Путевые датчики обеспечивают системы управления движением информацией о местонахождении поездов. Датчики бывают двух типов – точечные и непрерывные.

Точечные путевые датчики фиксируют наличие или отсутствие подвижного состава в конкретном месте пути, однако целостной информации не дают. Как правило, точечные датчики, либо дополняют информацию, снимаемую с пути основными устройствами, либо устанавливаются там, где применение основных устройств невозможно или экономически невыгодно. Точечные датчики применяют на сортировочных горках, подходах к металлическим мостам, для контроля свободности перегона при полуавтоматической блокировке методом счета осей. Широкое распространение получили путевые датчики непрерывного типа – рельсовые цепи.

Рельсовая цепь (РЦ) представляет собой электрическую цепь, в которой имеются источник питания ИП и путевой приемник ПП, а проводниками электрического тока Iс служит рельсовые нити (рис. 1.27).

В микропроцессорных системах централизации рельсовые цепи выполняют следующие функции: определяют свободное или занятое состояние участков пути; контролируют целостность рельсовых нитей; служат каналом для передачи кодовых сигналов с пути на локомотив.

Если рельсовая линия исправна и на ней отсутствует подвижной состав, то путевой приемник выдает информацию “свободно”. При нахождении на рельсовой линии подвижного состава путевой приемник выдает информацию “занято”. Если подвижной состав отсутствует, но рельсовая линия имеет излом рельса, то путевой приемник также выдает информацию “занято”. В качестве путевого приемника в рельсовых цепях могут использоваться дискретные устройства – реле, электронные и микропроцессорные приемники.

В рельсовой цепи происходит передача электрической энергии от источника питания ИП к путевому приемнику ПП за счет протекания сигнального тока. При этом часть энергии теряется в устройствах согласования и защиты (УСЗ), а большая часть потерь происходит в рельсовой линии. Потери энергии в рельсовой линии определяются сопротивлением изоляции (балласта) rи и сопротивлением рельсов Z (рис. 1.28). При этом ток и напряжение источника питания (Iн, Uн) по мере приближения к приемному концу рельсовой цепи уменьшаются (Iр, Uр).

Сопротивление изоляции rи – сопротивление, оказываемое сигнальному току от одной рельсовой нити к другой через шпалы и балласт. Сопротивление изоляции зависит от метеорологических условий, типа применяемых шпал, загрязнения и типа балласта. Нормативные расчетные (минимальные) значения удельного сопротивления изоляции приняты:

1,0  – для двухниточных неразветвленных РЦ;

0,5  – для однониточных и разветвленных РЦ.

Рельсовые цепи регулируются таким образом, чтобы при изменении сопротивления изоляции от 1,0 Ом·км до ∞ и нормативном сопротивлении рельсовой петли они работали устойчиво без дополнительных регулировок в течение года.

 Сопротивление рельсов Z – сопротивления двух рельсовых нитей, состоящее из сопротивления самих рельсов и рельсовых стыков. Нормативные расчетные (максимальные) значения удельного сопротивления рельсов приняты: 

0,2 Ом/км – для РЦ постоянного тока;

0,5 Ом/км – для РЦ переменного тока частотой 25 Гц и фазовом угле 52°;

0,8; 1,07; 2,0; 4,9; 5,4; 6,2; 7,4; 7,9; 43,8; 48,7; 53,6 Ом/км – для РЦ переменного тока частотой, соответственно, 50; 75; 175; 420; 480; 580; 720; 780; 4500; 5000; 5500 Гц и фазовых углах 65; 68; 72; 79; 80; 80; 80,5; 81; 88; 88; 88 градусов.