной или кодовой рельсовой цепи якорь не должен переключаться в рабочее состояние. 
 
При свободном состоянии рельсовой цепи во время каждого импульса через путевое реле проходит ток не ниже рабочего, и его поляризованный якорь переключается, замыкая фронтовой контакт. Для шунтирования рельсовой цепи с импульсным питанием необходимо, чтобы ток в обмотках реле уменьшился не менее чем на 10% рабочего тока. 
 
Следовательно, рельсовая цепь с импульсным питанием будет шунтироваться при более высоком сопротивлении поездного шунта, чем при непрерывном питании, т.е. рельсовая цепь с импульсным питанием имеет более высокую шунтовую чувствительность, чем рельсовая цепь с непрерывным питанием. Вследствие этого рельсовые цепи с импульсным питанием имеют значительно большую длину.

Нормальный (регулировочный) режим соответствует свободному от подвижного состава состоянию рельсовой цепи. На обмотке путевого реле при непрерывном питании должно быть такое напряжение, при котором якорь надежно притягивается к сердечникам реле. При импульсном (кодовом) питании реле должно притягивать якорь и замыкать фронтовой контакт от каждого импульса тока в самых неблагоприятных условиях. 
 
Неблагоприятными для нормального режима являются условия, которые снижают ток в путевом приемнике: это наименьшее напряжение источника питания рельсовой цепи, так как при его снижении уменьшается напряжение и на зажимах реле; наименьшее сопротивление изоляции, что приводит к увеличению утечки тока через балласт и снижению напряжения на зажимах реле; наибольшее сопротивление рельсов, что вызывает дополнительное падение напряжения в рельсовых нитях и снижение напряжения на зажимах реле. Если при этих условиях обеспечивается нормальная работа путевого приемника, то при других условиях она тем более будет обеспечена.