Оборудование участка железной дороги устройствами числовой кодовой автоблокировки

Начиная с 50-х годов на железных дорогах нашей страны началось поэтапное повышение скоростей поездов. С ведением скоростного движения появились новые требования к устройствам автоматики.

На участках с электрической тягой на переменном токе получила применение автоблокировка переменного тока 25 Гц с кодовыми рельсовыми цепями. Использование числового кода позволило осуществить беспроводную автоблокировку, используя в качестве канала связи рельсовые цепи, а также выполнить единое кодирование автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации и упростить комплексную схему.

В настоящее время все типовые проектные решения по системам автоблокировки и автоматической переездной сигнализации являются комплексными. В них обеспечивается монтаж и строительство различных устройств.

1. Обоснование выбора проектируемых устройств на участке ж.д. и их характеристики

4. Принципиальная схема сигнальной точки

Сигнальная установка предназначена:

- для дешифрации кодовых посылок и включения соответствующих лампочек светофоров;

- для формирования кодовых посылок и передачи их в соседние рельсовые цепи;

- для обеспечения работы АЛСН при движении в неправильном направлении.

Питание в рельсовую цепь подается от последующего сигнала к предыдущему, то есть навстречу движению поезда. Кодовые посылки на сигнальной установке воспринимаются импульсным реле И. Его контакт введен в схему дешифрации, которая включает в себя 3 блока:

1) блок исключений (БИ);

2) блок конденсаторов (БК);

3) блок счетчиков (БС).

Конечными реле по дешифрации кода являются сигнальные реле З и Ж. Чтобы обеспечить быстрое переключение светофора с разрешающего показания на запрещающее, в коммутации ламп участвует не контакт основного реле Ж, а его повторитель Ж2, являющийся моментальным повторителем Ж1.

Состояние красной лампочки передается по системе ЧДК диспетчеру ШЧ. С этой целью в принципиальные схемы введен контакт реле О. При занятом блок-участке осуществляется «горячий» контроль, а при свободном «холодный».

Для формирования кодовых посылок в соседнюю рельсовую цепь служит путевой кодовый трансмиттер и реле Т, которое является его повторителем.

При перегорании лампы красного огня огневое реле снимает питание с трансмиттерного реле и коды не поступают в предыдущую рельсовую цепь, в результате чего в ней загорается красный огонь.

Выбор нужного кода осуществляется контактами реле Ж3 и ЗС, в зависимости от фактического показания светофора.

При изменении направления движения поездов на сигнальной точке срабатывает реле направлений Н и ставит под ток свой повторитель ПН. При этом обеспечивается:

- снижение питания на разрешающие огни;

- все рельсовые цепи, в том числе и рассматриваемая, переводятся в импульсный режим работы;

- работа АЛСН при движении в неправильном направлении обеспечивается дополнительным трансмиттерным реле ДТ и, контролирующим импульсную работу, реле ПДТ.

При вступлении поезда на рельсовую линию шунтируется релейный конец, прекращает работу реле И, и, следовательно, прекращает работу дешифраторная ячейка, обесточивается реле Ж и его повторители. Через тыловой контакт реле И и Ж1, встает под ток реле ОИ. Контактом ОИ подключается обмотка реле ПДТ на шайбы трансмиттера. Выбор шайб осуществляется контактами реле известителя приближения ИП, состояние которого зависит от количества свободных блок-участков впереди. Далее контактом ПДТ подключается ДТ, а через контакт ДТ подключается нужный код при неправильном направлении движения.

Схема заданной сигнальной установки типа О приведена в Приложении 4.

5. Кодирование станционных рельсовых цепей

Все рельсовые цепи нормально получают непрерывное питание. Для станции А обеспечим кодирование выходных секций, а для станции Б - входных. И в том и в другом случае различают три схемных узла:

1) схемный узел включения общего кодового реле;

2) схемный узел включения индивидуальных кодовых реле, принадлежащих каждой секции;

3) схемный узел включения обмоток питающих трансформаторов рельсовых цепей.

5.1 Кодирование рельсовых цепей в маршруте отправления

7. Схема увязки станционных и перегонных устройств

В приложении 5 приведена схема увязки предвходного светофора, с двухпутной автоблокировкой переменного тока. В схеме использованы следующие линейные цепи увязки с предвходным светофором:

- ЗС-ОЗС - управление зеленым и зеленым мигающими огнями, а так же для включения известительного реле контроля второго участка приближения;

- Н2ИП; И1-ОИ1 - включение реле известителя приближения НИП;

- ДСН-ОДСН - двойного снижения напряжения, которую используют для схемы смены направления движения при переключении пути перегона на двустороннее движение.

Для осуществления режима мигания желтого и зеленого огней применены реле:

- М - мигающее;

- КМ - контрольно-мигающие;

- ЗС - реле для управления зеленым и зеленым мигающим огнями;

- ЗС1 - повторитель реле.

При установленном одностороннем движении и горении на входном светофоре Н красного огня блок участок 1ПП кодируется кодом КЖ. Прием кода у светофора 1 осуществляет реле И и включает дешифратор. Через дешифратор возбуждаются реле Ж, 1Ж и затем повторители 2Ж и 3Ж. Фронтовым контактом реле Ж2 и тыловым ЗС1 замыкается цепь лампы желтого огня предвходного светофора. Горение разрешающих огней контролирует огневое реле РО.

В случае установки маршрута приема на главный путь на посту ЭЦ срабатывает реле НРУ и НГМ1. фронтовыми контактами этих реле замыкается линейная цепь ЗС-ОЗС, по которой реле ЗС предвходного светофора возбуждается током прямой полярности. Вслед за реле ЗС срабатывает его повторитель реле ЗС1. одновременно в рельсовую цепь 1ПП включается один из следующих кодов:

- Ж - при установки маршрута приема по главному пути;

- З - при установки маршрута сквозного прохода по главному пути.

При приеме и расшифровки кода Ж или З включаются реле Ж, Ж1, Ж2, Ж3. Реле З не включается, так как цепь дешифратора для его возбуждения на входе 2З (БИ) разомкнута тыловым контактом реле ЗС1. Фронтовыми контактами реле Ж2 и ЗС1 на светофоре 1 включается зеленый огонь. Так как реле М остается выключенным, то лампа светофора горит непрерывным зеленым огнем.

Установка маршрута приема на боковой путь по обычным стрелкам заканчивается включением на входном светофоре двух желтых огней, из них верхний может быть мигающим. Линейная цепь ЗС-ОЗС разомкнута контактами маршрутного реле НГМ1. У светофора 1 реле ЗС выключено. В рельсовую цепь 1ПП подается код Ж, от которого работает реле И и дешифратор светофора 1. После расшифровки кода Ж возбуждаются реле Ж, Ж1, Ж2, Ж3 и З. При таком состоянии сигнальных реле на светофоре 1 включается желтый мигающий огонь, сигнализирующий об ограничении скорости при входе поезда на станцию по стрелкам с обычной маркой крестовины.

В качестве датчика импульсов для мигания желтого огня использован контакт Ж1 трансмиттера КПТШ, через который включено реле М. Реле М за счет замедления на отпускание удерживает якорь притянутым в коротких интервалах 0,12с между импульсами кода Ж и отпускает якорь только в длинных междукодовых интервалах, создавая мигание желтого огня с частотой, равной частоте кодовых циклов кода Ж трансмиттера КПТШ. Импульсный режим работы реле М контролируется непрерывным возбуждением реле КМ. Реле М, переключая контакт в цепи лампы светофора, включает последовательно с ней или обмотку 0,45 Ом реле РО (лампа загорается), или обе обмотки 180+0,45 Ом (лампа гаснет).

Установка маршрута приема на боковой путь по пологим стрелкам заканчивается включением на входном светофоре двух желтых огней, один из них мигающий; дополнительно к сигнальному показанию загорается зеленая полоса. Через фронтовые контакты Н1ип, НРУ, НЗПО1 и тыловые реле НГМ1 в линейную цепь подается ток обратной полярности для возбуждения реле ЗС у светофора 1. Одновременно в рельсовую цепь 1ПП подается код Ж, от которого у светофора 1 работает реле И и включает дешифратор. После расшифровки кода Ж включаются реле Ж, Ж1, Ж2, Ж3. Реле ЗС, возбуждаясь током обратной полярности и переключая поляризованный якорь, включает комплект мигающих реле М и КМ. С контролем работы комплекта мигающих реле через фронтовой контакт реле КМ включается реле ЗС1, которое тыловым контактом в схеме дешифратора отключает реле З. По цепи, проходящей через фронтовые контакты реле Ж2, ЗС1, КМ и переключающийся контакт реле М, на светофоре 1 включается зеленый мигающий огонь.

Схема увязки станционной электрической централизации с числовой кодовой автоблокировкой представлена в Приложении 7.

8. Автоматическая переездная сигнализация

Автоматическая переездная сигнализация разработана для двухпутных участков с двусторонним движением при электрической тяге на постоянном и переменном токе. Передача информации о состоянии переездной установки на станцию выполняется устройствами диспетчерского контроля.

Включение и выключение переездных устройств осуществляется при помощи рельсовых цепей кодовой автоблокировки. В пределах блок-участка, где находится переезд, делается разрезная рельсовая цепь с точкой разреза у переезда. В точке разреза предусматривается трансляция кодов при движении поезда как в правильном, так и в неправильном направлении движения по данному пути перегона.

Кодовая рельсовая цепь характерна тем, что ее релейный конец всегда совмещается с входным концом блок-участка и поэтому на переезде нет путевого реле, которое фиксировало бы освобождение переезда. Это привело к необходимости производить кодирование с релейного конца вслед поезду. На сигнальной установке перед переездом, с момента проследования поезда, осуществляется автоматическое переключение релейного конца на питающий и начинается подача кода КЖ вслед удаляющемуся поезду. С момента освобождения переезда код КЖ воспринимается релейной аппаратурой и переезд открывается.

Для извещения о приближении поезда к переезду применена самостоятельная двухпроводная цепь.

Все принципиальные и монтажные схемы типизированы и выполнены в виде схем: рельсовых цепей переезда переменного тока 50 или 25 Гц в зависимости от рода электрической тяги на участке, управления светофорной сигнализацией и автошлагбаумами, светофорной сигнализации, автошлагбаумов, щитка управления автошлагбаумами. Построение схем осуществлено с использованием штепсельных реле. Релейную аппаратуру размещают в шкафах типа ШРУ.

Принципиальные схемы управления светофорной сигнализацией и автошлагбаумами получают обозначения в зависимости от числа участков приближения в четном и нечетном направлении движения:

П -- два участка приближения в обоих направлениях;

П_ч -- в четном один, в нечетном два;

П_н -- в четном два, в нечетном один;

П_чи -- в четном за один от предыдущего переезда, в нечетном за два;

П_ни -- в нечетном за один от предыдущего переезда, в четном за два;

П_и -- в четном и нечетном за один от предыдущего переезда;

П₀ -- в нечетном за два, в четном одиночная сигнальная установка совмещена с переездом;

П₀₁ -- в нечетном за один, в четном одиночная сигнальная установка совмещена с переездом;

П_ои -- в нечетном за один от предыдущего переезда, в четном одиночная сигнальная установка совмещена с переездом;

П_с -- в нечетном и четном направлениях спаренная сигнальная установка совмещена с переездом.

Таблица 8.1 - Обозначение, тип и назначение реле, устанавливаемых на переезде

Принципиальная схема светофорной сигнализации имеет индекс С, автошлагбаума -- Ш; щитка управления -- ЩУ, рельсовых цепей -- РЦ50 и РЦ25.

Схема управления светофорной сигнализацией и автошлагбаумами при автоблокировке переменного тока 25 Гц показана в Приложении 8. Обозначение, тип и назначение реле, устанавливаемых на переезде, приведены в таблице 8.1.

Состояние цепей схемы соответствует установленному правильному направлению движения по нечетному пути перегона -- переезд открыт для движения автотранспорта. При свободном блок-участке 3--5 разрезная рельсовая цепь кодируется от светофора 3. От кодовых импульсов на переезде работает реле НИ, а его работу повторяет реле НТ. Путевое реле НП, включенное по схеме релейно-конденсаторного дешифратора, возбуждается и проверяет свободность рельсовой цепи за переездом. Через фронтовой контакт реле НП включается его повторитель НПТ. Притягивая якорь, реле НПТ замыкает цепь кодирования рельсовой цепи 5П.

Реле НТ, переключая свой контакт в этой цепи, производит трансляцию кодовых импульсов из рельсовой цепи 5Па в рельсовую цепь 5П. У светофора 5 в результате приема и дешифрации кода включается реле Ж и контролирует свободность блок-участка 3--5. Путем включения в цепь реле НТ контакта повторителя путевого реле НПТ обеспечивается включение непрерывного питания рельсовой цепи, если произойдет короткое замыкание изолирующих стыков на переезде.

Одиночная сигнальная установка 5 перед переездом имеет схему извещения на переезд за два участка приближения. От вступления поезда на второй участок приближения 7П у светофора 5 выключаются реле ИП и ИП1. Последнее, отпускай якорь, меняет полярность тока в цепи И1-ОИ1 для возбуждения реле НИП па переезде. Переключая контакт поляризованного якоря, реле НИП выключает реле НИП1, НКТ, НВ - и переезд закрывается. При извещении за один участок устанавливается перемычка, шунтирующая контакт поляризованного якоря реле НИП, и включение переездной сигнализации осуществляется нейтральным контактом реле НИП за один участок приближения.

В цепи реле НВ предусмотрена выдержка времени на закрытие переезда, если фактически длина участка приближения больше расчетной.

При вступлении поезда на первый участок приближения 5П у светофора 5 выключаются реле Ж, Ж1, Ж2. Последнее своими контактами размыкает цепь извещения, отчего выключается реле НИП на переезде. Отпуская якорь, реле НИП выключает свой повторитель ПНИП, а также вторично цепи реле НИП1 и НКТ. Отпуская якорь, реле ПНИП производит следующие переключения: включает цепь реле НИ1, работающего как повторитель реле НИ; отключает реле НП из цепи проверки импульсной работы реле НТ и подключает к цепи релейно-конденсаторного дешифратора проверки импульсной работы реле НИ1. За счет этого переключения реле НП и НПТ остаются в возбужденном состоянии и продолжают проверять свободность рельсовой цепи 5Па.

Защита от ложной свободное перегона при кратковременной потере шунта под поездом, движущимся по участку приближения, выполнена с помощью реле НИП1 и НКТ так же, как и в двухпутной автоблокировке постоянного тока.

В кодовой автоблокировке питание рельсовой цепи всегда подается навстречу движению поезда, а путевое реле включается с входного конца рельсовой цепи. При таком размещении путевых приборов на переезде нет путевого реле, которое могло бы фиксировать освобождение участка приближения и своевременно открывать переезд. Контроль освобождения участка приближения перед переездом осуществляется путем кодирования рельсовой цепи участка приближения вслед движущемуся поезду.

Включение кодирования вслед поезду начинается с момента вступления поезда на рельсовую цепь 5П. У светофора 5 через тыловые контакты реле И и Ж1 возбуждается реле ОИ, отчего замыкается цепь кодирования:

П--КЖ1 (КПТ)--О--Ж2--ПН--ПН--ОИ - ПДТ -- М. --ПДТ -- ДТ -- М.

Реле ПДТ и ДТ работают в режиме кода КЖ и посылают вслед уходящему поезду этот код. От вступления головы поезда на рельсовую цепь 5Па перестают работать реле НИ, НИ1, НТ, выключаются реле НП, НПТ и прекращается трансляция кодов из рельсовой цепи 5Па в рельсовую цепь 5П. Тыловыми контактами реле НПТ к рельсовой цепи 5П подключается реле НДИ. После полного освобождения переезда поездом реле ИДИ начинает работать в режиме КЖ, поступающего от светофора 5. Вслед за реле НДИ работает реле НДИ1, отчего через релейно-конденсаторный дешифратор возбуждается реле НДП, фиксируя освобождение переезда. Через фронтовой контакт реле НДП и тыловой контакт термоэлемента срабатывает реле НКТ, после чего включается обмотка термоэлемента. По истечении выдержки времени нагрева термоэлемента последовательно срабатывают реле НИП1, НВ и переезд открывается.

После полного освобождения всего блок-участка на переезде от кода КЖ начинают работать реле НИ и НИ1. Реле НИП и ПНИП остаются выключенными, так как цепь извещения разомкнута контактами реле Ж2 у светофора 5.

При импульсной работе реле НИ и НИ1 через релейно-конденсаторный дешифратор возбуждаются реле НП и затем реле НПТ. Тыловым контактом реле НПТ из рельсовой цепи 5П отключается реле НДИ. Фронтовым контактом реле НПТ включается цепь реле НТ, которое работает как повторитель реле НИ. В рельсовую цепь 5П начинают транслироваться коды из рельсовой цепи 5Па.

С обоих концов рельсовой цепи поступают коды КЖ, вырабатываемые трансмиттерами разных типов. В интервале кода КЖ у светофора 5 начинает работать реле И и через дешифратор возбуждаются реле Ж, Ж1, Ж2. Размыкая тыловой контакт, реле Ж1 выключает реле ОИ и прерывает цепь кодирования от светофора 5, после чего осуществляется нормальная трансляция кодов из рельсовой цепи 5Па в рельсовую цепь 5П. Фронтовыми контактами реле Ж2 замыкается цепь извещения, на переезде срабатывают реле НИП, ПНИП и все цепи управления переездной сигнализацией приходят в исходное состояние.

В схеме предусмотрена защита от исключения кратковременного закрытия переезда. С момента полного освобождения блок-участка, возобновления импульсной работы реле НИ, НИ1 и возбуждения реле НП, НПТ прекращается импульсная работа реле НДИ, НДИ1 и выключается реле НДП.

Необходимо, чтобы контакт реле НДП в цепи питания реле НИП1 разомкнулся позже, чем замкнутся контакты нейтрального и поляризованного якорей реле НИП. Для этого время на отпускание якоря реле НДП должно быть больше, чем интервал времени между моментом срабатывания реле НПТ и замыканием контактов реле НИП. Если это условие не будет выполнено, то при полном освобождении блок-участка переезд вновь закроется, а затем после выдержки времени термоэлемента вновь откроется.

Увеличение времени замедления на отпускание якоря реле НДП достигается тем, что в цепи конденсаторного дешифратора контакты реле НДИ1 включены так, что конденсатор емкостью 1200 мкФ получает заряд при импульсе кода в рельсовой цепи, а в интервале расходует накопленную энергию на реле и конденсатор емкостью 500 мкФ. В цепи конденсаторного дешифратора для реле НП включение контактов реле НИ1 сделано обратно, что обеспечивает минимальное замедление на отпускание путевого реле.

При изменении направления на неправильное переездная сигнализация не включается. На переездной установке при неправильном направлении движения и свободном состоянии блок-участка осуществляется трансляция импульсов из рельсовой цепи 5П в рельсовую цепь 5Па. Для переключения на неправильное направление движения производят настройку цепей схемы изменения направления, а затем возбуждение током обратной полярности реле Н у всех сигнальных установок автоблокировки.

Реле Н включает свой повторитель ПН, контакты которого выполняют все необходимые переключения цепей автоблокировки для неправильного направления движения. На сигнальной установке 3 замыкается цепь кодирования:

П--КЖ1 (КПТ)--ПН - 83--ПТ--М.--71--Т--72--М.--81--ПТ

Реле Т, постоянно работая в режиме кода КЖ, включает импульсное питание в рельсовую цепь 5Па. На переезде эти импульсы принимают и транслируют в рельсовую цепь 5П реле НИ, НТ. По цепи конденсаторного дешифратора возбуждается реле НП и вслед за ним реле НПТ.

У светофора 5 работает реле И и по дешифрирующим цепям возбуждаются реле Ж, Ж1, Ж2. Фронтовыми контактами последнего замыкается цепь извещения И1-ОИ1, на переезде возбуждены реле НИП, НИП1, НКТ, НВ и переезд находится в открытом положении.

При выходе поезда на рельсовую цепь 5Па прекращается импульсное питание и у светофора 5 выключается реле Ж, Ж1, Ж2. Через тыловые контакты реле И и Ж1 включается реле ОИ и замыкает цепь кодирования с релейного конца рельсовой цепи 5П. При свободном состоянии не менее двух блок-участков от светофора 5 замыкается цепь кодирования кодом З:

П--З1(КПТ)--ИП--ИП1--ПН--ОИ--ПДТ--М .-- ДТ -- М .-ПДТ

В рельсовую цепь 5П от преобразователя ДПЧ через контакты реле ПДТ и ДТ подается код З. У переезда импульсы кода принимает реле НДИ и включает свой повторитель НДТ, который совместно с трансмиттерным реле НДТИ транслирует коды в рельсовую цепь 5Па.

Во время импульсной работы реле НДИ и его повторителя НДИ1 через конденсаторный дешифратор возбуждается реле НДП, которое замыкает свой фронтовой контакт в цепи реле НИП1. С момента выключения реле Ж2 у светофора 5 его фронтовыми контактами выключается реле НИП на переезде и отпускает свой нейтральный якорь. Однако цепь его повторителя остается замкнутой фронтовым контактом ранее возбудившегося реле НДП и переезд остается открытым. При выходе головы поезда на рельсовую цепь 5П прекращается импульсная работа реле НДИ и последовательно выключаются реле НДИ1, НДП, НИП1, НКТ, НВ -- переезд закрывается.

С момента освобождения рельсовой цепи 5Па восстанавливается импульсная работа реле НИ, НИ1 и включаются реле НП, НПТ. Реле НТ начинает работать в режиме кода КЖ и посылать сигналы в рельсовую цепь 5П вслед поезду.

Освобождение рельсовой цепи 5П приводит к тому, что с обеих ее концов асинхронно подаются импульсы кода КЖ, вырабатываемые трансмиттерами разных типов. В интервалах кода КЖ, посылаемых от светофора 5, работает реле И у этого светофора и через 2--3 с через дешифрирующие цепи включаются реле Ж, Ж1, а затем Ж2.

Тыловым контактом реле Ж1 выключается реле ОИ. Последнее, отпуская якорь, размыкает цепь кодирования. С этого момента прекращается кодирование с релейного конца и сохраняется импульсное питание с питающего конца. Фронтовыми контактами реле Ж2 включается цепь для возбуждения реле НИП на переезде. Притягивая якорь, реле НИП включает реле НВ и переезд открывается.

Схема автоматической переездной сигнализации приведена в Приложении 8.

9. Аппаратура системы АЛСН

Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа (АЛСН).

Применяется как на однопутных, так и на двухпутных участках, оборудованных автоблокировкой. В этой системе связь между показаниями путевых и локомотивных светофоров непрерывно поддерживается в любой точке пути. Для передачи сигнальных показаний с пути на локомотив используется код числовой кодовой автоблокировки.

Локомотивный светофор в системе АЛСН дает четыре сигнальных показания: зеленый огонь - при приеме кодового сигнала З (три импульса в кодовом цикле); желтый огонь - при приеме кодового сигнала Ж (два импульса в кодовом цикле); желтый огонь с красным - при приеме кодового сигнала КЖ (один импульс в кодовом цикле); красный огонь - при отсутствии приема кодовых сигналов, если прекращению приема их предшествовали кодовые сигналы КЖ. Белый огонь на локомотивном светофоре включается, когда поезд вступает на боковой станционный путь, не оборудованный устройствами АЛСН.

Для безопасности движения АЛСН дополняется автостопом, а также устройствами контроля скорости и проверки бдительности машиниста.

Система АЛСН включает в себя путевые и локомотивные устройства. Путевые устройства передают кодовые сигналы в РЦ в зависимости от показаний путевых светофоров. Локомотивные устройства, осуществляющие с прием, дешифрирование и управление огнями локомотивного светофора, связаны с автоматическими тормозами поезда.

К локомотивным устройствам относятся:

- локомотивный приемник ЛП - состоящий из фильтра и усилителя УК 25/50. Фильтр ФЛ 25/75, имеющий две полосы пропускания частот, применяют при работе АЛСН на участках с электрической тягой переменного тока. Фильтр обеспечивает большое затухание для тягового тока частотой 50Гц и его гармонических составляющих.

- дешифратор ДКС1 - содержит реле счетной группы, сигнальные реле, реле соответствия, а также устройства проверки бдительности и контроля скорости.

- электропневматический клапан ЭПК-150 - предназначен для подачи машинисту предупредительного сигнала (свистка) о возможном автоторможении поезда до полной остановки, если машинист не подтвердит бдительность или превысит допустимую скорость.

Датчиком кодовых сигналов является трансмиттер КПТ. В зависимости от показания путевого светофора , определяемого положением сигнальных реле Ж и З, трансмиттерное реле подключается к шайбе З при зеленом, Ж при желтом и КЖ при красном огне путевого светофора.

От кодового трансформатора КТ через контакты трансмиттерного реле Т в РЦ навстречу поезду посылаются кодовые сигналы. Вокруг каждого рельса образуется переменное магнитное поле. Для приема кодовых сигналов из рельсовой цепи на локомотиве устанавливаются приемные катушки. В приемных катушках ПК1 и ПК2 индуктируется э.д.с. Импульсы тока далее проходят через полосовой фильтр Ф, от мешающего действия тягового тока и его гармонических составляющих, и усиливается усилителем У. От усиленных и выпрямленных импульсов тока работает импульсное реле усилителя, которое воздействует на дешифратор Д, расшифровывающий кодовые сигналы и включающий соответствующий огонь на локомотивном светофоре.

В качестве автостопа на локомотиве применен электропневматический клапан ЭПК, управляющий автотормозами поезда. Включение автостопа производится путем выключения ЭПК из электрической цепи дешифратора. Выключение происходит при смене на локомотивном светофоре на менее разрешающий, когда требуется от машиниста произвести торможение для снижения скорости или полную остановку поезда. Если такого не происходит, то через 6-7 с, то дешифратор через ЭПК воздействует на тормозную магистраль поезда, срабатывает автостоп и производится автоторможение поезда. Фактическая скорость поезда измеряется скоростемером С.

Структурная схема АЛСН приведена в Приложении 9.

10. Расчет рельсовой цепи

Общая схема замещения рельсовой цепи в нормальном режиме представлена на рисунке 10.1.

Рисунок 10.1 - Схема замещения рельсовой цепи

А-параметры питающего трансформатора, изолирующего трансформатора, дроссель-трансформаторов на питающем и релейном концах, а так же формулы по которым рассчитываются А-параметры рельсовой линии, в зависимости от ее длины и сопротивления изоляции даны в /2/.

Для того чтобы найти параметры четырехполюсников замещающих релейный и питающий концы (К, Н), необходимо перемножить матрицу питающего трансформатора с матрицей дроссель-трансформатора на питающем конце и матрицу изолирующего трансформатора с матрицей дроссель-трансформатора на релейном конце. В нормальном режиме расчет ведется с релейного конца, в сторону питающего. В курсовом проекте нам дано напряжение и ток на входе фильтра при рабочем напряжении на реле. Уравнение с первичной обмотки питающего трансформатора можно вычислить путем последовательного решения А-матриц четырехполюсников.

10.1 Исходные данные

1) ?_р.ц = 2000 м ? длина рельсовой цепи.

2) r_и = 1 Ом · км ? минимальное удельное сопротивление изоляции линии.

3) z = 0,5 Ом ? км ? удельное сопротивление рельсов при частоте ѓ = 25 Гц.

4) Z_вх.ф = 200 Ом ? входное сопротивление фильтра ФП-25, нагруженного путевым реле ИМВШ-110.

5) U_ф = 6 В; I_ф = 0,03 А ? напряжение и ток на входе фильтра при рабочем напряжении путевого реле U_р = 3,7 В.

6) К_в.н = 0,7 ? коэффициент надежного возврата путевого приемника.

7) R₀ = 200 Ом ? сопротивление ограничивающего реостата.

Параметры ПРТ:

А= ;

В= ;

С=;

Д=.

Параметры ДТ-1-150 (релейный конец):

А= ;

В= ;

С=;

Д=.

Параметры ДТ-1-150 (питающий конец):

А= ;

В= ;

С=;

Д=.

10.2 Предварительные расчеты

1) Определим вторичные параметры рельсовой линии:

(Ом),

(1/км).

2) Определим параметры всех четырехполюсников

Матрица параметров четырехполюсника Н имеет следующий вид

=

=

Матрица параметров четырехполюсника К:

=

=

3) Определим прямые и обратные входные сопротивления четырехполюсников Н и К

,

4) Определим коэффициенты затухания тока и напряжения и

= ,

10.3 Расчет нормального режима

1) Целью расчета является определение напряжения источника, при котором обеспечиваются требуемые напряжение и ток на входе фильтра.

Мощность не должна превосходить номинальной мощности преобразователя частоты S_Н = 100 ВА, т. е. должно выполнятся условие: < S_Н .

;

;

ВА

2) Определить коэффициент перегрузки реле по формуле:

,

.

10.4 Расчет шунтового режима

Расчет этого режима производится исходя из условия r_и = ?.

Шунтовая чувствительность на питающем конце:

где б_п = ? разность аргументов числителя и сопротивления ;

? аргумент числителя в уравнении (2.7);

? аргумент сопротивления ;

? приведенный коэффициент надежного возврата.

,

.

Требования шунтового режима выполняются при условии: R_шп ? 0,06 Ом.

Шунтовая чувствительность на релейном конце

где б_р = ? разность аргументов числителя и сопротивления .

,

.

В этом случае требования шунтового режима выполняются при условии R_ш.р ? 0,06 Ом.

10.5 Расчет контрольного режима

Исходя из основной схемы замещения и предварительных расчетов параметров цепи сопротивление передачи при контрольном режиме:

Критерий чувствительности к повреждению рельса для цепей с одноэлементными реле определяется выражением:

где I_ф ? ток на входе путевого фильтра при нормальном режиме.

Требования контрольного режима выполняются при условии К_к.п ? 1.

10.6 Расчет шунтового режима источника

Входное сопротивление короткого замыкания (КЗ) со стороны первичной обмотки ПТ:

Максимальный ток источника

Максимальная мощность источника, ВА,

,

Требования шунтового режима выполняются при условии .

10.7 Расчет режима автоматической локомотивной сигнализации (АЛС)

Сопротивление передачи основной схемы замещения при шунте на релейном конце:

При этом ток в конце линии

Требования режима АЛС выполняются при условии:

I_л ? I_л.н.

Нормативной величиной тока АЛС при электротяге переменного тока является I_л.н = 1,4 А.

Заключение

В курсовом проекте был рассмотрен ряд вопросов по проектированию и внедрению устройств числовой кодовой автоблокировки: расстановка светофоров, работа сигнальной точки, ограждение устройств на переезде, кодирование путей на станциях в маршруте приема и отправления, схемы увязки устройств АБ с ЭЦ.

Так как данная система широко распространена на сети железных дорог Российской Федерации, то полученные навыки будут полезны в дальнейшем.

Список используемой литературы

1. «Эксплуатационные основы устройств железнодорожной автоматики и телемеханики» И.М. Кокурин, Л.Ф. Кондратенко.

2. «Расчет и исследование отдельных элементов электрических рельсовых цепей» В.И. Цыганков.

3. «Автоблокировка, локомотивная сигнализация и автостопы» А.А. Казаков, Е.А. Казаков.

Приложение 1. Расстановка сигналов по кривой скорости

Приложение 2. Путевой план перегона

Приложение 3. Двухниточный план четной горловины

Приложение 4. Схема сигнальной точки (одиночная, спаренная)

Приложение 5.1. Схема кодирования рельсовой цепи в маршруте отправления

Приложение 5.2. Схема кодирования рельсовой цепи в маршруте приёма

Приложение 6. Схема смены направления движения

Приложение 7. Схема увязки станционных и перегонных устройств

Приложение 8. Автоматическая переездная сигнализация

Приложение 9. Структурная схема АЛСН

Размещено на Allbest.ru