Оборудование промежуточной станции устройствами электрической централизации

1. Исходные данные

ь Схема промежуточной станции с заданной специализацией путей представлена на рисунке № 1:

ь Для разработки электрической схемы управления станционным сигналом выбираем маршрут приема поезда по входному сигналу Н на 3-й путь (3П) ь Направление движения (приема) — нечетное ь Данные для разработки электрической схемы числовой кодовой автоблокировки представлены в таблице № 1:

Таблица № 1

ь Данные для расчета длин участков приближения и времени задержки закрытия переезда:

Длина рельсовой цепи — 2,1 км Максимальная скорость движения поездов, V_п — 90 км/ч.

Расстояние от крайнего рельса до наиболее удаленного переездного светофора (полушлагбаума), L_c — 6 м.

2. Оборудование промежуточной станции устройствами электрической централизации

2.1 Схематический план станции с осигналиванием

автоблокировка электрический маршрутизация При оборудовании промежуточной станции устройствами электрической централизации учитывают все возможные передвижения по станции. Маршрутизированные передвижения совершают по установленным в соответствующее положение и замкнутым стрелкам при разрешающем показании светофора. Замкнутое состояние стрелок исключает возможность их перевода в другое положение до частичной или полной реализации маршрута, в зависимости от принятого способа размыкания маршрута.

Все стрелки на станции включаются в централизацию. Все поездные и маневровые передвижения на станции маршрутизируются.

Со стороны перегона станция ограждается входными светофорами (Н и Ч). Для приема поездов при их движении по неправильному пути (например, при организации двустороннего движения по одному из путей перегона во время капитального ремонта другого) предусматриваются дополнительные входные светофоры (НД и ЧД).Входные светофоры предусматриваются всегда мачтовыми и имеют пять огней: красный, два желтых, зеленый и лунно-белый.

Дополнительные светофоры НД и ЧД — карликовые и могут устанавливаться из-за недостаточной ширины междупутья с левой стороны по движению поездов. Они имеют одно разрешающее показание — два желтых огня независимо от маршрута приема и показания выходного светофора.

Выходные светофоры устанавливаются с учетом заданной специализации приемоотправочных путей и обозначаются литерами Н и Ч в зависимости от направления движения с добавлением цифры пути отправления. На обезличенных путях выходные светофоры устанавливаются с обоих концов станционного пути, а на специализированных — только с одного согласно специализации.

Маневровые светофоры со станционных путей при наличии выходного светофора совмещаются с последним. Выходной светофор при этом дополняется лунно-белым огнем, разрешающим маневры с пути. Если путь специализирован (выходной светофор установлен с одного конца), то с противоположного конца предусматривается маневровый светофор. Маневровые светофоры устанавливаются для выезда из тупиков, а также перед стрелками, ведущими на пути, для возможности перестановки подвижных единиц с одного пути на другой, Маневровые светофоры обозначаются литерой М и порядковым номером — четным или нечетным в зависимости от горловины станции. Нумерация начинается от входного светофора к оси станции.

Маневровые светофоры, как правило, — карликовые. В отдельных случаях при плохой видимости они предусматриваются мачтовыми.

Стрелки на схематическом плане показываются в нормальном (плюсовым) положении и нумеруются порядковыми четными номерами в четной горловине, начиная от входного светофора, и нечетными в нечетной горловине. Стрелки съездов обозначаются смежными номерами.

При электрической централизации главные и боковые приемоотправочные пути, а также стрелочные и бесстрелочные участки пути (секции) оборудуют рельсовыми цепями для контроля местонахождения подвижного состава и исключения перевода стрелок при их занятом состоянии. Поэтому необходимо произвести расстановку изолирующих стыков для выделения контролируемых стрелочных и бесстрелочных участков пути станции.

Вначале изолирующие стыки устанавливают в створе со всеми станционными светофорами. Затем производят разбивку на изолированные участки — секции стрелочных зон. В одну секцию нельзя включать более трех одиночных стрелочных переводов.

Стрелки съездов между параллельными путями изолируются друг от друга, в противном случае будут невозможны одновременные невраждебные передвижения по обеим стрелкам.

На основании вышеизложенного разработаем схематический план заданной промежуточной станции рисунок № 2. Главные пути и боковой путь 4П специализированы, а боковой путь ЗП обезличен. Безостановочный пропуск поездов осуществляется в четном направлении по IIП и 4П, а в нечетном — по IП и ЗП.

Прием поездов осуществляется по входным светофорам Ч и H. Светофоры ЧД и НД служат для приема поездов, следующих по неправильному направлению при капитальном ремонте второго пути.

Входные светофоры Ч и Н — мачтовые, а ЧД и НД — карликовые. На специализированных путях установлены выходные светофоры HI, ЧII, Ч4 а на обезличенном боковом пути ЗП — светофоры Ч3, Н3. Светофоры ЧII, Ч4, HI, НЗ — мачтовые, так как они участвуют в маршрутах безостановочного пропуска поездов. Выходной светофор ЧЗ предусматривается карликовым.

Маневровые светофоры М7, М8, М10 установлены со специализированных путей. Все выходные светофоры совмещены с маневровыми. Для выезда из тупиков предусмотрены светофоры М5 и М6. Для возможности выполнения маневров по главным путям без выезда на перегон на станции выделены бесстрелочные участки ЧАП, ЧДП — в четной и НАП, НДЧ — в нечетной горловинах с установкой маневровых светофоров Ml, М2, М3, М4. Все маневровые светофоры карликовые.

Изолирующие стыки установлены в створе со станционными светофорами. Для возможности одновременных параллельных передвижений стрелки съездов 1/3, 2/4, 6/8, 7/9 разделены изолирующими стыками.

В централизацию включены 10 стрелок, 18 сигналов, из них входных — 4, выходных — 5 и маневровых — 9. В горловинах станции выделены следующие изолированные участки: ЧАП, ЧДП, 2−6СП, 2−10СП, 4−6СП, 8СП — в четной и НАП, НДП, 1−5СП, 3−7СП, 9СП — в нечетной горловинах.

2.2 Маршрутизация передвижений на станции

Маршрутом является организованный поездным или маневровым порядком путь следования подвижного состава в пределах станции.

Маршрутизированные маршруты приема и отправления называют поездными, а маневров — маневровыми. Маршруты, которые по условиям обеспечения безопасности движения не могут устанавливаться одновременно, являются враждебными. К враждебным маршрутам относят маршруты приема на один и тот же путь с противоположных концов станции, а также такие, в состав которых входят общие стрелки, но в разных положениях.

В таблице № 2 представлен перечень поездных и маневровых маршрутов для заданной промежуточной станции:

Таблица № 2

В таблице № 3 представлена взаимосвязь показаний светофоров для нечетного направления движения заданной станции:

Таблица № 3

В таблице взаимозависимости показаний светофоров отмечают показания входного и выходных светофоров при приеме и безостановочном пропуске поездов.

При приеме поезда на главный путь (с остановкой или без остановки) на входном светофоре включается один огонь, обозначающий, что прием осуществляется без отклонения по стрелкам. Цвет и режим горения этого огня указывают на скорость следования у выходного светофора. Один желтый включается при приеме на главный путь с остановкой у закрытого выходного светофора. Зеленый огонь включается при безостановочном пропуске поезда по главному пути — выходной светофор открыт для следования по главному пути.

При приеме или пропуске поездов по боковому пути на входном светофоре включаются два огня, из них нижний — желтый немигающий. Два огня обозначают, что за входным светофором следует отклонение, требующее снижения скорости до 40 км/час по стрелкам с крестовинами марки 1/9 и 1/11. Цветом и режимом горения верхнего огня указывается скорость у выходного светофора. Так, при приеме на боковой путь с остановкой (выходной светофор закрыт) на входном светофоре включаются два желтых огня. При сквозном пропуске по боковому пути на входном светофоре включаются два желтых огня, из них верхний — мигающий, обозначающий, что выходной светофор открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью 40 км/час.

Контрольный вопрос. Для маршрута приема на 3 путь по сигналу Н (рисунок № 2 методических указаний) выделить враждебные маршруты.

Варианты ответа: 1. Маршрут приема на 3 путь по сигналу Ч. 2. Маршрут приема на 2 путь по сигналу Ч. 3. Маршрут приема на 1 путь по сигналу Н. 4. Маневровый маршрут от сигнала М4 на 3 путь. 5. Маневровый маршрут со 2 пути за сигнал М1. 6. Маневровый маршрут от сигнала М7 за сигнал М1.

Ответ: 1. Маршрут приема на 3 путь по сигналу Ч. 3. Маршрут приема на 1 путь по сигналу Н. 4. Маневровый маршрут от сигнала М4 на 3 путь. 6. Маневровый маршрут от сигнала М7 за сигнал М1.

2.3 Двухниточный план станции

Составим схему полной изоляции путей в виде двухниточного плана станции, на который перенесем изолирующие стыки с однониточного плана станции. Схема полной изоляции путей должна обеспечивать чередование фаз питания в смежных рельсовых цепях, пропуск обратного тягового тока и действие автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) при движении по главным путям станции.

На станции с электротягой переменного тока применяются фазочувствительные рельсовые цепи 25 Гц с непрерывным питанием и путевыми реле ДСШ-13. Все пути, стрелочные и бесстрелочные участки оборудуются двухниточными рельсовыми цепями, в которых обратный тяговый так пропускается по обеим рельсовым нитям, а для пропуска тягового тока в обход изолирующих стыков устанавливаются дроссель-трансформаторы (ДТ).

Для предотвращения соединения рельсовых нитей через крестовину стрелочного перевода предусматривают установку дополнительных изолирующих стыков в самих стрелочных переводах (один — на рамном рельсе, другой — на удаленном от рамного рельса остряке). Для повышения надежности действия АЛС в маршрутах приема и отправления по главным путям дополнительные изолирующие стыки рекомендуется устанавливать в ответвлениях на боковой путь. Как исключение, допускается установка этих изолирующих стыков по главному пути, но не более, чем на одной стрелке в маршруте.

На кодируемых (главных) путях ДТ устанавливают на обоих концах рельсовой цепи. На боковых путях станции применяют однодроссельные рельсовые цепи с установкой ДТ только на питающем конце, Для канализации тягового тока в обход изолирующих стыков ДТ рельсовых цепей должны соединяться между собой средними точками своих основных обмоток. В рельсовых цепях с двумя ДТ объединяются средние точки ДТ смежных рельсовых цепей, что обеспечивает два выхода для тягового тока.

В рельсовых цепях с одним ДТ достаточно обеспечить один выход для тяговою тока посредством объединения средних точек ДТ данной рельсовой цепи и ДТ соседнего главного пути или смежной разветвленной рельсовой цепи. Электрифицированные тупики должны иметь два выхода для тягового тока, а их обе нити в местах выхода объединяться с помощью междурельсовых соединителей. Для создания нормальных условий растекания тягового тока ДТ главных путей соединяются между собой у входных светофоров Питающие трансформаторы кодируемых рельсовых цепей на станциях двухпутных участков располагают на их выходных концах и используют так же в качестве кодирующих. Устанавливаемые в трансформаторных ящиках питающие трансформаторы обозначаются на плане точкой, а релейные трансформаторы — крестиком.

В неразветвленных рельсовых цепях устанавливается одно путевое реле. В разветвленных рельсовых цепях ответвления стрелочных участков, входящих в маршруты приема и отправления, должны обтекаться током рельсовой цепи, для чего на этих ответвлениях устанавливаются дополнительные путевые реле (но не более трех). Необтекаемые током ответвления допускаются на стрелках съездов при длине ответвления не более 60 м. Для повышения надежности работы рельсовых цепей, когда ответвление не обтекается током, устанавливаются два стрелочных соединителя (основной и дублирующий). При электротяге стрелочные соединители одновременно являются и тяговыми, по ним протекает сигнальный и тяговый токи, изображаются они штриховой линией.

Фазочувствительные рельсовые цепи с непрерывным питанием защищаются от опасного взаимного влияния при коротком замыкании изолирующих стыков чередованием мгновенных фаз питавия смежных рельсовых цепей. На двухниточном плане рельсовые нити одной полярности (прямой фазы) показываются утолщенной, а нити другой полярности (противоположной фазы) тонкой линиями. По каждую сторону изолирующих стыков как в смежных рельсовых цепях, так и внутри каждой рельсовой цепи фазы сигнального тока должны быть противоположными.

На рисунке № 3 приведен двухниточный план заданной станции с изображением входных, выходных и маневровых светофоров. На главных путях ДТ установлены на питающих и релейных концах, а на боковых путях ЗП и 4П — только на питающем конце. Для выхода тягового тока в этих рельсовых цепях средние точки ДТ соединены со средними выводами ДТ главных путей.

В разветвленных рельсовых цепях: 2−6СП, 4−8СП, 1−5СП, 3−7СП, 9СП и 10СП предусмотрено по два ДТ и два путевых реле: 2−6А, 2−6Б, 4−8А, 4−8Б, 1−5А, 1−5Б, 3−7А, 3−7Б, 9А, 9Б, 10А, 10Б. На стрелочных съездах путевые реле не установлены, поэтому применены двойные стрелочные соединители.

Стрелками отмечены электрифицированные пути.

2.4 Характеристика системы ЭЦ

ЭЦ является высокоэффективным техническим средством управления стрелками и сигналами железнодорожных станций, повышающим пропускную способность и безопасность движения поездов. Внедрение ЭЦ позволяет примерно в 1,5−2 раза повысить пропускную способность горловин станции и освободить в среднем 55 дежурных стрелочных постов на каждые 100 централизованных стрелок.

На сети железных дорог эксплуатируются несколько разновидностей систем ЭЦ. Это объясняется специфическими особенностями станций: назначением, числом стрелок и сигналов, размером движения поездов и др. Экономически целесообразно использовать системы ЭЦ, различающиеся размещением приборов управления, контроля и электропитания; способами управления и размыкания маршрутов; конструктивным оформлением аппаратуры.

В системах ЭЦ с местными зависимостями вся релейная аппаратура размещается в горловинах станций (в релейных будках).

В системах ЭЦ с центральными зависимостями она сосредоточена в одном месте, как правило, в релейном помещении поста ЭЦ, расположенного в центре станции. В настоящее время применяются исключительно системы ЭЦ с центральными зависимостями.

В системах ЭЦ с местным питанием входные, выходные светофоры и стрелочные электродвигатели питаются от аккумуляторных батарей, расположенных у входных светофоров и в районе стреловых горловин. Приборы управления стрелками и сигналами размещаются в релейных шкафах, расположенных в горловинах станций, а в центре станций в релейном помещении размещаются только реле, осуществляющие зависимости. Благодаря тому, что этих приборов немного, не требуется строительство поста ЭЦ — используются существующие: на станции помещения в здании вокзала. Для системы ЭЦ с местным питанием обычно не предусматривается маршрутизация маневровых передвижений.

Большое количество приборов наружной установки и аккумуляторов, применение низковольтных стрелочных электродвигателей, рассредоточенность аппаратуры и источников питания, отсутствие маневровой маршрутизации создают неудобства и обслуживании устройств и поникают надежность их работы. Поэтому системы ЭЦ этого типа постепенно вытесняются системами с центральным питанием и применяются только на промежуточных станциях малодеятельных участков при ненадежном электроснабжении.

Системы ЭЦ с центральным питанием предусматривают установку всех устройств электропитания в здании поста ЭЦ. На посту ЭЦ располагается также вся релейная аппаратура. При этом, как правило, все маневровые передвижения проводятся по показаниям маневровых светофоров. Принцип построения схем ЭЦ зависит от используемой системы зависимостей и питания, и различается по способу замыкания и размыкания маршрутов, способу управления стрелками и сигналами, а также по своему конструктивному исполнению.

При местном питании применяется групповое (маршрутное) замыкание, при котором размыкание секций, входящих в маршрут, происходит после реализации всего маршрута.

При секционном замыкании размыкание секций происходит по мере их освобождения подвижным составом, что позволяет использовать разомкнувшиеся секции в других маршрутах и тем самым повысить пропускную способность станций. Поэтому схемы с секционным размыканием нашли широкое применение для ЭЦ крупных станций, а также получили распространение и для ЭЦ промежуточных станций с центральным питанием.

По способу управления схемы ЭЦ подразделяются на схемы с индивидуальным управлением стрелками и сигналами и схемы с маршрутным управлением.

При индивидуальном управлении сначала переводятся в требуемое положение стрелки, а затем нажатием соответствующей кнопки открывается сигнал.

При маршрутном управлении стрелки переводятся, и сигнал открывается последовательным нажатием двух кнопок — начала и юнца маршрута. Стрелочные коммутаторы или кнопки индивидуального перевода стрелок при маршрутном управлении имеются на пульте дежурного по станции, но используются только для перевода стрелок, например, при проверке стрелочного перевода.

При стативном монтаже схемы ЭЦ составляются из отдельных реле, размещаемых и монтируемых на релейных стативах. При блочном исполнении системы ЭЦ схемы составляются из отдельных функциональных релейных блоков в виде типовых конструкций с законченным заводским монтажом. Каждый блок связан с определенным элементом путевого развития или технологического оборудования станции, что позволяет резко упростить и ускорить проектирование и монтаж устройств блочной ЭЦ.

Однако на промежуточных станциях применение блочной системы вызывает удорожание строительства за счет излишеств в схемах волоков, необходимости хранить на каждой станции комплект опасных блоков (по одному блоку каждого типа), общее количество которых невелико. Кроме того, схемы рельсовых цепей схемы увязки с перегонами и ряд других схем вообще не имеют блочного оформления. Поэтому на промежуточных станциях наибольшее распространение получили системы ЭЦ типа блочной, но со стативным монтажом и индивидуальным включением штепсельных реле.

На основании выше изложенного для заданной станции целесообразно применение системы ЭЦ со следующими характеристиками представленными в таблице № 4:

Таблица № 4

2.5 Электрическая схема управления станционным сигналом

При блочном исполнении системы ЭЦ каждому элементу схематического плана станции (светофору, стрелке, изолированному путевому участку и приемоотправочному пути) соответствует определенный схемный релейный узел (блок). Эти блоки по своему функциональному назначению подразделяются на блоки наборной и блоки исполнительной группы.

Схемы, составленные из соединения блоков наборной группы по плану станции, предназначены для реализации маршрутного способа управления стрелками и сигналами Реле этих блоков фиксируют действия дежурного по станции (ДСП) на пульте управления и формируют команды на автоматический перевод стрелок по трассе задаваемого нажатием кнопок маршрута.

Схемы, составленные из соединения блоков исполнительной группы станции, предназначены для установки и размыкания маршрутов с проверкой выполнения условий безопасности движения поездов. Выделение из этих схем секций и стрелок, которые должны входить в устанавливаемый маршрут, осуществляют реле начала и конца маршрутов.

Начальные реле устанавливаются по одному для каждой сигнальной кнопки поездного или маневрового сигнала. Конечное реле предусматривается только для определения конца маневрового маршрута. Для поездных маршрутов конечные реле не требуются, так как концом поездного маршрута всегда является приемоотправочный (при приеме) или перегонный (при отправлении) путь.

Процесс установки поездного маршрута осуществляется в следующем порядке. При нажатии кнопок начала и конца маршрута срабатывает соответствующее кнопочное реле К, контакты которого замыкают цепи плюсовых ПУ и минусовых МУ управляющих реле, которые, в свою очередь, включают пусковые цепи соответствующих стрелочных электроприводов. После установки стрелок в требуемое положения; образуется цепь начального реле Н, которое находится под током до использования или отмены маршрута. Вместе с кнопочным реле Н замыкается цепь контрольно-секционных реле КС. В цепи возбуждения реле КС проверяются условия безопасности движения в заданном маршруте: свободность стрелочных и путевых участков; положение стрелок; отсутствие искусственной разделки и отмены маршрута; отсутствие установленных враждебных маршрутов; свободность участка удаления.

Схемы реле КС строятся по плану станции. Эти реле устанавливаются на каждый светофор, каждую секцию маршрута (стрелочный участок или изолированный путевой участок в горловине), каждый путь подхода к станции и по два на каждый приемоотправочный путь. Все контрольно-секционные реле маршрута включаются последовательно, причем в различных маршрутах может быть включено разное число реле КС.

При установке маршрута приема цепь контрольно-секционных реле включает реле КС данного входного светофора, реле КС всех изолированных участков маршрута и реле КС пути приема, а при установке маршрута отправления — реле КС данного выходного светофора реле КС всех изолированных участков маршрута и реле КС отправления (подхода к станции).

После срабатывания реле КС выключаются замыкающие реле 3 секций маршрута, исключающие перевод стрелок, и создается цепь возбуждения сигнального реле С для открытия соответствующего сигнала.

Схемы сигнальных реле строятся также по плану станции. В цепи сигнальных реле проверяются правильность приготовления, свободность и замкнутость маршрута, положение стрелок, отсутствие искусственной разделки маршрута и установки враждебных встречных маршрутов, свободности участка удаления. С момента возбуждения сигнального реле на светофоре включается разрешающий огонь.

При проследовании поезда за светофор цепь контрольно-секционных реле размыкается контактом путевого реле первой за светофором рельсовой цепи, и все реле КС обесточиваются, выключая сигнальное реле. Поездной сигнал автоматически закрывается.

Размыкание маршрута осуществляется посекционно по мере освобождения участков подвижным составом. Фактическое проследование поезда через секцию маршрута контролируют маршрутные реле (по два на каждую секцию — 1 М и 2М), исключая ее преждевременное размыкание от случайных выключений путевого реле, например, при кратковременной потере шунта. Маршрутные реле возбуждаясь, включают замыкающее реле, секция размыкается.

На рисунке 4 приведена схема контрольно-секционных и сигнального реле для маршрута приема на 3-й путь по входному светофору Н.

При установите маршрута приема на 3-й путь нажимают кнопки начала НК и конца НЗК маршрута. При этом возбуждается кнопочное реле НК, стрелка 1/3 устанавливается в плюсовое положение, стрелка 7/9 устанавливается в минусовое положение, и срабатывает начальное реле НН. Через контакты кнопочного и начального реле замыкается цепь возбуждения контрольно-секционных реле маршрута: НКС, НАКС, 3−7КС, 9КС и ЗНКС. В цепи контрольно-секционных реле проверяются: свободность изолированных участков маршрута — контактами путевых реле НАП, 3−7СП, 9СП и ЗП; положение и исправность стрелок в маршруте — контактами контрольных реле и реле взреза 1/3ПК, 7/9МК, 1/3ВЗ и 7/9ВЗ; отсутствие отмены или искусственной разделки маршрута — контактами реле разделки НАР, 3−7Р, 9Р; отсутствие враждебного встречного маршрута приема на 3-й путь — контактами реле исключения ЗНИ и контрольно-секционного реле 3HKC.

Контактами контрольно-секционных реле НАКС, 3−7КС и 9КС размыкаются цепи замыкающих реле НАЗ, 3−7З и 9З, обеспечивая замыкание маршрута и исключение перевода стрелок 1/3, 7/9.

После возбуждения контрольно-секционных реле и замыкания маршрута создается цепь возбуждения сигнального реле НС. В цепи реле НС проверяются: правильность и свободность маршрута — контактами реле НКС и ЗНКС; положение стрелок — контактами контрольных реле 1/3ПК, 7/9МК; замыкание маршрута — контактами замыкающих реле НАЗ, 3−7З, 93 и маршрутных реле НА1М, НА2М, 3−71М, 3−72М, 91 М, 92 М; отсутствие искусственного размыкания маршрута — контактами реле НАРИ, 3−7РИ и 9РИ.

После отпускания кнопок и обесточивания кнопочного реле НК цепь контрольно-секционных реле сохраняется через фронтовой контакт реле НКС, а сигнального реле НС — через собственный контакт с контролем фактического включения разрешающего показания на входном светофоре Н с помощью контактного указательного реле разрешающих показаний НРУ.

В цепи блокировки контрольно-секционных реле контакт НКС шунтируется фронтовым контактом сигнального реле НС, имеющего замедление на отпускание якоря. Это предусмотрено для восстановления цепи реле С при размыкание ее контактами путевых реле за время переключения питающих фидеров и исключения перекрытия сигнала.

3. Оборудование схемы сигнальных установок автоблокировки

3.1 Электрические схемы сигнальных установок автоблокировки

При автоматической блокировке (АБ) регулирование движения поездов осуществляется с помощью постоянных сигналов, показания которых изменяются автоматически в результате воздействия движущихся поездов на сигнальные устройства.

Межстанционные перегоны при АБ делятся на блок-участки, каждый из которых ограждается проходным светофором и оборудуется рельсовой цепью, которая служит датчиком свободности или занятости данного блок-участка. Показания проходных светофоров зависят от количества свободных блок-участков, расположенных впереди по ходу движения поезда.

На участках с электротягой применяется числовая кодовая АБ переменного тока. Для питания рельсовых цепей (р.ц.) АБ используется переменный ток частотой 50 Гц при электротяге постоянного тока и 25 Гц при электротяге переменного тока. Кодовые сигналы представляют собой импульсы переменного тока различной длительности, которые посылаются в р.ц. и воспринимаются импульсным реле на ее входном конце и локомотивными катушками автоматической локомотивной сигнализации (АЛС). Кодовые р.ц. переменного тока одновременно являются телемеханическим каналом связи между сигнальными установками смежных попутных светофоров, по которому передается информация о показаниях впередистоящего проходного светофора.

Для канализации тягового тока в р. ц, 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 — с одним, Ж — с двумя и 3 — с тремя импульсами в кодовом цикле, В зависимости от поездной ситуации трансмиттерное реле Т подключается к одному из контактов КЖ, Ж или 3 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 дешифраторе 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 позади стоящему светофору.

На рисунке 5 приведена схема числовой кодовой автоблокировки для трех сигнальных установок: 3,5,7; при состоянии блок-участков: 1П-С, 3П-С, 5П-З, 7П-З.

При свободности двух рельсовых цепей 1П и 3П импульсное путевое реле на сигнальной установке № 3 работает в кодовом режиме. При приеме и расшифровке схемой дешифратора ДА кодового сигнала З, возбуждаются сигнальные реле Ж и З. На проходном светофоре № 3 включается зеленый огонь, а трансмиттерное реле Т, подкюлченное фронтовыми контактоми реле Ж и З к источнику питания через контакт З трансмиттера КПТ посылает код З в РЦ к сигнальной установке № 5.

Рельсовая цепь 5П занята подвежным составом, кодирование на сигнальную установку № 5 не поступает, импульсное путевое реле на сигнальной установке № 5 не работает в кодовом режиме, оба сигнальных реле З и Ж обесточены. На проходном светофоре № 5 включается красный огонь, а трансмиттерное реле Т, подкюлченное тыловым контактоми реле Ж и фронтовым контактом реле О к источнику питания через контакт КЖ трансмиттера КПТ посылает код КЖ в РЦ к сигнальной установке № 7.

Рельсовая цепь 7П занята подвежным составом, кодирование на сигнальную установку № 7 не поступает, импульсное путевое реле на сигнальной установке № 7 не работает в кодовом режиме, оба сигнальных реле З и Ж обесточены. На проходном светофоре № 7 включается красный огонь, а трансмиттерное реле Т, подкюлченное тыловым контактоми реле Ж и фронтовым контактом реле О к источнику питания через контакт КЖ трансмиттера КПТ посылает код КЖ в РЦ к сигнальной установке № 9.

3.2 Расчет длин участков приближения и времени задержки закрытия переезда

Переезды являются местом повышенной опасности для движения поездов и автомобильного транспорта. Поэтому они оборудуются автоматическими устройствами ограждения. Одной из таких систем ограждения является автоматическая переездная светофорная сигнализация (АПС), при которой во время приближения к переезду поезда переездные светофоры сигнализируют в сторону автодороги двумя красными мигающими огнями. Одновременно включаются акустические сигналы (звонки) для предупреждения водителей, находящихся в пределах переезда, о приближении поезда.

С учетом увязки с АБ схему АПС можно представить в виде совокупности следующих функциональных узлов:

рельсовых цепей;

трансляции кодовых сигналов АБ и АЛС на разрезной установке переезда;

извещения о приближении поезда к переезду;

задержки закрытия переезда;

средств ограждения переезда (АПС);

кодирования рельсовой цепи вслед поезду;

задержки открытия переезда.

Рельсовые цепи являются датчиками состояния участков пути — заняты они подвижным составом или свободны.

Для контроля освобождения поездом переезда, расположенного в пределах блок-участка АБ, на переезде устраивается разрезная установка, на которой осуществляется трансляция кодовых сигналов АБ и АЛС из рельсовой цепи за переездом в рельсовую цепь до переезда.

Основными приборами узла трансляции являются: повторитель импульсного путевого роле И1, путевое П, помехозащитное транслирующее ПТ и трансмиттерное ЗТ реле. Принимаемые из рельсовой цепи ЗАП импульсным реле ЗАИ кодовые сигналы повторяются реле ЗТ и посылаются в рельсовую цепь ЗП.

Путевые реле П и ПТ, участвуя в трансляции кодов на разрезной точке, защищают рельсовую цепь от появления непрерывного питания при коротком замыкании изолирующих стыков, когда посредством ЗТ блокируется импульсное реле ЗАИ. При непрерывном питании рельсовой цепи и периодической потере шунта легковесной подвижной единицей возможно появление на светофоре разрешающего показания сигнала вместо запрещающего. Для выключения непрерывного тока в цепь ЗТ заведен контакт ПТ, в результате разрывается блокирующая цепь ЗАИ. Последнее вновь возбуждается от импульсов своей рельсовой цепи включает П, ПТ, ЗТ, и цикл повторяется.

Извещение о приближении поезда к переезду подается с момента вступления его на участок приближения. Расчетная длина участка приближения определяется по следующей формуле:

где 0,28 — коэффициент перевода единиц в метрическую систему СИ;

V_п — максимальная скорость движения поездов на участке местонахождения переезда, км/ч;

t_п — время извещения о приближении поезда к переезду, с.

Время извещения при автоматической светофорной сигнализации должно быть не менее времени освобождения автотранспортом переезда, но, в то же время, не менее 30с и рассчитывается по формуле:

где t_м — время прохода автопоезда длиной 24 м через переезд с момента включения светофорной сигнализации и одновременно вступления головы автопоезда в зону невидимости показаний переездных светофоров, с;

t_cп — время срабатывания приборов схемы управления светофорной сигнализацией, t_cп = 4 с; t_г — гарантийное время для повышения безопасности движения автотранспорта на переезде, учитывающее случайные отклонения его движения от расчетных условий, t_г = 10 с.

Расчет времени, необходимого для проследования автопоезда через переезд рассчитывается по формуле:

где L_п — длина переезда, м;

L_м — расчетная длина автопоезда, L_м = 24 м;

L_о — максимальное расстояние от места остановки автотранспорта до переездного светофора, при котором обеспечивается видимость его показаний, м; L_о = 5 м;

V_м — расчетная скорость движения автомашины через переезд, V_м — 8 км/ч.

Длина переезда на двухпутном участке железной дороги составляет где — расстояние от крайнего рельса до наиболее удаленного переездного светофора (полушлагбаума), м;

— ширина рельсовой колеи, = 1,52 м;

— ширина междупутья (расстояние между осями путей двух-путных линий), = 4,15 м;

— габаритное расстояние от крайнего рельса (зона безопасности), гарантирующее безопасную остановку машины за переездом (составляет 2,5 м), м.

Для контроля вступления поезда на участок приближения используются р.ц. АБ, при этом специального деления их для получения расчетного участка приближения не производится, и извещение на переезд подается от границ имеющихся блок-участков.

В связи с этим возможна подача извещения за один или два блок-участка — (в зависимости от соотношения и расстояния от переезда до границы первого блок-участка). Однако в целях типизации схема управления во всех случаях настроена на извещение за два блок-участка, а настройка на один или два блок-участка производится непосредственно на переезде (перемычкой).

Основу узла извещения составляют: известительное реле приближения ИП комбинированного типа, его прямой повторитель ПИП и вспомогательное реле извещения ЗИП, устанавливаемое на сигнальной установке АБ перед переездом, при извещении за два блок-участка. Управление реле ИП производится по линейной двухпроводной цепи посредством реле ЗИП и сигнального реле ЗЖ.

Как правило, границы блок-участков не совпадают с расчетной длиной участка приближения и поэтому фактическая длина участка приближения превышает требуемую.

Во избежание неоправданного простоя автотранспорта на переезде системой АПС предусматривается задержка закрытия переезда на время, соответствующее прохождению поездом расстояния, составляющего разность между фактической и расчетной длинами участка приближения.

Определение фактического времени извещения определяется по формуле:

а время задержки закрытия переезда по формуле:

Основными элементами узла задержки закрытия переезда являются конденсаторы, подключаемые параллельно обмотке включающего реле В. Требуемое замедление на отпадание его якоря подбирается емкостью подключаемых к нему конденсаторов. Для ориентировочного подсчета емкости С, мкФ, можно воспользоваться следующей формулой:

где R — сопротивление обмотки реле В (равное 1600 Ом);

U — напряжение источника питания (составляющее 13 В);

U_от — напряжение отпускания реле якоря В (составляющее 1,7 В).

Узел задержки с использованием термореле КТ и реле ИП1 исключает также необоснованное открытие переезда при случайном кратковременном шунтирования р.ц. посторонними предметами.

При движении поезда по переезду вслед поезду в р.ц. до переезда ЗП посылаются коды КЖ со стороны ее релейного конца дополнительным трансмиттерным реле ДТ. При освобождении р.ц. ЗП (переезда) коды КЖ воспринимаются дополнительными импульсными реле ДИ, в результате чего срабатывает дополнительное путевое реле ДП, которое включает с выдержкой времени реле КТ, а затем ИП1. Последнее включает реле В, открывающее переезд.

Схема АПС двухпутного перегона, оборудованного числовой кодовой автоблокировкой 50 Гц, приведена на рисунке 6.

Рассчитаем длину участка приближения и время задержки закрытия переезда для заданного варианта. Результаты расчетов занесем в таблицу № 5.

Исходные данные:

V_п = 90 км/ч; = 1,52 м;

L_c = 6 м; R = 1600Ом;

t_cп = 4с; U = 13В;

t_г = 10с; U_от. = 1,7 В.

L_м = 24 м=0,024 км; = 4,15 м;

L_о = 5 м=0,005 км; = 2,5 м;

V_м = 8 км/ч; Длина рельсовой цепи-2,1 км.

Для расчета участка приближения, определим длину переезда на двухпутном участке железной дороги:

Рассчитаем время, необходимое для проследования автопоезда через переезд:

Определим время извещения о приближении поезда к переезду:

Рассчитаем длину участка приближения:

Фактическая длина участка приближения L_ф = 2,1 км = 2100 м Определим фактическое время извещения о приближении поезда к переезду:

Рассчитаем время задержки закрытия переезда:

Подсчитаем ориентировочную емкость конденсаторов, подключаемых праллельно обмотке включающего реле В:

Таблица № 5

Список используемой литературы

1. Кравцов Ю. А. и др. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики. — М.:Транспорт, 1996

2. Переборов А. С. и др. Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте. — М.: Транспорт, 1985.

3. Боровков Ю. Г. Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте. Рабочая программа и задание на курсовую работу с методическими указаниями. РГОТУПС. 2000.