Основы электрических централизаций

Работу сигнального реле при открытии светофора можно разделить на два этапа: образование его первоначальной цепи возбуждения и перехода на самоблокировку. При этом в сигнальной цепи реализуются зависимости, предусмотренные соответствующей таблицей. На схеме они имеют обозначения, состоящие из начальной буквы (букв) своего наименования (например, СП контакт стрелочного путевого реле, З контакт замыкающего реле и т.д.) с указанием (при необходимости) номера стрелки секции, пути; направления движения (Н нечетное, Ч четное); рода маршрута (М маневровый, П поездной); его вида (О отправление, П прием) и др.

Независимо от системы релейной централизации сигнальное реле можно возбудить нажатием сигнальной кнопки (поворотом сигнальной рукоятки или маршрутным способом), если одновременно будут выполнены следующие условия (рис. 29, номера зависимостей указаны цифрами в кружочках):

1) надлежащее положение стрелок в маршруте (условие проверяется введением в сигнальную цепь фронтовых контактов стрелочных контрольных реле: плюсового ПК и минусового МК);

Рис. 29. Пример построения цепи поездного сигнального реле

2) свободное состояние стрелочных и бесстрелочных путевых участков, входящих в маршрут (СП, П), а также приемного пути в маршрутах приема (П) или участка удаления в маршрутах отправления (введением фронтового контакта линейного реле Л или другого в зависимости от действующей на перегоне системы путевой блокировки);

3) отсутствие ранее установленных враждебных маршрутов, а также встречного направления движения в маршрутах отправления на обезличенный путь перегона по общим стрелкам и путевым участкам (введением фронтовых контактов замыкающих реле З враждебных маршрутов или различного рода их повторителей, в частности, исключающих реле НИ, ЧИ, а также реле смены направления движения на перегоне СН);

4) отсутствие искусственного размыкания стрелок в установленном маршруте (введением тылового контакта реле РИ). Пренебрежение этой зависимостью позволяет искусственно разомкнуть стрелки при открытом сигнале и не исключает вступления поезда на разобранный маршрут, если конец размыкания приходится на момент нахождения поезда в непосредственной близости от светофора;

5) отсутствие пригласительного огня на входном светофоре для маршрутов приема и на выходном с главного пути (за исключением однопутных линий) для маршрутов отправления (введением тылового контакта пригласительного сигнального реле ПС). Отсутствие этой зависимости позволяет зажечь на светофоре одновременно разрешающий и пригласительный огни;

6) для маршрутов отправления отсутствие на перегоне хозяйственного поезда или подталкивающего локомотива, имеющих право возвратиться на станцию с любой точки перегона (контроль этого требования осуществляется фронтовым контактом противоповторного реле сигналов по отправлению (ОПП), работающего по принципу совмещения функций противоповторности и контроля ключа-жезла в аппарате управления, или фронтовым контактом реле КЖ);

7) наличие нового воздействия на сигнальную кнопку (рукоятку) для каждого очередного открытия светофора (введением фронтового контакта противоповторного реле).

После возбуждения сигнального реле обесточивается противоповторное и своим контактом нарушает целостность сигнальной цепи. Однако сигнальное реле остается под током по цепи самоблокировки, в которой проверяются очередные зависимости;

8) исправность и горение разрешающей лампы светофора (введением фронтовых контактов огневых реле О, ЗО, ЖО или их повторителя разрешающего указательного реле (РУ)). Введение этой зависимости приводит светофор в заграждающее положение в случае перегорания разрешающей лампы, в противном же случае светофор будет темным;

9) действительное замыкание стрелок, входящих в данный маршрут (введением тылового контакта собственного замыкающего реле). Наличие этой зависимости гарантирует невозможность задания маршрутов, враждебных устанавливаемому;

10) в некоторых системах централизации вводится проверка полного замыкания маршрута введением тыловых контактов собственных маршрутных реле М.

Возбудившись, сигнальное реле своими контактами осуществляет переключение питания с запрещающей на разрешающую лампу светофора. В случае сложной сигнализации разрешающими огнями коммутация производится контактами основного и различного рода вспомогательных сигнальных реле, проверяющих необходимые зависимости (состояние впереди расположенных по маршруту сигналов, вид маршрута и т.п.).

Вступление поезда в пределы маршрута ведет к автоматическому закрытию светофора, так как сигнальная цепь разрывается контактом путевого реле первой рельсовой цепи за сигналом. Принудительное закрытие светофора требует возвращения сигнальной рукоятки в нормальное положение или вытягивания сигнальной кнопки на себя.

1.6.3 Особенности построения схемы маневрового сигнального реле

Маневровые передвижения на станциях по сравнению с поездными имеют некоторые специфические отличия. Так, подача локомотива или вагонов может осуществляться на уже занятый путь, причем одновременно с двух его сторон; движение по маневровому светофору выполняется как локомотивом, так и вагонами вперед. Отсюда вытекают особенности в построении цепи маневрового сигнального реле, к которым относятся (рис. 30):

отсутствие проверки свободности приемоотправочного пути, на который устанавливается маршрут (в примере нет контакта реле IП);

отсутствие взаимного исключения между встречными маневровыми маршрутами на один и тот же путь (контакт реле НИ сказывается только при установке нечетного поездного маршрута, а при задании маневрового маршрута он шунтируется контактом реле НМЗ);

задержка автоматического закрытия маневрового светофора до момента полного освобождения маневровым составом предмаршрутного участка. Это необходимо для сохранения разрешающего показания светофора, когда локомотив толкает состав (в примере подпитка реле М2С после вступления состава за светофор осуществляется через тыловые контакты реле 2СП и ЧДП).

Назначение зависимостей, которые сохраняются в цепи маневрового сигнального реле, отмечено на рис. 30 цифрами в кружочках в соответствии с их перечнем в п. 1.5

Рис. 30. Пример построения цепи маневрового сигнального реле

1.6.4 Схемы включения и контроля огней светофоров

В станционных светофорах применяются низковольтные лампы на 12 В мощностью 15 Вт для маневровых и выходных сигналов и 25 Вт для входных. Их коммутация может осуществляться по способу местного или центрального питания. При местном способе источником электроэнергии является высоковольтная линия автоблокировки, на которой в горловинах станции устанавливаются однофазные масляные трансформаторы, понижающие напряжение до 220 В. Это напряжение по кабельной линии подается в релейные шкафы выходных сигналов на трансформаторы типа СОБС-2А или ПОБС-5А, а также выпрямительные устройства типа ВАК-11М, работающие в буфере с батареей. В нормальном режиме лампы светофоров питаются переменным током от вторичных обмоток трансформаторов, а в аварийном от аккумуляторной батареи (рис. 31).

Рис. 31. Устройства электропитания при местном способе подключения ламп светофоров

При центральном способе в распределительной панели поста ЭЦ предусматривается силовой трансформатор (ТС), от которого напряжение 220 В через контакты сигнального реле поступает на первичные обмотки индивидуальных трансформаторов типа СТ, установленных в коробках мачтовых или корпусах карликовых светофоров, а для входных в релейном шкафу. Со вторичных обмоток трансформаторов СТ напряжение 10-12 В подается на лампы светофоров. Различают три режима питания ламп: дневной (на первичную обмотку СТ поступает напряжение 220 В), ночной (180 В) и двойного снижения напряжения, или светомаскировочный (127 В) (рис. 32).

Рис. 32. Схема включения сигнального трансформатора распределительной панели

В случае полного отсутствия переменного напряжения на посту ЭЦ резервом обеспечиваются только лампы входных светофоров. Питание поступает на полюса ПХР-ОХР от преобразователей напряжения центральной батареи 24 В в переменное 220 В. При выходе из строя преобразователей станция ограждается со стороны перегонов красными огнями входных светофоров, лампы которых получают питание через контакты аварийного реле СА от полюсов ПХ-ОХ релейных шкафов.

Наиболее просто осуществляется включение ламп маневрового светофора (рис. 33). Поскольку здесь необходимо обеспечить два сигнальных показания (запрещающее синее и разрешающее лунно-белое), соответствующая коммутация полностью обеспечивается контактами двухпозиционного маневрового сигнального реле (МС).

Рис. 33. Схема включения огней маневрового светофора при центральном питании

Для выходного светофора, имеющего увязку с трехзначной автоблокировкой на перегоне, с помощью двухпозиционного поездного реле С трех сигнальных показаний не достичь, поэтому необходимая коммутация осуществляется контактами двух реле: С и ЛС (линейно-сигнального, контролирующего свободность двух блок-участков удаления от станции, или его аналога). В обесточенном состоянии реле С коммутирует цепь лампы красного огня, а в возбужденном желтого, если свободен один блок-участок (ЛС), или зеленого, если свободны два блок-участка (рис. 34).

Наиболее сложно обеспечивается сигнализация входного светофора, имеющего пять сигнальных ламп, работающих в различных режимах и сочетаниях, в том числе и с зеленой полосой. Многообразие его сигнальных показаний вызвано необходимостью передачи машинисту более широкой информации, включающей в себя категорию пути, состояние впереди расположенных светофоров, марку стрелочных переводов и диктующей скоростной режим ведения поезда. Чтобы обеспечить необходимые сигнальные показания в этом случае, кроме основного сигнального реле применяется ряд дополнительных. К таковым относятся (рис. 35): ГМ главное маршрутное (при приеме на боковой путь обесточивается и включает нижнюю желтую лампочку в комбинации "два желтых огня"), МГС мигающее сигнальное (при открытом выходном светофоре с бокового пути переводит верхнюю желтую лампочку в комбинации "два желтых огня" на импульсный режим питания от контакта реле МГ; контактом реле КМР контролируется исправность комплекта, обеспечивающего импульсный режим), ЗС зеленое сигнальное (переключает цепь с верхней желтой лампы на зеленую в случае открытия выходного светофора с главного пути) и др.

Рис. 34. Схема включения огней выходного светофора при местном питании

Рис. 35. Схема включения огней входного светофора при центральном питании

Схема включения контрольных приборов входного светофора показана на рис. 36. С помощью реле РУ контролируется исправное состояние ламп разрешающих огней в комбинации согласно инструкции по сигнализации, а реле КПС целостность пригласительной лампы и комплекта мигания.

Для дежурного по станции является достаточным знание двух состояний светофора: закрытого и открытого (безразлично, на какой огонь или огни, так как скоростной режим ведения поезда в зависимости от сигнального знака выполняет машинист), это позволяет установить на табло центрального поста в соответствующих точках светосхемы станции компактные повторители светофоров. Они обеспечивают контроль состояний маневровых и выходных сигналов одной, а входных тремя лампочками с линзами определенных цветов.

Принципиальная схема включения лампочки повторителя маневрового светофора, имеющего белую линзу, представлена на рис. 37,а. При закрытом светофоре (МС) и исправной лампе синего огня (О) лампочка повторителя оказывается выключенной. Если лампа синего огня будет неисправна (О), то лампочка повторителя просигнализирует об этом миганием, получая питание от полюса СХМ.

Рис. 36. Схема включения контрольных реле входного светофора

При открытом светофоре (МС) лампочка повторителя переключается на питание от полюса СХ и сигнализирует ровным белым светом. Если при этом разрешающая лампа перегорит, то сигнальное реле МС, обесточившись, на основном сигнале включит синий огонь, а в повторителе прервет питание от полюса СХ, переведя его на полюс СХМ. Однако в следующее мгновение огневое реле О, фиксируя исправность запрещающей лампы светофора, возбудится и выключит лампочку повторителя.

Рис. 37. Схема включения повторителей светофоров: а маневрового; б выходного; в входного

Аналогично строится схема контроля закрытого и открытого состояний выходного сигнала, имеющего совмещенные поездные и маневровые показания и общее огневое реле. Повторитель такого сигнала имеет две лампочки, обеспечивающие индикацию открытого состояния светофора в поездных маршрутах зеленым цветом, в маневровых белым (рис. 37,б). При закрытом светофоре и исправной лампе красного огня повторитель оказывается выключенным, а при перегорании красной лампы он сигнализирует белым мигающим огнем. Для выходных сигналов только с поездными показаниями применяется повторитель с одной зеленой лампочкой, включаемой контактом сигнального реле С.

Схема включения лампочек трехзначного повторителя входного светофора обеспечивает контроль открытого состояний сигнала зеленым огнем, закрытого красным, пригласительного режима белым (рис. 37,в). В схеме используются контакты реле: разрешающего указательного (РУ), огневого красной лампы (КО), контроля пригласительного сигнала (КПС).

В современных системах релейных централизаций широкое распространение получило резервирование сигнальных показаний светофоров. С этой целью применяются двухнитевые лампы, при перегорании зеленой лампы предусматривается переключение цепи на желтую, при выходе из строя комплекта мигания комбинация "два желтых огня, верхний мигающий" трансформируется в комбинацию "два желтых огня". Указанные аварийные режимы фиксируются на табло групповой красной лампочкой "несоответствие".

1.7 Построение схем замыкания и размыкания маршрутов

Как уже было отмечено в подразд. 1.1, введение замыканий, обеспечивающих невозможность перевода стрелок, участвующих в маршруте, осуществляется с помощью замыкающего реле, фиксирующего открытие сигнала, а их снятие с помощью маршрутного реле, проверяющего действительное проследование поезда по маршруту. Снятие замыканий должно также происходить при отмене маршрута (путем вытягивания сигнальной кнопки на себя или возвращения в исходное состояние сигнальной рукоятки), если по каким-то причинам установленный маршрут не понадобился. Однако схемное решение по образцу рис.1.3 не допускает этого, так как с открытием светофора наблюдается окончательное выключение маршрутного реле и перевод узла ФПП в режим ожидания движения. Отсюда возникает задача корректировки схемы, позволяющей восстановить управление стрелками после принудительного закрытия сигнала.

Решение этой задачи связывается с проверкой состояния предмаршрутного участка, т.е. участка перед светофором. Делается это для того, чтобы исключить разборку маршрута, если перекрытие сигнала произошло перед движущимся поездом с последующим его проездом. Схема, обеспечивающая двухступенчатое замыкание, представлена на рис. 38.

Рис. 38. Схема, обеспечивающая двухступенчатое замыкание маршрута

Если сигнал открыт (С), а предмаршрутный участок свободен (П), то осуществляется предварительное замыкание маршрута (, М). В этом случае простым перекрытием сигнала () можно маршрут разобрать (З). Если сигнал открыт (С), а предмаршрутный участок занят (), то наступает полное замыкание (, ). Теперь принудительным перекрытием сигнала () маршрутное и замыкающее реле не возбудить.

При построении схем замыкающих и маршрутных реле очень важной задачей является раскрытие той их части, которая фиксирует действительное проследование поезда по маршруту. За основу берется состояние путевых реле рельсовых цепей, расположенных по трассе маршрута. Поскольку функции реле З и М являются особо ответственными в обеспечении безопасности движения поездов, сочетание контактов путевых реле в схеме ФПП должно быть таким, чтобы выполнялись следующие требования:

1) своевременность замыкания цепи, регистрирующей события, разнесенные в пространстве и времени;

2) устойчивость работы, гарантирующая размыкание маршрута при следовании состава любой длины и с любой скоростью;

3) защита цепи, исключающая возбуждение реле М и З при случайных и посторонних воздействиях (повреждение рельсовых цепей и последующее восстановление их работы, кратковременное исчезновение на них шунта, перерыв в питании устройств ЭЦ и т.п.).

Рассмотрим возможные пути решения поставленной задачи (рис. 39). Принимая во внимание, что самая короткая подвижная единица может одновременно находиться только на двух изолированных путевых участках, введем в схему реле М тыловые, а в схему реле З фронтовые контакты путевых реле последних двух рельсовых цепей маршрута как гарантов его использования (вариант "а").

Рис. 39. Возможные варианты фиксации проследования поезда по маршруту: а по двум последним секциям; б по всем секциям

Несмотря на кажущуюся работоспособность, такая схема не отображает адекватно набор событий по движению поезда. Преждевременное размыкание маршрута может произойти при выключении и последующем включении питания рельсовых цепей или перемещающемся пробое изостыков на их границе. С другой стороны, маршрут не разомкнется при переходе с предпоследнего участка на последний короткой быстроходной подвижной единицы, когда реле (n1) СП возбудится прежде, чем nСП обесточится.

Рассмотренный пример показывает, что для фиксации полного набора событий по движению поезда необходимо применять большее количество маршрутных реле. Наименьшие аппаратурные затраты получаются, если зафиксировать динамику движения по концам маршрута, как это представлено в варианте "б". Здесь первое маршрутное реле фиксирует освобождение предмаршрутного участка (П) и вступление поезда на первую рельсовую цепь за сигналом (), второе возбужденное состояние реле 1М, освобождение всех рельсовых цепей маршрута (1СП,..., nСП) и вступление поезда на приемоотправочный путь в маршрутах приема () или участок удаления в маршрутах отправления. Чтобы исключить ложное срабатывание маршрутных и замыкающих реле при выключении фидеров питания поста ЭЦ, в схемы размыкания подается полюс П-Л, контролирующий наличие переменного тока в лучах питания рельсовых цепей. Преждевременное размыкание маршрута может произойти также при кратковременной потере шунта под хвостом поезда, находящегося на последнем стрелочном участке (nСП). Этот недостаток схемы ликвидируется путем введения в нее контактов медленнодействующих на подъем повторителей стрелочных путевых реле.

Существуют два способа автоматического размыкания маршрутов при их использовании: несекционированный и секционированный.

При несекционированном способе стрелки, входящие в маршрут, размыкаются одновременно после проследовании поездом последней. Он нашел применение на малых станциях, имеющих незначительную протяженность стрелочных горловин и малое количество стрелок. В этом случае на группу однородных маршрутов устанавливается один комплект из замыкающего и двух маршрутных реле. Рассмотрим его функционирование на примере нечетного приема для простой станции (рис. 40), взяв за основу построения схем вариант, представленный на рис. 39,б.

Нормально реле НПЗ, НП1М и НП2М возбуждены, позволяя управлять стрелками горловины. При открытии входного светофора (НС) и свободном предмаршрутном участке (контроль осуществляется известителем приближения НИП, повторяющим состояние путевого реле П) достигается предварительное замыкание стрелок 1, 3, 5 (, НП1М, НП2М). При занятии поездом предмаршрутного участка () осуществляется окончательное замыкание маршрута (,, ). После полного преследования состава за входной светофор (, НИП, ) возбуждается и самоблокируется реле НП1М. В дальнейшем в работе находится та ветвь схемы второго маршрутного реле, которая соответствует заданному маршруту. Разветвление ее осуществляется контактами стрелочных контрольных реле ПК, МК. После освобождения всех стрелочных участков маршрута и вступления поезда на приемоотправочный путь реле НП2М возбуждается, самоблокируется и ставит под ток реле НПЗ. Все стрелки горловины размыкаются, и управление ими восстанавливается.

Секционированный способ размыкания маршрутов применяется на средних и крупных станциях. Значительный объем поездной и маневровой работы требует, чтобы размыкание стрелок и снятие соответствующих зависимостей происходили по мере освобождения стрелок подвижным составом. С этой целью маршруты разбиваются на секции, включающие в себя изолированный путевой участок в горловине станции. Каждая секция имеет самостоятельный комплект реле З и М. Роль замыкающего реле сводится к выключению пусковых цепей только тех стрелок, которые входят в состав данной секции, а вид маршрутного замыкания определяется состоянием реле М этих секций. Возбуждение реле М и З происходит последовательно по мере продвижения поезда.

Рис. 40. Схема несекционированного размыкания маршрутов

При секционированном способе появляется возможность выстроить схему, наиболее полно отражающую этапы движения поезда. Один из вариантов такого решения представлен на рис. 41,а. Он обеспечивает оба вида маршрутных замыканий.

При проследовании состава по маршруту каждое реле М (за исключением первой секции) фиксирует размыкание предыдущей и занятие данной секции, а реле З освобождение данной секции и возбужденное состояние собственного реле М. Введение в цепь питания маршрутного реле вместо контакта СП предыдущей секции контакта реле З расширяет набор событий, связанных с движением поезда. Такое решение невозможно осуществить для первой секции за светофором, поскольку предмаршрутный участок не обладает замыкающим реле. В этом заключается слабость замыкания секции, так как кратковременный отказ в работе рельсовой цепи приводит к преждевременному возбуждению реле З и возможности изменить трассу маршрута перед движущимся поездом. Поэтому для маршрутов приема в схему вынужденно вводится контакт реле известителя приближения, а за входным светофором организуется бесстрелочный участок; если и произойдет его ложное размыкание, трасса маршрута сохранится. Следующие же секции имеют уже более усиленное замыкание. Указанные мероприятия неэффективны для маршрутов с приемоотправочных путей: введение в схему размыкания контакта реле П предмаршрутного участка неприемлемо, так как после ухода состава пути могут оставаться занятыми (особенно в маневровых маршрутах), а организация бесстрелочных участков с переносом выходных сигналов в сторону путей уменьшает полезную длину последних.

Рис. 41. Схема секционированного размыкания маршрутов:

а без применения контрольно-секционных реле;

б с применением контрольно-секционных реле

Схема, приведенная на рис. 41,а, отражает общую идею секционированного размыкания маршрутов и не выявляет комбинации реле З и М для различных маршрутов приема (1З, 1М на 4П; 1З, 1М, 3З, 3М на 1П; 1З, 1М, 3З, 3М, 5З, 5М на 2П и 3П). Чтобы выявить эти комбинации, строится дополнительная схема контрольно-секционных реле (рис. 41,б). После перевода стрелок и получения контроля их положения контактами реле ПК, МК коммутируется цепь, состоящая из последовательно включенных реле КС и отражающая трассу задаваемого маршрута. Получив питание, реле КС выключают реле З и переводят цепи самоблокировки реле М на начало схемы только в тех секциях, которые участвуют в маршруте. Для остальных же секций сохраняется возможность управления стрелками. Размыкание маршрутов осуществляется с соблюдением тех же зависимостей, что и для приведенных на рис. 41,а.

В случаях, когда маршрутные и замыкающие реле вследствие каких-то причин не возбудились после проследования поезда по маршруту или при отмене окончательно замкнутого маршрута, прибегают к его искусственному размыканию. Для этого на каждый комплект реле М и З устанавливаются реле искусственного размыкания (РИ) и кнопка ИРК. Для исключения возможности перевода стрелок перед движущимся поездом в окончательно замкнутом маршруте искусственное размыкание сопровождается выдержкой времени, при которой от момента нажатия кнопки ИРК до возбуждения реле З проходит 3-5 минут. Это время считается достаточным, чтобы привести светофор в заграждающее положение, а поезд в результате экстренного торможения остановить в пределах замкнутого маршрута. В настоящее время для получения выдержки времени применяется стабилитронный блок (рис. 42).

От нажатия кнопки ИРК срабатывает, а затем самоблокируется реле РИ. При замыкании его фронтовых контактов происходит заряд конденсатора С стабилитронного блока от источника постоянного тока 220 В через последовательно включенные резисторы R1-R4. Время заряда регулируется путем установки на резисторы внешних шунтирующих перемычек. Нарастание напряжения на конденсаторе происходит до тех пор, пока разность потенциалов на электродах лампы стабилитрона не достигнет порога зажигания. С этого момента конденсатор разряжается на контур, состоящий из стабилитрона и обмотки реле ВВ. Последнее самоблокируется ко второй обмотке, отключает источник постоянного тока от цепи заряда конденсатора и создает цепи размыкания стрелок.

Рис. 42. Схема искусственного размыкания маршрутов

При несекционном способе построения схем реле ВВ возбуждает второе маршрутное 2М (см.рис. 40). После этого встает под ток замыкающее, которое приводит схему искусственного размыкания в исходное состояние (, , снимается остаточный заряд с конденсатора С).

При секционированном способе искусственное размыкание секций маршрута осуществляется последовательным нажатием индивидуальных кнопок ИРК и групповой ГИРК. Их нажатие фиксируется соответствующими реле, из которых групповое используется для включения стабилитронного блока и получения тем самым одинаковой для всех размыкаемых секций выдержки времени. После появления полюса ПИВ возбуждаются и переходят на самоблокировку только те реле З и М, для которых нажимались индивидуальные кнопки.

Виды релейных централизаций определяются специфическими особенностями станций, вытекающими из их назначения, количества стрелок и сигналов, объема поездной и маневровой работы, качества электроснабжения, возможностей техобслуживания и ряда других местных условий. В связи с этим в основу классификации релейных централизаций положены следующие признаки.

1. Количество централизованных стрелок. По этому признаку ЭЦ подразделяются на малые (до 15 стрелок), средние (от 16 до 30) и крупные (более 30). Малые ЭЦ характеризуются компактными горловинами и несложным технологическим процессом (установка маршрутов приема, отправления, сквозного пропуска, работа со сборными поездами); средние и крупные большими размерами горловин и сложным технологическим процессом (прием, обработка и отправление транзитных поездов, смена локомотивов, подача вагонов под погрузку или выгрузку и последующая их уборка, передача и сортировка вагонов, формирование поездов и др.).

2. Место выполнения взаимного замыкания между стрелками и сигналами. Различают ЭЦ с местными замыканиями (соответствующая аппаратура располагается в релейных будках в горловинах станции) и центральными замыканиями (аппаратура устанавливается в центре станции на посту ЭЦ).

3. Место расположения источников электропитания. Различают ЭЦ с местным питанием (необходимая аппаратура выпрямители, аккумуляторы, трансформаторы размещается в батарейных и в релейных шкафах в горловинах станции) и центральным (питающие панели устанавливаются на посту ЭЦ).

4. Способ задания маршрутов. По этому признаку различают ЭЦ с раздельным и маршрутным управлением стрелками и сигналами. В первом случае для перевода стрелки или открытия светофора используются индивидуальные стрелочные или сигнальные рукоятки (кнопки) (рис. 43), во втором задание маршрута любой протяженности производится нажатием двух маршрутных кнопок (начала и конца передвижения) по принципу "откуда-куда" (рис. 44). При этом осуществляются одновременный перевод всех стрелок, входящих в маршрут, и автоматическое открытие попутных светофоров. В современных системах маршрутные кнопки группируются на центральной секции рабочего стола ДСП манипуляторе.

5. Способ отображения информации на световом табло. По этому признаку различают ЭЦ, имеющие точечное и желобковое табло. На точечном табло занятие изолированного путевого участка контролируется включением белой лампочки, смонтированной в середине его мнемосхемы (см.рис. 43). Для такого же случая желобковое табло дает линейную индикацию в виде красных световых ячеек в пределах светосхемы участка (см.рис. 44). На крупных станциях для лучшего обозрения табло устанавливается на расстоянии 2,5-3 м от рабочего стола ДСП.

Рис. 43. Фрагмент пульта-табло с раздельным управлением стрелками и сигналами

Рис. 44. Фрагмент пульта-табло с маршрутным управлением стрелками и сигналами

6. Способ размыкания маршрутов. Здесь возможно применение схем несекционированного или секционированного размыкания стрелок при движении по ним поезда.

7. Вид конструктивного оформления схемных решений. В настоящее время большинство схем предусматривает использование малогабаритных реле со штепсельным включением. Штепсельные розетки располагаются или на релейных стативах, для которых ведется монтаж по индивидуальным схемам непосредственно на строительном объекте, или в блоках, охватывающих отдельные схемные узлы и монтируемых в заводских условиях. Блоки также имеют штепсельное включение и устанавливаются на специальных стойках. Таким образом, различают ЭЦ со стативным и блочным монтажом. Блочное построение позволяет ускорить проектирование устройств, сократить сроки монтажных работ на объектах, улучшить эксплуатационное обслуживание ЭЦ.

По существующей в настоящее время классификации для совокупного проявления признаков релейные централизации подразделяются на следующие системы.

1. Электрические централизации с местным питанием и местными замыканиями (ЭЦ МПМЗ). В этой системе аппарат управления размещается в станционном здании, а приборы, обеспечивающие установку, замыкание, последующее размыкание маршрутов, и необходимые источники питания располагаются в горловинах станции (рис. 45).

Рис. 45. Структура системы ЭЦ МПМЗ

Функциональные связи обеспечиваются кабельными сетями: стрелочной 1, сигнальной 2, питающих концов рельсовых цепей 3, релейных концов рельсовых цепей 4, электропитания устройств 5, подключения пульта-табло 6. Система МПМЗ относится к числу первых, применявшихся на железных дорогах нашей страны. В ней предусматривали раздельное управление стрелками и сигналами, точечное табло, несекционированное размыкание маршрутов, стативный монтаж нештепсельной аппаратуры с креплением проводов на клеммах под гайку. Она предназначалась, главным образом, для малых станций, поскольку в условиях близкого расположения приборов и источников питания к объектам не требовалось значительного расхода кабеля. Однако рассредоточенность аппаратуры и источников питания по территории станции создавала неудобства в обслуживании, поэтому система давно уже не применяется.

2. Электрическая централизация с местным питанием и центральными замыканиями (ЭЦ МПЦЗ). В этой системе назначение кабельных сетей остается то же, что и в предыдущем случае, однако функциональные связи по управлению и контролю начинаются и заканчиваются на посту ЭЦ (рис. 46). Та часть приборов, которая осуществляет посылку питания на двигатели стрелочных приводов, лампы светофоров, рельсовые цепи, располагается в релейных шкафах по горловинам станции. В системе применяются раздельное управление стрелками и сигналами, точечное табло, несекционированное размыкание маршрутов, стативный монтаж штепсельной аппаратуры с пайкой проводов. Система в свое время получила широкое распространение на малых станциях, однако в силу рассредоточенности приборов и источников питания более не проектируется.

3. Электрическая централизация с центральным питанием и центральными замыканиями (ЭЦ ЦПЦЗ) (рис. 47). В настоящее время эта система наиболее распространена на сети дорог страны. Она появилась в результате унификации основных функциональных цепей ЭЦ при секционированном их построении, использовании малогабаритных штепсельных реле типа НМШ и блочного оформления повторяющихся схемных узлов. Институтом ГТСС для этой системы были разработаны типовые схемные решения (ЭЦ-4, ЭЦ-9, МРЦ-13 и др.), которые предусматривали раздельное управление стрелками и сигналами, желобковое табло для средних станций, маршрутное управление с пульта-манипулятора и выносное табло для крупных. Повсеместному распространению системы способствовала также разработка экономичных по расходу кабеля схем управления стрелочными приводами и статических преобразователей напряжения станционной батареи 24 В в переменный ток, обеспечивающих аварийный режим питания нагрузок ЭЦ.

Рис. 46. Структура системы ЭЦ МПЦЗ

Классификация систем ЭЦ по месту расположения приборов замыкания и источников питания является весьма относительной, поскольку не отражает внутренней сути. Так, в разных системах ЭЦ МПМЗ и ЭЦ МПЦЗ применяется один и тот же несекционированный способ выполнения схем реле С, З и М и, напротив, в одной системе ЭЦ ЦПЦЗ теоретически группируются разные способы построения схем маршрутов секционированный и несекционированный. Такими же относительными получаются понятия ЭЦ малых, средних или крупных станций. Так как главным в ЭЦ является способ построения основных функциональных цепей, то именно этот признак должен быть определяющим в системе, а вид аппарата управления, места расположения реле и источников питания, количество стрелок условиями применения системы. С этой точки зрения существуют две разновидности ЭЦ: с несекционированным и секционированным способом построения основных функциональных цепей. Все остальные признаки приводят лишь к частным решениям. Например, маршрутное управление стрелками и сигналами предполагает существование схем маршрутного набора, расположение источников питания в горловинах станции вынос в релейные шкафы выходных светофоров соответствующей коммутационной аппаратуры, малое количество централизуемых стрелок особенности по построению схем для маневровых маршрутов и т.д.

Рис. 47. Структура системы ЭЦ ЦПЦЗ

В процессе эксплуатации систем ЭЦ был выявлен ряд недостатков первых проектных решений, касающихся элементной базы, замыкания стрелок, функциональных возможностей, технической диагностики, резервного управления, удобств обслуживания устройств и др. Их ликвидация служила постоянным стимулом в развитии релейных централизаций, что нашло отражение в многочисленных рационализаторских предложениях обслуживающего персонала, альбомах типовых схем и методических указаниях института ГТСС. В последние годы это развитие получило очередной качественный скачок, связанный с выпуском промышленностью нового поколения малогабаритных штепсельных реле типа РЭЛ, БН. Были разработаны и стали внедряться в эксплуатацию усовершенствованные виды системы ЭЦ ЦПЦЗ, получившие название УЭЦ-М (усовершенствованная, модернизированная) и ЭЦ-И (с индустриальным монтажом). Характерными особенностями их являются оформление схемных узлов в панельные блоки открытого типа, более полная блочная структура (включающая в себя устройства кодирования путей и стрелочных секций, ограждения составов на время их технического осмотра, увязки с переездами и различными видами путевой блокировки и др.), исключение из схем электролитических конденсаторов как малонадежных элементов, усиление замыкания стрелок в маршрутах, расширение функциональных возможностей. В настоящее время они являются обязательными к применению при новом строительстве и коренной реконструкции устройств ЭЦ для всех видов станций. При частичной реконструкции для сохранения единой элементной и конструктивной базы разрешается использовать старые типовые схемные решения. Наряду с этим для малых станций рекомендуется применять типовые решения ЭЦ-12-90, предусматривающие упрощенный маршрутный набор и стативный монтаж усовершенствованных схем с использованием реле типа РЭЛ.

электрический железнодорожный автоматика сфетофор

Библиографический список

1. Акита К. и др. Разработка системы микропроцессорной централизации SMILE // Железные дороги мира. 1987. № 8. С. 42-44.

2. Устройства управления стрелочными электроприводами трехфазного тока / А.И. Баженов, Ю.А. Однопозов, П.И. Марута, Л.Ф. Кондратенко, Е.М. Карасев // Автоматика, телемеханика и связь. 1986. № 1. С. 3-5.

3. Брауэр Х. Система микропроцессорной централизации фирмы AEG // Железные дороги мира. 1987. № 8. С. 37-42.

4. Булкин Н.А. Построение централизации стрелок и сигналов на цифровой вычислительной машине // Вопросы автоматики, телемеханики вычислительной техники на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1966. С. 60-71.

5. Велтистов П.К. Схемы релейной централизации малых станций. М.: Транспорт, 1969. 192 с.

6. Радиолокационный измеритель скорости движения отцепов / А.М. Вериго, Ю.В. Ваванов, Ф.А. Тенн, Н.А. Подоров // Автоматика, телемеханика и связь. 1983. № 3. С. 7-9.

7. Виглин С.И., Комиссарчук Н.А., Лихачев А.И. Способ формирования маршрута в микропроцессорной системе централизованного управления стрелками и сигналами // Автоматизированные системы управления технологическими процессами на железнодорожных станциях: Межвуз. сб. науч. тр. / Днепропетровский ин-т инж. ж.-д. трансп. Днепропетровск, 1980. Вып. 211/9. С. 124-127.

8. Внедрение и опыт эксплуатации систем микропроцессорной централизации // Железные дороги мира. 1987. № 2. С. 32-43. (Обозрение железнодорожной техники. 1985. № 11. С. 787-791, 794-796, 805-810, 815-816).

9. Водякин В.Д. Сортировочным горкам ? прогрессивную технику и технологию обслуживания // Автоматика, телемеханика и связь. 1996. № 1. С. 19-22.

10. Вологдин Л.А. Вагонные замедлители // Автоматика, телемеханика и связь. 1981. № 12. С. 9-12.

11. Глащенков Г.А. Электрическая централизация стрелок и сигналов на основе комплексов системы малых электронных вычислительных машин // Автоматизированные системы управления технологическими процессами на железнодорожных станциях: Межвуз. сб. науч. тр. / Днепропетровский ин-т инж. ж.-д. трансп. Днепропетровск, 1980. Вып. 211/9. С. 109-116.

12. Гоголев А.П. Новые разработки в области сигнализации, централизации и блокировки // Автоматика, телемеханика и связь. 1993. № 5. С. 2-8.

13. Дмитриев В.Р., Крупицкий А.З., Цейко Л.П. Новое в системах электрической централизации // Автоматика, телемеханика и связь. 1978. № 7. С. 10-13.

14. Компьютерная централизация стрелок и сигналов / В.Ю. Ефимов, А.А. Прокофьев, Б.П. Денисов, Б.Л. Горбунов // Автоматика, телемеханика и связь. 1979. № 1. С. 6-9.

15. Ефремов А.Ю. Микропроцессорные централизации // Автоматика, телемеханика и связь. 1986. № 5. С. 45-47.

16. Иванченко В.Н. Микропроцессорная система автоматизации сортировочной горки // Автоматика, телемеханика и связь. 1987. № 9. С. 31-34.

17. Казаков А.А., Бубнов В.Д., Казаков Е.А. Станционные устройства автоматики и телемеханики: Учебник для техникумов ж.-д. трансп. М.: Транспорт, 1990. 431 с.

18. Каргалов Н.И., Елисеев В.В. Работа устройств ЭЦ с электроприводом переменного тока // Автоматика, телемеханика и связь. 1975. № 10. С. 22-24.

19. Перспективный клещевиднонажимной вагонный замедлитель с пневматическим приводом / В.А. Кобзев, В.А. Утенков, С.А. Глухов и др. // Автоматика, телемеханика и связь. 1991. № 7. С. 12-14.

20. Модернизация замедлителя РНЗ-2М с учетом нового габарита / В.А. Кобзев, В.В. Дьяченко, В.А. Утенков и др. // Автоматика, телемеханика и связь. 1996. № 1. С. 22-24.

21. Горочный вагонный замедлитель ВЗП, модернизированный с учетом нового габарита / В.А. Кобзев, С.И. Тихов, и др. // Автоматика. телемеханика и связь. 1996. № 5. С. 30, 31.

22. Кокурин И.М., Кондратенко Л.Ф. Эксплуатационные основы устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: Учебник для вузов ж.-д. трансп. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1989. 182 с.

23. Определение основных параметров и характеристик микропроцессорной системы электрической централизации стрелок и сигналов / Н.А. Комиссарчук, А.И. Лихачев, В.Г. Васильев, и др. //Автоматизированные системы управления технологическими процессами на железнодорожных станциях: Межвуз. сб. науч. тр. / Днепропетровский ин-т инж. ж.-д. трансп. Днепропетровск, 1980. Вып. 211/9. С. 127-131.

24. Кондратенко Л.Ф., Кононов В.А. Значение реверсирующего реле в схемах управления стрелочными электроприводами // Автоматика, телемеханика и связь. 1971. № 12. С. 22,23.

25. Системы микропроцессорной централизации / Н.Ф. Котляренко, В.А. Гладков, В.Г. Скобелев и др. // Автоматика, телемеханика и связь. 1984. № 11. С. 44-46.

Размещено на Allbest.ru