Ebilock-950

Описание автоматизированных рабочих мест ДСП и ШН. Обзор аппаратурных средств и программного обеспечения микропроцессорной централизации, системы объектных контроллеров и компоновки сабрека. Расчёт затрат на внедрение микропроцессорной централизации.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 16.05.2016
Размер файла 2,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

При централизованной системе МПЦ устройства ЭПУ размещаем на посту ЭЦ в одном помещении с компоновочными шкафами центрального процессора (ЦП) и объектных контроллеров (ОК).

Вводный щит ЩВПУ применяем стандартного для систем ЭЦ изготовления. Для работы контрольных приборов и средств индикации, размещенных в нем, предусматриваем подачу из релейной постоянного напряжения 24 В по проводам ЩП, ЩМ и от РЩ переменного напряжения 220 В по проводам ГПХ, ГОХ. В экстренных случаях для снятия электропитания с устройств МПЦ предусматриваем кнопку КВП, расположенную на пульте хранения ключей-жезлов. К выходу IIФ ЩВПУ подключаем негарантированные виды нагрузок поста ЭЦ. Все остальные устройства получают питание через РЩ.

Распределительный щит содержит автоматы ввода фидеров QF1 - QF3, устройства контроля и переключения фидеров АВР, автоматы подачи электроэнергии на нагрузки без резерва от батареи QF5 - QF8-2 и на нагрузки с резервом от батареи QF4, QF9 - QF37. В батарейном резерве задействованы изолирующие трансформаторы ИТ1 мощностью 16 кВ·А и ИТ2 мощностью 10 кВ·А. Подключение выхода АВР на автоматы QF5 - QF8-2 в зависимости от применения или неприменения ДГА определяется положением ручного выключателя РВ.

Неотъемлемой частью любого электронного устройства (а тем более такого сложного, как система МПЦ Ebilock 950) являются устройства и источники питания, назначение которых бесперебойно обеспечивать его электрической энергией требуемого вида и качества. За последние годы источники электропитания существенно изменились. Это вызвано непрерывным стремлением уменьшить их массу и габариты, повысить КПД за счет применения наиболее рациональных схем, использования высокочастотного преобразования энергии постоянного тока, экономичных импульсных методов регулирования, интегральных микросхем.

Применение двух независимых фидеров питания позволяет только значительно снизить вероятность полного пропадания сетевого напряжения, но остается полная зависимость системы от качества этого напряжения.

В настоящее время для обеспечения должного качества электропитания получили широкое распространение источники бесперебойного питания (ИБП). Они позволяют гарантировать параметры питающего напряжения в жестких пределах (напряжение 1 %, частота 0,1 %), избавиться от всякого рода высокочастотных и низкочастотных помех. В случае полного пропадания питающего напряжения ИБП способен поддерживать автономную работу системы в течение нескольких часов.

Существует также дополнительный режим работы ИБП, называемый режимом “bypass” (обход), который заключается в питании нагрузки отфильтрованным входным сетевым напряжением в обход основной схемы преобразования ИБП. Различают автоматический и ручной режимы “bypass”. Автоматический переход в режим “bypass” производится устройством управления ИБП в случае перегрузки на его выходе или при неполадках в его жизненно важных узлах. Таким образом, нагрузка защищается не только от изъянов питающего напряжения, но и от неполадок в самом ИБП. Ручное переключение в режим “bypass” предусмотрено для возможности проведения сервисного обслуживания ИБП или его замены в “горячем” режиме, т.е. без прерывания питания нагрузки, что указано в [7].

В состав УБП входят источник бесперебойного питания ИБП (UPS) и необслуживаемая аккумуляторная батарея [7]. ИБП представляет собой электронный преобразователь напряжений, который обеспечивает в течение заданного времени резервирование питания и защиту устройств МПЦ от любого рода электрических возмущений. В случае перегрузки на выходе ИБП или неисправности в его жизненно важных узлах осуществляем автоматический переход в режим «байпас» (обход). Возможно ручное переключение по обходной цепи в период сервисного обслуживания ИБП или его замены.

Тип и мощность ИБП определяем расчётом в зависимости от фактической загруженности. Потребная емкость батарей диктуется временем резервирования. Так как у нас имеется ДГА, время резервирования должно быть больше максимального времени запуска ДГА; принимаем его равным 15 минутам. Виды нагрузок, подключаемых к РЩ, уясняются по надписям, представленным в структурной схеме ЭПУ. Часть нагрузок связана с наличием управляющего вычислительного комплекса на микропроцессорной основе (ЦП, ОК, КС, АРМы), другая часть носит традиционный для систем ЭЦ характер (освещение, связь, релейные устройства, обогрев приводов, рельсовые цепи, приборы кодирования и др.). До получения специального разрешения ЦШ на включение питания рельсовых цепей (РЦ) от ИБП через автомат QF35 используем для этих целей автомат QF8-1. Цепи обогрева стрелочных электроприводов запитываем через автомат QF5 и изолирующий трансформатор ИТ4 мощностью 1 кВ·А.

Источник бесперебойного питания системы LANPRO 33/10-20-30 кВА может быть разделён на следующие основные элементы:

электроника. ИБП оснащено микропроцессорным управлением и диагностической системой. Общение пользователя и устройства осуществляется с помощью лицевой панели, состоящей из мнемонической схемы и жидкокристаллического дисплея, который показывает режимы функционирования, измерения, события и тревоги.

выпрямитель преобразует трехфазное напряжение электросети в контролируемое и регулируемое напряжение постоянного тока, с целью снабдить энергией усилитель и зарядить батарею.

инвертор преобразует постоянное напряжение в трёхфазное переменное с постоянной амплитудой и частотой, которое не зависит от входного переменного напряжения.

автоматический “bypass” состоит из статического полупроводникового переключателя (SSM _ статического переключательного модуля - СПМ), который используется для бесперебойного перевода нагрузки с инвертора в электросеть в процессе работы в режиме on-line. При режиме IEM статический переключатель переносит нагрузку из электросети в инвертор в случае, если устройство вышло из строя.

ремонтный “bypass” состоит из пары ручных переключателей, что позволяет изолировать ИБП от нагрузки, не переставая снабжать нагрузку энергией прямо из электросети.

батарея, обычно заряжаемая зарядным устройством, поставляет энергию постоянного тока в инвертор в случае неисправности электросети.

Источник бесперебойного питания системы LANPRO 33/10-20-30 кВА нужной мощности выбираем после расчета потребляемой мощности устройствами микропроцессорной централизации и другими устройствами СЦБ.

Центральный процессор Ebilock 950 является системой с дублированием. Он имеет два абсолютно идентичных комплекта аппаратуры, один из которых находится в горячем резерве и включается в работу в случае сбоя или выхода из строя другого. Каждый комплект имеет свой блок питания 220В, который вырабатывает все необходимые напряжения.

Для повышения надежности системы, как указано в [7], целесообразно питать левый и правый комплекты от различных фаз. Такое решение позволяет избежать полной остановки системы в случае пропадания одной из фаз питающего напряжения - система безопасно переключится на резервный комплект (рисунок 3.2).

Питание АРМ ДСП и АРМ ШН осуществляется по такому же принципу. Распределение напряжений по контроллерам происходит следующим образом. Постоянное напряжение 24 В, питающее сами контроллеры, подается на специализированную плату, через которую питание распределяется по разъемам задней стенки. Все другие напряжения, необходимые различным контроллерам для управления объектами (стрелками, светофорами, релейными интерфейсами), подаются непосредственно на платы (рисунок 3.3).

Для питания шкафа объектных контроллеров могут применяться два типа источников питания: трехфазный или однофазный. Выбираем источник питания трехфазный (3х220 В). Основные параметры этих источников питания приведены в таблицах 3.1, 3.2, принятые из [7].

Таблица 3.1 - Технические характеристики трёхфазного источника питания

Температурный диапазон

от минус 40 до +70 0С

Влажность

до 90%

Изоляция

2,5 кВ (обмотки между собой и на корпус)

Входное напряжение

3*380 В 10% (3-фазный)

Таблица 3.2 - Технические характеристики трёхфазного источника питания

Обмотка

Ток, А

Примечание

~220В (для сигналов)

9

Каждая обмотка, продолж.

~3*380/220В (для стрелок)

10

Звезда

=24В (для контроллеров)

6

Макс. снижен 0,5В при 6А

=24В (для релейных плат)

6

Макс. снижен 0,5В при 6А

~32В

6

Макс. снижен 0,5В при 6А

Все применяемые автоматические предохранители имеют дополнительные контрольные контакты. Схема контроля перегорания представляет собой токовую петлю, которая подключается к специальному входу на концентраторе. В случае срабатывания предохранителя концентратор посылает сообщение центральному компьютеру, которое затем отображается на АРМ ДСП для дежурного по станции. Сообщение содержит только номер шкафа, в котором это произошло, и не позволяет определить срабатывание какого именно предохранителя его вызвало. Определить предохранитель на месте можно по чисто визуальному отличию и для его идентификации не требуется приборов.

3.2 Описание работы распределительного щита

Распределительный щит (РЩ) предусматривает два режима работы - ручной режим и автоматический режим с выбором приоритетного фидера.

В ручном режиме работы имеется возможность принудительного выбора: питание от фидера , или питание от фидера . Перевод в режим ручного управления осуществляется 3-х позиционным переключателем S1 в положение «Р». Переключателем S2 осуществляется выбор фидера: положение «КМ1» - работа от фидера , положение «КМ2» - работа от фидера .

В автоматическом режиме работы переключатель S1 установлен в положение «А» и пользователь имеет право выбора приоритетного фидера или отказа от приоритета переключением S3: положение «» - приоритет фидера , положение «» - приоритет фидера , положение «0» - отказ от приоритета.

В соответствии с «Техническими условиями для изготовления устройств электропитания» реализованы дополнительные функции:

- установка выдержки времени на включение нагрузки;

- возможность регулирования пределов входного напряжения после включения питания фидеров (отказ работы ИБП от аккумуляторных батарей при удовлетворительном напряжении на одном из фидеров).

На фасаде щита установлены сигнальные лампы: 1L1, 1L2, 1L3 - указывающие наличие напряжения (пофазно) на фидере, 2L1, 2L2, 2L3 - на фидере. Сигнальные лампы КМ1, КМ2 указывают, от какого фидера осуществляется питание. Кнопка красного цвета отключает источник бесперебойного питания и вводные автоматы. В нормальном режиме кнопка находится в фиксированном нажатом положении. При необходимости аварийного отключения кнопку потянуть на себя с поворотом по часовой стрелке.

3.3 Расчёт потребляемой мощности

Расчет потребляемой мощности осуществляем для аппаратуры и устройств микропроцессорной централизации, показанных на рисунке 3.1. Для ЦП Ebilock 950 установлены два комплекта блоков питания, которые потребляют 250 Вт каждый, поэтому 250*2=500 Вт.

Для объектных контроллеров (ОК) также устанавливается два модуля питания. Расчет для ОК ведём по максимальным значениям технических характеристик модулей питания PSU-5, PSU-6.

Для питания переезда устанавливаем предохранитель на 5 А.

Питания аппаратуры тональных рельсовых цепей осуществляем через трансформаторы СОБС-2А. Напряжение для генераторов (ГП3) - 31,5-36,8 В, для приёмников (ПП) - 15,7-18,4 В. Ток первичной обмотки СОБС-2А при нагрузке равен 1,4 А. Потребляемая мощность одним ГП3 не более 10 ВА, а одним ПП не более 5 ВА. Результаты расчётов сведём в таблицу 3.3.

В компоновочных шкафах объектных контроллеров предусматриваем следующие дополнительные источники: PSU-51 - для питания стрелочных электроприводов, PSU-61 - для питания светофорных ламп, PSU-71 - для питания релейных ОК. Источники PSU-51 и PSU-61 вырабатывают переменное напряжение тех значений, которые необходимы для работы управляемых ими объектов. Максимальная мощность одного блока PSU-51 составляет 1,5 кВ·А, блока PSU-61 - 2,3 кВ·А. Источник PSU-71 (мощностью 0,3 кВ·А) вырабатывает только напряжение 24 В постоянного тока, которое используется как для включения реле, так и для питания логики всех ОК [7]. Переменное напряжение с источников подается непосредственно на платы соответствующих ОК. Постоянное напряжение с источника PSU-71 вначале поступает на порт Р3 платы ОСТ концентратора связи (КС), а затем разводится по портам ОК. При этом каждый источник PSU-71 обслуживает одну полку (сабрек) компоновочного шкафа.

Таблица 3.3 - Расчет потребляемой мощности

Нагрузка

Потребляемая мощность, ВА

Устройства СЦБ: ЦП Ebilock 950

АРМ-ДСП / ШН

ОК сигналов

ОК стрелок

ОК релейные

Рельсовые цепи

Релейное оборудование

Переезды

500

500

550

3728

2640

561

2200

1100

Всего на ИБП

11779

Устройства связи

6560

Освещение: гарантированное

негарантированное

6940

9260

Силовая нагрузка: гарантированная

негарантированная

2650

5400

Всего на вводный щит

42589

Исходя из полученных данных при расчете потребляемой мощности, устройствами микропроцессорной централизации и другими устройствами СЦБ, и [7] выбираем источник бесперебойного питания системы LANPRO (таблица 3.4).

Таблица 3.4 - Мощность ИБП и изолирующих трансформаторов

Количество стрелок включенных в МПЦ станции

Тип и мощность ИБП, кВА/кВт

Мощность изолирующего трансформатора ТС1, кВт

Мощность изолирующего трансформатора ТС2, кВт

Менее 30

LP10-33 - 30/30

24

15

Подробная структурная схема устройств электропитания представлена в приложении Н. Разводка ЭП по приборам АРМ ДСП показана на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Разводка электропитания АРМ ДСП

Аналогичным образом выполняем ее на АРМ ШН. При этом АРМ ШН не имеет резервного комплекта и аудиоколонок (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Разводка питания АРМ ШН

Решение задачи, связанной с питанием внепостовых схем, показано на рисунке 3.3. Здесь преобразование переменного напряжения (с полюсами ПХЛ, ОХЛ) в постоянное (с полюсами ППЛ, ПМЛ), необходимое для линейной цепи, вынесено за пределы РЩ.

Рисунок 3.3 - Схема электропитания внепостовых цепей

3.4 Технические решения по защите устройств от перенапряжений

Даже при небольшом внешнем источнике перенапряжения, в аппаратуре МПЦ могут возникнуть негативные внутренние процессы, что также может вызвать опасные отказы. Источниками внутренних перенапряжений могут стать реле, трансформаторы, дроссели и другие приборы, содержащие реактивные элементы.

Для защиты устройств от перенапряжения различного рода, на всех каналах проникновения в систему устанавливаем защиту, состоящую из внешней и внутренней защиты, или как минимум одной из них.

Типичной особенностью различных систем железнодорожной автоматики и телемеханики является наличие ёмкостных и электромагнитных связей между внутренними цепями. Для ограничения воздействия перенапряжения из одной внутренней цепи на другую устанавливать групповую защиту на каждой внутренней цепи [7].

Полупроводниковые приборы, интегральные микросхемы, микропроцессоры максимально чувствительны к воздействию перенапряжения. Они характеризуются минимальной электрической прочностью. Для исключения повреждения устанавливается индивидуальная защита, предусмотренная техническими решениями изготовителя. Эти технические решения сводятся к синтезу в принципиальных схемах МПЦ предохранителей, различных стабилизаторов, стабилитронов, оптронных развязок.

Отличительной чертой структуры защиты аппаратуры МПЦ является обязательное поглощение и ограничение избыточной энергии, а не канализация. Поглощение происходит на специально установленных сопротивлениях нелинейных резисторов, разрядников. Ограничение скорости нарастания перенапряжения происходит с помощью LC-фильтров или приборах защиты элементов системы [7]. Таким образом, достаточная защищённость всех приборов системы от перенапряжений, может быть достигнута при каскадном (ступенчатом) способе построения защиты.

Система защиты обеспечивает защиту только кабелей питания МПЦ. Защита кабелей, соединяющих ОК с напольным оборудованием, не предусматривается, в связи с малой вероятностью возникновения опасных влияний со стороны этих кабелей. Изложим основные технические решения по заземлению и занулению оборудования, устройству защиты от перенапряжения, используемые в системе микропроцессорной централизации. Центральный пост МПЦ (ЦП) и помещения МПЦ в горловинах станции (МПК) следует располагать не ближе 5м от контактного провода, что исключит возможность падения на них контактного провода в случае его обрыва. Это позволит не заземлять конструкции этих зданий и сооружений на рельс, а использовать индивидуальные контура защитного заземления. Использование одного контура для разных зданий, расположенных далее 25м друг от друга, не допускается. Сопротивление контура защитного заземления, для ЦП и МПК с электронным оборудованием МПЦ, должно быть не более 4 Ом [7]. Устройство заземления. На внешней стороне здания устанавливается медная шина сечением не менее 50 мм2, к которой подключается защитное заземление, щиток трёх земель, установленный внутри здания, и заземляемая броня кабелей. Защитное заземление и щиток трёх земель соединяются с шиной медными проводниками сечением не менее 50 мм2. От щитка трёх земель внутри помещения прокладывается заземляющая магистраль из медной шины сечением не менее 50 мм2, к которой присоединяются отдельными медными проводниками сечением не менее 25мм2 релейные и кроссовые стативы, шкафы с объектными контроллерами, шкаф с центральным процессором, щиты электропитания и другие устройства, требующие заземления. Сопротивление каждого проводника должно быть не более 0,1 Ом. Все рассчитанные мощности, потребляемые нагрузками поста ЭЦ сведены в таблицу 3.5

Таблица 3.5 - Определение мощности, потребляемой всеми нагрузками поста ЭЦ

Вид нагрузки

Удельный

расход

Количество измерителей

А

В

С

Р,

Вт

q,

Вар

Р,Вт

Q,-Вар

Р,Вт

Q,-Вар

Р,Вт

Q,-Вар

ЦП Ebilock-950

500

1

165

165

165

АРМ ДСП (О)

650

1

650

АРМ ДСП (Р)

400

1

400

АРМ ШН

500

1

500

Стативы PSU-71

300

8

1200

1200

Стативы PSU-51

300

288

10

1000

900

1000

900

1000

900

Стативы PSU-61:

Вх. Светофоры

68

19

2

45,3

12,7

45,3

12,7

45,3

12,7

Доп. входные светофоры

35

13

0

Светофоры

21

6,8

17

119

38,5

119

38,5

119

38,5

Кодирование

160

1

160

Внепостовые цепи:

Схема смены направления

12,7

6

2

25,4

12

Схема ДСН на перегоне

12,7

6

2

25,4

12

Схема ДСН на станции

36,5

5

1

36,5

5

ТРЦ, приемники

5

30

150

ТРЦ, генераторы

10

17

170

Электрообогрев

45

22

10

150

73,3

450

220

Всего по фазам, устройства ЭЦ

3340

952

3487

1054

2280

1172

Связь(уд.расход на 1 фазу)

1207

1140

1

1207

1140

1207

1140

1207

1140

Силовая нагрузка с гарантией

1100

800

1

1100

800

1100

800

1100

800

Всего по фазам

5647

2892

5794

2993

4587

3112

Полная мощность, кВ*А

6343,5

6521,3

5542

Заземлённая нейтраль фидеров электроснабжения (до изолирующего трансформатора) должна заземляться на контур трансформаторной подстанции и в других местах сообщения с землёй не должна иметь.

Прокладка и монтаж кабелей. По требованиям электромагнитной совместимости и требованиям правил заземления Adtranz (Стокгольм) при включении электронного оборудования монтаж бронированных кабелей необходимо выполнить с соблюдением следующих условий:

внутри помещения кабель укладывается без брони. Перед вводом в помещение броня с кабеля снимается. На одном конце кабеля броня изолируется, а на другом конце кабеля броня опаивается с другими и соединяется с внешней шиной заземления согласно правилам ПР 32 ЦШ 10.01-95.

броня силовых питающих кабелей между КТП и центральным постом МПЦ заземляется с одной стороны (со стороны КТП), с другой стороны (со стороны поста МПЦ) изолируется.

напольные силовые кабели с обоих концов должны быть защищены разрядниками.

броня сигнально-блокировочного кабеля между МПК и напольными устройствами заземляется со стороны здания, со стороны напольных устройств изолируется.

кабели с броней, заземлённые по разной схеме, не должны касаться друг друга.

экран кабеля петли связи заводится внутрь помещения. На одном конце кабеля между зданиями экран через разрядник соединяется с внутренним контуром заземления, а на другом конце кабеля, параллельно через разрядник и конденсатор- с внутренним контуром заземления.

заземление экрана кабеля внутри помещения производится с одной стороны. Длина неэкранированной части кабеля связи должна быть не более 5 см.

Подсистема электропитания. Для обеспечения независимости всей системы МПЦ от изменения параметров сети электропитания должен применяться источник бесперебойного питания (ИБП). ИБП обеспечивает высокую стабильность параметров выходного напряжения независимо от параметров питающей сети. ИБП обеспечивает автономную работу системы МПЦ в течение нескольких часов в случае отключения питающей сети.

Защита от перенапряжения предназначена для защиты устройств МПЦ как от опасных влияний, возникающих внутри системы электропитания МПЦ, так и от опасных влияний, возникающих из вне. К первой категории относятся возмущения в системе электропитания, возникающие в результате неисправностей в первичных источниках электроснабжения или других устройствах, подключенных к данной сети. Данные неисправности могут носить как кратковременный, так и длительный характер. К кратковременным неисправностям могут быть отнесены, например, короткие выбросы напряжения, возникающие в результате переключения первичных фидеров питания, или подключения к данному фидеру других мощных потребителей, обладающих большой индуктивностью. Для защиты от влияния подобных воздействий необходимо использовать предохранители и разрядники, обеспечивающие защиту от кратковременных опасных выбросов по влиянию тока или напряжения.

При эксплуатации МПЦ не допускается установка предохранителей в любых цепях номиналом выше указанного в рабочем проекте.

4. Регулировка тональных рельсовых цепей

4.1 Особенности расчёта ТРЦ

Особенности расчета ТРЦ определяются следующими факторами.

Отсутствие изолирующих стыков, что требует учета входных сопротивлений смежных рельсовых цепей. Эти сопротивления оказываются подключенными по концам рельсовой линии параллельно сопротивлениям аппаратуры и оказывают существенное влияние на режимы работы ТРЦ.

Использование кабеля относительно большой длины для подключения аппаратуры ТРЦ к рельсовой линии, что требует учета сопротивления и емкости жил кабеля и их согласования с сопротивлением аппаратуры, а также расчета предельно допустимой длины кабеля.

Наличие зоны дополнительного шунтирования, что приводит к необходимости исследования и расчета ее длины в зависимости от длины ТРЦ, частоты сигнального тока и изменения сопротивления балласта.

Различие длин смежных ТРЦ, питаемых от одного генератора. При этом должно быть обеспечено выполнение всех режимов работы каждой из этих ТРЦ при общем напряжении питания.

Влияние сигнала от генератора одной ТРЦ на приемник другой ТРЦ с той же частотой. Для исключения такого влияния необходимо определить минимально допустимую длину ТРЦ при использовании двух частот.

Применение ТРЦ на участках с пониженным сопротивлением балласта. При работе ТРЦ без изолирующих стыков в этих условиях существенно возрастает влияние обходных путей для сигнального тока (междупутные перемычки, заземления опор контактной сети, отсосы тягового тока и т. д.). В связи с этим схема замещения рельсовой линии должна приниматься несимметричной. Для такого случая известный метод, основанный на замещении элементов РЦ эквивалентными четырехполюсниками, становится неприменимым из-за сложности и громоздкости получаемых выражений.

Возможность восприятия локомотивными катушками второго поезда кодового сигнала АЛС, предназначенного для впередиидущего поезда.

Исследование и синтез тональных рельсовых цепей, проведенные специалистами ВНИИЖТа с учетом перечисленных факторов, позволили выбрать несущие частоты и оптимизировать параметры аппаратуры ТРЦ3 и ТРЦ4, разработать рекомендации по выбору длин этих РЦ в различных условиях эксплуатации, составить регулировочные таблицы [8].

4.2 Условия составления регулировочных таблиц ТРЦ

Регулировочные таблицы разработаны для трех типов тональных рельсовых цепей:

рельсовых цепей без изолирующих стыков;

рельсовых цепей, ограниченных изолирующими стыками с одной стороны;

рельсовых цепей, ограниченных изолирующими стыками с двух сторон.

В таблицах 4.1 и 4.2 представлены данные для первых двух типов рельсовых цепей.

Таблица 4.1 - Рельсовые цепи без изолирующих стыков

Длина

кабеля, км

Часто-

та, Гц

Длина

РЦ, м

U2птц, В

Sm, Sc, BA

Uф, В

Uн, В

Uпп, В

макс.Sм

средн.

Sc

мин.

макс.

реком.

2,0

425

475

25

50

75

100

125

150

200

250

2,7

3,5

4,1

4,6

5,0

5,5

6,2

6,8

0,8

1,4

2,1

2,8

3,6

4,3

5,8

7,5

0,4

0,7

1,0

1,4

1,8

2,1

2,9

3,7

8,2

11,0

13,7

16,2

18,7

20,8

25,1

29,4

0,09

0,14

0,20

0,26

0,33

0,38

0,50

0,62

0,8

"

"

"-"

ее

ее

ее

1,30

1,45

1,55

1,60

1,70

1,80

1,85

2,00

1,10

1,20

1,30

1,40

1,45

1,50

1,60

1,70

575

25

50

75

100

125

150

200

250

2,8

3,8

4,7

5,4

6,1

6,7

7,9

9,1

2,1

4,0

6,1

8,3

10,7

13,0

18,6

25,0

1,0

2,0

3,0

4,1

5,4

6,5

9,3

12,5

8,9

12,4

15,3

18,2

20,7

23,0

28,0

32,8

0,10

0,16

0,20

0,29

0,36

0,43

0,56

0,69

ее

ее

ее

ее

ее

ее

ее

ее

1,20

1,35

1,45

1,55

1,60

1,70

1,80

1,95

1,00

1,15

1,25

1,30

1,40

1,45

1,55

1,60

725

775

25

50

75

100

125

150

200

250

3,0

4,2

4,9

5,7

6,3

6,9

8,1

9,3

1,6

3,1

4,5

6,1

7,8

9,4

13,6

18,3

0,8

1,6

2,3

3,0

3,9

4,7

6,8

9,1

8,1

11,8

14,2

16,8

18,6

21,3

25,8

30,3

0,09

0,16

0,22

0,30

0,37

0,44

0,56

0,71

ее

"

ее

ее

ее

ее

ее

ее

1,05

1,20

1,30

1,35

1,45

1,55

1,70

1,75

0,90

1,00

1,10

1,15

1,20

1,30

1,40

1,50

4,0

425

475

25

50

3,3

4,1

1,3

2,2

0,7

1,1

11,0

14,6

0,10

0,16

ее

ее

1,30

1,50

1,15

1,25

4,0

425

475

75

100

125

150

4,9

5,4

5,9

6,3

3,1

4,1

5,1

6,1

1,6

2,0

2,6

3,0

18,0

21,1

24,0

26,7

0,23

0,30

0,37

0,47

ее

ее

ее

1,60

1,70

1,80

1,85

1,40

1,45

1,55

1,60

575

25

50

75

100

125

150

3,6

4,9

5,9

6,8

7,6

8,3

3,6

6,7

9,8

13,0

16,6

20,0

1,8

3,3

4,9

6,6

8,3

10,0

11,9

16,3

20,0

23,2

26,3

29,2

0,11

0,18

0,26

0,34

0,41

0,49

ее

ее

ее

ее

ее

ее

1,25

1,40

1,55

1,60

1,75

1,80

1,10

1,20

1,30

1,40

1,45

1,55

725

775

25

3,8

2,5

1,3

10,7

0,11

ее

1,10

0,90

725

775

50

75

100

125

150

5,3

6,1

6,9

7,6

8,3

5,1

6,8

9,1

11,2

13,6

2,5

3,4

4,5

5,6

6,8

15,2

18,0

20,9

23,6

26,1

0,18

0,26

0,34

0,42

0,49

ее

ее

ее

ее

1,20

1,30

1,40

1,55

1,60

1,10

1,10

1,20

1,30

1,35

В них содержатся сведения о допустимых минимальных и максимальных напряжениях на входе путевых приемников Uпп в условиях эксплуатации. Минимальное значение Uпп в графе 9 соответствует чувствительности приемных устройств с учетом коэффициента запаса 1,15 для блоков ПРЦМ (с номинальной чувствительностью 0,7 В). Максимальное значение Uпп в графе 10 соответствует обеспечению зоны дополнительного шунтирования не менее 12 м при максимальном напряжении в сети питания и максимальном сопротивлении балласта. Под зоной дополнительного шунтирования понимается расстояние между хвостом поезда и концом рельсовой цепи, при котором напряжение на входе приемника составляет 0,56 В, что гарантирует обесточенное состояние путевого реле.

В графе 11 таблиц 4.1 и 4.2 представлены напряжения Uпп, соответствующие нормативной величине балласта 2,0 Ом-км и минимальному напряжению в сети питания. Эти напряжения рекомендуется устанавливать при регулировке рельсовых цепей.

Если длины рельсовых цепей, питаемых от одного генератора, не одинаковы, то напряжение на входе путевого приемника рельсовой цепи большей длины может быть меньше рекомендуемого.

Допустимая максимальная величина напряжения питания на вторичной обмотке выходного трансформатора и2птц (графа 4 таблиц 4.1 и 4.2) определялась по условию обеспечения зоны дополнительного шунтирования 12 м при максимальном напряжении питания и максимальном сопротивлении балласта. Они рассчитывались с учетом наиболее неблагоприятных в энергетическом плане сочетаний длин смежных рельсовых цепей, принятых у питающего конца в 1,5 раза, а у приемного конца - в 3 раза меньше длины рассчитываемой рельсовой цепи (но не менее 25 м).

При других сочетания длин смежных рельсовых цепей напряжения питания могут быть меньше. Таким образом, основным параметром, по которому следует выполнять регулировку рельсовых цепей, является напряжение на входе приемных устройств. В процессе расчетов проверялось также выполнение условий выполнения шунтового и контрольного режимов. Все они, даже при максимальной длине рельсовой цепи, выполняются с достаточным запасом. При выполнении расчетов коэффициент возврата приемников принимался равным 0,8, а коэффициент изменения напряжения в сети питания - 1,15. В таблицах 4.1 и 4.2 приведены также значения напряжений Uф на выходе фильтра Ф1 (графа 7) и напряжение на рельсах питающего конца Uh (графа 8). Эти напряжения приведены для максимального напряжения в сети питания и нормативного сопротивления балласта 2,0 Ом-км. В графах 5 и 6 приведены данные о максимальной SM (в режиме непрерывного сигнала) и средней Sc (в режиме модулированного сигнала) мощности сигнала, подаваемого с выходного трансформатора соответственно [8].

Таблица 4.2 - Рельсовые цепи, ограниченные изолирующими стыками с одной стороны

Длина

кабеля, км

Частота, Гц

Длина

РЦ, м

U2птц, В

Sm, Sc, BA

Uф, В

Uн, В

Uпп, В

макс.Sм

средн.

Sc

мин.

макс.

ре-ком.

2,0

425

475

25

50

75

100

125

150

200

250

2,0

2,2

2,4

2,7

3,0

3,3

3,9

4,6

0,5

0,7

1,0

1,2

1,6

2,0

3,0

4,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

1,0

1,5

2,1

6,9

8,2

10,2

12,0

14,1

15,7

20,5

25,0

0,09

0,14

0,20

0,26

0,31

0,37

0,49

0,61

0,8

1,45

1,50

1,65

1,75

1,85

1,95

2,15

2,30

1,25

1,30

1,40

1,50

1,60

1,70

1,80

1,90

575

75

100

125

150

200

250

3,1

3,6

4,2

4,9

6,1

7,4

2,8

4,1

5,6

7,3

11,8

17,2

1,4

2,0

2,8

3,7

5,9

8,6

10,9

13,3

15,6

18,0

23,1

28,1

0,22

0,29

0,35

0,42

0,56

0,69

1,50

1,70

1,80

1,95

2,15

2,30

1,30

1,45

1,55

1,65

1,80

1,90

725

775

25

50

75

100

125

150

200

250

2,1

2,6

3,2

3,7

4,4

5,1

6,4

7,9

1,2

1,3

2,0

3,0

4,1

5,7

9,1

13,7

0,6

0,7

1,0

1,5

2,0

2,8

4,6

6,8

6,0

7,7

10,0

12,3

14,7

17,2

22,1

27,0

0,09

0,15

0,22

0,29

0,36

0,43

0,57

0,70

1,05

1,15

1,40

1,55

1,70

1,80

1,95

2,10

0,90

1,00

1,15

1,30

1,40

1,50

1,70

1,75

4,0

425

475

25

50

2,3

2,7

0,9

1,1

0,4

0,5

9,2

10,8

0,10

0,16

1,45

1,50

1,25

1,30

4,0

425

475

75

100

125

150

2,9

3,2

3,5

3,7

1,5

1,7

2,3

2,9

0,7

0,9

1,1

1,4

13,3

15,7

18,1

20,1

0,23

0,30

0,36

0,43

1,65

1,75

1,85

1,95

1,40

1,50

1,60

1,70

575

25

50

75

100

125

150

2,7

3,3

3,9

4,6

5,2

6,0

2,1

3,2

4,4

6,4

8,6

11,2

1,0

1,6

2,2

3,2

4,3

5,6

9,3

11,6

14,3

16,9

19,8

22,9

0,11

0,17

0,26

0,34

0,40

0,42

1,25

1,35

1,50

1,70

1,80

1,95

1,25

1,30

1,40

1,50

1,55

1,65

725

775

25

50

75

100

125

150

2,8

3,3

3,9

4,6

5,2

6,0

2,0

2,1

3,1

4,4

5,9

8,2

1,0

1,1

1,5

2,2

3,0

4,1

7,9

10,0

12,6

15,5

18,3

21,1

0,11

0,17

0,26

0,33

0,41

0,49

1,05

1,15

1,40

1,55

1,70

1,80

0,90

1,00

1,15

1,30

1,40

1,50

Аналогичные данные для рельсовых цепей третьего типа (с изолирующими стыками) представлены в таблице 4.3. Анализ расчетов этих рельсовых цепей в нормальном режиме показал, что изменение напряжения на входе приемных устройств в них (особенно при коротких рельсовых цепях) мало. В то же время запасы по условию выполнения шунтового и контрольного режимов с учетом коэффициента запаса в нормальном режиме 1,15 достаточно велики. С учетом этого для удобства регулировки рельсовых цепей в графе 10 таблицы 4.3 помещены одинаковые для всех длин рельсовых цепей максимально допустимые напряжения на входе приемных устройств, увеличенные по сравнению с расчетными данными на 20%. С учетом этого определены и другие характеристики, представленные в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Рельсовые цепи, ограниченные изолирующими стыками с двух сторон

Длина

кабеля, км

Частота,

Гц

Длина РЦ, м

U2птц, В

Sm, Sc, BA

Uф, В

Uн, В

Uпп, В

макс.Sм

средн.Sc

мин.

макс.

2,0

425

25

1,00

0,15

0,07

3,9

0,06

0,8

1,1

2,0

425

475

50

75

100

125

150

200

250

1,10

1,15

1,20

1,30

1,40

1,55

1,75

0,17

0,2

0,24

0,28

0,34

0,47

0,62

0,085

0,1

0,12

0,14

0,17

0,23

0,31

4,3

4,8

5,4

6,1

6,1

8,1

9,6

3

0,076

0,094

0,11

0,13

0,15

0,19

0,23

0,8

1,1

575

25

50

75

100

125

150

200

250

1,25

1,35

1,50

1,70

1,85

2,00

2,40

2,80

0,45

0,55

0,68

0,85

1,00

1,30

1,80

2,50

0,22

0,27

0,34

0,42

0,50

0,65

0,90

1,25

4,3

4,7

5,3

6,0

6,7

7,5

9,1

10,6

0,070

0,087

0,110

0,130

0,150

0,170

0,220

0,260

725

775

25

50

75

100

125

150

200

250

1,45

1,60

1,75

1,95

2,20

2,00

2,40

2,80

0,40

0,49

0,62

0,80

1,00

1,30

1,90

2,70

0,20

0,24

0,31

0,40

0,50

0,65

0,95

1,35

4,3

4,8

5,5

6,3

7,2

8,15

10,0

12,0

0,073

0,092

0,120

0,140

0,170

0,200

0,250

0,310

4,0

425

25

50

75

100

125

150

200

250

1,15

1,20

1,25

1,30

1,35

1,40

1,60

1,80

0,20

0,22

0,25

0,28

0,33

0,38

0,51

0,67

0,10

0,11

0,12

0,14

0,16

0,19

0,25

0,34

4,8

5,1

5,6

6,1

6,8

7,4

8,8

10,4

0,072

0,084

0,100

0,120

0,140

0,160

0,200

0,240

575

25

50

75

100

125

150

200

250

1,50

1,60

1,70

1,85

2,00

2,20

2,60

3,00

0,63

0,73

0,88

1,06

1,30

1,50

2,10

2,90

0,32

0,37

0,44

0,53

0,65

0,75

1,05

1,45

5,2

5,6

6,2

6,9

7,5

8,2

9,9

11,5

0,08

0,09

0,11

0,13

0,16

0,18

0,22

0,27

725

750

25

50

75

1,75

1,80

2,00

0,57

0,64

0,77

0,28

0,32

0,38

5,2

5,6

6,3

0,080

0,095

0,112

725

750

100

125

150

200

250

2,20

2,40

2,65

3,20

3,80

0,96

1,20

1,50

2,20

3,10

0,48

0,60

0,75

1,10

1,55

7,0

7,8

8,8

10,8

12,9

0,150

0,170

0,200

0,260

0,320

4.3 Условия составления регулировочной таблицы токов АРС

Регулировочная таблица 4.4 разработана для регулировки токов АРС в рельсовых цепях без изолирующих стыков. Она содержит данные о напряжении U на вторичной обмотке выходного трансформатора передающих устройств АРС и мощности S сигнала, подаваемого в фильтр ФП-АЛСМ.

При выполнении расчетов в качестве исходных данных приняты нормативные величины токов АРС. На различных частотах они составляют:

75 Гц - 4,5 А; 125 Гц - 3,0 А; 175 Гц - 2,5 А; 225 Гц - 1,7 А; 275 Гц - 1,2 А; 325 Гц - 1,1 А. Расчеты выполнялись для наиболее неблагоприятных в энергетическом плане сочетаний длин смежных рельсовых цепей при нормативном сопротивлении балласта 2,0 Ом-км. При расчетах учитывалось, что нормативная величина тока АРС должна обеспечиваться на расстоянии 25 м до входного конца рельсовой цепи.

Для частоты 275 Гц учитывалась также возможность нахождения хвоста поезда на расстоянии 25 м от выходного конца рельсовой цепи (передающего конца АРС).

Расчеты выполнялись как для рельсовых цепей без дроссель-трансформатора (ДТ), так и при его наличии.

Учитывался наихудший в энергетическом плане случай расположения ДТ на передающем конце сигналов АРС. Ряд позиций таблицы 4.4, отмеченных знаком "*", соответствует условию выполнения режима АРС при некотором отличии исходных данных от указанных выше. Отличия заключаются в следующем:

а)в рельсовых цепях при длине кабеля до 2,0 км и длинах рельсовых цепей 200-250 м, а также в рельсовых цепях с ДТ при длине кабеля до 4,0 км и длине рельсовой цепи 150 м, на частоте 275 Гц нормативная величина токов АРС обеспечивается при удалении хвоста поезда от передающего конца АРС на расстояние 30-50 м;

б)в рельсовых цепях с ДТ при длине кабеля до 2 км:

на частоте 75 Гц при длинах рельсовых цепей 200-250 м ток АРС составляет 4,0 - 3,5 А, что выше верхнего предела чувствительности поездных приемных устройств, но на 13-29% меньше нормативной величины;

на частоте 175 Гц при длине рельсовой цепи 250 м ток АРС составляет 2,25 А, что выше верхнего предела чувствительности поездных устройств, но на 10 % меньше нормативной величины.

в)в рельсовых цепях с ДТ при длине кабеля до 4,0 км и длине рельсовой цепи 150 м на частоте 75 Гц ток составляет 4,2 А, что выше верхнего предела чувствительности поездных приемных устройств, но на 7 % меньше нормативной величины.

Для рельсовых цепей, ограниченных с двух сторон изолирующими стыками, при длине кабеля до 4,0 км регулировку токов АРС можно выполнять в соответствии с данными таблицы 4.4, представленными для варианта без дроссель-трансформаторов с длиной кабеля до 2,0 км.

Регулировка напряжения на выходных трансформаторах передающих устройств АРС выполняется на частоте, для которой напряжения в таблице 4.4 максимальны.

При объединении частот в группу, имеющую общую регулировку, необходимо учитывать, чтобы мощность сигнала на частоте, для которой напряжение в таблице 4.4 наименьшее, не превышало 40 ВА.

Таблица 4.4 - Регулировочная таблица токов АРС

Вид РЦ

Длина кабеля, м

Дли-на

РЦ,

м

Напряжения U(В) и мощности S(ВА) сигналов АРС при частотах Гц

75

125

175

225

275

325

U

S

U

S

U

S

U

S

U

S

U

S

Без

ДТ

2,0

50

75

100

125

150

200

250

14,2

15,1

16,2

17,4

18,7

21,5

24,4

11,8

13,9

16,5

19,5

23,0

31,6

40,0

16,6

18,7

21,0

23,3

25,7

30,4

35,0

6,5

8,6

11,1

14,0

17,5

25,0

33,6

12,7

14,8

16,9

19,1

21,2

25,1

28,6

7,0

9,8

13,2

17,0

21,2

30,3

40,0

8,3

9,9

11,4

12,9

14,3

16,8

19,0

4,9

7,1

9,6

12,5

15,4

21,8

28,4

9,1

11,3

13,6

15,9

18,2

20,2*

20,2*

7,8

12,2

17,8

24,4

32,1

40,0

40,0

5,6

6,8

7,9

8,9

9,8

11,3

12,7

4,0

5,9

8,1

10,4

12,8

7,8

22,6

4,0

50

75

100

125

150

15,5

16,4

17,3

18,4

19,5

15,7

18,0

20,6

23,7

27,3

17,4

19,3

21,3

23,4

25,5

8,5

10,8

13,4

16,3

19,9

13,2

15,1

17,0

19,0

21,0

8,7

11,6

15,1

19,2

23,7

8,4

9,8

11,3

12,7

14,0

5,7

7,9

10,5

13,4

16,7

10,0

12,4

14,9

17,4

19,9

10,5

16,4

23,7

32,5

40,0

5,5

6,6

7,7

8,7

9,6

4,3

6,2

8,4

10,9

13,6

С

ДТ

2,0

50

75

100

18,3

19,8

21,8

18,3

21,8

26,8

19,5

21,5

24,3

8,6

10,8

14,1

14,4

16,4

18,8

8,6

11,5

15,4

9,1

10,7

12,5

5,6

8,1

11,1

9,8

12,2

14,8

8,9

14,0

20,7

5,7

7,2

8,4

4,0

6,5

9,0

С

ДТ

2,0

50

75

100

125

150

200

250

18,3

19,8

21,8

23,8

26,0

27,0*

27,0*

18,3

21,8

26,8

32,4

38,9

40,0

40,0

19,5

21,5

24,3

27,3

30,2

36,2

42,1

8,6

10,8

14,1

18,0

22,4

32,2

40,0

14,4

16,4

18,8

21,3

23,8

28,6

29,0*

8,6

11,5

15,4

20,0

25,2

36,8

40,0

9,1

10,7

12,5

14,2

15,8

18,8

21,5

5,6

8,1

11,1

14,5

18,0

25,9

34,2

9,8

12,2

14,8

17,3

19,8

20,2*

20,2*

8,9

14,0

20,7

28,5

37,4

40,0

40,0

5,7

7,2

8,4

9,5

10,6

12,4

14,0

4,0

6,5

9,0

11,7

14,5

20,4

26,4

4,0

50

75

100

125

150

19,8

21,8

23,9...


Подобные документы

  • Анализ вариантов проектных решений и выбор на его основе оптимального решения. Синтез функциональной схемы микропроцессорной системы на основе анализа исходных данных. Процесс разработки аппаратного и программного обеспечения микропроцессорной системы.

    курсовая работа [469,1 K], добавлен 20.05.2014

  • Назначение и устройство микропроцессорной системы контроля. Описание функциональной схемы микропроцессорной системы контроля. Расчет статической характеристики канала измерения. Разработка алгоритма функционирования микропроцессорной системы контроля.

    курсовая работа [42,0 K], добавлен 30.08.2010

  • Факторы, сдерживающие развитие свободного программного обеспечения в России. Описание задачи по совершенствованию рабочих мест: выбор операционной системы и программного обеспечения. Результаты от совершенствования рабочих мест сотрудников ООО "Даргез".

    курсовая работа [6,9 M], добавлен 06.06.2013

  • Общее понятие о микроконтроллерах, их использование и назначение. Разработка проекта микропроцессорной системы сбора данных с использованием стендов SDK 1.1 и SDX 0.9. Создание программного обеспечения и его загрузка в лабораторный стенд SDK-1.1.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 31.01.2014

  • Структура микропроцессорной системы, алгоритм ее управления и передачи сигналов. Карта распределения адресов. Разработка электрической принципиальной схемы и выбор элементной базы. Расчет потребляемого тока, блока питания, программного обеспечения.

    курсовая работа [5,1 M], добавлен 22.01.2014

  • Процесс выбора технологий и инструментальных средств. Анализ требований и построения спецификаций создаваемого программного обеспечения. Контекстная и детализированная диаграмма "AS-IS". Разработка алгоритмов и структур данных для хранения информации.

    курсовая работа [3,3 M], добавлен 04.06.2014

  • Разработка функциональной схемы микропроцессорной системы управления насосным агрегатом. Архитектура последовательных шин передачи данных RS232 и ISP. Обоснование выбора элементарной базы микропроцессорной системы: контроллера и приемопередатчика.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 10.01.2012

  • Распределение функций между аппаратной и программной частями микропроцессорной системы. Выбор микроконтроллера, разработка и описание структурной, функциональной и принципиальной схемы. Выбор среды программирования, схема алгоритма и листинг программы.

    курсовая работа [304,4 K], добавлен 17.08.2013

  • Автоматизация процесса защиты противопожарного инвентаря и средств пожаротушения. Проект микропроцессорной системы управления электронным замком: разработка концепции и структуры АС. Программное обеспечение микроконтроллера, листинг программы и прошивки.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 28.05.2012

  • Концепция электронного офиса, макет офисного помещения. Штатное расписание организации и проектирование автоматизированных рабочих мест. Критерии выбора технических средств и программного обеспечения. Значение международных классификаций информации.

    контрольная работа [533,8 K], добавлен 17.06.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.