Технология проверки датчиков ДИМ-1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Эксплуатационная часть

1.1 Назначение и технические характеристики датчиков импульсов микроэлектронных ДИМ1, ДИМ2, бесконтактных ДИБ и блоков силового кодирования БСК

2. Техническая часть

2.1 Принципиальные схемы, устройство и работа датчиков ДИМ1, ДИМ2, ДИБ

2.2 Принципиальные схемы, устройство и работа БСК

3. Технологическая часть

3.1 Технология проверки датчиков ДИМ1, ДИМ2, ДИБ в условиях ремонтно-технологического участка РТУ дистанции

3.2 Технология проверки БСК в РТУ

4. Деталь проекта

4.1 Принципиальная схема и работа стенда испытания рассматриваемых приборов СЦБ

4.2 Спецификация элементов принципиальной схемы стенда

4.3 Инструкция электромеханику РТУ при испытании блоков ДИМ1, ДИБ, БСК на стенде

5. Обеспечение безопасности при проверке и ремонте приборов СЦБ в РТУ

5.1 Правила техники безопасности при работе со стендом при испытании рассматриваемых приборов СЦБ

6. Экономическая часть

6.1 Расчет экономической эффективности внедрения в РТУ дистанции стенда испытания ДИМ1, ДИМ2, ДИБ и БСК

Список литературы



Введение

Аппаратура электропитания железнодорожной автоматики, относящаяся к так называемым источникам вторичного электропитания (ИВЭП), преобразует электроэнергию первичных источников питания в ток с различными напряжениями, частотами и другими параметрами, обеспечивающий питание следующих устройств: рельсовых цепей, светофоров, стрелочных электроприводов, аккумуляторных батарей, реле, табло и других нагрузок. Аппаратура предназначена для обеспечения работы устройств железнодорожной автоматики при питании от источников переменного тока (нормальный режим) и от аккумуляторных батарей (аварийный режим). От качества ИВЭП существенно зависят такие показатели систем автоматики, как стабильность работы, надежность, безопасность, капитальные и эксплуатационные затраты. Современные ИВЭП широко используют полупроводниковые элементы, микросхемы, имеют высокие энергетические и удельные показатели массы и объема.

Большой вклад в разработку новой аппаратуры электропитания внес Российский научно-исследовательский институт управления на железнодорожном транспорте (ВНИИУП) МПС России. К ней относятся устройства электропитания постов электрической централизации (ЭЦ) промежуточных и крупных станций, автоматические зарядные устройства аккумуляторных батарей сигнальных точек автоблокировки постоянного тока и переездной сигнализации и другие приборы. Новая аппаратура электропитания, разработанная на базе тиристорных и транзисторных преобразователей и управляемых выпрямителей, обладает более высокой надежностью, повышает срок службы аккумуляторов и обеспечивает оптимальные показатели устройств электропитания железнодорожной автоматики. датчик микроэлектронный импульс экономический

С помощью аппаратуры электропитания решается часть общей проблемы совершенствования всего комплекса электроснабжения устройств железнодорожной автоматики. Создание аппаратуры электропитания, отвечающей требованиям прогрессивных систем железнодорожной автоматики, является одной из важнейших задач в деле повышения пропускной способности транспорта и обеспечения безопасности движения поездов.

Дальнейшее развитие указанной аппаратуры предусматривает обеспечение электропитания автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры, станционных рельсовых цепей переменного тока с частотой, отличной от частоты сети, для повышения их надежности, постов диспетчерской централизации и аппаратуры связи на постах ЭЦ.

Для интервального регулирования движения поездов в соответствии с «Инструкцией по сигнализации на железных дорогах РФ» ЦРБ № 757 от 26.05.2000 г применяются как постоянно горящие огни светофоров, так и мигающие (периодически загорающиеся и гаснущие). Мигающие огни светофоров обозначают:

- один желтый мигающий огонь -«Разрешается движение с установленной скоростью; следующий светофор открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью»;

- два желтых огня, из них верхний мигающий -«Разрешается проследование светофора с уменьшенной скоростью; поезд следует с отклонением по стрелочному переводу; следующий светофор открыт».

Также красные мигающие огни светофоров используются для ограждения движения автомобильного транспорта при закрытом железнодорожном переезде.

До 90-х годов 20 века для создания мигающих огней светофоров в устройствах переездной сигнализации (АПС), электрической централизации (ЭЦ) использовались трансмиттеры типа МТ1 и МТ2.

В связи с развитием элементной базы полупроводниковых приборов и микросхем созданы бесконтактные электронные приборы, обладающие улучшенными техническими, электрическими характеристиками и, что самое главное, малогабаритные, экономичные и повышенной степени надежности. Такими бесконтактными приборами являются датчики импульсов микроэлектронные ДИМ 1 и ДИМ2 ранее ДИБ , а также блоки силового кодирования типа БСК.

Микроэлектронный датчик импульсов ДИМ-1 используется взамен маятниковых трансмиттеров МТ-1 и МТ-2 и предназначены для управления работой реле, осуществляющих импульсное питание рельсовых цепей, ламп путевых и переездных светофоров.

Микроэлектронный датчик ДИМ-2 используется взамен бесконтактного датчика импульсов ДИБ и предназначен для управления четырьмя блоками силового кодирования БСК, осуществляющими бесконтактное импульсное питание цепей переменного тока:

Ламп табло и пультов ограждения составов, ламп светофоров.

ДИМ-1расчитан на размещение в металлических шкафах наружной установки для эксплуатации в диапазоне рабочих температур от минус 45 до плюс 55є С;

ДИБ и более совершенный ДИМ-2 рассчитан для эксплуатации в капитальных помещениях постов ЭЦ в диапазоне рабочих температур от 1 до 40єС БСК - блок силового кодирования предназначен для коммутации силовых цепей переменного тока в устройствах электропитания постов ЭЦ. Применяется совместно с бесконтактным датчиком импульсов ДИБ или ДИМ-2. Устанавливается в распределительных панелях электропитания постов ЭЦ типа ПР2-ЭЦ.

Межпроверочный интервал в РТУ дистанции составляет для ДИМ1, ДИМ-2, 10 лет, для ДИБ и БСК 5 лет.



1. Эксплуатационная часть

1.1 Назначение и технические характеристики датчиков импульсов микроэлектронных ДИМ1, ДИМ2, бесконтактных ДИБ и блоков силового кодирования БСК

ДИМ-1, занимающий место одного реле РЭЛ, может устанавливаться в релейных шкафах, на релейных стативах ЭЦ, в панелях питания ЭЦ. Для ДИМ-1 применяется розетка 24541-00-00-78 с кодом 21-БДЖЗИ. Цепи питания ДИМ-1 подключают к выводам 71(П) и 82(М) , нагрузку (выходное реле) -- к выводу 21 (OUTSW).

В зависимости от требуемой длительности импульсов, номинального напряжения источника питания и типа реле, включенного на выходе ДИМ-1, устанавливают соответствующие перемычки, указанные в таблицах 4,5

Таблица 4, 5

Схемы включения ДИМ-1.2 взамен маятникового трансмиттера МТ-2 в устройствах переездной сигнализации и электрической централизации приведены на рис. 1, а ДИМ-1.1 взамен МТ-1 в автоблокировке -- на рисунке 2

Рис.1. Схема включения датчика ДИМ-1.2 взамен трансмиттера МТ-2 в устройствах переездной сигнализации (а) и электрической централизации (б)

Рис. 2 Схема включения датчика ДИМ-1,1 взамен трансмиттера МТ-1 в автоблокировке

После установки ДИМ-1 в штепсельную розетку проверяют, что в нем мигает светодиод с требуемыми частотой и длительностью импульса. Вольтметром измеряют напряжение на реле, подключенном к выводу 21 ДИМ-1. Это напряжение должно соответствовать указанному в таблице 1.

ДИМ-2 устанавливается в розетку 24541-00-00-79 с кодом 21-БЕЖЗИ и может одновременно подключаться максимум к четырем блокам БСК. Плюсовой полюс подается с выхода ограничителя ДИМ-2 (вывод 62) к выводам 61 БСК рисунок 3, а управляющие импульсы в зависимости от требуемых их параметров подаются с соответствующих выводов ДИМ-2 (22, 32, 42, 52) к выводам 81 БСК.



Рис. 3 Схема включения датчика ДИМ-2

После установки ДИМ-2 и БСК проверяют число миганий в минуту ламп нагрузки и длительность импульсов, а также напряжение постоянного тока на выходе ограничителя ДИМ-2 между выводами 62--12.

В условиях эксплуатации один раз в год проверяют мигание светодиода ДИМ-1 и ламп нагрузки ДИМ-2, которое должно происходить с требуемой частотой и длительностью импульса.

ДИМ-1 и ДИМ-2 рекомендуется проверять в РТУ один раз в 10 лет, контролируя указанные выше параметры.

Блок силового кодирования предназначен для коммутации силовых цепей переменного тока в устройствах электропитания постов ЭЦ. Применяется совместно с бесконтактным датчиком импульсов ДИБ в составе распределительной панели ПР-ЭЦК рисунок 4.



Рис. 4 Электрическая принципиальная схема включения ДИБ (ДИ) и БСК (БСК-1) в составе панели распределительной ПР-ЭЦК

Блок БСК в распределительной панели ПР-ЭЦК управляется через контакты 61, 81,83 с ДИБ (на рисунке 4 ДИ). Выходное напряжение 220 В переменного тока с контактов БСК 1, 2, 21 и с контакта 3 ТрС1 подается на стативы для создания мигающих огней ламп светофоров. Трансформатор Тр 1 на рисунке 4 служит для подачи открывающего переменного напряжения через выпрямительный мост на семистор БСК. Рассмотренная панель ПР-ЭЦК эксплуатируется на крупных станциях Дистанции сигнализации, централизации и блокировки на станции им. М.Горького - Обливская, Чернышково, Суровикино, Чир, Карповская.

В электропитающей панели типа ПР2-ЭЦ 25Т также используется ДИМ-1, ДИМ-2 и БСК для создания мигающих огней ламп пульта-табло и мигающих огней светофоров. На рисунке 5 показана схема включения БСК совместно с ДИМ-2, используемая для организации мигающих огней ламп пульта-табло при питании переменным током 24 В.

Рис. 5 Принципиальная электрическая схема включения ДИМ-2 (ДИ1) и БСК (БСК-1) в составе панели распределительной ПР2-ЭЦ 25Т

БСК1 и БСК2 на рисунке 5 управляются ДИМ-2 (ДИ1) через контакты 61, 81. На входа БСК1 и БСК2 1, 2, 21 подается напряжение переменного тока с трансформатора TV3 типа ПОБС-5 24 В. С выходов БСК1, БСК2 3, 4, 23 и вывода «а» схемы снимается импульсное напряжение переменного тока для питания ламп пульта-табло.

На рисунке 6 показана принципиальная электрическая схема включения ДИМ-1.2 в составе распределительной панели ПР2-ЭЦ 25Т для создания импульсного питания ламп светофоров.

Источником импульсного питания мигающих огней светофоров являются микроэлектронный датчик импульсов ДИ2 типа ДИМ-1.2 и реле М типа РЭЛ1-1600. Контроль импульсной работы реле М осуществляется конденсаторно-релейным дешифратором (блок БК1 и реле МГ- К). Для сокращения износа реле М применяется реле включения мигания МГ-В, получающее питание от устройства ЭЦ через контакты реле М.

Рис. 6 Принципиальная электрическая схема включения ДИМ-1.2 в составе распределительной панели ПР2-ЭЦ 25Т



2. Техническая часть

2.1 Принципиальные схемы, устройство и работа датчиков ДИМ1, ДИМ2, ДИБ

Принципиальная схема ДИМ-1 приведена на рис. 7, ДИМ-2 --на рис. 8.

Рис.7 Принципиальная схема датчика ДИМ-1

Датчики состоят из двух основных узлов: платы формирователя импульсов и платы усилителя У1 для ДИМ-1 или платы усилителей У2 для ДИМ-2.

Формирователь импульсов ФИ (рис. 9) включает в себя: генератор импульсов, выполненный на инверторах DD1.1--DD1.3, конденсаторе С5 и резисторах R4*, R5; 14-разрядный двоичный счетчик-делитель DD2; четырехразрядный счетчик-делитель на восемь DD3; дешифратор, выполненный на элементах «ИЛИ-НЕ» DD4.1, DD4.2, DD4.3; выходные инверторы DD1.4-DD1.6 и параметрический стабилизатор напряжения.

Параметрический стабилизатор напряжения выполнен на стабилитронах VD1, VD2 и балластных резисторах R1, R2 и R3 для включения на различные напряжения питания. Для высокочастотной фильтрации стабилизированного напряжения в схеме стабилизатора используются дроссель L1 и конденсаторы С2--С4. Конденсатор С1 обеспечивает фильтрацию выпрямленного напряжения.

Для предотвращения разряда конденсатора С1 на нагрузку, подключенную к полюсам П и М, при питании датчика от выпрямителя в цепи заряда этого конденсатора установлен диод VD3.

Рис. 8 Принципиальная схема датчика ДИМ-2



Генератор импульсов настроен на номинальную частоту f = 16384 Гц путем подбора сопротивления резистора R4. С выхода DD1/12 генератора сигнал подается на счетный вход С счетчика-делителя DD2. Временная диаграмма, поясняющая работу формирователя импульсов, приведена на рис. 10. На выходе Q12 DD2 появляются импульсы длительностью t= 2¹²/2fг = 0,125 с, которые поступают на счетный вход С счетчика-делителя DDЗ. На вход управления СЕ DDЗ подается сигнал низкого уровня М, благодаря чему DDЗ работает в режиме счета импульсов по переднему фронту. Выходы 0 и 5 последовательно принимают единичное состояние на время 2¹²/2fг ⁼ 0,25 с (выходы 3--5 на рис. 9 не показаны). Выход 6 DDЗ соединен со входом сброса R, благодаря чему счетчик DDЗ обнуляется в момент появлений уровней логического нуля на выходе 5 и логической единицы на выходе 6. При этом выход О и выход переноса СО принимают единичное состояние и цикл счета возобновляется. В процессе работы на выходе переноса СО формируется последовательность импульсов с периодом 2¹² * 6/f_г= 1,5 с и длительностью импульса 2¹² ·4/f_г= 1,0с. Логический элемент «ИЛИ-НЕ» DD41 формирует на выходе 9 последовательность импульсов с периодом 2¹² · 6/f_г = 1,5 с и длительностью импульса и интервала 0,75 с. С выхода Q14 DD2 снимается последовательность импульсов с периодом 2¹⁴/f_г ⁼ 1,0 с и длительностью импульса и интервала 0,5 с. Логические элементы «ИЛИ-НЕ» DD4.2, DD4.3 и «НЕ» DD1.4-DD1.6 используются в качестве выходных инверторов платы ФИ.



Рис. 9 Принципиальная схема формирователя импульсов датчиков ДИМ-1 и ДИМ-2



Таблица 6.

Перечень элементов ДИМ-1, ДИМ-2 и платы формирователя импульсов указан в таблице 6.

Временные параметры выходных сигналов платы формирователя импульсов указаны в таблице 7.

Плата усилителя У1 (см. рис. 8) включает в себя два ключевых каскада на транзисторах различной проводимости.

Использование двухкаскадной схемы усилителя позволяет обеспечить требуемое усиление схемы. Применение в качестве выходного ключа схемы транзистора р-п-р позволяет осуществлять импульсное питание от полюса П.

Рис.10 Временная диаграмма работы формирователя импульсов

Таблица 7

Тип ФИ	Выходы платы	Длительность, с	Выходы DD2	Тип ФИ	Выходы платы	Длительность, с	Выходы DD2
		импульса	интервала				импульса	интервала
ФИ2	4	0,75	0,75	1 и З	ФИ1	4	0,375	0,375	15 и 2
	7	1,0	0,5			7	0,5	0,25
	1	0,5	1			1	0,25	0,5
	6	0,5	0,5			6	0,25	0,25
	2	0,5	0,5			2	0,25	0,25



С выхода 4(7) платы ФИ импульсы управления постоянного тока подаются на вход 12(10) платы У1 и по цепи VD7, R12(VD8, R1З), R4 поступают на базу транзистора VТ1. Транзистор VT1 отпирается, и от источника постоянного тока П--М через цепь коллектор--эмиттер VТ1, резисторы R.1--R.З, база--эмиттер VТ2 проходит ток, отпирающий транзистор VТ2. Транзистор VТ2 переходит в режим насыщения, и по цепи от полюса П, через эмиттер-коллектор транзистора VТ2, резистор R7 (R7, R8, R9) получает питание обмотка выходного реле. Кроме того, после резистора R7 ток проходит через светодиод VDЗ и резисторы R10, R11, в результате чего светодиод начинает светиться. Когда импульс управления прекращается, транзисторы VТ1 и VТ2 запираются, светодиод VD3 выключается и обесточивается выходное реле ДИМ-1.

Диоды VD7, VD8 установлены для защиты выходов платы ФИ от ошибочно поданного на выводы 71-82 противоположных полюсов питания; диод VD1 -- для защиты перехода база--эмиттер транзистора VТ2 от обратного напряжения. Для защиты перехода эмиттер-коллектор транзистора VТ2 от перенапряжений установлены стабилитроны VD4, VD5. Диод VD6 защищает светодиод VDЗ от обратного напряжения.

ДИМ-1 не повреждается при кратковременном (до 1 с) коротком замыкании выходов благодаря наличию ограничивающего резистора R7 в коллекторной цепи выходного транзистора VТ2 и работе транзистора в ключевом режиме.

Плата усилителей У2 (см. рис.8) включает в себя четыре усилителя, выполненных на транзисторах VТ1--VТ4, и ограничитель напряжения постоянного тока на транзисторах VТ5, VТ6. Транзисторы VТ1-- VТ4 работают в ключевом режиме. Сигналы на выходе усилителей (клеммы 9, 6, 4,1) противофазны входным сигналам.

С выходов 7, 1, 6, 2 платы ФИ импульсы управления постоянного тока подаются соответственно на входы 10, 7, 5, 2 платы У2 и через резисторы R1, R5,R9, R13 поступают на базы транзисторов VТ1--VТ4. Соответствующие транзисторы отпираются, и от стабилизированного источника постоянного тока П1--М через резисторы RЗ, R4, R7, R8, R11, R12, R.15, R16 сигналы низкого уровня Л/подаются на соответствующие выходы схемы (клеммы 9, 6, 4, 1), соединенные с цепями управления блоков БСК. При прекращении импульса управления на одном из входов платы запирается соответствующий транзистор и на выходе усилителя на этом транзисторе появляется сигнал высокого уровня П1.

Ограничитель напряжения постоянного тока служит для питания не более четырех блоков БСК и выполнен по схеме последовательного (непрерывного) стабилизатора напряжения компенсационного типа на базе эмиттерного повторителя (см. рис. 8). Напряжение на базе транзистора VT6 ограничено стабилитронами VD1 и VD2, а ток базы задается резисторами R17, R18. При понижении выходного напряжения стабилизатора (П1--М) возрастают прямое смещение цепи база--эмиттер транзистора VТ6 и его базовый ток. Это, в свою очередь, вызывает увеличение эмиттерного тока транзистора VТ6 и повышение напряжения на выходе стабилизатора. Если же напряжение на выходе стабилизатора повышается, то прямое смещение цепи база--эмиттер VT6 и его базовый ток уменьшаются. Это вызывает уменьшение эмиттерного тока VT6 и понижение напряжения на выходе стабилизатора. Для защиты перехода эмиттер-коллектор VT6 от перенапряжений установлены стабилитроны VD5, VD6 и ограничивающий резистор R21.

В плате У2 предусмотрена защита стабилизатора от перегрузок, которая срабатывает при значительном превышении номинального тока нагрузки или коротком замыкании на выходе стабилизатора. Схема защиты выполнена на транзисторе VТ5, стабилитроне VDЗ и резисторах R19 и R20. Для защиты перехода база--эмиттер транзистора VТ5 от обратного напряжения установлен диод VD4. Режим работы транзистора VТ5 определяется разностью между входным (П--М) и выходным (П1--М) напряжениями стабилизатора. Когда ток нагрузки стабилизатора не превышает номинального значения, разность потенциалов между полюсами П и П1 меньше напряжения стабилизации стабилитрона VDЗ. При этом ток в цепи стабилитрона VDЗ недостаточен для задания прямого смещения на переходе база--эмиттер транзистора VТ5. Транзистор VТ5 остается в режиме отсечки и практически не оказывает влияния на работу стабилизатора. В случае значительного превышения тока нагрузки по отношению к его номинальному значению напряжение на выходе стабилизатора понижается и разность потенциалов между полюсами П и П1 оказывается больше напряжения стабилизации стабилитрона VDЗ. При этом ток в цепи VDЗ создает прямое смещение на переходе база--эмиттер транзистора VТ5. Транзистор VТ5открывается и уменьшает прямое смещение на переходе база--эмиттер транзистора VТ5.

Транзистор VТ5 переходит в режим отсечки, и в нагрузку поступает ограниченный ток через резисторы R17, R18 и переход коллектор-эмиттер транзистора VТ5.

Когда параметры нагрузки стабилизируются, выходное напряжение стабилизатора повышается и разность потенциалов между полюсами П и П1 /снова становится меньше напряжения стабилизации стабилитрона VDЗ. Транзистор VТ5 закрывается, перестает шунтировать переход база--эмиттер транзистора VТ6, и схема снова переходит в режим стабилизации.

Конструктивно датчики импульсов ДИМ-1 и ДИМ-2 выполнены в корпусе реле РЭЛ. Внутри датчика установлены две печатные платы: А1 -- формирователя импульсов и А2 -- усилителя. Плата А1 является универсальной для обоих типов датчиков. В ДИМ-1 на плате А2 с лицевой стороны расположен светодиод, сигнализирующий об импульсной работе датчика.

Принципиальная схема датчика импульсов бесконтактного (ДИБ) приведена на рисунке 11.



Рис. 11 Принципиальная схема ДИБ

ДИБ состоит из двух одинаковых модулей П1 и П2 и параметрического стабилизатора на стабилитроне VD и конденсаторе С и резистора R ( для задания тока стабилитрона VD).

Модуль представляет собой мультивибратор с двумя выходами 21(13), 81(73), которые коммутируются на входы БСК. Электропитание не более 25,3 В подается на выводы ДИБ 22(-), 82(+). На стабилитроне VD формируется стабилизированное напряжение 22В, которое поступает на выводы модулей 5(непосредственно) и 2-на модуль П2 через перемычку 41-33.Транзисторы мультивибратора работают попарно, VT1, VT2 - открыты, в то время как VT3, VT4 закрыты и наоборот.

Перечень элементов схемы ДИБ указан в таблице 8



Таблица 8

2.2 Принципиальные схемы, устройство и работа БСК

Блок БСК представляет собой регулятор переменного тока с импульсным управлением. Основными функциональными узлами БСК (рис.12) являются: ключ переменного тока РЭ (симистор), усилитель сигнала управления УУ, элемент гальванической развязки (изоляции) ЭИ и формирователь импульсов управления ФИ.

Управляющим устройством для БСК является датчик импульсов ДИБ или ДИМ-2. Импульсы управления Uy через усилитель УУ подаются на ЭИ, который отделяет цепи постоянного тока от цепей переменного тока. С выхода ЭИ импульсы подаются на вход ФИ, который преобразует их в импульсы управления семистором. Эти импульсы подаются на управляющий электрод в начале каждой полуволны переменного напряжения U_к. Для надежного отпирания симистора напряжения U_п и U_к должны быть синфазны. Когда наступает интервал в напряжении Uy , импульсы управления симистором прекращаются и после окончания очередного полупериода напряжения U_ксимистор запирается и остается закрытым до прихода следующего импульса Uy.

Элементом гальванической развязки ЭИ /является тиристорный оптрон, входная цепь которого образована излучающим диодом, а выходная -- фототиристором. При включении входного тока световой поток, излучаемый диодом, открывает тиристор. Тиристор запирается при выключении входного тока и снижении до нуля напряжения питания выходной цепи оптрона.

БСК работает следующим образом (рис.12). Импульсы управления постоянного тока подаются с выводов 81--83 через резистор R1 на базу-эмиттер транзистора VТ. Транзистор отпирается и от источника постоянного тока СП-ЩМ через резистор RЗ, светодиод оптрона VО и коллектор-эмиттер VT проходит ток, отпирающий фототиристор оптрона.

Формирователь импульсов управления симистором VS3 работает от переменного напряжения, подаваемого на выводы 41--21 БСК. Переменное напряжение через резистор R7 и выпрямительный мост VD1 приложено к цепи управляющий электрод -- катод симистора VS3. По постоянному току выпрямительный мост VD 1 соединен с цепью анод--катод тиристора VS2, ток на управляющий электрод которого подается через открытый фототиристор оптрона VО и параллельно соединенные резистор R5 и конденсатор С. Конденсатор С форсирует отпирание тиристора VS2 в начале каждого полупериода переменного напряжения и, следовательно, симистора VS3. К нагрузке R_н, включенной в цепь СМ, приложено напряжение С--МС.

Когда импульс управления прекращается, транзистор VТ запирается, светодиод оптрона VО выключается, тиристор оптрона VО после окончания полуволны переменного тока запирается и остается закрытым до следующего импульса управления.

Рис. 12 Структурная схема БСК

В результате этого запирается тиристор VS2, прекращается поступление импульсов на управляющий электрод симистора VS3, и он запирается. Напряжение с нагрузки R_H снимается.

Блок БСК вставляется в розетку от реле НМШ и включается по схеме, показанной на рис. 13, при коммутируемом напряжении переменного тока ниже 40 В.



Рис. 13 Принципиальная схема БСК

При большем напряжении коммутации на выводы 41--21 БСК подается напряжение 26-36 В с вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, например, СОБС-2А. Фаза напряжения должна быть одинаковой с коммутируемым напряжением.

Для некоторых нагрузок, например, светофоров, недопустимо появление на выходе БСК непрерывно действующего напряжения вместо импульсного, что может произойти при пробое симистора. Поэтому наличие на выходе БСК импульсного напряжения контролируется конденсаторным дешифратором, находящимся в панели ПР-ЭЦК. При появлении на выходе БСК непрерывно действующего напряжения выходное реле дешифратора отключает блок от нагрузки.

При обслуживании БСК один раз в пять лет в РТУ дистанции проверяют напряжение на нагрузке при коммутируемом напряжении 24 В и наличии управляющего сигнала на входе, а также ток на выходе БСК при коммутируемом напряжении 250 В и отсутствии управляющего сигнала на входе. Проверку БСК выполняют на специализированном испытательном стенде.



3. Технологическая часть

3.1 Технология проверки датчиков ДИМ1, ДИМ2, ДИБ в условиях ремонтно-технологического участка РТУ дистанции

Рассматриваемые датчики согласно технологических карт подлежат в указанные сроки проверке в РТУ дистанции.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № 2

ЦШ МПСДАТЧИКИ ИМПУЛЬСОВ МИКРОЭЛЕКТРОННЫЕ ДИМ-1 И ДИМ-2

Наименование работы Периодичность|Исполнитель

Ремонт и проверка| Один раз в 10 лет Электромеханик

1.Внешний осмотр датчика

При внешнем осмотре датчика проверить целостность колпака, отсутствие сколов и трещин на плате, наличие пломб, плотность прилегания колпака к цоколю.

2.Наружная чистка и вскрытие датчика (Обтирочный материал, щетка, пассатижи, компрессор, отвертка, шило)

Почистить контактные ножи. Они должны быть перпендикулярны основанию и выступать над его поверхностью не менее чем на 8 мм. Удалить пломбировочную мастику из гнезд, открутить гайки, крепящие колпак и ручку. Снять колпак, очистить его от пыли, удалить старую этикетку.

3.Внутренний осмотр датчика

(Пинцет, отвертка, электропаяльник, припой, канифоль)

При внутреннем осмотре датчика проверить состояние монтажа жгута и печатных плат, качество паек, отсутствие обрывов и замыканий проводов, состояние печатных проводников и выводов электронных элементов.

4. Проверка электрических параметров и характеристик датчиков

Проверка электрических параметров датчиков осуществляется в соответствии с указаниями таблиц технологической карты на стенде по методике, изложенной в пункте 4.3 настоящего дипломного проекта.

Основные электрические параметры для ДИМ 1.2 :

- потребляемый ток с установленной нагрузкой R=100 ? при напряжении питания- 24 В Iпотр. ? 0,1А;

- номинальное число импульсов в минуту на выходе датчика n=40;

- номинальная длительность импульсов 1с (перемычка 52-42), 0,75с (перемычка 32-42), (допускается отклонение временных параметров ±3 %);

- выходное импульсное напряжение без нагрузки (между выводами 72-82) от 8 до 11 В, (между выводами 21-82) на нагрузке 100? от 2,5ч4 В

Основные электрические параметры для ДИМ 2 :

- потребляемый ток от источника напряжения 24 В и нагрузкой R=1,1 кОм;

- напряжение на выходах усилителей OVT1-OVT4 при нагрузке R=1,1 кОм от 3,4ч5 В в импульсе, не более 0,3 В в интервале;

- номинальное число импульсов на выходах OVT1 и OVT2 n=40, на выходах OVT3 и OVT4 n=60;

- номинальная длительность импульсов на выходах OVT1,OVT3 и OVT4 -0,5 c, OVT2 - 1c (допускается отклонение временных параметров ±3 %).

5,6. Настройка и ремонт датчиков.

Производится при необходимости

7.Запись в журнал. Оформление и наклеивание этикетки, закрытие датчика

(Тушь, ручка, журнал, отвертка, клей БФ)

Измеренные и удовлетворяющие техническим условиям параметры датчика нужно занести в журнал проверки. Надеть колпак на датчик. Завернуть винты, крепящие ручку и колпак. Оформить и наклеить этикетку на колпак датчика.

8.Проверка сопротивления изоляции

Сопротивление изоляции между внешними цепями датчика и направляющей шпилькой должно быть в нормальных климатических условиях не менее 50 МОм.

9.Опломбирование датчика

(Клеймо, пломбировочная мастика, разогреватель мастики)

Пломбировочные отверстия залить мастикой. Поставить клеймо.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № 4

ЦШ МПС ДАТЧИК ИМПУЛЬСОВ БЕСКОНТАКТНЫЙ ДИБ

Наименование работы Периодичность Исполнитель

Ремонт и проверкаОдин раз в 5 лет Электромеханик

1. Наружная чистка, внешний осмотр, распломбирование и вскрытие датчика (Отвертка, щетка, обтирочный материал, компрессор, шило, нож)

Кожух и контактные ножи очистить от пыли и грязи, удалить пломбировочную мастику из гнезд, отвернуть винты, крепящие кожух и снять его. Проверить целость уплотняющей прокладки, очистить ее, поврежденную заменить. Кожух не должен иметь повреждени

2. Внутренний осмотр датчика (Электропаяльник, пинцет, припой, канифоль, отвертка, запасные резисторы)

Поочередно осмотреть все элементы датчика, пайки, состояние монтажа на платах. Осмотреть резисторы. Резисторы со следами перегрева заменить.

3. Измерение параметров датчика ДИБ

Производится на специализированном стенде по методике, изложенной в пункте 4.3

Основные электрические параметры :

- напряжение параметрического стабилизатора (контакты 22-41) 20 В при напряжении электропитания (контакты 22-82) от 24ч27 В;

- потребляемый ток при напряжении электропитания 26,4 В не более0,13 А;

- длительность выходных импульсов на выходах 21, 81,13,73 - составляет (0,5±0,05) с;

- длительность выходных импульсов на всех выходах(1,0±0,1) с при перемычках (41-61, 41-53).

4,5 Регулировка ДИБ, характерные неисправности и методы их устранения.

Производится в РТУ по необходимости.

6. Измерение сопротивления изоляции

Сопротивление изоляции проверяют мегаомметром М4101/3 с выходным напряжением 500 В, подключенным к ДИБ.Сопротивление изоляции, измеренное в точке 1 (на всех контактах разъема) и в точке 2 (стяжной винт и корпус) при соединенных между собой контактах разъема, должно быть не менее 20 МОм.\

7. Заполнение журнала и этикетки. Наклеивание этикетки

(Тушь, ручка, журнал, этикетке, клей БФ)

Данные проверки и регулировки датчика занести в журнал проверки. Заполнить и наклеить этикетку на кожух.

8. Закрытие и опломбирование датчика

(Отвертка, клеимо, компрессор, раэогреватель мастики, пломбировочная мастика)

Продуть датчик сжатым воздухом. Надеть кожух, завернуть винты, пломбировочные отверстия заполнить мастикой и поставить клеймо.

3.2 Технология проверки БСК в РТУ

Проверка БСК осуществляется в соответствии с технологической картой №5 «Технологии ремонта бесконтактной аппаратуры СЦБ» на специализированном стенде по методике инструкции пункта 4.3



1 . Внешний осмотр, чистка, вскрытие

(Обтирочный материал, щетка, компрессор, шило, отвертка)

Очистить кожух и выводы блока от пыли и грязи. Очистить пломбировочные гнезда от мастики. Отвернуть винты, крепящие кожух, снять и осмотреть его. Кожух не должен иметь повреждений.

2..Внутренний осмотр блока

(Пинцет, электропаяльник, припой, канифоль, отвертка)

Продуть блок сжатым воздухом. Проверить качество паек, состояние монтажа, элементов блока. Проверить их крепление.

3.Проверка параметров блока

Осуществляется на специализированном стенде в соответствии с «Технологической картой №5» по методике, приведенной в пункте 4.3

Основные технические характеристики БСК:

- остаточное напряжение на симисторе;

- определение тока закрытого симистора;

4. Характерные неисправности блока БСК

Характерные неисправности связанны с выходом из строя основных электронных компонентов - симистора, оптрона, тиристора и выпрямителя.

5.Заполнение и наклеивание этикетки, регистрация параметров

(Тушь, ручка, журнал, этикетка, клей БФ)

Записать в журнал регистрации измеренные и соответствующие нормативным параметры блока. Заполнить и наклеить этикетку на кожух блока.

6.Измерение сопротивления изоляции блока

Сопротивление изоляции проверяют мегаомметром М4101/3 с выходным напряжением 500 В.

Сопротивление изоляции электрически изолированных участков монтажа блока относительно корпуса и между собой должно соответствовать в нормальных климатических условиях следующим требованиям.

Измеряемое сопротивление [выводы разъема 1-2-3-4-21-23-41-61-81-83-63-43; корпус (винт крепления)Д должно быть 20 МОм. Выводы разъема соединены между собой.

7. Закрытие и опломбирование блока

(Отвертка, клеймо, компрессор, разогреватель мастики, пломбировочная мастика)

Продуть блок сжатым воздухом. Надеть кожух и закрепить его. Блок опломбировать.



4. Деталь проекта

4.1 Принципиальная схема и работа стенда испытания рассматриваемых приборов СЦБ

В соответствии с «Инструкцией по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ)» ЦШ-720 датчики ДИМ-1, ДИМ-2, ДИБ и БСК подлежат в сроки 10, 10, 5 и 5 лет проверки в РТУ дистанции соответственно.

Проверка данных приборов производится на специализированном стенде. Принципиальная схема такого стенда, разработанного и изготовленного в РТУ дистанции СЦБ на станции им. М.Горького приведена на рисунке 14.

Стенд представляет собой источник нормированного электропитания приборов ДИМ-1, ДИМ-2, ДИБ, БСК и устройство коммутации их со средствами встроенных и дополнительных измерений.

Для электропитания ДИМ-1,ДИМ-2, ДИБ и БСК используется основной источник выпрямленного напряжения 24В, собранный на трансформаторе TV1 типа СТ-6 и блоке выпрямителя типа БВ и С1 на 1000,0 мкф. Также для создания рабочих режимов блока БСК используются два трансформатора TV2, TV3 типа ПОБС-5 и специализированный трансформатор БПШ. Для измерения потребляемых токов по цепи электропитания 24 В включен резистор R12 на 5 ?, мощностью 10 Вт. После измерения падения напряжения на R12 по формуле I = U/R вычисляется потребляемый проверяемым прибором ток. При этом в стенд включается только тот прибор, у которого измеряется потребляемый ток. Устройства коммутации SA1-SA8 служат для включения и выключения необходимых при проверке режимов работы приборов и подключения средств измерений. Светодиоды VD1-VD4, HL2 служат для индикации работы испытуемых приборов. Светодиоды HL1,HL3 служат для индикации режимов работы стенда.

Конструктивно стенд выполнен в виде настольного прибора с разъемами типа НМШ, РЭЛ в верхней части, с наклонной панелью управления. Балластный резистор R2 мощностью 250 Вт для создания тока через симистор БСК в 10 А расположен сзади на металлическом основании. В розетку электропитания 220 В стенд подключается при помощи шнура с вилкой, т.е. может быть использован на любом рабочем месте РТУ дистанции.

Встроенный прибор PV служит для индикации режимов работы проверяемых приборов. В случае отсутствия или отключения прибора РА для работы схемы проверки БСК клеммы подключения РА необходимо замкнуть специальной перемычкой.

На принципиальной схеме и на стенде имеются пояснения по проверяемым параметрам и их нормированным количественным характеристикам. Все блоки проверяются на стенде индивидуально. В стенде предусмотрена совместная проверка БСК с каждым из датчиков.



Рис. 14 Принципиальная схема стенда испытания ДИМ-1,ДИМ-2, ДИБ,БСК

4.2 Спецификация элементов принципиальной схемы стенда

Спецификация элементов принципиальной схемы стенда испытания ДИМ-1, ДИМ-2, ДИБ, БСК приведена в таблице 9

Таблица 9

№ п.п.	Наименование, тип элемента	Схемное обозначение	Количество,тук
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22	Тумблер МТ1 Тумблер ТП1-2 Тумблер П2Т-1 Переключатель ПГ-1-12 Переключатель ПГ-1-3 Трансформатор СТ-6 Трансформатор ПОБС-5 Трансформатор БПШ Предохранитель 3А, 0,5А Светодиод АЛ 307 (красного огня) Светодиод 24 В Резистор РМН1 2,2? Резистор МЛТ 0,5 100 ? Резистор МЛТ 0,5 1 кОм Резистор МЛТ 0,5 82 Ом Резистор ПЭВ-10 5? Конденсатор К50-12 1000 мкф Колодка НМШ Колодка РЭЛ Мультиметр В7-63 Вольтметр М4203 Выпрямитель БВ	SA1,SA4 SA6,SA2 SA8 SA3,SA5 SA7 TV1 TV2 TV3 FU VD1-VD4 HL1,HL2,HL3 R2 R5 R3,R6 R4 R12 С1 Ш1,Ш3 Ш2,Ш4 PA,PV PV1 БВ	2 2 1 2 1 1 1 1 2 4 3 1 1 2 1 1 1 2 2 2 1 1

4.3 Инструкция электромеханику РТУ при испытании блоков ДИМ1, ДИБ, БСК на стенде

Испытания блоков ДИМ-1.2,ДИМ-2, ДИБ, БСК производится в соответствии с Технологическими картами № 2 , №4 и № 5 Технологических указаний по ремонту аппаратуры СЦБ на специальном стенде. Предварительно выполняются все указания технологических карт, такие как чистка, внешний и внутренний осмотр. Соответственно на прошедшие проверку приборы пломбируются наклеивается этикетка, а полученные данные измерений заносятся в соответствующий журнал. Вновь поступившие с завода блоки не вскрываются, а подвергаются испытанию на стенде.

Для проверки основных электрических параметров блоков необходимо произвести подключение испытуемых блоков в имеющиеся розетки типа РЭЛ,НМШ стенда и подключить стенд к электропитающей сети 220 В. Датчики и БСК проверяются индивидуально, предусмотрена совместная проверка датчиков и БСК.

Испытание блока ДИМ-1.2

1.Включить стенд тумблером SA1 «Сеть», при этом засветится индикатор HL1 «Сеть вкл.»

2. Установить тумблер SA 2 в положение «ДИМ», при этом индикатор HL2 будет мигать в такт со светодиодом ДИМ-1.2, что свидетельствует о работоспособности испытываемого блока ДИМ-1.2. Переключая тумблер SA4 убедиться в изменении режима работы датчика по характеру загорания лампы HL2. Произвести измерение напряжения U на розетке «Контроль», которое должно соответствовать значениям пункта 1-4 таблицы стенда для SA4. Показания необходимо зафиксировать в журнале проверки ДИМ-1.2

Ток потребления по цепи электропитания + 27 В измеряется вольтметром на R12 = 5? в позиции 12 SA3 и составляет I = U (B)/5(?) A ? 0,1 А (норма) с установленной нагрузкой 100 ? на выходе 21-82 ДИМ-1.2

3.Измерение сопротивления изоляции ДИМ-1.2 производится мегаомметром с выходным напряжением 100 В всех токоведущих частей относительно направляющей шпильки без использования стенда и должно составлять более 50 Мом.

Испытание блока ДИБ, ДИМ-2

1.Включить стенд тумблером SA1 «Сеть», при этом засветится индикатор HL1 «Сеть вкл.»

2.Установить тумблер SA2 в положение « ДИБ», при этом светодиодные индикаторы VD1-VD4 будут мигать, что свидетельствует о исправности испытываемого блока ДИБ (ДИМ-2).

Произвести измерение напряжения U на розетке «Контроль», которое должно соответствовать данным таблицы стенда для SA3 и данные измерений зафиксировать в журнале. Ток нагрузки измеряется вольтметром в положении 12 SA3, контролируется на резисторе R =5? и составляет I= U(B)/5(?) A ?0,13A

3. Измерение сопротивления изоляции ДИБ производитcя мегаомметром с выходным напряжением 500 В всех токоведущих частей относительно корпуса без использования стенда и должно составлять более 20 Мом.

Испытание блока БСК

1.Включить стенд тумблером SA1 «Сеть», при этом засветится индикатор HL1 «Сеть вкл.»

2.Для измерения падения напряжения на открытом симисторе SA7 устанавливается в положение 2, SA 8 в положение 1 (верхнее), при этом семистор открывается и через него протекает переменный ток 10A, который можно контролировать амперметром РА (В7-63) с гнезд А, мА, а при отсутствии амперметра которые замыкаются перемычкой. Вольтметром PV (В7-63) на гнездах В, измеряется переменное напряжение на открытом симисторе, которое не должно превышать 2 В.

3.Для измерения тока закрытого симистора SA7 переводится в положение 3 (нижнее), A SA8 в положение 3 (нижнее), при этом семистор запирается, на него подается переменное напряжение 220 В. Амперметром (В7-62), включенным в гнезда А, мА производится измерение тока утечки через закрытый симистор, который не должен превышать 2 мА.

4.Измерение сопротивления изоляции БСК производится мегаомметром с выходным напряжением 500 В всех токоведущих частей относительно корпуса без использования



5. Обеспечение безопасности при проверке и ремонте приборов СЦБ в РТУ

5.1 Правила техники безопасности при работе со стендом при испытании рассматриваемых приборов СЦБ

К работе на специализированном стенде РТУ допускаются электромеханики с третьей ступенью допуска по электробезопасности (до 1000В), изучившие технологические карты №2,4,5 по проверке рассматриваемых приборов и инструкцию пункта 4.3 настоящего дипломного проекта.

При проверке ДИМ-1.2, ДИМ-2, ДИБ, БСК на специализированном стенде электромеханик обязан руководствоваться требованиями «Типовой инструкции по охране труда для электромеханика и электромонтера сигнализации, централизации, блокировки и связи» ТОИ Р-32-ЦШ-796-00 от 2001г. и местной инструкции по охране труда. Рассматриваемый специализированный стенд конструктивно изготовлен в изолированном корпусе. Все элементы проверяемых на стенде устройств гальванически развязаны с промышленной сетью через внутренние трансформаторы. Все розетки промышленной сети РТУ защищены устройством защитного отключения типа УЗО (с уставкой в 30 мА), дополнительно стенд заземляется на контур заземления, что обеспечивает высокую степень безопасности обслуживающего персонала.



6. Экономическая часть

6.1 Расчет экономической эффективности внедрения в РТУ дистанции стенда испытания ДИМ1, ДИМ2, ДИБ и БСК

В дистанции СЦБ на ст. им. М.Горького в эксплуатации имеются:

- ДИМ-1.2 - 30 штук; - подлежат проверке в РТУ 1 раз в 10 лет

- ДИМ-2- 5 штук;-подлежат проверке в РТУ 1 раз в 10 лет

- ДИБ -10 штук; ; -подлежат проверке в РТУ 1 раз в 5 лет

- БСК40 штук. ;-подлежат проверке в РТУ 1 раз в 5 лет

Для проверки этих приборов без специализированного стенда на каждый из них, как показывает опыт, требуется до 2-х часов рабочего времени электромеханика РТУ.

Среднее затраченное время в год на проверку приборов без применения стенда составит:

-ДИМ-1.230Ч2?10=6 часов;

- ДИМ-2 5Ч2/10=1 час;

- ДИБ 10Ч2/5=4 часа;

- БСК 40Ч2/5=16 часов.

Общее среднее затраченное время в год на проверку всех приборов без применения стенда составит:

Тобщ1=6+1+4+16=27 часов

Для проверки этих приборов с применением специализированного стенда на каждый из них, как показывает опыт, требуется 0,5 часа рабочего времени электромеханика РТУ.

Среднее затраченное время в год на проверку приборов с применением стенда составит:

-ДИМ-1.230Ч0,5?10=1,5 часа;

- ДИМ-2 5Ч0,5/10=0,25 часа;

- ДИБ 10Ч0,5/5=1 час;

- БСК 40Ч0,5/5=4 часов.

Общее среднее затраченное время в год на проверку всех приборов с применением стенда составит:

Тобщ2=1,5+0,25+1+4=6,75 часа

Экономия рабочего времени в среднем в год составит:

Тэконом=Тобщ1-Тобщ2

Тэконом=27-6,75=20,25 часа

При средней заработной плате электромеханика РТУ Q1= 75 руб/час годовой экономический эффект внедрения рассмотренного стенда составит:

Qэконом=ТэкономЧQ1

Qэконом=20,25Ч75=1518,75 руб/год

При расчете среднего годового экономического эффекта не учитывались затраты на изготовление стенда, так как они не превышают средний годовой экономический эффект, тем более что данный стенд эксплуатируется в дистанции СЦБ более трех лет и уже самоокупился.

Вывод:

экономический эффект от внедрения рассматриваемого стенда рассчитан при фиксированном количестве эксплуатируемых приборов и на данный момент составляет 1518,75 руб/год.

Ежегодно количество эксплуатируемых приборов СЦБ данного типа возрастает в среднем до 10 % ( замена действующих трансмиттеров, ввод новых распределительных панелей электропитания ), поэтому реальный экономический эффект будет возрастать из года в год.



Список литературы

1. «Бесконтактная аппаратура СЦБ. Технология ремонта» Москва «Транспорт», 1995 г

2. Инструкция по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ). Основные технические указания по обслуживанию устройств СЦБ, № ЦШ- 720, Москва, 2000 г.

3. Типовое положение о ремонтно-технологическом участке дистанции сигнализации и связи № ЦШЦ -37/277 от 28.12.2000 г., Москва 2001 г.

4. Типовая инструкция по охране труда для электромеханика и электромонтера сигнализации, централизации, блокировки и связи ТОИ Р-32-ЦШ-796-00,Москва 2001 г

5. Справочник «Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики», В.И.Сороко, Е.Н.Розенберг. Книга 2 НПФ «Планета», Москва 2000 г

6. Аппаратура электропитания железнодорожной автоматики, Д.А.Коган, М.М.Молдавский, ИКЦ «Академкнига», Москва, 2003 г

7. Пособие для лиц, ответственных за электрохозяйство дистанций сигнализации, централизации и блокировки «Электробезопасность на предприятиях», Москва, 2006 г

8. «Аппаратура СЦБ» Технические указания по ремонту РМ32-ЦШ 09.36-85 Часть IV. Москва «ТРАНСПОРТ» 1987 г.

Размещено на Allbest.ru

...