Проектирование горловины железнодорожной станции с блочно-маршрутной релейной централизацией

Размещено на http://www.allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

Принятая на железных дорогах России аббревиатура СЦБ как нельзя лучше поясняет принципы работы систем, обеспечивающих безопасность движения поездов. Три категории - сигнализация, централизация и блокировка, воспринимаемые сегодня как неразрывная общность, первоначально развивались своими путями, и лишь необходимость оптимизации управления на железнодорожном транспорте свела их во второй половине позапрошлого столетия в единое целое.

Развитие средств ЖАТ происходило следующим образом. Первый семафор был установлен в 1841 г. на станции Нью Кросс Юго-Восточной железной дороги Англии. Теперь уже не человек с флажком, а установленный на высокой опоре (и потому хорошо видимый издалека) сигнальный знак давал разрешение на прибытие или отправление поезда. Однако вначале такие семафоры открывались после визуальной проверки необходимых условий безопасности работниками на путях, неверные действия которых контролировать техника не могла. За каждым стрелочным районом, а на интенсивных участках даже за каждой стрелкой, закреплялся один работник, ответственный за приготовление маршрута с использованием вверенных ему напольных устройств. Из-за этого на станциях была большая потребность в персонале, который к тому же часто совершал ошибки. Это приводило порой к тяжелым последствиям. Для сокращения количества рабочей силы и обеспечения более высокого уровня безопасности, а также ускорения подготовки маршрутов в середине позапрошлого столетия возникла идея управлять напольными устройствами с одного поста, т. е. создать централизацию стрелок и сигналов.

С сороковых годов XIX века стали использовать различные средства, чтобы сократить количество работников на станции, обслуживающих стрелки и сигналы. Наиболее интересным было предложение английского инженера Грегори о создании «сигнальных башен», где были сконцентрированы стрелочные и сигнальные рукоятки, соединенные тросами с напольными устройствами. Однако идея совместить в этих башнях централизацию и взаимозависимости, именуемые тогда термином «блокировка», пришла лишь в следующем десятилетии.

При создании систем блокировки на стене вывешивали панель с таблицей зависимостей, в которой указано положение стрелок. Стрелки переводились только при наличии двух ключей: плюсового и минусового положения. После перевода в необходимое положение стрелки запирали, соответствующий ключ изымали и доставляли на пост. Там его вывешивали на панели для контроля правильности подготовленного маршрута. Только после проверки дежурный по станции давал команду на движение поезда. Впервые такой способ проверки маршрута с единого поста был применен в 1843 г. на Юго-Восточной железной дороге в Англии. Его преимуществом было сосредоточение функций обеспечения безопасности движения в руках одного человека, а недостатком, как и прежде - отсутствие контроля над его действиями со стороны технических устройств.

Указанный недостаток уже через несколько лет был устранен системой ключевой зависимости, при которой для открытия сигнала также требовался ключ, механически связанный с положением стрелочных ключей на специальном стативе. После подготовки маршрута и установки в аппарат необходимых стрелочных ключей становилось возможным изъятие сигнального ключа. Запирание стрелочных ключей на период отсутствия сигнального исключало разблокирование маршрута до закрытия семафора.

Примером станционной блокировки с нецентрализованным управлением стрелками является ключевая зависимость Мелентьева, впервые примененная в 1909 г. на станции Павловск II и долгое время повсеместно использовавшаяся на железных дорогах СССР. Маршрут готовился стрелочником по указанию дежурного по станции. После ручного перевода и запирания стрелок ключи, фиксировавшие их положение, доставляли в аппарат стрелочного поста, расположенный в горловине станции. Получив информацию о подготовленном маршруте по телефону, дежурный по станции коммутировал цепи механизмов распорядительного и стрелочного постов. При этом блокировался перевод стрелок этого и враждебных маршрутов, и освобождалась сигнальная рукоятка. Поворот этой рукоятки позволял стрелочнику изъять ключ от сигнальной лебедки семафора и открыть сигнал. горловина станция железнодорожный безопасность

Впоследствии, с развитием систем автоматики, понятие «блокировка» стало больше тяготеть к перегонным системам, а при описании работы станционных устройств стали чаще использовать термин «замыкание».

В 1856 г. англичанин Саксби совместил на посту сигнализации, централизации и блокировки удаленное управление объектами с зависимостью между положениями стрелок и показаниями сигналов. Через четыре года инженеры Саксби и Фармер основали фирму «Saxby & Farmer», которая производила и поставляла посты механической централизации для железных дорог Англии, а затем и Европы. Первая механическая централизация в Германии была выпущена по ее лицензии и установлена в 1868 г. на станции Бёрсум возле Брауншвейга. Участвующие в ее отладке и пуске в эксплуатацию немецкие инженеры Шнабель и Хенниг стали впоследствии создателями нового поколения устройств централизации. В царской России применялись механические централизации как с жесткими, так и гибкими тягами. В 1884 г. на станции Саблино была введена в эксплуатацию первая российская система, автором которой являлся профессор Я.Н. Гордеенко.

Преимущество таких систем заключается в простоте и долговечности оборудования. Например, на железных дорогах Германии каждый четвертый из ныне действующих постов является механическим, многим из которых уже более ста лет. Не меньше их используется до сих пор и в США. Однако в СССР они не получили широкого распространения, и преобладавшие тогда нецентрализованные устройства быстро заменили на более современные электромеханические, а затем и релейные системы централизации.

Механические централизации требовали приложения значительной физической силы к управлению стрелками и сигналами и имели ограничения по управлению удаленными объектами от поста централизации: до 800 м для стрелок и до 1500 м для сигналов. Поэтому стали разрабатывать новые типы централизации, в которых зависимости сохранялись, а для управления объектами использовались вспомогательные источники энергии. Вначале был предложен гидравлический пост централизации фирмы «Schnabel & Henning», экспонировавшийся в 1873 г. на Всемирной выставке в Вене. Уже через несколько лет такие посты централизации получили широкое распространение в Европе.

С 1883 г. на железных дорогах США стали устанавливать пневматические системы централизации американской фирмы «Westing-house». Впоследствии они получили широкое распространение и в Европе. Главной проблемой при их внедрении в странах Старого света были более высокие требования безопасности, соответствующие европейским критериям. Первый пневматический пост централизации был установлен в 1898 г. на Большой Восточной железной дороге в Англии, а два года спустя - в Германии, недалеко от Дюссельдорфа.

Электромеханический пост системы Тейлора появился в 1891 г. в США. В этом же году на международной электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне фирма «Siemens & Halske» экспонировала разработанный для европейских железных дорог пост электромеханической централизации. В следующем году электрические стрелочные приводы для такого поста были испытаны на Венском железнодорожном узле, а в 1894 г. первый в Европе пост электромеханической централизации, с которого осуществлялось управление 25 стрелками и 11 сигналами, был принят в эксплуатацию на одной из станций в Чехии. В течение нескольких лет такие посты были установлены на крупных узловых станциях. В Англии первый пост электромеханической централизации был пущен в эксплуатацию в 1900 г.

На постах электромеханической централизации дежурный переводом рукояток, управляющих стрелочными приводами, задавал направление движения по станции. После завершения перевода стрелок (информация об их положении передавалась на пост посредством электрических сигналов) и механической проверки установленных зависимостей дежурный устанавливал маршрут и открывал сигнал. Для перевода стрелок нужно было механически повернуть рукоятку, которая блокировалась, если стрелка участвовала в маршруте.

На железных дорогах Франции применяли также посты электромеханической маршрутной централизации, в которых стрелки переводились в соответствии с маршрутом поворотом одной рукоятки. Такое техническое решение было прообразом современных устройств маршрутного набора и значительно сокращало время установки маршрута.

Разновидностью таких централизаций в СССР являлась система электрозащелочной централизации. На станции Харьков была смонтирована одна из крупнейших установок, позволившая маршрутизировать все маневровые передвижения и управлять 156 стрелками и 147 светофорами с одного поста. Эта система была удостоена в 1937 г. медали на выставке в Париже.

В США с 1920-х годов, а в СССР со следующего десятилетия получили распространение централизации, заменившие механические зависимости релейными. Первый релейный пост централизации в Советском Союзе был установлен в 1934 г. на станции Гудермес. Развитие релейных систем в Европе отставало. Так, полностью релейный пост централизации в Германии был пущен в эксплуатацию только в 1949 г. Развитие таких централизаций шло двумя путями. В СССР стали применяться реле первого класса надежности, с высокой степенью вероятности (1e10^-10~12) исключавшие залипание общего и фронтового контактов. Это позволяло без дополнительных проверок коммутировать ими ответственные цепи. Во многих европейских странах использовали более дешевые реле, а для фиксации отказов создавали сложные цепи проверок, невыполнение которых приводило релейные схемы в защитное состояние.

При создании электронных централизаций использовали полупроводниковую технику. Такие системы были распространены в СССР, ГДР и Японии. В нашей стране централизации с бесконтактным маршрутным набором вводились в эксплуатацию с 1964 г. В 1970-х годах часть релейных схем исполнительной группы пытались перевести на электронную элементную базу, но широко такие системы не применялись.

Совмещение современной микропроцессорной техники на уровнях управления поездной работой (где не существует понятие опасного отказа) с высоконадежными и безопасными релейными схемами в логике централизации и блоках управления напольными устройствами позволило создать гибридные релейно-процессорные централизации. Они расширили функциональные возможности систем электрической централизации и упростили передачу поездной информации на диспетчерский уровень. Такие централизации были распространены во Франции и России. В странах, где безопасность обеспечивали с помощью реле низших классов надежности, переходили от релейных систем сразу к микропроцессорным.

Применение компьютерной техники в конце прошлого столетия инициировало создание микропроцессорных централизаций (МПЦ), которые за последние годы стали приоритетными при внедрении на железных дорогах мира. В ряде стран ЕС доля управляемых этими системами напольных устройств уже превысила четверть их общего числа и с каждым годом увеличивается. Среди крупных стран только в СССР и США использовали диспетчерскую централизацию, управлявшую работой релейных постов станций. В большинстве стран Европы диспетчерское управление осуществлялось главным образом устными распоряжениями оператора, без средств технической поддержки. Внедрение МПЦ, позволяющей обмениваться информацией между станциями и диспетчерским центром по цифровому каналу, дало возможность перейти к полноценному диспетчерскому управлению линиями.

В настоящее время десятки фирм разных стран мира работают над созданием и развитием микропроцессорных централизации. Рассмотрим их общую структуру, а также основные проблемы при создании МПЦ и варианты решений, предложенные различными фирмами.



1. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНЦИИ

1.1 Однониточный план станции

Схематический план станции и таблицы зависимостей маршрутов, стрелок и светофоров являются основополагающими документами, которые служат базой для проектирования и эксплуатации системы ЭЦ. [Однониточный план станции 220204/2103 КП. 12. ВО]

При вычерчивании схематического плана станции не требуется соблюдения масштаба, однако относительное расположение на плане стрелочных переводов, предельных столбиков, сигнальных устройств и других объектов должно соответствовать действительному их взаимному расположению.

Все чертежи схематического плана станции должны выполняться в соответствии с единой системой конструкторской документации на элементы и устройства железнодорожной сигнализации, централизации и блокировки.

На схематическом плане станции показывают:

- специализацию и нумерацию приемоотправочных путей;

- расположение и нумерацию стрелок и светофоров;

- разбивку станции на изолированные участки;

- пост централизации;

- релейные и батарейные шкафы;

- маневровые колонки;

- трассу основных магистральных кабелей;

- поперечную ось станции;

- расстояния (ординаты) от поперечной оси станции до стрелок, светофоров, изолирующих стыков и предельных столбиков;

- пассажирские платформы.



1.2 Двухниточный план станции

Все чертежи двухниточного плана станции должны выполняться в соответствии с единой системой конструкторской документации на элементы и устройства железнодорожной сигнализации, централизации и блокировки. [Двухниточный план станции 220204/2103 КП. 12. ВО].

Основанием для составления проекта двухниточного плана станции служит схематический план станции.

Двухниточный план представляет собой схему полной изоляции станционных путей и стрелок, вычерченную в двухниточном изображении, на которой в условных обозначениях показываются:

- стрелки и пути с указанием электрифицированных;

- на приемоотправочных путях указывается направление приема;

- стрелочные электроприводы и светофоры;

- маневровые колонки, будки, посты и вышки;

- пассажирское здание, посты централизации, переездные будки, компрессорные и другие здания, в которые вводится кабель электрической централизации;

- релейные шкафы с указанием типа и батарейные шкафы с указанием количества устанавливаемых в них аккумуляторов;

- изолирующие стыки с обозначением негабаритных;

- стрелочные и электротяговые соединители;

- места установки дублирующих стыковых соединителей;

- путевые дроссель-трансформаторы;

- трансформаторные ящики;

- кабельные стойки рельсовых цепей;

- разветвительные муфты;

- основные трассы кабелей;

- места подключения отсасывающих фидеров;

- у поста ЭЦ и релейных шкафов кабели увязки с перегонами, воздушные линейные провода автоблокировки, кабельные ящики с указанием типа;

- высоковольтные линии в местах установки разъединителей и питающих трансформаторов с указанием их типа и мощности;

- переезды в пределах станции;

- направление кодирования автоматической локомотивной сигнализации;

- трубопроводы, силовые кабели, мосты, путепроводы, платформы и искусственные сооружения, влияющие на производство кабельных работ;

- расстояние от поста ЭЦ до объектов управления (ординаты).

1.3 Расчет кабельных сетей

Все путевые элементы электрической централизации (стрелочные электроприводы, светофоры, аппаратура рельсовой цепи и т.п.) соединяются с постовой аппаратурой кабелем.

Кабельная сеть ЭЦ имеет особенности, зависящие от вида централизации, рода тяги поездов и способа питания стрелочных электроприводов и светофоров.

В устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики применяют сигнально-блокировочные кабели с медными жилами, полиэтиленовой изоляцией, в пластмассовой (полиэтиленовой) оболочке. Для соединения электрических цепей постового оборудования рекомендуются кабели в негорючей поливинилхлоридной (ПВХ) оболочке.

В обозначениях марок кабелей первые две буквы СБ означают сигнально-блокировочный; следующие буквы обозначают материалы и количество защитных оболочек, далее указывается емкость кабеля и диаметр жил. Например, кабель СБВГ-7Ч2Ч0,9 - кабель марки СБВГ с числом пар 7 и диаметром жил 0,9мм. Марки кабелей, применяемые в железнодорожной автоматике: СБВГ, СБВБГ, СБВБбШ, СБПБбШв, СБЗПБбШв, СБПБбШп, СБПБГ, СБЗПБГ, СБПБ, СБЗПБ, СБПу, СБЗПу.

Напольная и внутрипостовая кабельные сети выполняются кабелями, имеющими медные жилы диаметром 0,9 мм, сечением 0,636 мм2, сопротивлением 28,8 Ом/км при 20є С на номинальное напряжение не менее 380 В переменного тока или 700 В постоянного тока (ранее применялись кабели с диаметром 1 мм, сечением 0,785 мм2 и сопротивлением 23,3 Ом/км).

Сигнально-блокировочные кабели выпускаются с простой и парной скруткой жил. Кабели с простой скруткой выпускаются емкостью 3, 4, 5, 7, 9, 12, 16, 19, 21, 24, 27, 30, 33, 37, 42, 48 и 61 жилы, а с парной скруткой - 1Ч2(2), 3Ч2(6), 4Ч2(8), 7Ч2(14), 10Ч2(20), 12Ч2(24), 14Ч2(28), 19Ч2(38), 24Ч2(48), 27Ч2(54), 30Ч2(60) жил.

Несимметричный кабель (с простой скруткой) может быть использован по условиям влияния емкости между жилами на контроль перегорания светофорной лампы при длине кабеля до 3 км.

Симметричные кабели парной скрутки обязательны к использованию при применении РЦ тональной частоты и в схемах питания огней управления светофоров переменным током при длине кабеля более 3 км.

При расстоянии более 4 км прямые и обратные провода питания ламп светофоров должны предусматриваться в разных кабелях.

Кабели могут прокладываться в грунте, в кабельных желобах, трубах и других видах кабельной канализации. В тоннелях кабели прокладываются по специальным металлическим конструкциям.

При прокладке кабеля под железнодорожными путями, при пересечениях с шоссейными и грунтовыми дорогами, проезжими частями улиц и тротуарами, в местах пересечения с подземными сооружениями и кабельными линиями, на пересечениях с водоотводными канавами, кюветами и ручьями, по мостам, при скальных грунтах, при высоком уровне грунтовых вод должны применяться железобетонные желоба, трубы и другие виды кабельной канализации.

При проектировании кабельных сетей должны предусматриваться необходимые мероприятия для защиты кабелей от механических повреждений, химической и электрической коррозии, а также от опасных и мешающих влияний электрической тяги в соответствии с действующими нормами и техническими условиями на прокладку кабеля.

При электрической тяге постоянного тока для защиты от электрокоррозии и при автономной тяге должны применяться, как правило, кабели в пластмассовой оболочке. Для защиты цепей СЦБ и связи от электромагнитного влияния тяговой сети переменного тока в необходимых случаях в соответствии с расчетом применяются кабели с металлической оболочкой и броней в полиэтиленовом шланге. Цепи, на которые влияние токов контактной сети не превышают допустимых норм, могут прокладываться в кабелях с пластмассовой оболочкой.

Вновь проектируемые сигнально-блокировочные кабели должны иметь запасные жилы. Запас жил должен предусматриваться в магистральных кабелях до разветвительных муфт, кабелях, идущих к более чем двум объектам, и кабелях длиною более 300 м. В кабелях длиною менее 100 м, идущих к отдельным приборам (светофор, трансформаторный ящик и т.п.), резервных жил не предусматривается. Сигнальные кабели должны иметь следующий эксплуатационный запас жил:

- в кабелях емкостью до 10 жил - одну запасную жилу;

- от 10 до 20 жил - две;

- свыше 20 - три.

При реконструкции устройств СЦБ допускается использовать весь запас жил в действующих кабелях.

При проектировании кабельных сетей составляется трасса кабеля, расставляются разветвительные и конечные муфты, рассчитываются длины и число жил кабеля для управления напольными объектами станции.

Кабельные сети проектируются по двухниточному плану станции, на котором расставлены светофоры, стрелочные привода, аппаратура рельсовых цепей, указаны их расстояния от поста ЭЦ (ординаты) и нанесена трасса кабеля.

Кабельная сеть светофоров и стрелочных приводов может проектироваться по однониточному плану.

Вся кабельная сеть электрической централизации разбивается на четыре группы:

- стрелочные электроприводы;

- светофоры;

- релейные трансформаторы рельсовых цепей;

- питающие трансформаторы рельсовых цепей.

1.3.1 Кабельная сеть стрелок

[Кабельная сеть стрелочных электроприводов 220204/2103.КП. 12. ВО]

Кабельная сеть стрелок включает цепи управления и контроля положения стрелок, автоматической очистки их от снега и электрообогрева контактов автопереключателей приводов.

Для пятипроводной схемы управления стрелочным электроприводом СП-6 с электродвигателем МСТ-03 при центральном питании напряжением 220 В взаимосвязь между максимально допустимой длинной кабеля и с числом используемых жил (диаметры 0,9 и 1,0 мм)

Р65

(1/9,1/11)

Значение в числителе соответствует диаметру жилы 0,9 мм, а в знаменателе 1,0 мм.

Например, для 1 стрелки:

Цепь управления и контроля положения - 10 жил

Цепь автоматической очистки от снега - 2 жилы

Цепь электрообогрева контактов автопереключателей - 2 жилы. Запишем в виде 10-2-2 всего 14 жил. По ГОСТу выбираем кабель с жильностью 16, в данном случае 2 жилы будут являться “запасными”. Запишем в виде 16(2).

1.3.2 Кабельная сеть сигналов

Кабельная сеть светофоров включает цепи входных, маршрутных и маневровых светофоров, световых маршрутных указателей, указателей скорости, а так же релейных шкафов входных светофоров.

В соответствие с электрическими схемами включения выходных и маневровых светофоров к каждой из лампочек проводится по одному прямому проводу. Обратные провода объединяются: у маневровых светофоров - обоих (белого и синего) огней, у выходных светофоров - отдельно для разрешающих (зеленого и желтого) и красного и белого огней.

В целях повышения надежности работы ЭЦ на станции, как правило, между релейным шкафом входного светофора и постом ЭЦ прокладывается отдельный кабель. Вследствие небольших токов, протекающих в цепи сигнальных трансформаторов, дублирование жил светофорных кабелей не требуется, так как длина их меньше 4-х км. Так же не требуется дублирование жил между релейным шкафом и входным светофором, так как располагаются они в непосредственной близости друг с другом и потери напряжения очень малы.

[Схема кабельных сетей светофоров 220204/2103.КП. 12. ВО].

1.3.3 Кабельные сети рельсовых цепей

В рельсовых цепях переменного тока 25 Гц с фазочувствительным реле ДСШ-13, преобразователь частоты ПЧ 50/25 и путевые реле размещаются на посту ЭЦ, а питающие и релейные трансформаторы - в путевых ящиках непосредственно у рельсов. Для связи их с постом ЭЦ кабельная сеть строится отдельно для питающих и релейных трансформаторов. Благодаря прокладке проводов этих цепей в разных кабелях надежно исключается возможность воздействия на путевые реле токов посторонних цепей.

Питание РЦ производится напряжением 220 В по отдельным лучам. В эти лучи объединяются определенные группы питающих трансформаторов так, что бы в случае нарушения питания одного луча выводилось из действия возможно меньшее число маршрутов. Однако при этом необходимо помнить, что общий ток нагрузки одного луча не более 1,2 А.

При построении кабельной сети релейных трансформаторов их провода не разрешается совмещать с другими кабельными сетями. Для каждого релейного трансформатора предусматривается два отдельных провода, которые обычно не дублируются, поскольку предельная длина кабеля между путевым реле и релейными трансформаторами без дублирования жил составляет 3 км.

[Кабельная сеть рельсовых цепей 220204/2103.КП. 12. ВО]

1.4 Схема размещения блоков по плану станции

[Схема размещения блоков по плану станции 220204/2103 КП. 12. ВО]

В системе блочной маршрутно-релейной централизации (БМРЦ) схемы наборной и исполнительной групп реле строятся по плану станции. Вся релейная аппаратура БРМЦ размещается в типовых блоках.

Маршрутный набор сокращает действия ДСП при установке сложного маршрута до нажатия, как правило, только двух кнопок. При этом соответствующие блоки маршрутного набора фиксируют последовательность нажатия кнопок, определяют направление и род задаваемого маршрута, воздействуют на кнопочные узлы промежуточных сигналов, расположенных по трассе маршрута, формируют команды на перевод стрелок, контролируют соответствие положения стрелок задаваемому маршруту.

Исполнительная группа блоков выполняет команду маршрутного набора и осуществляет контроль положения стрелок, свободности секции маршрута, замыкания и размыкания маршрутов, перевод стрелок и открытия сигналов.

Построение функциональных схем наборной и исполнительной групп заключается в расстановке блоков по плану станции.

Блоки наборной группы имеют следующее назначение:

• НПМ - управляет поездным или совмещённым с моневровым светофором, применяется так же для фиксации конца маршрута;

• НСОХ2 - управляет двумя одиночными стрелками;

• НСС - управляет спаренными стрелками;

• НН - определяет направление и род устанавливаемого маршрута.

В исполнительной группе используются следующие блоки:

• В1 - выходного светофора, совмещённого с маневровым на станциях, расположенных на участках с трёхфазной автоблокировкой;

• ВД - дополнительный блок, применяемый совместно с В1 и блоком входного светофора Вх;

• МШ - маневрового светофора с бесстрелочного участка или приёмо-отправочного пути, не имеющего выходного светофора;

• СП - стрелочного изолированного участка;

• УП - бесстрелочного изолированного участка;

• П - приёмо-отправочного пути;

• С - контроля положения стрелки;

• ПС - стрелочно-пусковой блок, управляющий переводом двух спаренных, двух одиночных или одной одиночной и спаренной стрелок;

Блок СП устанавливается один на стрелочную секцию, причём в такой точке, которая пересекалась бы всеми возможными передвижениями через эту секцию.

1.5 Наборная группа БМРЦ

[Наборная группа БМРЦ 220204/2103 КП. 12. ВО]

Схемы блочной маршрутно-релейной централизации монтируются из отдельных закрытых блоков, в которых скомплектованы типовые схемные узлы.

Основные схемы установки, замыкания и размыкания маршрутов получаются путем набора и соединения между собой типовых блоков управляемых и контролируемых объектов электрическими цепями в соответствии с функциональной схемой размещения блоков, составленной по плану путевого развития. Для каждого объекта управления и контроля предусматривается установка блока соответствующего типа.

Назначение блоков маршрутного набора

Аппаратура БМРЦ подразделяется на наборную (маршрутный набор), исполнительную группу (схемы установки и размыкания маршрутов) и схемы управления и контроля напольными объектами.

Блоки наборной группы. Схемы наборной группы БМРЦ предназначены для реализации маршрутного способа управления стрелками и светофорами.

НПМ - для управления входным, выходным и маршрутным светофором; одновременно используется для маневрового светофора с участка пути за входным светофором, а т.ж. для конечной поездной кнопки;

НМI - блок управления одиночным маневровым светофором, расположенном на границе двух изолированных стрелочных участков; применяется также для вариантной кнопки;

НМIД - один на 6 блоков НМ1, содержит 6 кнопочных реле повторителей кнопок управления;

НМIIП - блок управления маневровым светофором, разрешающем передвижение из централизованной зоны, а также для одного из двух маневровых светофоров с участка пути или одного из двух маневровых светофоров в створе;

НМIIАП - применяется совместно с блоком НМIIП для второго светофора с участка пути или светофора в створе;

НСОx2 - для управления двумя одиночными стрелками;

НСС - для управления спаренными стрелками;

НН - для фиксации типа и направления задаваемых маршрутов (блок направлений);

БДШ-20 - для включения угловых кнопочных реле в блоках НСС; содержит схемы диодной развязки.

Назначение и зависимости, проверяемые в схемах маршрутного набора (схемы реле кнопочных, угловых кнопочных, автоматических кнопочных, направлений, противоповторных, вспомогательных промежуточных и конечных, стрелочных управляющих, соответствия, вспомогательного управления, исключения предварительного задания враждебных маршрутов, отмены маршрутов).

Фиксация начала, типа и направления маршрута.

Одна и та же кнопка пульта управления может быть начальной и конечной, а при наличии вариантных маршрутов кнопки маневровых светофоров могут использоваться в качестве вариантных. Поэтому в системе БМРЦ предусматривается установка блока направлений НН, который для каждого маршрута определяет его начало, вид (поездной или маневровый) и направление движения (нечетное или четное). Для этого контакты кнопочных реле, управляющие блоком НН, делят на четыре группы в зависимости от вида и направления маршрутов: нечетные поездные (провод ВН), четные поездные (ВЧ), нечетные маневровые (ВНМ) и четные маневровые (ВЧМ). Нажатием первой кнопки в каждой из групп включается соответствующее реле направления П, О, ПМ и ОМ. Реле П и О включаются непосредственно контактами кнопочных реле, реле ПМ и ОМ - через вспомогательные реле ВПМ и ВОМ.

Поездные реле направлений П или О после срабатывания блокируются через контакты кнопочных реле трех других групп, а маневровые ПМ или ОМ - через контакты кнопочных реле другой маневровой группы, т.к. при установке маневровых маршрутов поездные кнопочные реле не работают. Это обеспечивает надежное удержание якоря включенного реле направления притянутым при нажатии любой кнопки до окончания работы схемы по установке данного маршрута и отпускания кнопок (провода ВО1 и ВО2).

Контактами включившегося реле направления подается плюс питания П через контакт реле отмены набора ОН в шины направления Н, Ч, НМ или ЧМ, а с шин ТН, ТЧ, ТНМ или ТЧМ этот полюс снимается. Включение реле направления отражается индикацией на табло в виде стрелок с зеленой (при задании поездных маршрутов) или белой (при маневровых маршрутах) полосой.

Реле ВУ, ВУ1, НВВ и ЧВВ используются в режиме вспомогательного управления при неисправности схем маршрутного набора. В этом режиме при нажатии второй (конечной) кнопки включается реле КПН, подавая полюс питания М вспомогательного управления ИН, ИЧ, ИНМ или ИЧМ. Реле КПН используется для отключения полюса питания ПКУ при задании вариантных маршрутов, когда нажимается вторая (вариантная) кнопка. Этим предотвращается задание основного маршрута вместо вариантного.

Схема маршрутного набора. Такие схемы строятся, соединяя блок наборной группы четырьмя электрическими цепями, топологически отображая план станции:

1 - кнопочных реле НКН и КН;

2 - автоматических кнопочных реле АКН;

3 - управляющих стрелочных реле ПУ, МУ;

4 - схема соответствия СС. Для коммутации этих цепей используются управляющие стрелочные реле ПУ, МУ, противоповторные реле ОП, ПП и МП, вспомогательные промежуточные реле ВП, вспомогательные кнопочные реле ВК и ВКМ.

1.5.1 Схема кнопочных реле КН

Кнопочные реле. Реле НКН и КН устанавливаются в наборных блоках, управляющих светофорами, и включаются при нажатии соответствующих кнопок на пульте управления.

Блок НПМ содержит два кнопочных реле: НКН, которое включается при нажатии поездных кнопок, и КН, срабатывающее при нажатии маневровых кнопок.

Кнопочные реле блока НМI включаются через дополнительное кнопочное реле К блока НМIД.

После отпускания соответствующих кнопок включаются цепи самоблокировки реле КН и НКН и выключаются при размыкании тыловых контактов реле ПУ, МУ, находящихся в соседних блоках НСС или НСОx2, по первой цепи межблочных соединений.

Противоповторные реле. Реле ОП, ПП блока НПМ и реле МП блоков НМI, НМIIП и НМIIАП предназначены для однократного включения контрольно-секционных КС и сигнальных С реле исполнительной группы. Противоповторные реле включаются в тех блоках, в которых поездная или маневровая кнопка была нажата в качестве начальной.

До открытия соответствующего светофора противоповторные реле получают питание по цепи самоблокировки через тыловые контакты сигнальных реле и выключаются при их срабатывании.

Вспомогательные кнопочные реле. Реле ВК и ВКМ блока НПМ и реле ВКМ блоков НМI, НМIIП и НМIIАП обеспечивают подачу питания в цепи реле АКН, ПУ и МУ, СС схем маршрутного набора. Реле ВКМ включают конечные маневровые реле КМ в соответствующих блоках исполнительной группы. Вспомогательные конечные реле включаются в тех блоках, в которых поездная или маневровая кнопка была нажата в качестве конечной.

До замыкания маршрута вспомогательные конечные реле ВК и ВКМ получают питание по цепи самоблокировки через фронтовые контакты замыкающих реле последней секции маршрута и лишаются питания при их выключении.

Управляющие стрелочные реле. Реле ПУ и МУ устанавливаются в наборных блоках НСОx2 и НСС и служат для перевода ходовых и охранных стрелок по трассе маршрута.

Управляющие стрелочные реле включаются в третью цепь межблочных соединений последовательно в пределах одного элемента маршрута, расположенного между двумя соседними кнопками.

Управляющие стрелочные реле ПУ и МУ включаются после задания маршрута в результате размыкания фронтовых контактов замыкающих реле З, которые выключают цепь самоблокировки реле ВК, ВКМ и ВП.

Угловые кнопочные реле. Реле УК устанавливаются в блоках НСС и предназначены для выбора трасы основного маршрута. Эти реле включаются контактами кнопочных реле тех кнопок, которые, во-первых, расположены по плану станции относительно данного съезда со стороны перегона и, во-вторых, по этому съезду возможна установка маршрута по его минусовому положению. Топологически контакты реле УК в острых углах схем реле АКН, которые соответствуют углам плана станции, образованным съездом и прямым путем при движении со стороны перегона. Это позволяет устанавливать маршрутпо обоим положениям стрелок съездов. Для исключения обходных цепей реле УК получает питание через диоды блока БДШ.

1.5.2 Схема автоматических кнопочных реле АКН

Автоматические кнопочные реле. Реле АКН устанавливаются в наборных блоках НМI и НМIIАП. Они предназначены для автоматического перевода стрелок в маршрутах, содержащих два и более элементов, т.е. в маршрутах, которые кроме начальной и конечной, имеют промежуточные кнопки.

Реле АКН, срабатывая, замыкает цепь включения кнопочных реле НКН и КН в промежуточных наборных блоках.

Вспомогательные промежуточные реле. Реле ВП устанавливаются в наборных блоках НМI, НМIIП и НМIIАП. Они предназначены для подачи полюса питания в цепи управляющих стрелочных реле ПУ и МУ на границах элементов.

Реле ВП в указанных блоках срабатывают, если мимо данного маневрового светофора устанавливается поездной маршрут, либо маневровый противоположного направления.

1.5.3 Схема стрелочных управляющих реле

Стрелочные управляющие реле дают команду на перевод стрелок. К ним относится:

ПУ - плюсовое управляющее реле;

МУ - минусовое управляющее реле.

Реле ПУ, МУ устанавливаются в блоках НСО и НСС. Схема включения этих реле осуществляется по третьей цепи маршрутного набора.

Реле ПУ, МУ нормально находятся без тока и срабатывают после того, как сработают реле ОП и ВК.

Включение стрелочных управляющих реле контактами противоповторных и вспомогательных реле, а не контактами кнопочных реле производится для того, чтобы сброс кнопочных реле контактами ПУ, МУ происходил после надежного включения противоповторных и вспомогательных реле, возбуждаемых кнопочными реле.

1.5.4 Схема соответствия

Схема соответствия является четвертой цепью маршрутного набора и служит для включения начальных реле в исполнительной группе и проверки соответствия фактического положения стрелок и команды на их перевод. Соответствие проверяется замыканием контактов ПУ-ПК и МУ-МК.

Необходимость в схеме соответствия вызвана тем, что задание на перевод стрелок и задание на открытие светофора выдаются одновременно. Поэтому при отсутствии указанной схемы маршрут мог установиться по тем положениям стрелок, которые сохранились от предыдущего маршрута.

1.6 Исполнительная группа БМРЦ

Блоки исполнительной группы. Схемы исполнительной группы предназначены для установки, замыкания, размыкания и искусственной разделки маршрутов с проверкой условия безопасности движения поездов.

ВI - выходного светофора, совмещенного с маневровым, при трехзначной сигнализации;

ВД - дополнительный блок управляет выходным светофором и устанавливается совместно с блоком ВI;

П - контроля состояния и отсутствия враждебных маршрутов на приемоотправочном пути;

СП - контроля состояния, замыкания и размыкания стрелочной секции;

С - контроля положения стрелки;

МI - одиночного маневрового светофора, расположенного на границе двух стрелочных изолированных участков;

МII - маневрового светофора, расположенного в створе со светофором встречного направления; применяется также для светофора из централизованной зоны;

МIII - маневровый светофор с участка пути в горловине станции, а т.ж. маневрового светофора со специализированного приемоотправочного пути;

СП - содержит 7 реле: контрольно-секционное КС, маршрутные 1М, 2М, замыкающие искусственной разделки РИ, разделки Р, стрелочно-путевое СП1.

С - содержит 3 реле: плюсовое и минусовое контрольные ПК, МК, реле взреза ВЗ.

МI, МII - содержат по 7 реле: контрольно-секционное КС, конечно-маневровое КМ, начальное Н, сигнальное С, реле отмены ОТ, известитель приближения ИП, огневое О.

МIII - содержит 6 реле: КС, Н, С, ОТ, ИП, О.

ВI - содержит 4 реле: сигнальное С, сигнальное реле маневрового светофора МС, линейное сигнальное реле ЛС, огневое О.

ВД - содержит 7 реле: контрольно-секционное КС, замыкающее З, начальное маневровое НМ, начальное Н, реле отмены ОТ, отмены набора ОН, известитель приближения ИП.

Назначения и зависимости, проверяемые в схемах исполнительной группы (схемы реле начальных, конечных, контрольно-секционных, сигнальных, маршрутных, замыкающих, отмены маршрутов, размыкания маневровых маршрутов при угловых заездах, искусственного размыкания (с разделки) изолированных участков).

1.6.1 Схема контрольно-секционных реле

[Cхема контрольно-секционных реле 220204/2103 КП.12.ВО]

Контрольно-секционные реле: устанавливаются на каждую изолированную секцию, предназначены для проверки условий Б.Д., при которых можно установить маршрут. В задаваемом маршруте реле КС включаются последовательно, образую первую цепь межблочных соединений исполнительной группы.

В цепи КС проверяются:

* свободность ходовых стрелочных секций контактами стрелочно-путевых реле СП в блоке СП;

* свободность бесстрелочных секций;

* наличие контроля крайнего положения стрелки; правильное положение охранных стрелок, свободность негабаритных стрелочных секций контактами реле ВЗ в блоках С;

* плюсовое или минусовое положение стрелки фронтовыми и тыловыми контактами реле ПК, МК в блоках С, совместно с фронтовыми контактами реле ВЗ;

* отсутствие размыкания маршрута тыловыми контактами реле разделки Р в блоках СП;

* отсутствие задания враждебных маршрутов в данной горловине станции, в которой устанавливается маршрут, тыловыми контактами начальных реле Н, ОН и конечных маневровых реле КМ в сигнальных блоках ВД, МI, МII, МIII.

Маршрутные реле. Реле 1М и 2М предназначены для замыкания секций на трассе маршрута, а т.ж. для их размыкания при движении состава по маршруту в случае отмены или искусственной разделки маршрута.

На каждую секцию предусматривается два маршрутных реле.

В системе БМРЦ используется секционное размыкание маршрута, т.е. размыкание секций происходит поочередно, по мере их освобождения хвостом подвижного состава. Для защиты от ложного размыкания, каждая секция (кроме первой за светофором) размыкается с проверкой размыкания предыдущей секции, занятия подвижным составом данной секции, освобождения данной секции и занятия следующей. Первая секция размыкается с проверкой последних трех условий.

1.6.2 Схема сигнальных реле

[Cхема сигнальных реле 220204/2103 КП.12.ВО]

Сигнальные реле. Схема реле С и МС предназначена для управления сигнальными показаниями поездных и маневровых светофоров с проверкой условий Б.Д. поездов.

В основной цепи реле С проверяется:

* включение контрольно-секционных реле, расположенных в блоке открываемого светофора, а также в блоках СП по трасе маршрута;

* фактическое замыкание маршрута тыловыми контактами реле 1М, 2М, З в блоках СП и ВД;

* отсутствие искусственной разделки тыловыми контактами реле РИ в блоке СП.

Реле разделки. Реле Р размещается в блоках СП и предназначены для размыкания секций маршрута при его отмене или искусственной разделке.

При отмене маршрута реле Р соединяются между собой последовательно, образуя шестую цепь межблочных соединений в пределах отменяемого маршрута.

1.6.3 Схема маршрутных и замыкающих реле

[Cхема маршрутных и замыкающих реле 220204/2103 КП.12.ВО]

Маршрутные и замыкающие реле предназначены для замыкания стрелок в маршруте, а также для их размыкания после освобождения подвижным составом изолированных секций или при отмене маршрута.

Особенности замыканий и размыкания в БМРЦ.

1. При установке маршрута происходит окончательное замыкание независимо от того, присутствует или отсутствует поезд на участке приближения;

2. Размыкание маршрута происходит посекционно по мере освобождения поездом изолированных участков.

Схема маршрутных реле строится по плану станции и состоит из 3, 4 и 5 цепей межблочных соединений.

На границе изолированных участков, т. е. в местах расположения изолирующих стыков, происходит транспозиция третьей и четвертой цепи для того, чтобы использовать одни и те же контакты при размыкании маршрутов обоих направлений.

Размыкание секций происходит в два этапа.



Рисунок 1 - Этапность размыкания секций

1. Проверяется размыкание предыдущей секции и занятие данной секции (третья и четвертая цепи);

2. Проверяется освобождение данной секции и занятие следующей (пятая цепь).

Для фиксации этих двух этапов применяются два маршрутных реле 1М и 2М на каждую изолированную секцию или участок пути в горловине станции, установленные в блоках СП и УП.

Кроме того, на каждую стрелочную секцию для непосредственного замыкания стрелок в маршруте в блоке СП устанавливается замыкающее реле З, являющееся общим повторителем двух маршрутных реле. В блоке ВД входных и выходных сигналов устанавливается реле З, которое является повторителем замыкающего реле первой секции за сигналом. Если к одной стрелочной секции примыкает несколько путей, то реле З одного сигнального блока включается через контакт замыкающего реле данной стрелочной секции, для второго блока - через контакт реле З первого сигнального блока, для третьего блока - через контакт реле З второго сигнального блока и т. д.

Схемы маршрутных реле 1М и 2М абсолютно симметричны.

Нормально маршрутные и замыкающие реле находятся под током по цепям самоблокировки через собственные контакты и тыловые контакты реле КС.

Маршрутные реле имеют две обмотки:

- верхняя обмотка связана с цепями межблочных соединений. По этой обмотке происходит включение маршрутных реле;

- нижняя обмотка используется для самоблокировки реле.

При задании маршрута после включения контрольно-секционных реле обрываются цепи самоблокировки и цепи включения маршрутных реле. Реле 1М и 2М выключаются и выключают замыкающее реле.

Размыкание секций в маршруте при движении поезда происходит поочередным включением маршрутных реле, причем очередность их включения зависит от направления движения.

При движении слева направо первым срабатывает реле 1М, вторым - 2М, а при движении в другом направлении наоборот.

Первое по направлению маршрутное реле включается с проверкой:

- тыловым контактом путевого реле - вступления поезда на данную

секцию;

- фронтовыми контактами реле 1М и 2М - размыкания предыдущей секции.

Если секция является первой за сигналом, то первое по ходу маршрутное реле включается через тыловой контакт реле КС сигнального блока.

Второе по направлению маршрутное реле включается с проверкой:

- фронтовым контактом путевого реле - освобождение данной секции;

- тыловым контактом путевого реле следующей по направлению секции - вступление поезда на следующий изолированный участок.

1.6.4 Схема реле разделки

[Cхема реле разделки 220204/2103 КП.12.ВО]

Реле разделки Р устанавливаются по одному в блоках СП и УП и включаются между собой последовательно по плану станции, образуя шестую цепь межблочных соединений исполнительной группы БМРЦ.

Реле разделки Р совместно со схемами реле ОТ и выдержки времени производит автоматическую отмену маршрутов, а совместно с реле РИ искусственное размыкание.

Выделение части цепи для отмены маршрута производится контактами начальных и конечных реле. Как и все цепи схем электрической централизации, цепь реле Р соединена контактами начальных и конечных реле маневровых блоков для отмены поездных маршрутов.

При отмене поездного маршрута для большей надежности схема реле разделки имеет двухполюсное отключение.

Реле разделки имеют замедление необходимое для надежного включения маршрутного реле.

Реле ОКС устанавливается для участков приближения к станции на стативах свободного монтажа и в блоке приемо-отправочного пути. Реле ОКС имеет замедление на отпадание для того чтобы маршрутные реле надежно встали под ток т.е. чтобы не произошло преждевременное размыкание цепи реле разделки.

В цепь реле разделки со стороны конца отменяемого маршрута устанавливаются балластные сопротивления служащие для ограничения тока в цепи при малом количестве реле Р.

В начало схемы подаются полюса ППВ и ПОВ, которые включаются контактами исполнительного реле после выдержки времени. В конце схемы включается полюс МОПВ, контактами повторителя исполнительного реле блоков выдержки времени.

В маневровых маршрутах со стороны конца схемы реле Р полюс питания М нормально подключен, т. е. эта схема имеет однополюсное включение, как и большинство постовых схем.

В поездных маршрутах схема включения реле разделки для больших гарантий надежности имеет двухполюсное отключение. В конце схемы полюс питания МОПВ подключается при отмене поездных маршрутов после выдержки времени контактами повторителей исполнительных реле ПВ и ОВ. В начале схемы полюс питания ПОВ, ПМВ и ППВ подключается после выдержки времени для отмены соответственно маршрута при свободном участке приближения, отмены маневрового и поездного маршрутов при занятом участке.

1.7 Схема управления стрелкой

[Cхема управления стрелкой 220204/2103 КП.12.ВО]

Двухпроводная схема управления стрелкой предназначена для управления электроприводом СП-6М с электродвигателем постоянного тока типа МСП.

Двухпроводная схема управления стрелочным приводом постоянного тока с центральным питанием цепей получила широкое распространение. Управление и контроль положения стрелки ведутся с использованием стрелочного блока типа ПС - 220 (ПС-110), в котором помещены два комплекта реле: ППС, НПС и ОК. В контрольной цепи включен трансформатор Тр, с выхода которого снимают напряжение 165 В, конденсатор емкостью 10 мкФ, резистор сопротивлением 1000 Ом. Блок рассчитан для управления двумя одиночными и спаренными стрелками. В схеме применяются штепсельные реле типов НШ и КШ. В двухпроводной схеме применены следующие реле и кнопки:

НПС - нейтральное пусковое стрелочное реле для подключения к линейным проводам батареи 220 В (РП, РМ) и контроля протекания рабочего тока при переводе;

ППС - поляризованное пусковое стрелочное реле, изменяющее направление тока в линейных проводах рабочей цепи;

Р - реверсирующее реле поляризованного типа, осуществляющее через контакты автопереключателя подключение к линейным проводам обмоток стрелочного двигателя для изменения направления его вращения;

ОК, ПК и МК- общее контрольное, плюсовое и минусовое контрольные реле для контроля трех положений стрелочного привода: двух крайних и промежуточного;

ВЗ - реле контроля крайних положений стрелочного привода;

З - замыкающие реле (в схеме участвует контакт этого реле) для отключения пусковых реле при установленном с участием данной стрелки маршруте;

СП - стрелочное реле (в схеме участвует контакт этого реле), исключающее возможность перевода стрелки при наличии на ней подвижного состава;

СК - стрелочный коммутатор для индивидуального управления стрелками с пульта управления ЭЦ;

ПУ, МУ - плюсовое и минусовое управляющие реле для управления стрелкой при маршрутном переводе стрелок с пульта управления ЭЦ путем нажатия кнопок начала и конца маршрута;

Д, СМУ, МИ - децентрализующее, стрелочное управляющее и исключающее реле для управления стрелкой, переданной на местное управление с маневровой колонки;

ВГ - вспомогательная кнопка, устанавливаемая на пульте управления для перевода стрелки при выключении питания рельсовой цепи стрелочного изолированного участка.

При маршрутном управлении при переводе стрелки в минусовое положение возбуждается реле МУ блока НСО и образуется цепь включения реле НПС (НМП-0,2/220), проходящая через контакты реле СП и З. Возбуждаясь, реле НПС притягивает якорь и тыловыми контактами отключает контрольную цепь, отчего выключается реле ОК (КМ-3000) и ПК, контроль плюсового положения стрелки теряется. Фронтовыми контактами реле НПС включается рабочая цепь и одновременно цепь тока обратной полярности для реле ППС (ПМП-150/150). Реле ППС, переключая контакты поляризованного якоря, меняет полярность линейной цепи Л1, Л2 и одновременно отключает цепь возбуждения реле НПС. Данное реле продолжает удерживать якорь притянутым за счет замедления, создаваемое конденсатором емкостью 500 мкФ.

С момента переключения поляризованного якоря реле ППС создается цепь тока обратной полярности для реверсирующего реле Р (ППРЗ-5000) и оно, переключая поляризованный якорь, полностью замыкает рабочую цепь.

В этой цепи последовательно с двигателем Д электропривода включена удерживающая обмотка реле НПС и оно продолжает удерживать якорь притянутым за счет рабочего тока перевода стрелки.

После полного перевода стрелки размыкаются контакты 11-12 АП и отключают двигатель Д. В линейной цепи остаются последовательно включенными реле НПС и Р. За счет большого сопротивления обмоток реле Р ток в цепи НПС снижается до значения 0,013-0,15А и последнее отпускает якорь. Фронтовыми контактами реле НПС размыкается рабочая цепь, а тыловыми замыкается контрольная цепь.

При минусовом положении стрелки через реле ОК от трансформатора Тр проходят отрицательные полуволны переменного тока, а положительные по линейной цепи замыкаются через контакты 21-22 АП и 23-24 АП и выпрямительный столбик ВС. Реле ОК, срабатывая от постоянной составляющей тока обратной полярности, переключает поляризованный якорь и притягивает нейтральный. Через переведенные контакты поляризованных якорей реле ППС и ОК, и фронтовой контакт нейтрального якоря реле ОК включается реле МК, чем контролируется минусовое положение стрелки.

...