Г.С. ЛОДЫГИН, Н.А. ЦЫБУЛЯ СИСТЕМЫ...
TRANSCRIPT
Кафедра автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте
Г.С. ЛОДЫГИН, Н.А. ЦЫБУЛЯ
СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Рекомендовано в качестве методических указаний к курсовой работе для студентов специальности210700 Автоматика, телемеханика и связь на
железнодорожном транспортеспециализаций
210702 Системы передачи и распределения информации на железнодорожном транспорте (СПИ)
210705 Волоконно-оптические системы передачи информации (ВОСП)
Москва - 2006
УДК 656.25 Л 16
Лодыгин Г.С., Цыбуля Н.А. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики: Методические указания. - М.: МИИТ, 2006.- 91 с.
Разработана на основании примерной учебной программы дисциплины «Системы железнодорожной автоматики и телемеханики», составленной в соответствии с государственными требованиями минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальности 210700 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте».
© Московский государственный университет путей сообщения
(МИИТ), 2006
1. Цель и задачи дисциплиныЦель преподавания дисциплины - объяснение прин
ципов построения и работы систем автоматики и телемеханики, предназначенных для облегчения управления технологическими процессами на железнодорожном транспорте, для обеспечения безопасности движения поездов и повышения пропускной способности перегонов и станций.
Во время обучения студент получает теоретические и практические знания систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Это достигается с помощью лекций, практических занятий в лабораториях, курсовой работы и самоподготовки студента.
Задачи изучения дисциплины.Изучив дисциплин, студент должен:Знать:- роль устройств железнодорожной автоматики и те
лемеханики в обеспечении безопасности движения поездов и повышения эффективности перевозочного процесса на железнодорожном транспорте;
- виды, назначение и принципы построения эксплуатируемых систем железнодорожной автоматики и телемеханики;
- основы железнодорожной светофорной сигнализации и особенности ее применения на станциях и перегонах;
- методы расчета и анализа электрических рельсовых цепей.
Уметь:- правильно читать и пользоваться электрическими
схемами систем железнодорожной автоматики и телемеханики при их изучении в повседневной деятельности;
3
- применять на практике полученные знания о системах железнодорожной автоматики и телемеханики при пользовании технической документацией и литературой.
Иметь представление:- о требованиях к проектированию и эксплуатации
систем железнодорожной автоматики и телемеханики;- о тенденциях и перспективах развития систем же
лезнодорожной автоматики и телемеханики.
2. Виды работ по изучению дисциплины с распределением времени
Курс IV - Семестр 2Всего часов (аудиторных), 84в том числе:лекционные занятия (лек.) 42 члабораторные занятия (лаб.) 14 чпрактические занятия (практ.) 14 чиндивидуальные занятия (индив.) 14чкурсовая работа (количество) 1
Самостоятельная работа (сам.) 56 ч
3. Содержание дисциплины
Программа дисциплиныПрограмма дисциплины для удобства пользования
представлена в виде перечня тем, каждая из которых объединяет логически завершенный материал. По каждой теме указана литература, примерный объем в часах для каждого вида работы: лекция (Лек.), лабораторные работы (Лаб.).
4
практические занятия (Практ.); индивидуальная работа (Индив.); самостоятельная работа (Сам.).
Тема 1. Эксплуатационные основы устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Основы организации движения поездов. Основные руководящие документы, регламентирующие работу железных дорог. Пропускная способность перегонов и станций. Основы железнодорожной сигнализации и ее роль в обеспечении безопасности движения поездов. Перспективы развития систем железнодорожной автоматики и телемеханики.
[1, гл. 1] Лек. - 2; Лаб. - 0; Практ. - 0; Индив. - 1; Сам. - 2.Тема 2. Путевые устройства железнодорожной ав
томатики и телемеханики. Сигнальные устройства, назначение и особенности их конструкции. Стрелочные электроприводы серий СП и ВСП; особенности конструкции горочных электроприводов и электроприводов ограждающих устройств. Устройство кабельных сетей. Основные типы применяемых сигнально-блокировочных кабелей и их характеристика.
[ 1, гл.2] Лек - 4; лаб - 2; Практ. - 2; Индив. - 1; Сам. - 2.Тема 3. Рельсовые цепи. Выполняемые функции,
структурная схема, классификация, режимы работы и их критерии. Общая и основная схемы замещения. Параметры рельсового четырехполюсника, расчет критериев работы. Устройство и работа рельсовых цепей при различных видах тяги поездов.
[1, гл.З; 2, гл. 4], Лек. - 6; Лаб. - 2; Практ. - 2, Индив. - 2; Сам. - 6.
Тема 4. Системы путевой блокировки. Общая характеристика систем автоблокировки. Импульсно
5
проводная и числовая кодовая система автоблокировки. Работа и устройство дешифратора числового кода. Способы защиты рельсовых цепей автоблокировки от короткого замыкания изолирующих стыков. Особенности работы автоблокировки при организации двухстороннего движения. Системы автоблокировки с тональными рельсовыми цепями. Микроэлектронные системы автоблокировки.
[1, гл. 4], Лек. - 6; Лаб. - 2; Практ. - 2, Индив. - 2; Сам. - 8.
Тема 5. Автоматическая локомотивная сигнализация и автостопы. Классификация и общая характеристика систем автоматической локомотивной сигнализации. Автоматическая локомотивная сигнализация числового кода АЛСН. Особенности условий работы числовой системы АЛСН. Микроэлектронная система автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа с автоматическим управлением тормозами. Двукратная фазоразностная модуляция.
[1, гл. 5], Лек. - 4; Лаб. - 2; Практ. - 2; Индив. - 1; Сам. - 8.
Тема 6. Автоматические ограждающие устройства.Классификация и общая характеристика ограждающих устройств. Принципы управления переездной сигнализацией. Работа оповестительной и заградительной сигнализации.
[1, гл. 6], Лек. -; Лаб. -; Практ. - 0; Индив. - 1; Сам. - 4.Тема 7. Электрическая централизация стрелок и
сигналов. Управление технологическим процессом движения поездов на станциях. Классификация и общая характеристика систем электрической централизации. Электрическая централизация с центральными зависимостями и мест
6
ным питанием. Управление стрелочным электроприводом при местном питании. Блочная маршрутно-релейная централизация. Блоки наборной и исполнительной группы. Управление стрелочным электроприводом при центральном питании. Электрическая централизация с индустриальным монтажом.
[1, гл. 7], Лек. - 8; Лаб. - 4; Практ. - 2; Индив. - 3; Сам. - 10.
Тема 8. Диспетчерская централизация. Общая характеристика диспетчерской централизации. Диспетчерская централизация системы «Нева»: характеристика и структура, принципы построения сигналов ТУ и ТС. Диспетчерская централизация системы Луч» построение сигнала ТУ и структурные схемы устройств ТУ центрального поста и линейного пункта. Компьютерные системы диспетчерского управления и контроля.
[1, гл. 7], Лек. - 6; Лаб. - 2; Практ. - 2; Индив. - 1, Сам. - 8.
Тема 9. Механизация и автоматизация сортировочных горок. Сортировочные горки и их работа. Горочные рельсовые цепи. Правление горочными стрелочными электроприводами. Сигнализация на горках. Общая характеристика устройств механизации и автоматизации сортировочных горок.
[1, гл. 9; 2, гл. 10], Лек. - 2; Лаб. - 0; Практ. - 1; Индив. - 1; Сам. - 4.
Тема 10. Информационные системы железнодорожного транспорта. Общая характеристика и класс- сификация информационных систем. Диспетчерский контроль движения поездов. Системы считывания номеров ва
7
гонов. Системы контроля состояния подвижного состава на ходу поезда.
[1, гл. 10], Лек. - 2; Лаб. - 0; Практ. - 1; Индив. - 1; Сам. - 4.
Перечень лекций
Лекция 1. Общие эксплуатационные вопросы. Роль устройств ЖАТ и влияние их на показатели эксплуатационной работы. Классификация устройств ЖАТ. Аналитический обзор и тенденция развития. Основы светофорной сигнализации. Устройство светофоров, их размещение на перегонах и станциях.
Лекция 2. Элементная база ЖАТ. Условия безопасного функционирования устройств ЖАТ. Методы их синтеза, оценки надежности и безопасности.
Лекция 3. Перегонные системы ЖАТ. Проблемы обеспечения безопасности движения. Функциональная схема ИРДП. Способы передачи сигнальной информации на поезд. Эксплуатационно-техническая и экономическая эффективность применения устройств ИРДП. Пропускная способность перегонов и участковая скорость поездов.
Лекция 4. Рельсовые цепи. Структурная схема и принципы действия. Схемы замещения, параметры, режимы работы, критерии оценки качества работы.
Лекция 5. Методика анализа и синтеза рельсовых цепей. Схемы рельсовых цепей при различных видах тяги. Перспективы развития устройств контроля рельсовой линии и местонахождения подвижного состава.
8
, Лекция 6. Теоретические основы ИРДП. Предельный межпоездной интервал и потери его, вносимые устройствами ИРДП. Системы пространственного ИРДП. Полуавтоматическая блокировка.
Лекция 7. Автоматическая блокировка: функциональная схема, принципы действия и построения. Значность сигнализации, длина блок-участков, методика расстановки светофоров АБ на перегонах.
Лекция 8. Принципы построения схемных решений АБ постоянного тока и переменного с числовым кодом. Особенности схем АБ для однопутных и пригородных участков.
Лекция 9. Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС). Функциональная схема и принцип действия. Сигнализация, способы контроля допустимой скорости движения и бдительности машиниста. Защитные участки и система САУТ.
Лекция 10. Диспетчерский контроль за исправностью устройств ИРДП и поездной ситуацией. Заграждающие устройства на переездах.
Лекция 11. Причины совершенствования устройств АБ и АЛС. Принципы построения систем ИРДП на основе применения бесстыковых рельсовых цепей. Системы АБ и АЛС с тональными бесстыковыми рельсовыми цепями при централизованном размещении аппаратуры. Принципы построения микропроцессорных систем АБ и АЛС с ФРМ кодированием.
Лекция 12. Причины использования устройств автоведения поездов. Математические основы автоведения по
9
езда. Сведения об устройствах автоведения поездов железных дорог и метрополитена.
Лекция 13. Устройство, классификация и основы технологии работы раздельных пунктов с путевым развитием. Требования БД станционных передвижений. Основы станционной светофорной сигнализации и маршрутизации передвижений. Способы и устройства управления стрелками и сигналами: системы МКУ, централизации сигналов: механическая централизация стрелок и сигналов.
Лекция 14. Электрическая централизация (ЭЦ). Структурная схема и принцип действия. Классификация систем ЭЦ. Принципы построения на малых, средних и крупных станциях. Напольные устройства ЭЦ. Разветвленные рельсовые цепи. Схем станционных рельсовых цепей. Стрелочные электроприводы и схемы управления ими.
Лекция 15. Эксплуатационные основы проектирования напольных устройств ЭЦ. Схематический план осигнализования станции. Двухниточный план размещения напольной аппаратуры ЭЦ. Таблицы маршрутизации передвижений и обеспечения их безопасности. Пропускная способность станций при МКУ и ЭЦ.
Лекция 16. Технические основы построения схем постовых устройств ЭЦ и технические решения релейных систем ЭЦ малых станций.
Лекция 17. Принципы построения ЭЦ крупных станций. Структурная схема и принцип действия БМРЦ. Элементная база БМРЦ. Схема размещения функциональных блоков на плане станции. Принципы построения и алгоритмы работы схем наборной группы БМРЦ.
10
Лекция 18. Принципы построения и алгоритмы работы исполнительных схем БМРЦ. Отличительные особенности системы ЭЦИ.
Лекция 19. Основы диспетчерского руководства эксплуатационной работой на железнодорожных участках. Работа ДНЦ. Диспетчерская централизация (ДЦ): структурная схема и принцип действия, режим работы, коды ДЦ.
Лекция 20. Технические решения систем ДЦ «Нева» и «Луч». Особенности микропроцессорных систем ДЦ.
Лекция 21. Автоматизация и механизация работы сортировочных горок.
Перечень лабораторных работ
Лабораторная работа 1. «Изучение схем и режимов работы фазочувствительных рельсовых цепей».
Лабораторная работа 2. «Изучение схем автоблокировки числового кода».
Лабораторная работа 3. «Изучение стрелочных электроприводов и схемы управления ими».
Лабораторная работа 4. «Элементная база и схема расстановки функциональных блоков БМРЦ»
Лабораторная работа 5. «Изучение работы схем наборной группы БМРЦ».
Лабораторная работа 6. «Изучение работы исполнительных схем БМРЦ».
11
Курсовая работа«Перегонные и станционные устройства железно
дорожной автоматики и телемеханики».В состав курсовой работы входят:
- аналитический обзор систем ЖАТ;- обоснование эксплуатационной эффективности
внедрения и выбор систем ЖАТ для заданного железнодорожного участка;
- структурные схемы и принцип действия устройств автоблокировки (АБ) и электрической централизации (ЭЦ);
- схематический план перегона и станции, оборудованных устройствами ЖАТ;
- основные технические решения АБ и ЭЦ;- расчет режимов работы рельсовых цепей на
ЭВМ;автоматизация и механизация работы железнодо
рожных участков и сортировочных горок.
4. Перечень литературы
Обязательная литератураКравцов Ю.А. и др. «Системы железнодорожной ав
томатики и телемеханики». М., Транспорт, 1996 г.Дополнительная литератураКокурин И.М., Кондратенко Л.Ф. «Эксплуатационные
основы устройств железнодорожной автоматики и телемеханики». М. Транспорт, 1989 г.
Аркатов В.С. и др. «Рельсовые цепи магистральных железных дорог». М., Транспорт, 1992 г.
12
, Шалягин Д.В. и др. «Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи». М., Маршрут, 2006 г., книга 1.
5. Методические указания к курсовой работе
Задание к курсовой работеОборудовать станцию устройствами электрической
централизации стрелок и сигналов, а прилегающий перегон автоматической блокировкой с путевыми устройствами автоматической локомотивной сигнализации.
Исходные данныеСхема станции с заданной специализацией путей вы
бирается по последней цифре учебного шифра студента из рис. 1. Маршрут приема поезда для разработки электрической схемы управления станционным сигналом выбирается из табл. 1 по последней цифре учебного шифра (номера студенческой зачетной книжки). Направление движения приема с четной или нечетной стороны определяется по последней цифре шифра: четной цифре соответствует четное направление, а нечетной - нечетное направление движения. Цифра 0 считается четной. Заданная станция, для которой выполняется курсовое проектирование, расположена на двухпутном участке железной дороги. Род тяги на участке - электрическая переменного тока.
13
Маршрут приемаТаблица 1
В а р и а н т
к у р с о в о й р а б о т ы1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
М а р ш р у т
п р и е м а п о
с и г н а л у
Н 5 П З П 4 П З П З П 5 П З П 6 П 4 П 4 П
Ч 4 П зп З П 5 П 4 П З П З П 6 П 4 П З П
Участок оборудуется трехзначной автоблокировкой и четырехзначной АЛСН числового кода. Расчетный межпоездной интервал - 8 минут, перспективные размеры движения на участке: пассажирских - 17, грузовых - 68, время проследования перегона - 15 минут, интервал следования - 10 мин.
Данные для разработки электрической схемы числовой кодовой автоблокировки приведены в табл. 2. Вариант состояния блок-участков (свободен, занят) и элементов схемы определяется по сумме двух последних цифр учебного шифра студента, а направление движения - по последней цифре.
Длина рельсовой цепи для расчета режимов выбирается по предпоследней цифре учебного шифра из табл. 3.
Таблица 3Длина рельсовой цепи
В а р и а н т
к > р с о в о й р а б о т ы1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Д л и н а р е л ь с о в о й
ц е п и , к м2 ,0 1 ,4 1 ,9 1 ,8 1 ,9 2 , 0 2 ,5 2 ,4 2 , 6 2 ,5
14
Общие указания по оформлению курсовой работыКурсовая работа должна содержать чертежи и поясни
тельную записку. В пояснительной записке приводятся тема работы, исходные данные, а также конкретные пояснения к выполненным заданиям.
Чертежи курсовой работы включают в себя:- схематический план станции с осигнализованием;- двухниточный план выбранной горловины стан
ции:- электрическую схему управления станционным
сигналом;- схематический план перегона;- схему трех сигнальных установок числовой кодо
вой автоблокировки;- электрическую схему рельсовой цепи переменного
тока 25 Гц и схему ее замещения.
15
Таблица 2Ординаты мест установки светофоров и состояние
устройств автоблокировкиВ
ари
ант
(пос
ледн
яя ц
иф
ра ш
иф
ра)
Усл
овно
е на
зван
ие с
танц
ий,
огра
ничи
ваю
щих
пер
егон Н е ч е т н о е
н а п р а в л е н и еЧ етн о е
н а п р а в л е н и еС о с т о я н и е б л о к -у ч а с т к о в (С - с в о б о д е н , 3 - з а н я т )
П о в р е ж д е н и е н а с и г н а л ь н о й т о ч к е
с ио 5
f - 5I sS gо , -« £I "
X s
§Ь| i 8
о
яа у
f iй *СО лo g
| £ * к
X s
■я “
g g fy jО
ч е т н о г он а п р а в л е н и я
н е ч е т н о г он а п р а в л е н и я
2 П 4 П 6П 1П ЗГ1 5Г1
1; 0 « А »
« Б »
В х о д н ы е H . Н Д
. ' а ,
1 1 6 + 3 6 51 1 7 + 4 0 01 1 9 + 4 0 01 2 1 + 9 0 0
6 (К )
2 У
В х о д н ы е
W
1 1 7 + 4 0 01 1 9 + 4 0 01 2 1 + 4 5 0
1 2 2 + 9 0 0
С 3 с с 3 сП е р е г о р е л а
ж е л т а я л а м п а с в е т о ф о р а 4
2 ; 9 « В »
« Г »
В х о д н ы е н, Н Д
i |
1 2 3 + 6 0 01 2 5 + 1 0 01 2 6 + 7 0 01 2 7 + 7 0 0
4 ( Ю
2 ( 3 )
В х о д н ы е Ч . Ч Д
(3 )
1 2 5 + 1 0 0
1 2 7 + 7 0 0
1 2 9 + 1 5 0
С с - 3 с с
В Р Ш св 4 н е и с п р а в н о
р е л е И П е р е г о р е л а
к р а с н а я л а м п а
с в е т о ф о р а 1.
3 , 8 «Д»
« Е »
В х о д н ы ен . н д
щ35 W
1 3 8 + 2 6 01 3 7 + 0 8 01 2 5 + 2 0 0132-f700
6 (Ж )4 ПС)
2 (З м )
В х о д н ы е
(Ж \1Чйс)
1 3 7 + 6 0 0 1 3 5 + 2 0 0 1 3 2 + 7 0 0
1 3 1 + 5 5 0
С 3 с с с сВ Р Ш св 1 н е и с п р а в н а
ц еп ь п и тан и яЖ
4 ; 7 « Ж »
«3»
В х о д н ы е Н . Н Д
з Ь ю
2 2 3 + 4 7 02 2 4 + 9 7 02 2 7 + 4 7 0 2 У
В х о д н ы е
Ч (зЧ)Д
2 2 4 + 9 7 02 2 6 + 7 6 4
2 2 8 + 2 3 0
с с - с с -
! 1 ерегорел а зе л е н а я л а м п а
с в е т о ф о р а 4. В Р Ш св. 3 н е и с п р а в н а
ц еп ь п и тан и я р е л е 3
5 , 6 « И »
«к »
В х о д н ы е
Щ•да
2 6 5 + 7 8 02 6 6 + 8 0 02 6 8 + 6 6 0 ЗГС
В х о д н ы е Ч. Ч Д
(Ю
2 6 6 + 3 0 02 6 7 + 8 0 0
2 6 9 + 3 0 0
3 с - с с -
П е р е г о р е л а к р асн ая л а м п а
с в е т о ф о р а 2
16
. Пояснительная записка состоит из введения и эксплуатационной части, которая, в свою очередь, представляется двумя главами:
- оборудование заданной станции устройствами электрической централизации;
- оборудование перегона устройствами автоблокировки.
Пояснительная записка пишется на одной стороне листа стандартного размера с полями 3 см для замечаний. Исправления по замечаниям делаются на чистой стороне листа рядом с замечаниями рецензента.
17
Вариант 1 5 / 7
СН Н
7 ип \ч \-0 \ 4П /
Ц Щ
Вариант 2ЗП
/ 1П \ ОН Н/ ЦП \ ,
ЧУ-О 1_7 7 4П /Г 7
Вариант 3 3/7/ 1П \ С Н Н
\ / пп \ /ч у -О \ 4П /
ЙВариант 4 5/7
зп \<п \ \ ОН н
/ \ 7 ЦП / \“нэ \ 4П /
Вариант 5 ЗП
/ 1П \ с н н
___ \ 7 .. пп / \Ч \~0
Вариант б 5П
// _____
зпin
~ \\ СН н
/ \ пп
/
ч \ -0 \ АП
Гпз\Вариант 7 зп
1—in \
—с с н н
/ пп
VHD \ АП " У[д а )
Вариант 8 ЗПУ—
Т 7 - in \— с С Н Н
\ / пп /ч н э АП
\ 6/7 /
Вариант 9 [ш ]
зп
/ ш N— [ С Н Н
/ \ пп
/
ч н о 3— АП /[га ]
Вариант 0 ЗП]—
/ ю ~ Л с н н
/ \ пп / \чу-О \ АП — г
Рис 1
Указание по выполнению разделов курсовой работыВ разделе «Введение» показать роль устройств ЖАТ в
перевозочном процессе и обеспечении безопасности движения поездов. Дать общую характеристику состояния и перспективы развития устройств ЖАТ на сети дорог России.
В разделе «Характеристика заданного участка железной дороги» вычертить план заданных по варианту станции и прилегающего перегона с указанием нумерации светофоров, путей и блок-участков, а также стрелок с учетом заданного направления движения (четное - нечетное). Указать особенности эксплуатационной работы станции, существующие и перспективные размеры движения и назначение станционных путей, наличие маневровой работы и ее характер, нормальное и охранное положение стрелок.
В разделе «Обоснование необходимости внедрения новых устройств ЖАТ» рассчитать потребную пропускную способность перегона участка, необходимую для пропуска заданного перспективного размера движения. Расчет числа грузовых поездов в сутки осуществляется по выражению:
N„om p ~ + £ , Ю<Д МС + %„pu.-N при.-) »
где: 13 - запас пропускной способности пути перегона. На двухпутном участке /3 = 1,2.
^паспри.' ~ коэффициенты съема грузовых поездов с параллельного графика пропуском, соответственно, пассажирского и пригородного поезда. Принято <%пм = £ = 1,8.
Полученное значение потребной пропускной способности сравнить со значением наличной пропускной способности перегона при оборудовании его полуавтоматической
19
( М п а б ) и автоматической ( N a b ) блокировками и сделать вывод о необходимости внедрения последней.
Наличная пропускная способность пути двухпутного перегона при полуавтоматической и автоматической блокировке рассчитывается по выражениям:
Л,// 1440N nAH = ------ , грузовых поездов в сутки.
N"1У А Б1440
Iгрузовых поездов в сутки,
где: t - время проследования заданного перегона грузовым поездом (t = 20 мин);
7„ - станционный интервал попутного следования. При ПАБ на перегоне и МКУ на прилегающих к нему станциях т„ = 10 мин.;
I - межпоездной интервал поездов в пакете (/ = 8мин);
1440 - число мин в суткахОбоснование необходимости внедрения на заданной
станции устройств электрической централизации вместо эксплуатируемых маршрутно-контрольных устройств (МКУ) управления станционными сигналами, реализующих ручной способ приготовления маршрутов, осуществляется сравнением пропускной способности стрелочных горловин при этих устройствах ЖАТ.
Проверка пропускной способности горловины станции производится с целью определения возможности выполнения в течение заданного отрезка времени всех поездных и маневровых передвижений, которые должны происходить в горловинах станций в соответствии с заданными размерами движения. При проектировании централизации стрелок и
20
сигналов эта проверка производится как для существующего оборудования станции, так и для проектируемой централизации.
Исходные данные для проверки пропускной способности горловин:
- заданные на перспективу количество и категории поездов, подлежащих пропуску и обработке на данной станции, а также заданный объем местной работы станции;
- масштабный или схематический план станции, определяющий взаимное расположение элементов станций (путей, стрелочных переводов, светофоров и т.п.);
- данные о специализации путей и о маршрутах отдельных передвижений по станции;
- технологический процесс, определяющий порядок и продолжительность отдельных операций.
Пропускную способность наиболее загруженной из горловин можно считать соответствующей заданным размерам движения и объему работы станции в том случае, если наиболее загруженные ее стрелки обеспечивают все поездные и маневровые передвижения, которые вытекают из заданного объема работы станции.
Для расчетов пропускной способности стрелки горловины объединяют в группы, в каждую из которых включают стрелки с одинаковой степенью загрузки, а также такие стрелки, которые ни при каких условиях не могут одновременно использоваться для различных передвижений. Каждая группа стрелок образует отдельный расчетный элемент. Размеры расчетных элементов зависят от наличия рельсовых цепей, охранных стрелок и маневровых светофоров в горловине. Использование принципа посекционного размы
21
кания маршрутов также расширяет возможности одновременных передвижений. Поэтому при ЭЦ каждая секция маршрута может рассматриваться, как самостоятельный расчетный элемент.
Загрузка элемента зависит от количества совершаемых на нем передвижений и от продолжительности занятий элемента каждым из этих передвижений. Количество передвижений определяется заданным объемом и характером работы станции, а продолжительность занятия элемента каждым передвижением зависит от времени, затрачиваемого на передвижение по маршруту.
Расчет загрузки элемента начинают с определения продолжительности занятия этих элементов различными передвижениями: приемом и отправлением поездов, подачей и уборкой сменяемых локомотивов, а также маневровыми передвижениями. В общем случае продолжительность занятия элементов одним передвижением t определяется по формуле:
t = t\ j + tfsc + 0,06 ■ L / Vгде - время на приготовление маршрута и подачу
сигнала, разрешающего движение, мин.;tec - время на восприятие сигнала машинистом, при
нимаемое равным 0,1 мин.;L - расчетное расстояние для рассматриваемого пере
движения, м;V - средняя скорость передвижения в пределах рас
четного расстояния, км/ч.Среднюю скорость передвижения можно принять рав
ной:40-45 км/ч - в маршруте приема пассажирских поездов;
22
35-40 км/ч - в маршруте приема грузовых поездов;35-40 км/ч - в маршруте отправления пассажирских по
ездов;30-35 км/ч - в маршруте отправления грузовых поездов;15-25 км/ч - в маневровых передвижениях одиночного
локомотива;5-15 км/ч - в маневровых передвижениях локомотива с
вагонами.Время на приготовление маршрута ty зависит от спо
соба управления стрелками, а также от количества последовательно переводимых стрелок, т.е. от сложности маршрута. Для выполнения расчетов значения времени берутся из табл. 4, где меньшие значения времени относятся к маршрутам с переводом не более 2-3 стрелок, а большие - к сложным маршрутам.
Таблица 4Время на приготовление маршрута, ty, (мин.)
С п о с о б у п р а в л е н и я ст р е л к а м иП р и е м и
о т п р а в л е н и е п о е з д о в
М а н е в р о в ы еп е р е д в и ж е н и я
Р у ч н о й 3 - 6 2 - 3
М е х а н и ч е с к а я ц ен т р а л и за ц и я 1 - 2 1
Э л е к т р и ч е с к а я ц ен т р а л и за ц и я : с р а зд е л ь н ы м у п р а в л е н и е м 0 ,3 - 0 ,6 0 ,3с м а р ш р у т н ы м у п р а в л е н и е м 0 ,2 - 0 ,3 0 ,2
Расчетное расстояние L для различных передвижений определяется по формулам:
Ьцр = 1б у + In + hi, (м) - для маршрута приема.Lot = //7 + hu (м) - для маршрута отправления
23
L m ah ~ Icoct + h u (м) - для маневровых передвижений,где: 1бу - длина блок-участка перед входным сигналом.
Принять равной 1500 м./я - длина поезда. Принять равной 850 м.Ic o c t - длина маневрового состава. Принять равной 150 м. 1м - длина маршрута, определяется по плану станции и
равняется расстоянию от светофора, определяющего начало маршрута (входного в маршруте приема и выходного в маршруте отправления), до изолирующего стыка, фиксирующего конец расчетного элемента, (стрелочная горловина при МКУ, стрелочный изолированный участок при ЭЦ с посекционным размыканием маршрута). В курсовом проекте, ввиду отсутствия задания масштабного плана станции, принять 1м - 800 м при МКУ и 1м = 400 м при ЭЦ.
Данные расчета сводятся в таблицу 5 отдельно для ручного управления (раздел А) и для ЭЦ (раздел Б).
Таблица 5Расчет времени занятия элементов горловины при
централизованных стрелках
Н а и м е н о в а н и е п е р е д в и ж е н и й
Э л е м е н тL,м
V,к м /ч
0,06L/V,м и н .
*вс,м и н .
*м>м и н .
t,м и н .
П р и е м п а с с а ж и р с к и х
г р у зо в ы х
О т п р а в л е н и е п а с с а ж и р с к и х
г р у зо в ы х
На основании расчетов времени занятия элементов различными передвижениями определяется загрузка элементов в течение суток по следующей формуле:
2 4
Mnp'tnp Tlomnp'tomnp
где: tnp< tomrtp, (.май‘ман'^ман ^ f lt ,
i„p, iomnp, *„„„ - время занятия элементов передвижениями (приемом и отправлением поездов, подачей и уборкой локомотивов, маневровыми передвижениями);
ппр, потпр, плюн - количество передвижений каждого рода за расчетный период (сутки).
Количество поездных передвижений, совершаемых по элементам горловины за сутки, определяется заданными размерами движения.
Ввиду отсутствия исходных данных об интенсивности маневровой работы в курсовой работе для расчетов принять
Яман'^ман = 0 ,0 8 - ( Hnp'tnp "l" М-отпр'^отпр)IОтносительная загрузка элемента характеризуется ко
эффициентом загрузки Кг, равным отношению времени загрузки к расчетному периоду Т — 1440 мин.
Пропускная способность горловины удовлетворяет заданным размерам движения, если для наиболее загруженного элемента коэффициент загрузки не превышает 0,7.. .0,75.
Увеличение пропускной способности при ЭЦ по сравнению с ручным управлением стрелками определяется соотношением коэффициентов загрузки для ручного и централизованного управления. Сопоставление получаемых результатов позволяет оценить эксплуатационную эффективность централизации стрелок.
При разработке технической части курсовой работы в разделе «Аналитический обзор станционных устройств ЖАТ» главы «Оборудование заданной станции устройствами электрической централизации» представить структурную схему электрической централизации и описать принцип действия ее функциональных узлов в основных режи
25
мах работы: приготовление, установка и размыкание маршрутов с использованием графических схем концептуального алгоритма [4]. Используя [1], дать классификационную и краткую характеристику систем ЭЦ малых, средних и крупных станций релейного и микропроцессорного исполнения.
Для определения номенклатуры и размещения напольных устройств ЭЦ на заданной станции, а также основных положений по разработке безопасных электрических схем установки маршрутов разработать раздел «Маршрутизация станционных передвижений». В этом разделе сделать чертеж «Схематический план станции с осигнализованием» и составить таблицу «Перечень поездных и маневровых маршрутов». При оформлении текста раздела пояснительной записки дать ссылку на конкретные объекты напольных устройств ЭЦ заданной по варианту станции.
Схематический план станции вычерчивается в однониточном изображении в таком масштабе, чтобы была возможность удобного размещения на нем всех надписей и условных обозначений оборудования СЦБ. С этой целью необходимо учитывать следующие рекомендации: изображение приемо-отправочных путей должно быть выполнено длиной не менее 200 мм, расстояние между ними - 20 мм. угол наклона стрелочного ответвления - 30 градусов, расстояние между остряками сходящихся параллельных стрелок - 30 мм.
На схематический план станции наносить в условных обозначениях следующие элементы: номера путей и их специализацию, стрелки с электроприводами на центральном и двойном управлении и их номера, светофоры с расцветкой огней и их литеры, изолирующие стыки, централизацион-
2 6
ный пост ЭЦ, релейные и батарейные шкафы, маневровые колонки, стрелочные или маневровые посты, поперечную ось станции (штрих-пунктиром).
Специализированные станционные пути приемоотправочных парков нумеровать в зависимости от направления движения по приему поездов: пути для прибытия нечетных поездов - порядковыми нечетными цифрами, а пути для прибытия четных поездов - четными, главные пути - римскими цифрами (In, Нп), боковые - арабскими.
Нумерация путей должна возрастать от главного к крайнему боковому.
На однопутных участках нумерация путей производится сверху вниз (от пассажирского здания) порядковыми арабскими цифрами, кроме главного пути, который нумеруется римской цифрой (In, Пп).
Большинство стрелок станции включают в ЭЦ. В централизацию необходимо включать все стрелки, входящие в поездные и организационные маневровые маршруты, а также другие стрелки, сохранение для которых ручного управления не целесообразно по экономическим соображениям. Часть стрелок, по которым не производится поездная работа. оборудуют электроприводами местного управления с пульта маневрового поста (маневровой колонки или вышки), а ряд стрелок сортировочного парка могут иметь двойное управление: с пульта поста ЭЦ и с маневровой колонки (вышки) или с маневрового локомотива.
Малодеятельные стрелки могут иметь ручное управление. Стрелки весовых путей, грузовых дворов, депо и часть стрелок сортировочного парка могут иметь только местное управление или управление из кабины машиниста.
Все стрелки показать в нормальном положении по главным путям и стрелочным улицам, а на однопутных участках
27
стрелки двух горловин должны иметь нормальное положение на разные пути, один из которых главный.
Стрелки нумеровать со стороны прибытия четных поездов порядковыми четными номерами, со стороны прибытия нечетных поездов - порядковыми нечетными номерами. Нумерация должна увеличиваться от входных стрелок к оси станции. Стрелки, лежавшие по стрелочной улице, а также спаренные стрелки съездов нумеровать последовательно непрерывными четными или нечетными цифрами, например, съезд стрелок 1/3 (нельзя 1/5), стрелки по одной улице 15, 17 (нельзя 13,17).
После вычерчивания схематического плана путевого развития заданной станции производится расстановка светофоров.
Пример расстановки светофоров и изолирующих стыков в горловине участковой станции представлен на рис. 2.
Ш Пост ЭЦ
Рис 2
28
При расстановке светофоров необходимо руководствоваться следующими положениями:
- все светофоры устанавливать только линзовые и с правой стороны по ходу движения;
- входные светофоры устанавливать мачтовые (пять линзовых комплектов) и обозначать в зависимости от направления движения буквой «Н» или «Ч», а при наличии нескольких подходов добавить букву примыкающей станции, например «НА» или «НБ». При наличии безостановочного пропуска поездов по боковому пути по пологой стрелке (1/18) применять зеленую полосу. На двухпутных линиях на втором пути предусмотреть дополнительный входной светофор по границам станции с красным и двумя желтыми огнями карликового типа для организации по второму пути двухстороннего движения (НД, ЧД);
- выходные светофоры устанавливать карликовые с учетом заданной специализации путей по направлению движения с четырьмя линзовыми комплектами при отсутствии ответвления и пятью с двумя зелеными огнями - при наличии ответвления (с главных путей и путей безостановочного пропуска поездов, устанавливать мачтовые светофоры). Выходные светофоры обозначать буквами «Н» и «Ч» с прибавлением номера пути, на котором они установлены, например, HI, 44, 46 и т.д., сигнализирующие на одно направление. Из сортировочного парка могут устанавливать групповые выходные светофоры с маршрутным указателем номера пути, с которого разрешено поезду отправляться на перегон. В этом случае лампочки маршрутного указателя должны гореть зеленым огнем. Такие светофоры обозначать
2 9
с добавлением к литере «Н» или «Ч» буквы «С» и номеров группы путей, например, ЧС20-27.
- маршрутные светофоры устанавливать только для полупродольных или продольных станций как по приему, так и по отправлению поездов из парка в парк и обозначать так же, как входные и выходные светофоры, но с добавлением буквы «М», например, ЧМ, НМ5, ЧМ1.
- маневровые светофоры со стороны прибытия четных поездов получают четные номера (М2, М4 и т.д.), а со стороны нечетных - нечетные (M l, М3 и т.д.) и по их назначению и расположению можно условно разделить на четыре группы: 1 - разрешающие движение со станционных путей, 2 - разрешающие движение в зону централизации со всех примыканий и тупиков. 3 - расположенные в горловине и разрешающие движение в сторону парка путей, 4 - размещенные в горловине и разрешающие движение по ней со стороны парка путей.
Маневровые светофоры первой группы устанавливают в обоих концах каждого станционного пути, входящего в централизацию (М25, М27 рис.2), а при наличии на пути выходного и или маршрутного светофора совмещают с ними путем размещения разрешающего огня и использованию их запрещающего (ЧН, 44 и т.д.).
Примером маневровых светофоров второй группы на рис. 2 настоящих указаний являю!ся Ml, М3, М5. М13.
Маневровые светофоры третьей группы обеспечивают минимальную длин> yi ловых заездов, необходимых для передвижений с одного пути на другой. Для этого их установка обязательна перед противошерсзной стрелкой, общей для данных путей (М9, М21 на рис.2).
3 0
Маневровые светофоры четвертой группы делят горловину на части, ограничивая протяженность маршрутов со станционных путей или тупиков. Эти светофоры позволяют сократить число маршрутов, враждебных угловым заездам, начать передвижение с пути, не дожидаясь освобождения всех ходовых участков маршрута, а в случае задержки передвижения - отменить часть заданного маршрута с минимальной выдержкой времени (4-5с) и использовать разомкнутые стрелки в другом маршруте. Примером могут служить светофоры МП, M l7, М29 на рис.2.
Если для расстановки маневровых светофоров первой и второй группы достаточно только плана станции, то для расстановки светофоров третьей и четвертой необходим детальный анализ объема и технологии работы станции, ее отдельных районов. Это связано с тем, что при достаточно частой установке этих светофоров с обеспечением более высокой интенсивности передвижений затрудняется работа машинистов и становятся не целесообразными маневровые маршруты движения составов со значительным числом вагонов. Кроме того, ухудшается работа поездных устройств АЛС.
При выделении в горловине станции бесстрелочных (путевых) участков с них в обе стороны необходимо устанавливать маневровые карликовые светофоры (М7, М29 на рис.2).
Между входным светофором и входной стрелкой также необходима установка маневрового светофора. При этом с него необходимо начинать нумерацию.
31
При составлении описания осигнализирования станции необходимо приводить примеры и указывать назначение запроектированных светофоров.
После завершения расстановки светофоров произвести разбивку путевого развития станции на изолированные участки путем указания на схематическом плане станции местонахождение изолирующих стыков на границах участков и нумерацию последних.
Важным разделом проектирования ЭЦ является размещение на станции изолирующих стыков, позволяющих электрически отделить стрелочные и бесстрелочные участки и пути станции друг от друга для контроля состояния рельсовой линии и местонахождения подвижного состава.
Станционные изолирующие стыки можно разделить на следующие группы:
- ограничивающие зону централизации;- выделяющие станционные пути и бесстрелочные
участки в горловине;- позволяющие выполнять одновременно парал
лельные передвижения;- ограничивающие число стрелочных переводов,
включаемых в одну рельсовую цепь (до 3-х одиночных и 2- х перекрестных);
- необходимые по условиям работы ЭЦ.В первую очередь на схематическом плане устанавли
ваются изолирующие стыки в пути и створе со светофорами. Затем устанавливаются изолирующие стыки по границе централизуемой зоны в горловинах станции, отделяя ее от станционных путей, путей перегона, тупиков, вытяжек, путей примыканий к промышленным предприятиям и техни
32
ческим средствам станции (депо, сортировочный парк, грузовой двор и т.д.).
Для обеспечения одновременных параллельных невраждебных передвижений изолирующими стыками разделяются спаренные стрелки, стрелки съездов и параллельные съезды между параллельными путями. Примером могут служить изолирующие стыки на рис. 2 между стрелками 1 и 3, 31 и 33, съездами 1/3 и 9/11.
Параллельные съезды обеспечивают одновременные параллельные передвижения при переведенном (минусовом) положении стрелок съездов. Спаренные стрелки и стрелки съездов обеспечивают параллельное передвижение в нормальном (плюсовом) положении стрелок.
Изолированные участки номеруются. Обозначение изолированных приемо-отправочных путей составляется от номеров путей и буквы «П» (1П или НП). Обозначение нецентрализованных путей не имеет буквы «П». Обозначение стрелочных изолированных участков составляются из номеров стрелок, расположенных в изолированном участке, записанных через тире (наименьший номер тире наибольший) и букв «СП» (например 1-ЗСП).
Обозначение бесстрелочных участков составляется из номеров стрелок, между которыми расположены участки, записанные дробью и буквы «П» (например 71/83П).
Обозначение участков перед маневровыми светофорами на границе централизуемой зоны и бесстрелочных участков за входными светофорами составляются из наименования светофоров и букв «П» (например М14П, 4П, НДП).
33
По условиям работы логических устройств ЭЦ (стрелочных электроприводов, светофоров, негабаритных изолирующих стыков и др.) изолированные участки должны иметь только один центр, через который проходят все передвижения по участку (см. рис. 3).
При наличии в изолированном участке двух центров, их необходимо «разнести» в разные изолированные участки с помощью изолирующего стыка между стрелками 1 и 7 или в работе постовых устройств предусмотреть дополнительные блокировочные зависимости (см. рис. 4).
- Т ----- • ------------------------------------------------------------------------------------ —
Рис. 4.Местоположение объектов ЭЦ определяется их рас
стоянием от оси пассажирского здания или поста ЭЦ в метрах и указывается для первых двух на ординатной шкале, располагаемой над схематическим планом станции, а для остальных - непосредственно у объекта. Ординаты определяются по масштабному плану станции или расчетным таблицам. в которых указаны расстояния от начала остряков стрелок до изолирующих стыков и светофоров. Ввиду отсутствия первого и трудоемкости использования второго, от
1 7 -2 1 С П
Рис. 3
34
определения в курсовой работе местоположения запроектированных путевых объектов ЭЦ студенты освобождаются. Маршрутом является организованный путь следования подвижного состава поездным или маневровым порядком в пределах станции.
Все поездные передвижения по приему, отправлению и передаче поездов из парка в парк производятся по сигналам и обязательно маршрутизуются. Маневровые передвижения также маршрутизуются, за исключением изолированных районов станции, где осуществляется сортировочная работа и стрелки передаются на местное управление. Разработка маршрутизации ведется с использованием схематического плана станции отдельно для каждой горловины, заканчивается составлением таблиц основных и вариантных поездных и маневровых маршрутов и таблиц взаимозависимости показаний светофоров для заданной горловины станции. Эти документы являются исходными данными для разработки схем постовых устройств ЭЦ. Ниже рассматривается пример составления таблиц применительно к станции, представленной на рис. 2.
В таблице основных поездных маршрутов (табл. 5) последовательно перечисляются все маршруты приема и отправления поездов и указывается положение ходовых и охранных стрелок, входящих в маршрут. В таблице вариантных поездных маршрутов (табл. 6) указываются возможные варианты приема, отправления и передачи из парка в парк поездов и положение только тех стрелок, которые определяют направление маршрута, отличное от основного. В таблице маневровых маршрутов (табл. 7) записываются маневровые маршруты от каждого светофора до первого попутно
35
го маневрового светофора (например, см. рис. 2, со второго пути до МИ) или за встречный маневровый светофор, ограждающий бесстрелочный участок (например, с пятого пути за М29). В таблице взаимозависимости показаний светофоров (табл. 8) указываются показания входного светофора при приеме и безостановочном пропуске поезда по основным и вариантным маршрутам.
Таблица 5Перечень основных поездных маршрутов
Нап
равл
ение
N м
арш
рута
Наи
мен
ован
ием
арш
рута
. __
____
____
1
«3о . §■
Стрелки
с *в*с ^
се о 1/3 5/7 9/11
13/15
17/19
21/23
25 27 29 31/33
35
Пое
здны
е ма
ршру
ты
Нап
равл
ение
А
При
ем
!
1 на 1 путь н + + + + + + (+)
2 на 3 путь н + + + + + - +
3 на 5 путь
н - (+) +
4 на 6 путь н + + + (+) - - -
5 на 8 путь н - - (+) - (+) +
Нап
равл
ение
Б
Отп
равл
ение
6со II пути
чп + + + + +
7 с 4 пути 44 + и- + + + - +
8 с 5 пути 45 (+) + + - -
9 с 6 п>ти 46 + + + + + - -
10 с 8 пути 48 + - (+) -t-
36
Таблица 6Перечень вариантных поездных маршрутов
НаправлениеN
маршрута
Наименованиемаршрута
Стрелки,определяющие
направлениемаршрута
Примечания
11 Прием на I путь -5/7;-17/19;
12 "" 3 " -5/7,-17/19;
13 " " 5 " +1/3;+5/7
14 „ „ 5 „ -5/7;-17/19,
15 „ „ 5 „ -5/7;
16 Отправление со 11 пути -9/11;-21/23;
17 „ и 4 „ -9/11;-21/23;
18 „ „ 6 „ -9/11;-21/23;
19 „ „ 5 „ -17/19;
Таблица 7Перечень маневровых маршрутов
Н а п р а в л е н и еN
м а р ш р у та
Н а и м е н о в а н и ем а р ш р у т а
С т р е л к и ,о п р е д е л я ю щ и е
н а п р а в л е н и ем а р ш р у т а
П р и м е ч а ния
Ман
евро
вые
мар
шру
ты
от
свет
офор
а
M l
20 З а с в е т о ф о р М 7 - 1 , - 3
21 Д о с в е т о ф о р а М 9 - 5 , - 7
22 Т о ж е , M l 5 + 1 ,4 -5
М 323 Д о с в е т о ф о р а М 2 9 + 3
М 524 Д о с в е т о ф о р а М 9 + 9
25 Т о ж е . М 15 - 9
М 7 26 З а с в е т о ф о р M l - 3
37
НаправлениеN
м а р ш р у та
Н а и м е н о в а н и ем а р ш р у т а
С т р е л к и ,о п р е д е л я ю щ и е
н а п р а в л е н и ем а р ш р у т а
П р и м е ч а н и я
27 Т о ж е , М 3 + 3
28 Д о с в е т о ф о р а М 1 9 + 1 3 , - 1 7
М 92 9 Т о ж е , М 21 + 17
3 0 Н а 8-й п у ть - 13, + 25
31 Н а 10-й п уть - 1 3 , - 2 5
М П32 З а с в е т о ф о р M l - 7
33 Т о ж е , М 5 + 7
М 1334 Н а 8-й п уть + 25
3 5 Н а 10 -й п у ть - 2 5
36 Д о с в е т о ф о р а M l 9 + 21
М 15 37 1 о ж е , М 21 - 2 1
с 6 -го 63 Д о с в е т о ф о р а M l 1 + 23
П)ТИ 64 1 о ж е , М 17 23
65
66 Д о с в е т о ф о р а M l 1 - 15с 8 -го пути
67 З а с в е т о ф о р М 13 + 15
68
38
Таблица 8Взаимозависимость показаний светофоров
М а р ш р у тыП о к азан и е с в е т о ф о р а
Н H I н з Н 5 Н 6 Н 8
Н ап р ав лен и е д в и ж е н и я - н е ч е тн о е
П р и ем н а I п уть по о сн о в н о м у м ар ш р у ту
1
•Т о ж е по в ар и ан тн о м у м ар ш р у ту 1 •
П р и ем н а 3 путь по о с н о в н о м у м ар ш р у т у
щg •П ри ем на 5. 6. 8 п ути по о с н о в н о
м у м а р ш р у т )’ и н а 3. 5. 6 пути по в ар и ан тн о м у м ар ш р у т) 1 • • • •
П р о п у ск по I пути по о с н о в н о м у м ар ш р у ту О о
Т о ж е по в ар и ан тн о м у м ар ш р у ту 1 оП р о п у ск по 3 пути
по о с н о в н о м у м ар ш р у ту К о1
1
Т о ж е по в а р и а н т н о м ) м ар ш р у ту 1 о1
В разделе «Двухниточный план станции» в соответствии с заданным видом тяги выбрать типы станционных рельсовых цепей. Представить схемы неразветвленных и разветвленных рельсовых цепей главного хода и района ма
39
невровой работы с пояснениями принципа их работы, назначения элементов, порядка регулировки.
В устройствах ЭЦ применяются типовые рельсовые цепи (РЦ) с непрерывным и импульсным питанием, кодированные сигналами АЛС.
В последние годы для станций с электрической тягой проектируются двухниточные рельсовые цепи РЦ с фазочувствительным приемником с частотой сигнального тока 25 Гц, а для станций с автономной тягой - такие же типы РЦ, но без дроссель-трансформаторов. Это объясняется тем, что они имеют следующие достоинства:
- низкое потребление мощности вследствие резкого уменьшения затухания энергии благодаря уменьшению сопротивления рельсов;
устойчивую работу при пониженном сопротивлении изоляции (балласта);
- надежную защиту от влияний тока промышленной частоты 50 Гц (ЛЭП, линий электроснабжения, электротяги переменного тока, тока электрического отопления и освещения вагонов);
- стабильную работу преобразователей частоты при значительных колебаниях напряжения сети;
- надежную защиту от влияний смежных РЦ при коротком замыкании изолирующих стыков.
При автономной тяге на станционных изолированных участках применяются схемы двухниточных фазочувствительных РЦ по нормам РЦ25-11 с учетом вида действующей или вводимой автоблокировки (АБ) и перспектив перехода на электрическую тягу и ее вид.
4 0
При действующей или вводимой на перегоне АБ частотой 50 Гц или при наличии ввода электрической тяги постоянного тока изолирующие участки станции оборудуются РЦ тока частотой 25 Гц с путевыми реле типа ДСШ13А без путевых дроссель-трансформаторов с наложением кодовых сигналов АЛСН на несущей частоте 50 Гц. Станционные пути и бесстрелочные участки - в соответствии со схемой, изображенной на рис. 3.14 (2), а стрелочные секции оборудуются разветвленными РЦ по схеме, изображенной на рис. 3.15(2).
При действующей или вводимой на перегоне АБ частотой 25 Гц или при электрической тяге переменного тока изолированные участки оборудуются РЦ переменного тока частотой 25 Гц с путевыми реле типа ДСШ-13 без путевых дроссель-трансформаторов с наложением кодовых сигналов АЛСН на несущей частоте 25 ГЦ. При этом станционные пути и бесстрелочные секции оборудуются неразветвлен- ными РЦ в соответствии со схемами на рис. 3.13а (3), а стрелочные секции - разветвленными РЦ в соответствии со схемами на рис. 3.136(2).
При электрической тяге постоянного тока на станционных изолированных участках применяют схемы двухниточных РЦ по нормам РЦ-25-ЭТОО-С-87. Все схемы строят на типовых функциональных блоках и используют путевое реле ДСШ-13А и дроссель-трансформатор ДТ-06-500М. Главные пути оборудуют двухниточными РЦ с двумя (тремя) ДТ (на обоих концах) для обеспечения сквозного пропуска обратного тягового тока по обеим рельсовым нитям (см. рис. 4.13(3)). На боковых приемо-отправочных путях и бесстрелочных участках в горловине применяют двухни
41
точные РЦ, как правило, с одним ДТ (на питающем конце) с обеспечением выхода обратного тягового тока на главные пути при помощи тяговых джемперов, соединяющих средние точки дроссель-трансформатора этих путей (см. рис. 4.14 (2)). Стрелочные изолированные двухниточные участки могут быть:
- с двумя (на питающем и релейном концах) ДТ и двумя (при одной стрелке) и тремя (при двух или трех стрелках) путевыми реле (рис. 4.15 (2));
- с одним (на питающем конце) ДТ и двумя или тремя путевыми реле (рис. 4.16 (2));
- с тремя ДТ и двумя путевыми реле (рис. 4.17 (3)).На ответвлении с ДТ путевое реле должно быть при
любой длине ответвления. Длины ответвлений, не оборудованных путевыми реле и не обтекаемых сигнальным током, должны быть не более 60 м.
При электрической тяге переменного тока на станционных изолированных участках применяются схемы двухниточных фазочувствительных РЦ переменного тока частотой 25 Гц с реле типа ДСШ-13 и наложением кодовых сигналов АЛСН на несущей частоте 25 Гц по нормам РЦ-25- ЭТ50-С-88.
На главных путях применяются неразветвленные двухниточные РЦ с двумя ДТ-1-150 и наложением кодовых сигналов АЛСН с обоих (питающего и релейного) концов (рис. 6.3а (2)).
Боковые пути, по которым возможен сквозной пропуск поездов со скоростью более 50 км/ч, оборудуются двухниточными РЦ с наложением сигналов АЛСН и с одним ДТ-1-150 (на питающем конце). Данная схема отлича
4 2
ет<;я от предыдущей тем, что на релейном конце не устанавливается ДТ и цепь вторичной обмотки ИТ в трансформаторном ящике ТЯ релейного конца включает регулировочный резистор Ro сопротивлением 2,2 Ом.
Боковые пути станции, по которым не предусмотрен сквозной пропуск поездов, оборудуют двухниточными РЦ с одним ДТ-1-150 без наложения кодовых сигналов АЛСН.
Стрелочные изолированные участки по главному пути оборудуют разветвленными двухниточными РЦ с путевым реле ДСШ-13 на каждом ответвлении, но не более трех, с двумя или тремя ДТ-1-150 (см. рис. 6.4 и 6.5 (3)).
Стрелочные изолированные участки, примыкающие к боковым путям, оборудуются разветвленными РЦ с ДТ-1- 150 только на питающем конце. Схема этих РЦ отличается от приведенной на рис. 6.4 тем, что на релейных концах ДТ не устанавливают, а увеличивают коэффициент трансформации трансформатора ИТ с 19,3 до 44 и регулируемый резистор Яд из цепи путевого элемента путевого реле исключают. Для уравнивания напряжения на путевом реле используют регулирование значения сопротивления резистора Rn-
На некодируемых боковых путях и прилегающих к ним стрелочных изолированных участках можно применять однониточные РЦ в соответствии со схемой рис. 6.7 и 6.8 ( 3 ).
Двухниточный план, который необходимо вычертить в данном разделе, является основным техническим документом по оборудованию станции рельсовыми цепями и размещению путевого оборудования электрической централизации. Он представляет собой схему полной изоляции пу
43
тей с учетом обеспечения чередования фаз питания в смежных рельсовых цепях, пропуска обратного тягового тока и действия АЛС.
На рис. 5 приведен двухниточный план станции с примером изображения светофоров и РЦ. Здесь на главных путях 1П и ИП - двухниточные РЦ с двумя ДТ (на питающих и релейных концах), а на боковых путях ЗП и 4П - только на питающем конце. Для выхода тягового тока в этих РЦ средние точки ДТ соединены со средними точками ДТ главных путей. Кодирующие концы РЦ обозначены буквой «К», стрелкой отмечены электрифицированные пути. В разветвленных РЦ предусмотрено по два путевых реле (2- 10А, 2-1 ОБ). На стрелочных съездах путевые реле не предусмотрены и поэтому устанавливаются дублированные стыковые соединители (показан пунктир на необтекаемых ответвлениях).
Из рис. 5 видно, что на двухниточном плане станции в условных обозначениях показывают:
- стрелки и пути в двухниточном изображении с указанием электрифицированных. На приемо-отправочных путях стрелкой между нитками пути указывается их специализация (наличие и направление приема);
- стрелочные электроприводы, электрозамки, контрольные замки;
- светофоры с расцветкой сигнальных огней, включая предупредительные на подходах, оборудованных РПБ;
- маневровые колонки, будки, посты и вышки с указанием типа, положения пульта, перечня передаваемых на местное управление путей и стрелок вытяжных путей;
4 4
- пассажирское здание, посты централизации, переездные будки, компрессорные и другие здания, в которые вводится кабель ЭЦ;
- пункты технического осмотра с указанием путей, оборудованных устройствами ограждения составов;
релейные шкафы, их тип и батарейные шкафы с указанием устанавливаемых в них аккумуляторов;
- изолирующие стыки с обозначением негабаритных;- стрелочные и электротяговые соединители;- путевые дроссель-трансформаторы;- трансформаторные ящики;- кабельные стойки рельсовых цепей;- разветвительные муфты;- нумерация выше перечисленных путевых уст
ройств ЭЦ;- основные трассы кабелей;- подключение отсасывающих фидеров;- у постов ЭЦ и релейных шкафов кабели увязки с
перегонами, воздушные линейные провода блокировки, кабельные ящики с указанием типа и числа громоотводов;
- высоковольтные линии и линии электропередачи в местах установки разъединителей и питающих трансформаторов с указанием их типа и мощности;
- переезды в пределах станции, а также переезды, расположенные на перегонах, не оборудованных автоблокировкой, но требующими увязки со станционными устройствами;
- направление кодирования АЛС (буквой «К» между нитками пути);
45
- трубопроводы, силовые кабели, мосты, путепроводы, платформы и искусственные сооружения, влияющие на производство кабельных работ;
- указываются расстояния от поста ЭЦ до объектов управления (стрелок и светофоров) в таблице координат, а негабаритных изолирующих стыков, расположенных не в створе со светофорами, релейных шкафов, маневровых колонок, будок, разветвительных кабельных муфт и других устройств - числом в скобках у этих приборов;
- указываются наименования и длины рельсовых цепей приемо-отправочных путей, бесстрелочных участков, вытяжных и тупиковых путей.
При составлении двухниточного плана в курсовом проекте необходимо выдержать на чертеже ширину колеи и междупутий в соотношении не менее чем 1:3.
Двухниточный план следует составлять после выполнения однониточного плана в такой последовательности:
1) Вычертить тонкими линиями в двухниточном изображении все стрелочные участки путей заданной части горловины станции, указать места размещения электроприводов и пронумеровать их по номерам стрелок.
2) Все светофоры однониточного плана разместить на двухниточном плане с указанием их литеровки, типа мачт и расположения огней;
3) Выполнить изоляцию путей. Для этого на двухниточный план переносятся все изолирующие стыки согласно ранее разработанному однониточному плану станции, а затем показываются изолирующие стыки в самих стрелочных переводах для предотвращения соединения рельсовых цепей через крестовину стрелочного перевода. Эти изоли
4 7
рующие стыки на стрелках главных путей устанавливаются по ответвлению на боковой путь для повышения надежности действия АЛС. Разрешается установка изолирующих стыков по главному пути не более чем на одной стрелке по кодируемому пути. Одновременно с установкой изолирующих стыков в стрелочных переводах изобразить стрелочные соединители между крайними рельсовыми переводами. Тупики и вытяжки, не оборудованные рельсовыми цепями, изолировать от смежной с ними рельсовой цепи только по одной (нетяговой) нитке пути.
4) Проверить возможность обеспечения чередования полярности (фазы) сигнального тока у изолирующих стыков всей станции. Это необходимо для защиты от опасного взаимного влияния смежных рельсовых путей при коротком замыкании изолирующих стыков. Для контроля их исправности чередование полярности (фазы) сигнального тока должно обеспечиваться по каждую сторону изолирующего стыка как в смежных рельсовых цепях, так и внутри разветвленной рельсовой цепи.
Проверка обеспечения чередования полярностей в смежных рельсовых цепях выполняется по способу замкнутых контуров. Для этого необходимо подсчитать в каждом замкнутом контуре (по внутренней нитке контура) суммарное количество изолирующих стыков. Число этих стыков должно быть четным. При нечетном количестве стыков не будет выполнено чередование полярностей в нитках смежных рельсовых цепей и будут нарушены условия безопасности движения.
Если на внутренней нитке контура окажется нечетное количество стыков то в таких случаях необходимо на одной
48
стрелке, входящей в данный замкнутый контур, изменить место установки изолирующих стыков с главного ответвления на боковое (или наоборот). При этом необходимо помнить, что этот перенос может изменить достигнутую четность числа изолирующих стыков в смежных замкнутых контурах;
5) Показать места установки напольной аппаратуры концов рельсовых цепей (дроссель-трансформаторов, трансформаторных ящиков). Вид аппаратуры определяется выбором схемы рельсовой цепи для конкретного изолированного участка. При этом трансформаторный ящик, в котором располагается питающий трансформатор, обозначается на плане прямоугольником с точкой в середине, а ящик с релейным согласующим (изолирующим) трансформатором - прямоугольником со знаком «+» в середине, дроссель-трансформатор ДТ1 - прямоугольником с одной волнистой линией (синусоидой).
Расстановку путевой аппаратуры рельсовых цепей и изолирующих стыков необходимо осуществлять из условия обеспечения контроля наибольшего количества рельсовых нитей и стрелочных соединителей, лучших условий работы устройств АЛС и канализации тягового тока (при электрической тяге). Наоборот, питающие трансформаторы кодируемых рельсовых цепей необходимо располагать на выходном конце изолируемого участка для использования также в качестве кодирующих. Концы изолированных участков, от которых осуществляется кодирование рельсовой линии, обозначается буквой «К» между рельсовыми нитями.
В неразветвленных рельсовых цепях устанавливается одно путевое реле. В разветвленных рельсовых цепях от
4 9
ветвления стрелочных участков, входящие в маршруты приема, а также ответвления длиной более 60 м, должны обтекаться током рельсовой цепи, для чего на этих ответвления устанавливаются путевые реле. По условиям работоспособности рельсовой цепи общее число релейных концов не должно быть больше трех. Необтекаемые током ответвления допускаются между стрелками съезда, а также на стрелках, входящих в маневровые маршруты и (или) маршруты отправления при длине менее 60 м. При этом для повышения надежности работы рельсовой цепи на необтекаемом ответвлении дублируются стыковые соединители, а в стрелке - необтекаемый стрелочный соединитель. На двухниточном плане об этом указывается двумя пунктирными линиями между рельсовыми нитями этого ответвления.
На электрифицированных линиях двухниточные в рельсовых цепях главного хода используются дроссель- трансформаторы как на питающем, так и на релейном (релейных) концах, боковых путей и примыкающих к ним участков - один дроссель-трансформатор (на питающем конце). Остальные электрифицированные изолированные участки могут оборудоваться бездроссельными (однониточными) рельсовыми цепями, которые для пропуска тягового тока используют медный трос (джемпер), соединяющий тяговые нити смежных рельсовых цепей.
6) Выполнить мероприятия по канализации тягового тока (при электрической тяге).
Для создания нормальной, т.е. не влияющей на работу рельсовых цепей, канализации тягового тока двухниточные рельсовые цепи соединяются между собой средними точками ДТ. Каждая рельсовая цепь должна иметь не менее двух
50
выходов для тягового тока. Лишь с однодроссельных рельсовых цепей допускается один выход в случае соединения их со средней точкой ДТ главного пути. Для создания условий растекания тягового тока ДТ главных путей соединяются между собой у входных светофоров. Два выхода должны иметь электрифицированные тупики. Для этого используется рельс без изолирующего стыка и соединение со средней точкой ДТ соседнего пути. Этим обеспечивается надежная канализация обратного тягового тока при работе маневрового локомотива на тупике (вытяжке). Для исключения растекания тягового тока на металлические конструкции и оболочки кабелей СЦБ (с последующим появлением при этом электрокоррозии) все тупики и вытяжки, имеющие по концам буферные насыпи (1-2 м в конце тупика), изолируются перед насыпью по обеим ниткам пути изолирующими стыками.
В однониточных РЦ тяговый ток на стрелочных переводах должен, как правило, пропускаться через крестовину. Для тягового тока всегда используются только плюсовые нити рельсовых цепей. В связи с этим при тепловозной тяге плюсовые нити рекомендуется организовать так, чтобы в перспективе (после электрификации участка) тяговый ток можно было бы пропустить по крестовинам стрелок.
В смежных однониточных РЦ плюсовые тяговые нити нужно соединять медными тросовыми соединителями. Такие соединители следует ставить у каждой пары изолирующих стыков, установленных на границах между смежными РЦ. Тяговые соединители показываются на чертежах штриховыми линиями.
51
Переход с однониточной на двухниточную РЦ осуществляется только через средние точки ДТ двухниточной РЦ.
7) Обвести рельсовые нити рельсовых цепей всей горловины станции линиями разной толщины. Нитку рельсовой плюсовой полярности (фазы) - тяговую показать утолщенной линией, а нити другой фазы - нормальной толщины. Утолщенную, особенно в секциях оборудуемых однониточными рельсовыми цепями, необходимо пропускать через крестовины стрелок для снижения сопротивления обратному току и снижения количества тяговых (медных) стрелочных соединителей.
Проставить нумерацию изолированных участков.Нанести наименование изолированных участков и ап
паратуры питающих и релейных концов рельсовых цепей. Наименование участков проставляется в их середине между рельсовыми нитками (с указанием длины) и у путевых приборов. При этом, у последних на стрелочных участках буквы «СП» не проставляются, а в наименование релейных концов (при наличии более одного) помимо цифр стрелок входит буква А на главном ответвлении и буквы Б и В у путевых реле боковых ответвлений (например, на 20-22СП, 20-22А, 20-22Б, 20-22В).
Разрабатывая раздел «Электрическая схема установки и размыкания маршрутов» следует указать, что постовые устройства электрической централизации на заданной станции выполнены с использованием релейных функциональных блоков с обеспечением маршрутного способа приготовления установки маршрутов. Постовые устройства ЭЦ типа БМРЦ используют 10 функциональных блоков в схе
52
мах приготовления маршрутов и 14 - в исполнительных схемах установки и размыкания маршрутов.
Для проектирования этих схем и определения потребного объема и номенклатуры функциональных блоков на заданной станции составляется схема их расстановки по плану станции.
Фрагмент такой схемы для нечетной горловины крупной станции (см. рис. 2) представлен на рис. 6.
Блоки исполнительной группы:BI, ВШ - выходного светофора, совмещенного с ма
невровым (см. ЧН), на станциях, расположенных, соответственно, на участках с трехзначной и четырехзначной автоблокировкой.
ВП - выходного светофора, совмещенного с маневровым при наличии сигнализациями двумя одновременно горящими зелеными или желтыми огнями (для второго направления светофора);
ВД - дополнительный блок, применяемый совместно с BI, ВН, ВШ и комплектом реле управления входным светофором (см. КРУ Вх);
MI - однониточного маневрового светофора, расположенного на границе двух стрелочных изолированных участков (см. М21);
МП - маневрового светофора, установленного в створе (см. М9. МП) или из тупика;
МШ - маневрового светофора с бесстрелочного участка (см. Ml) или приемо-отправочного пути , не имеющего выходного светофора.
53
Эти блоки управляют огнями на светофорах, контролируют целостность нитей ламп и производят отмену маршрутов.
СП-69 - стрелочного изолированного участка (см. 1 СП, 5-11 СП);
УП65 - бесстрелочного изолированного участка (см.НП);
П62 - приемо-отправочного пути (см. ПП);Эти блоки контролируют свободность изолирующих
участков, осуществляют замыкание их и расположенных на них стрелок, исключают лобовые маршруты на путь приема.
С - стрелочный, осуществляет фиксацию фактического положения стрелки и коммутацию блоков наборной и исполнительной групп по плану станции:
ПС - пусковой стрелочный, управляет переводом двух стрелок, в том числе спаренных (см. 17/19, 21/23), одиночных или одной одиночной и спаренных стрелок (1, 5/7).
54
tin _ в / ._ 71 35 СП q . _
0 411 K X > [2 7 M21 23
P f>2 Ч11НК В Д Ь 2 c n Ml C
mНЛМ89
'2 5 2 7 '■ '////AHC0*2 |S|
1
1
Рис. 6
Блоки маршрутного набора (наборной группы):НПМ-69 - управляет блоком ВД поездного светофора
и МШ маневрового светофора с участка пути за входным светофором или приемо-отправочного пути;
НМ1 - управляет блоком Ml исполнительной группы (см. М21), применяется также для вариантной кнопки. Шесть блоков НМ1 дополняются блоком НМ1Д;
НМПП - управляет блоком МП второго из маневровых светофоров, установленного с участка пути или в створе;
НСО><2 - управляет переводом двух одиночных стрелок (см. 27 и 35);
НСС - управляет переводом двух спаренных стрелок (см. 1/3, 5/7);
Расстановка блоков производится на предварительно вычерченном схематическом однониточном плане станции, на котором должны быть показаны изолирующие стыки, стрелки, сигналы, поездные и маневровые кнопки маршрутного управления. Наборные блоки следует показывать на функциональной схеме наряду с блоками исполнительной группы, для отличия заштриховывая первые.
Вначале следует внимательно изучить номенклатуру блоков. Обратите внимание на особенность расстановки на перекрестных съездах блоков типа «С», последовательность их размещения, которая должна зеркально отражать расположение стрелок (см. 5/7, 9/11, 17/19, 21/23).
Для определения места установки блоков типа «СП- 69» найдите... (центр-точка, которую пересекает любой маршрут через данную секцию). Блоки СП-69 должны располагаться в центре секций.
56
На схеме ниже плана станции показывается набор блоков типа «ПС» с указанием номеров стрелок, к которым они относятся, а выше плана станции - основной и резервный блок типа «НН» с указанием направления и категории маршрутов данной горловины.
При расстановке одноконтактных двухпозиционных кнопок маршрутного управления следует помнить, что по назначению они подразделяются на поездные, маневровые и вариантные. Поездные кнопки устанавливаются у основания сигнальных повторителей, а маневровые размещаются по оси пути у основания повторителя маневрового светофора. У выходных светофоров, совмещенных с маневровыми, устанавливают две кнопки (поездная и маневровая). Поездные кнопки всегда определяют начало маршрута приема. Конец поездных маршрутов определяют кнопки, установленные по оси каждого приемо-отправочного пути (в маршруте приема) или выхода со станции (в маршруте отправления).
Кнопки у каждого маршрутного светофора определяют и начало, и конец маршрута по данному светофору в зависимости от того, первой или второй нажата данная кнопка. Вариантные кнопки устанавливаются там, где без использования кнопок маневровых светофоров можно получать дополнительное вариантное передвижение. Эти кнопки располагаются на оси пути между стрелками.
Маршрутный набор сокращает действия ДСП при установке маршрута до нажатия, как правило, лишь двух кнопок. При этом соответствующие схемы блоков маршрутного набора фиксирует последовательность нажатия кнопок, определяет направление (четное, нечетное) и род (поездной,
57
маневровый) задаваемого маршрута, воздействует на кнопочные реле промежуточных сигналов, расположенных по трассе маршрута, формируют команды на перевод стрелок, контролируют соответствие положения стрелок задаваемому маршруту.
Реализация этих функций наборная группа осуществляет при помощи четырех индивидуальных (светофорных) схем, выполненных внутри функциональных блоков (направления, противоповторных, вспомогательных конечных и промежуточных, угловых кнопочных реле) и четырех общих (станционных) схем, образованных шинами (струнами), соединяющими эти функциональные блоки (кнопочных, автоматических кнопочных, управляющих стрелочных и соответствия реле).
Работа схем наборной группы, размещенных в функциональных блоках (см. рис. 6), при задании маршрута приема на путь ИП происходит в следующей последовательности.
При нажатии кнопки ННК входного светофора Н блок НПМ при помощи кнопочного реле НКН запоминает, а затем после определения схемой направления блока НН направления (нечетное) и рода (поездной) маршрута, при помощи схемы противоповторных реле ПП и ОП фиксирует его начало.
Нажатие конечной кнопки ЧННК приводит к запоминанию ее нажатия схемой реле НКН и фиксации конца маршрута схемой вспомогательного конечного реле ВК блока НПМ сигнала 411. Схемы кнопочных реле НКН, а также реле ПП, ОП, и ВК представлены на рис. 7.
58
Рис 7
Фиксация нажатия кнопок начала и конца маршрута обеспечивает срабатывание по второй струне автоматических кнопочных реле АКН промежуточных светофоров. Для рассматриваемой станции это Mil, М21, соответственно в блоках типа НМНАП и НМ1. Схема реле АКН для рассматриваемого маршрута представлена на рис. 8.
59
Рис 8
После срабатывания реле АКН в этих блоках сложенный маршрут схемы распадается на три элементарных маршрута, аналогично нажатию маршрутных кнопок НК-М11, М9К- М21К, М21К-Ч11НК, благодаря срабатыванию кнопочных схем и схем начала и конца элементарных маршрутов.
При этом фиксация начала и конца элементарных маршрутов в поездном маршруте осуществляется с помощью реле ВП, которое срабатывает через фронтовые контакты кнопочных реле КН - в блоке НМПАП и НКН, КН в блоке НМ1 от шины питания «Н», «Ч».
Контактами реле начала и конца сложного маршрута и контактами реле конца и начала его частей (элементарных маршрутов) собирается третья струна (схема управляющих стрелочных реле ПУ, МУ стрелок, входящих в эти маршруты). Возбуждаясь, управляющие реле в блоках НСО, НСС вклю
6 0
чают пусковые цепи стрелочных электроприводов в блоках ПС этих стрелок.
Полная схема управляющих стрелочных реле ПУ, МУ устанавливаемого поездного маршрута состоит из отдельных подсхем соответствующих элементарных маршрутов.
Схема управляющих стрелочных реле для первого элементарного маршрута имеет вид, представленный на рис. 9.
61
Работа схем маршрутного набора по установке маршрута заканчивается после занятия стрелками положения соответствующего командам управляющих реле на их перевод.
Это условие проверяется путем включения по схеме соответствия в исполнительной группе БМРЦ начального реле Н открываемого поездного светофора (НМ - маневрового). Питание на него подается через контакты управляющих и контрольных стрелочных реле (ПУ-ПК, МУ-МК) и контакты реле наборной группы (ПП. ОП, МП-ВК, ВКМ), фиксирующие границы набираемого маршрута.
После открытия светофора реле Н (НМ) остается под током по цепи самоблокировки через тыловой контакт замыкающего реле 3 исполнительной группы. Разрывая фронтовой контакт, реле 3 исключает включение начальных реле враждебных светофоров, которые находятся на трассе устанавливаемого маршрута. Самоблокирование через тыловой контакт реле 3 первой секции маршрута обеспечивает работу цепи размыкания этой секции (маршрутных реле исполнительной группы) с момента всзупления на нее поезда и до ее освобождения.
Начальное реле Н (НМ) своими фронтовыми контактами выделяют из общей (станционной) схемы цепи функциональных узлов исполнительной группы БМРЦ, используемые в устанавливаемом маршруте, и фиксируют в них начало. Конец этих цепей в маневровых маршрутах фиксируется фронтовыми контактами конечного реле КМ. Это реле включается вспомогательным конечным реле ВКМ наборной группы через фронтовой контакт замыкающего реле 3 последней секции маршрута. Реле КМ самоблокируется
62
через тыловой контакт этого замыкающего реле, чем обеспечивается работа маршрутных реле этой секции до ее освобождения поездом.
Фиксировать конец поездного маршрута специальным конечным реле нет необходимости, так как они всегда кончаются на приемо-отправочном пути (в маршруте приема) и перегоне (в маршруте отправления). Пример схемы соответствия для рассматриваемого маршрута приема на II путь представлена на рис. 10.
В курсовом проекте необходимо разработать выше указанные схемы наборной группы для заданного маршрута. Состояние элементов цепей показать для самоблокиро- вочного питания реле всех четырех струн.
В связи со значительным числом задействованных блоков и сложностью схем раскрытие схем функциональных блоков осуществляется только в начале и конце цепи. В пояснительной записке указать полные цепи токопрохожде-
63
ния в струнах как при возбуждения реле, так и при самоблокировке.Исполнительная группа блоков выполняет команды маршрутного набора и контролирует при установке маршрута положение стрелок, свободность изолированных участков, отсутствие враждебных маршрутов. Рассмотрим их взаимодействие в маршруте приема на путь ПП (рис. 10). При выполнении соответствия положения стрелок, контролируемого блоками 1с...27 С, задаваемому маршруту (командам маршрутного набора, выдаваемым блоками 1/3..., 21/23 НСС, 27НСО, Н, ЧПНПМ) обеспечивается фиксация начала маршрута в блоке ВД сигнала Н (рис. 11). Необходимость в схемном фиксировании конца маршрута в блоке П пути ПП отпадает, так как маршрут приема всегда заканчивается на приемо-отправочном пути.
6 4
Между блоками ВД (Н) и П (ИП) (рис. 12) образуются восемь электрических цепей (шин, струн), контролирующих положение стрелок 1 ... 27 и, вторично (в блоках С), свободность секций НП (в блоке УП),1СП, 5-11 СП, 7-9СП, 17- 23СП, 27СП (в блоках СП этих секций) и II пути в блоке П), а также других условий безопасного движения на станции. После этого маршрут замыкается блоками СП и УП и перевод стрелок 1 ... 27 исключается не только маршрутно, но даже от индивидуального стрелочного коммутатора. Затем срабатывает схема КРУ Вх и включает на светофоре Н соответствующее разрешающее сигнальное показание. При задании маршрута отправления со II -го пути сработали бы приборы в блоке В1 светофора ЧП. На этом процесс установки маршрута заканчивается.
При вступлении поезда за светофор Н размыкание маршрута происходит посекционно с контролем последовательного задания и освобождения изолированных секций маршрута. Так секция 1СП будет автоматически разомкнута блоком СП этой секции при движении состава уже по секции 5-11 СП и полном освобождении секции 1СП, а ранее было зафиксировано движение по данной секции и освобождение участка НП.
При выполнении курсового проекта, расположив блоки в соответствии с функциональной схемой, разработанной для заданного маршрута приема, представить схемы установки и автоматического размыкания этого маршрута. Состояние элементов схем (контактов реле) показать для заданной поездной ситуации. Дать техническое описание алгоритма работы цепей.
65
Реле КС включают в 1 -ую цепь (струну, шину) полной схемы исполнительных блоков БМРЦ. Данную цепь также, как и остальные семь цепей установки и размыкания маршрутов строят по плану станции. Реле КС устанавливают:
- по одному на каждую стрелочную и бесстрелочную секцию маршрута в блоках СП и УП;
-п о одному на каждый светофор в блоках MI, II, III,ВД;
-п о два на каждый приемо-отправочный путь (ИКС, ЧКС) в блоке И;
-п о одному на каждый перегонный путь, предназначенный для отправления поезда со станции (ОКС) на статнее свободного монтажа.
Число последовательно включенных реле КС равно числу изолированных участков маршрута плюс одно реле сигнального блока, относящегося к светофору данного маршрута. В исходном состоянии схемы реле КС всей горловины станции соединены тыловыми контактами начальных реле Н (НМ) и конечных КМ. При этом как со стороны перегона, тупиков, так и со стороны приемо-отправочных путей схема КС подключена к минусу батареи питания (М).
При установке рассматриваемого маршрута приема на II путь 1-ая схема (струна) имеет вид, представленный на рис. 12. Как видно из рисунка, плюс батареи в цепь подается после срабатывания реле, фиксирующих начало устанавливаемого маршрута (противоповторное ПГ1 и начальное Н исполнительной группы блоков. Создается цепь возбуждения реле КС в блоках ВД, УП, СП, П по цепи: П-ПП-ОТ-КС- Н—и далее по первой цепи с М. При сборе цепи возбуждения реле КС проверяются три вышеуказанные зависимости.
66
обеспечивающие безопасность движения контактами контрольно-стрелочных реле (Г1К, МК), повторителей путевых реле секций (СП, П1), исключающих реле другого конца пути (ЧИ, НИ). Последние нормально (при отсутствии установленных маршрутов приема на путь) включены через тыловые контакты реле КС своего конца пути. Выключившись при установке маршрута, исключающее реле размыкает КС другой горловины, чем исключается возможность установки враждебного маршрута - приема.
После освобождения последней секции в маршруте исключающее реле приходит в исходное состояние после возбуждения замыкающего реле этой секции. Возбужденное реле КС проверяет также:
- отсутствие взреза и местного управления стрелками в противоположной горловине с выходом на данный путь (контактом реле МИ);
-отсутствие взреза и местного управления, свобод- ность негабаритных участков и положение охранных стрелок (контактами реле ВЗ стрелок, участвующих в маршруте);
-отсутствие отмены маршрута и искусственного размыкания секций (контактами ОТ и Р).
67
Встречные маневровые маршруты на путь не являются враждебными, поэтому контакт исключающего реле в цепи КС шунтируется двумя фронтовыми контактами конечноманевровых реле обоих концов пути (НКМ и ЧКМ), которые срабатывают при одновременном задании маневровых передвижений на путь. Контакт реле Н, через который осуществляется подача питания в цепь КС со стороны начала маршрута, одновременно исключает враждебные маршруты совпадающих по положению стрелок (поездной, маневровой, вторых встречных маневровых). При срабатывании двух реле Н цепь КС не получит питание М. Особенность блока УП бесстрелочного участка состоит в том, что контакта путевого реле П1 шунтируется контактом реле КМ, т.к. маневры на занятый участок в горловине разрешаются.
Проверив основные зависимости по обеспечению безопасности движения, реле КС выключает цепь маршрутных (1М, 2М) и замыкающих (3) реле секций, участвующих в маршруте. Последние производят замыкание секций и находящихся на них стрелок в данном маршруте и включают на выносном табло белую полосу на всем протяжении маршрута. После замыкания маршрута создаются условия для включения цепи сигнального реле и открытия светофора. После открытия светофора реле КС остаются подтоком по цепи самоблокировки (через собственный контакт) и контакт сигнального реле. Обесточиваются реле КС при вступлении состава на маршрут (контактом путевого реле первой секции маршрута).
Цепь реле КС используется для поездных и маневровых маршрутов в обоих направлениях. Сигнальные реле управляют огнями поездных и маневровых светофоров. Ус
6 9
тановку сигнальных реле производят в сигнальных блоках. В схемах сигнальных реле выполняются 10 условиях контроля правильности установки маршрута, что функционально определяется:
С = / [ ( ПК, (МК), СП, П, ВМ, РИ, МУ, 1М, 2М) ],где: ПК (МК) - контроль положения стрелок в мар
шруте;СП - свободность стрелочных участков;П - свободность пути приема;ВМ - отсутствие всех видов враждебных маршрутов;РИ - отсутствие искусственной разделки маршрута;МУ - отсутствие местного управления;1М, 2М - контроль замыкания секций маршрута.Ряд условий обеспечивается с помощью реле КС
включением его фронтового контакта в начальную цепь реле С. Сигнальное реле при возбуждении производит следующие переключающие действия:
- включает на светофоре разрешающий огонь;- выключает противоповторное реле наборной
группы;- образует цепь самоблокировки с контролем дей
ствительного открытия светофора;- подключает цепь подпитки по 3-ей струне в ма
невровых маршрутах.Сигнальные реле поездных и маневровых маршрутов
имеют общую схему включения, построенную по плану станций и образующую цепь 2-й струны исполнительных блоков БМРЦ. При этом, маневровое сигнальное реле, включаясь по общей второй струне, после прохода первых скатов состава за светофор продолжает получать питание по
7 0
третьей струне, которая соединяется с первоначальной цепью второй струны в первом по ходу поезда блоке СП. Переключение реле МС со второй струны на третью производится контактами реле КС с контролем нахождения оставшейся части состава на участке перед открытым светофором фронтовым контактом реле МС и тыловым контактом реле-известителя приближения ИП. Использованная часть третьей струны переходит в первоначальную цепь второй струны в первом по ходу состава блока СП через тыловой контакт реле СП с контролем выполнения первого этапа - размыкания этой секции.
Включение сигнальных реле поездных маршрутов «С» в цепь второй струны общей схемы горловины станции производится контактом начального реле, а маневровых маршрутов (МС) - контактами начальных и конечных маневровых реле. Со стороны начала маршрута в цепях сигнального реле поездных маршрутов подается полюс М батареи, а конца маршрута - полюс П; для маневровых маршрутов - наоборот, со стороны начала маршрута - полюс П, конца - полюс М. Автоматическое (скатами состава) выключение сигнального реле С производится контактами реле КС сигнального блока и конца маршрута (НКС, ЧКС блока П в маршруте приема и ОКС в маршруте отправления).
Выключение сигнального реле дежурным по станции производится путем нажатия кнопки «Отмена маршрута» и маршрутной кнопки открытого светофора. При этом от первого действия снимается питание с шин ПГ и МГ, а от второго - включается кнопочное реле, тыловой контакт кото
71
рого размыкает цепь питания сигнального реле от шин П, М.‘
В поездных маршрутах помимо сигнального реле, включаемого в цепь второй струны, используются дополнительные сигнальные реле, включаемые в индивидуальные цепи и определяющие вид разрешающего показания светофора в соответствии с поездной ситуацией и характером пропуска поезда по станции. Для заданного маршрута приема на II путь схема реле С представлена на рис. 13.
Маршрутные реле предназначены для замыкания стрелочных и бесстрелочных секций маршрута. В каждом блоке СП или УП устанавливается по два маршрутных реле 1М и 2М.
Для непосредственного разрыва управляющих стрелочных цепей и замыкания стрелок в маршруте в блоке СП имеется замыкающее реле 3, являющееся прямым повторителем маршрутных реле. В сигнальных блоках ВД входных и выходных светофоров также предусматривается реле 3, которое является повторителем замыкающего реле секции, расположенной первой за этим светофором. Нормально, при отсутствии установленных маршрутов, маршрутные и замыкающие реле возбуждены - секции и стрелки не замкнуты. Каждое маршрутное реле имеет две обмотки. Одну включают в цепи 3, 4 и 5 струн общей схемы исполнительной группы постовых устройств БМРЦ, другую - в цепь, по которой маршрутные реле нормально возбуждены через собственный фронтовой контакт и тыловой контакт контрольно-секционного реле КС.
При установке маршрута реле КС тыловыми контактами выключает маршрутные реле путевых и стрелочных
72
секций, входящих в маршрут. Маршрутные реле выключают замыкающие - происходит замыкание маршрута.
При движении поезда по секциям маршрута происходит последовательное включение маршрутных реле и автоматическое посекционное размыкание маршрута.
Схемы включения реле 1М и 2М полностью симметричны и рассчитаны для работы при двухстороннем движении по секциям. В зависимости от направления совершаемого движения меняется последовательность срабатывания маршрутных реле и размыкания секций. В третьей и четвертой цепях контролируется вступление поезда на данную секцию и освобождение предыдущей, а по пятой цепи проверяется вступление поезда на следующую секцию и освобождение данной. Для размыкания секции при движении поездов в обоих направлениях на ее границах в местах расположения изолирующих стыков предусматриваются крестообразные переходы из третьей в четвертую и из четвертой в третью цепи соседних к блокам СП и УП блоков.
Каждая секция, кроме первой за светофором, размыкается с проверкой размыкания предыдущей секции, занятия и освобождения данной секции и занятия следующей. Например, в рассматриваемом маршруте приема поезда на II путь по светофору Н (см. рис. 14) порядок посекционного возбуждения маршрутных реле секций НП, 1СП, 5-11СП, 7- 9СП, ОСП, 17-23СП, 27СП следующий.
С момента вступления поезда на секцию НП выключаются все реле КС маршрута (см. рис. 12). Тыловыми контактами реле КС блока ВД включается питание верхней обмотки реле 1М (первого по ходу движения) в блоке УП секций НП по цепи: П - КС - ОН - цепь 4 (соединяет выводы
73
14 блоков ВД и УП) - 1КМ - m - Р - КС - «1М» - Р - мм. Притягивая якорь, реле 1М самоблокируется через нижнюю обмотку и своим фронтовым контактом подготавливает цепь возбуждения реле 2М (второго по ходу движения) по пятой цепи из блока СП следующей по ходу движения стрелочной секции 1СП. Схема блока СП этой секции не раскрыта. Для рассмотрения цепи смотри аналогичную схему блока СП секции 5-11 СП или 27СП.
74
Реле 2М секции НП возбудится после освобождения этой секции и срабатывания реле П1 в блоке УП, занятия секций 1СП1 в блоке СП. Последнее подключит питание РП к пятой цепи из блока СП: РП - СП1 - 2М - по цепи 5 в блок УП-1М - П1 - Р - КС - «2М» - Р - ММ. В этой цепи выполняется проверка того, что поезд вступил на секцию НП (контактом 1М) и освободил ее (контактом СП1). Через фронтовые контакты 1М и 2М блока УП включается реле 3 в блоке ВД светофора Н, и секция НП размыкается.
После получения контроля размыкания секции НП и занятости 1СП в блоке СП этой секции срабатывает реле 1М через верхнюю обмотку по 3 и 4 цепи блока УП предыдущей бесстрелочной секции (НП): П - 1М - 2М - нитка, соединяющая вывод 23 блока УП и вывод 14 блока МШ светофора Ml - Н - четвергая цепь - 2М - СП1 - Р - КС - «1М» - Р - ММ. После освобождения секции 1СП при занятой секции 5-11 СП создается цепь питания реле 2М блока 1СП из блока СП следующей секции (5-11СП): РП - СП1 - 2М блока секции 5-11СП - нитка 5 до блока С-ВЗ - МК - нитка 5 до блока С стрелки 1-МК - ВЗ - нитка 5 до блока СП секции 1СП - 1М - СП1 - Р - КС - «2М» - Р - ММ.
По нижним обмоткам реле 1М и 2М в блоке СП само- блокируются. Фронтовыми контактами этих реле секция 1СП размыкается.
Аналогичным порядком размыкаются остальные секции маршрута.
В маневровом маршруте, например, от светофора М21 на путь НП секция 27СП размыкается следующим образом. После выхода состава за светофор М21 на секцию 27СП создается цепь возбуждения реле 2М блока СП этой секции
78
(первого по ходу движения) из блока Ml светофора М21: П - КС i - Н t - цепь 4 блока 27СП- 1М1-СП1 l - P l - K C i - «2М» - Р 1 - ММ. После освобождения секции 27СП и занятия пути ПП срабатывает второе по ходу движения маршрутное реле 1М по 5 цепи из блока П пути ПП: РП - П11 - НКС i блока П пути НП - шина 5 через блоки ВД и 27С к блоку 27СП - 2М t - СП11 - Р I - КС * - «1М» - Р I - ММ.
В маршруте отправления, например, в неправильном направлении на 1 путь перегона (за светофор Н) маршрутные реле возбуждаются в обратной последовательности.
Принцип автоматического размыкания маршрута слежением за последовательным занятием и освобождением секций маршрута гарантирует невозможность размыкания маршрутных секций в середине маршрута наложением и снятием шунта, а также невозможность размыкания занятых секций при потере поездного шунта. Возбуждение маршрутных реле от специальной шины питания ММ исключает их неправильное возбуждение в случае неодновременной работы путевых реле рельсовых цепей при переключении фидеров, выключении и восстановлении электропитания, случайном изъятии предохранителей рельсовых цепей. В цепях маршрутных реле включены контакты реле разделки Р для возбуждения реле 1М и 2М дежурным по станции в режиме отмены маршрута или его искусственной разделке.
В данном разделе курсовой работы для горловины станции, соответствующей заданному маршруту приема (см. табл. 1 и рис. 1), нужно построить схему расстановки основных функциональных узлов системы ЭЦ станции на основе разработанного схематического плана с осигнализо- ванием. На схеме выделяются блоки, относящиеся к трассе
79
заданного маршрута приема (см. рис. 6). Руководствуясь полученной схемой с выделенными блоками и описанием схем разрабатывается схема контрольно-секционных и сигнального реле для заданного маршрута следования (см. рис. 12 и 13). Следует обратить внимание, что на схеме положение контактов должно соответствовать состоянию всех реле после окончания установки маршрута при наличии разрешающего показания входного светофора. В пояснительной записке кратко описать последовательность работы схемы в процессе установки маршрута.
Вторая глава технической части начинается разделом «Аналитический обзор систем автоблокировки и АЛС». В разделе требуется представить общую структурную схему этих систем ИРДП и дать описание принципа работы при попутном движении поездов с различным их разграничением. Особенно следует подчеркнуть действие устройств автоматики торможения АЛС по проверке бдительности машиниста и контролю допустимой скорости движения поезда. Используя [1], дать классификацию типов систем АБ и АЛС, эксплуатируемых и внедряемых на сети дорог с их краткой эксплуатационно-технической характеристикой.
Второй раздел этой главы посвящен разработке схематического путевого плана перегона и электрической схемы сигнальных установок автоблокировки числового кода при заданном в таблице 2 состоянии (свободен - занят) блок- участков и устройств автоблокировки (тип отказа). Их разработке предшествует рассмотрение блочной функциональной схемы автоблокировки и АЛС числового кода. Их кодовые сигналы представляют собой импульсы переменного тока (частотой 50 Гц при электротяге постоянного тока и 25
8 0
Гц - переменного) различной длительности. Эти кодовые сигналы посылаются в рельсовую линию на выходном конце блок-участков и воспринимаются импульсным путевым реле АБ на его входном конце и локомотивными приемными катушками (антеннами) АЛС при движении по блок- участку.
Таким образом, рельсовая цепь блок-участков одновременно является и телемеханическим каналом связи между рассредоточенными по перегону сигнальными устройствами попутных светофоров и между ними и локомотивными устройствами АЛС по передаче информации о показаниях впередистоящего проходного светофора.
Для канализации тягового тока в РЦ переменного тока устанавливают дроссель-трансформаторы. В качестве светофоров в АБ переменного тока используют мачтовые нормально горящие линзовые светофоры на три или четыре сигнальных показания.
Для преобразования сигнального показания путевого светофора в соответствующую комбинацию числового кода используется кодовый путевой трансмиттер (КПТ). Трансмиттер вырабатывает три кодовых сигнала - КЖ, Ж и 3 соответственно с одним, двумя и тремя импульсами в кодовом цикле. В зависимости от поездной ситуации трансмиттерное реле Т подключается к одному из контактов КЖ, Ж или 3 блока КПТ и посылает его в рельсовую цепь.
Работа приборов в релейном шкафу проходного светофора осуществляется по следующему алгоритму. Кодовый сигнал, передаваемый по рельсовой цепи от предыдущего светофора, принимает импульсное путевое реле и передает его в дешифратор автоблокировки (ДА). В дешифра
81
торе определяется значение кодового сигнала, а также проверяется, поступает ли кодовый сигнал из собственной рельсовой цепи. В зависимости от этого работают сигнальные реле Ж и 3, включенные на выходе дешифратора. Контактами этих реле включается соответствующий огонь на проходном светофоре, а трансмиттерное реле Т подключается к соответствующему контакту КПТ. Реле Т своим контактом коммутирует цепь переменного тока и тем самым посылает выбранный кодовый сигнал в рельсовую цепь к предыдущему светофору.
Рассмотрим порядок работы сигнальных реле Ж и 3.При занятии блок-участка, когда импульсное путевое
реле шунтируется малым сопротивлением колесных пар подвижной единицы и прекращает подавать импульсы кодового сигнала в схему дешифратора, обесточиваются оба сигнальных реле Ж и 3. На проходном светофоре включается красный огонь, а трансмиттерное реле Т, подключенное к источнику питания через контакт КЖ трансмиттера КПТ, посылает этот сигнал в рельсовую цепь к позади стоящему светофору для включения на нем желтого огня.
При приеме и расшифровке схемой дешифратора ДА кодового сигнала КЖ возбуждается только сигнальное реле Ж, реле 3 обесточено. На проходном светофоре включается желтый огонь, а трансмиттерное реле Т в шкафу этого светофора подключается к контакту Ж своего трансмиттера.
В рельсовую цепь от светофора с желтым огнем передается кодовый сигнал Ж.
При приеме и расшифровке кодового сигнала Ж возбуждаются оба сигнальных реле Ж и 3. На проходном светофоре включается зеленый огонь. Трансмиттерное реле Т
82
подключается к контакту 3 своего трансмиттера, посылая тем самым код 3 в следующую РЦ.
Кодовый сигнал 3 расшифровывается дешифратором так же, как и сигнал Ж. Код 3 введен для обеспечения действия четырехзначной системы АЛС.
Для предотвращения опасных ситуаций при погасании красного огня светофора из-за обрыва нити лампы предусматривается автоматический перенос красного огня на предыдущий светофор. Для этого в цепь лампы красного огня включается двухобмоточное огневое реле О, которое получает питание по низкоомной обмотке - при горении на светофоре запрещающего огня и по высокоомной обмотке - при горении разрешающего (желтого или зеленого) огня. В последнем случае ток в цепи лампы красного огня мал для ее накаливания, но достаточен для возбуждения огневого реле (контроль нити в холодном состоянии).
При запрещающем показании и обрыве нити лампы красного огня огневое реле, обесточившись, размыкает цепь питания трансмиттерного реле Т, работающего при этом режиме кода КЖ. В рельсовую цепь перестают поступать импульсы кодового сигнала КЖ, что приводит к включению на предыдущем светофоре красного огня вместо желтого. При обрыве нити лампы красного огня и горении на светофоре разрешающего (желтого или зеленого) огня огневое реле также обесточивается, но изменений в кодировании не происходит. По цепи частотного диспетчерского контроля (ЧДК) будет своевременно передана на станцию информация о неисправности.
Целостность нити ламп желтого и зеленого огней не контролируется. При погасании светофора изменений в ко
83
дировании не происходит, и погасший светофор разрешается проехать без остановки по сигналу локомотивного светофора.
На рис. 15 представлена функциональная схема числового кода с расположением сигнальных установок четного и нечетного направлений движения. В качестве примера в развернутом виде изображены схемы двух сигнальных установок, положение приборов соответствует свободному состоянию блок-участков и горению желтого огня на входных светофорах Н и Ч станций.
В разделе «Исследование нормального режима работы рельсовой цепи на ЭВМ» рассчитать вручную значение потребной мощности источника питания рельсовой цепи, заданной в табл. 3 длины, при нормативном значении сопротивления изоляции рельсовой линии (1 Омкм). При найденном значении выходного сигнала источника питания рассчитать на ЭВМ зависимость напряжения и тока на входе фильтра при г и = 0,7; 2,5; 20 Омкм.
Рельсовые цепи (РЦ) являются основным элементом устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Как путевой датчик РЦ используются в пределах перегонов и станций для получения информации о состоянии путевых участков и целостности нитей, на основе которой автоматизируется процесс управления движением поездов и повышается безопасность движения.
Ко всем РЦ предъявляются следующие требования. При отсутствии подвижного состава на РЦ путевой приемник должен надежно фиксировать ее свободность. При шунтировании в любой точке рельсовой линии хотя бы одной колесной парой, а также при изломе рельса он должен фиксировать занятое
84
состояние. В кодовых перегонных и кодируемых станционных РЦ при вступлении поезда на входной конец под приемными катушками должен обеспечиваться нормальный ток АЛС.
В соответствии с этими требованиями различают следующие основные режимы работы РЦ: нормальный, шунто- вой, контрольный и режим АЛС. Во всех режимах РЦ должны надежно функционировать во всем диапазоне изменения параметров рельсовой линии и колебаний напряжения источника питания, а также в условиях воздействия помех тягового тока и других источников. Правильно сконструированная и отрегулированная РЦ должна удовлетворять требованиям всех режимов.
В устройствах числовой кодовой автоблокировки на участках с электротягой переменного тока применяются кодовые рельсовые цепи, питаемые током частотой 25 Гц (рис. 16). Такие рельсовые цепи более устойчиво работают при пониженном сопротивлении изоляции (балласта), потребляют меньшую мощность.
85
Рис 15.
Питание РЦ осуществляется от преобразователя частоты ПЧ 50/25 с выходной мощностью 100 Вт, преобразующего частоту промышленной сети 50 Гц в сигнал частотой 25 Гц. Рельсовую цепь регулируют подбором напряжения на выходе преобразователя.
86
Электрический фильтр ФП-25 защищает импульсное путевое реле И от тягового тока. Ограничителем тока РЦ является нерегулируемый резистор Ro сопротивлением 200 Ом. Для согласования аппаратуры с дроссель- трансформаторами (ДТ) установлены трансформаторы ПТ на питающем и ИТ на релейном юнцах. Эти трансформаторы вместе с автоматическими выключателями АВМ-1 обеспечивают защиту аппаратуры и обслуживающего персонала от перенапряжений, которые могут возникнуть при большой асимметрии тягового тока. Кодовые сигналы КЖ, Ж и 3 посылаются контактом трансмиттерного реле Т в зависимости от показания светофора, ограждающего последующий блок-участок. Применены ДТ типа ДТ-1-150 с коэффициентом трансформации п = 3.
Рассмотрим методику расчета кодовой РЦ переменного тока 25 Гц в нормальном режиме. Для расчета используем схему замещения (рис. 17). состоящую из трех четырехполюсников- N h - начала, включающего всю аппаратуру питающего конца (ДТ, согласующий трансформатор, ограничитель). Ырл - рельсовой линии. N k - конца. Параметры N h и N k - коэффициенты четырехполюсников для всех режимов РЦ являются неизменными. Коэффициенты четырехполюсника ^ л зависят от длины и параметров рельсовой линии, а также от режимов ее работы.
87
Рис 17
Для определения токов и напряжений в различных точках рельсовой линии в нормальном режиме используются известные уравнения электрических линий с распределенными параметрами.
Исходные данные:/ - длина рельсовой цепи, км;Z = О.Зе*52 Омкм - удельное сопротивление рельсовой
линии;rUH = 1 Ом/км - удельное сопротивление ее изоляции;вторичные параметры рельсовой линии в нормальном
режиме:I z I—
у„ = — е 2 = 0,745е/:б - коэффициент распростра- V гин
нения волны при ги = 1 Ом км, 1/км;______
ZHn =^jZ-rm e 2 =0,61е'2ь°- волновое сопротивление при r„ = 1 Ом км, Ом;
и<рл = 6,6 - напряжение на входе фильтра, В;1ф л = 0,033 - ток на входе фильтра, А.Коэффициенты общего четырехполюсника питающего
конца Nh:Аи = 34, 78в -Jl7°;Вн = 9,38ej3°40' Ом;Сн = 0,05 le ~j6rw См,Дн = -0,037е ~jl°.
88
Коэффициенты общего четырехполюсника релейного юнца NK:
Ак = 0,037е ~jl°;В к - 2,08е ~]22° Ом;С к = 0,072е ~j69°40' См,Дк = 28,94е]Г50'.В нормальном режиме определяются напряжение, ток
и мощность источника питания для обеспечения надежной работы путевого реле.
В рассматриваемой РЦ применяется путевое реле типа ИМВШ-110, рабочее напряжение которого составляет Up - 3,84 В.
Для обеспечения этого уровня сигнала напряжение и ток на входе фильтра ФП-25 должны составлять соответственно:
и<рл ~ 6,6 В и 1фл = 0,033 А.Напряжение и ток в конце рельсовой линии соответст
венно:U к = AkU<wi + Вк1фл> В;1к = СкЪтфл + ОДфг], А.Коэффициенты рельсового четырехполюсника ЫрЛ:А = D = chyd;В = Zeshyi, Ом;С = shy / ZB, Cm.Гиперболические функции:с/?У = ch(yl + /01) = chod cos01 + jshal sin0l;shyl - shfai +j0l) = shod cos0l + jchod sin0l,илис/г У = (e"1 + e v) / 2; shyl = (en - e n) /2, где
89
ev — еы +J® = еы (cosfil + jsinfil);ev = еы +J - еЫ (cosfll + jsinfilj;Напряжение и ток в начале рельсовой линии соответ
ственноU н — A U к + Bix, В;i H = c u K + DiK,A.Минимальные расчетные напряжение и ток источника
питания (преобразователя частоты) соответственно:U тт = А нйи + Вн1н, В,
Itmn Ch Uh + D hIh, А.Номинальные расчетные напряжение и ток источника
с учетом колебания напряжения в питающей сети соответственно:
U = Кис Uтш, В;I ~ Кис imm , В,где Кнс = 1,1 - коэффициент нестабильности напря
ж ения сети.Поскольку преобразователь частоты ПЧ 50/25 имеет
градации напряжения от 10 до 175 В через каждые 5 В, то по величине U выбирается фактическое номинальное напряжения Иф устанавливаемое на преобразователе для данной рельсовой цепи.
Номинальный фактический ток преобразователя1ф = Kjp /, А, где Крр = Пф/U.Мощность, потребляемая РЦ в номинальном режиме.
В А ,и н 1$ин ,
где /$ - сопряженный комплекс номинального тока источника.
9 0
Комплекс /$> - | 1ф \е ', где ф/ - аргумент комплекса тока ip.
Для расчета зависимости и ФЛ = f , (гJ и 1ФЛ = f2(r j при заданных значениях 11ф и 1Ф, последовательно определяются напряжение и ток в начале, конце рельсовой линии, а затем на входе фильтра по выражениям:
U/{ = DfiU(p - Вц1ф, В 1н ~ ~ Сни Ф + Ац1ф, А Uк = DUh - В1н, В IK = -CU „ + AIH,A и ФЛ = DkUk - BkUk, В 1фл = - CkUk + AkIk, АЗдесь значения коэффициентов четырехполюсников
начала N h и конца N k рельсовой цепи имеют постоянные (заданные) значения, а коэффициенты рельсового четырехполюсника Npjj определяются в соответствии с переменным значением удельного сопротивления изоляции рельсовой линии г и.
91
Св. план 2006, поз. 57
Геннадий Степанович Лодыгин Николай Артемьевич Цыбуля
СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Методические указания
П о д п и с а н о к п еч а т и - 1 5 .0 1 .0 7 Ф о р м а т 6 0 x 8 4 /1 6
У с л .-п е ч . л . - 5 ,7 5 Т и р а ж 1 0 0 эк з. И з д . № 1 3 5 -0 3 З а к а з № 1 2 8
1 2 7 9 9 4 , М о ск в а , ул . О б р а з ц о в а , 15. Т и п о г р а ф и я М И И Т а