Оборудование промежуточной станции устройствами блочно-маршрутной релейной централизации

Назначение этих схем следующее:

- Схема контрольно-секционных реле КС.

- Схема сигнальных реле С.

- Схемы частично используются для подпитки маневровых сигнальных реле.

- Схема разделки Р, осуществляет автоматическую отмену использованного маршрута, а также разделывает неиспользованную часть маршрута при угловых заездах.

- Схема индикации на табло снятого маршрута (красная полоса).

Схема контрольно-секционных реле

Контроль но - секционных реле КС контролируют установку маршрута с соблюдением условий, обеспечивающих безопасность движения, и выключают замыкающие реле секции, участвующих в маршруте.

Реле КС устанавливают на каждый изолированный участок и светофор, образуя цепь последовательно соединенных реле. Схема строится по плану станции и включается контактами кнопочных и начальных реле.

Реле КС проверят следующие условия:

свобода всех секции, участвующих в маршруте (СП, П);

правильное положение стрелок в маршруте (ПК, МК);

отсутствие среза стрелки (ВЗ);

отсутствие враждебных маршрутов, совпадающих по положению стрелок (Н, КМ);

в маршруте приема - свободных приемо-отправочных путей (П);

в маршрутах отправления - свобода первого блок-участка;

отсутствие лобового маршрута (ЧИ, НИ).

Количество реле КС равно количеству открывающихся светофоров.

Для исключения установки встречных маршрутов с начала маршрута подается «плюс» батареи, а с конца - «минус» батареи. Маневровый маршрут можно установить на занятый прием - отправочный путь или на занятую бес стрелочную секцию, поэтому контакты путевого реле шунтируются контактами конечно - маневровых реле. На каждый прием - отправочный путь устанавливаются два реле КС (НКС, ЧКС) и два исключающих реле (ЧИ, НИ). С помощью этих реле исключаются лобовые движения.

Для возможности установки маневрового маршрута на путь цепи маршрутных реле есть контакты реле КС. Реле КС возбудившись, обрывает цепь замыкающего реле 3, чем осуществляется замыкание стрелок в маршруте. После замыкания маршрута образуется схема сигнальных реле. Реле КС выключается контактами путевого реле при вступлении поезда за открытый светофор. По сравнению с ЭЦ малых станции схема КС имеет особенности: цепь реле КС не размыкается после перекрытия светофора сигнальной кнопкой и остается замкнутой до фактического вступления поезда на маршрут. Это позволяет контролировать свободное состояние маршрута при его отмене.

Схема сигнальных реле

Сигнальные реле С и МС управляют включением огней поездных и маневровых светофоров с проверкой всех условий безопасности. Схема реле С образует вторую цепь, построенную по плану станции, в которую в ведены фронтовые контакты реле КС для контроля правильности установки маршрута и тыловых контактов маршрутных и исключающих реле для проверки фактического замыкания стрелок в маршруте. Свободный прием - отправочных путей контролируется в цепи реле. С фронтовыми контактами реле П. При установке маневрового маршрута на путь, который может быть свободным, так и занятым, срабатывает конечное маневровое реле КМ, включая из цепи реле С контакты путевого реле П.

После открытия светофора сигнальное реле само блокируются через тыловой контакт кнопочного реле с проверкой условия, при помощи огневого реле О, фактического горения на светофоре разрешающего огня.

К цепи поездных сигнальных реле со стороны начала маршрута подключается отрицательный полюс источника питания, со стороны конца маршрута - положительный.

Для сигнальных реле маневровых маршрутов используется противоположное подключение полюсов. Это исключает срабатывание поездного сигнального реле по цепи маневрового, что представляет опасность.

В маневровых маршрутах локомотив может находиться в хвосте состава, и поэтому реле МС имеет цепь подпитки, проходящую через тыловые контакты КС и ИП, фронтовой контакт маршрутного реле 1М и тыловой контакт путевого реле СП первой секции.

Реле МС получает питание до тех пор, пока поезд не освободит участок приближения. Цепи огней входного светофора в последнее время применяют с центральным питанием переменным током и с резервированием от батареи через статический преобразователь постоянного тока напряжением 24 В переменный ток 220 В.

Схема сигнальных реле показана на демонстрационных листах 3-4 графической части.

Схема маршрутных и замыкающих реле

В БМРЦ для замыкания и размыкания маршрута устанавливаются два маршрутных реле 1М и 2М, и одно замыкающее реле 3. Маршрутное реле устанавливаются в блоках СП и УП, а реле 3 в блоках ВД и СП.

Маршрутное реле включаются по цепям 3. 4. 5. Общей схемы централизации. Каждая цепь строится по плану станции. Включение маршрутных реле делается по симметричным цепям. В цепях 3 и 4 проверяется вступление поезда на данную секцию и освобождение предыдущей, а по цепи 5 - осуществляет проверка вступления поезда на следующую секцию и освобождения данной секты

Нормально маршрутные реле под током по цепям самоблокировки и тыловые контакты реле КС.

При установке маршрута с возбуждением реле КС цепь самоблокировки и цепь возбуждения реле 1М и 2М обрываются, в результате чего оба маршрутных реле обесточиваются. Фронтовыми контактами реле 1М и 2М выключаются замыкающее реле 3. Секции в маршруте при движении поезда размыкаются поочередным возбуждением маршрутных реле, причем очередность их работы меняется в зависимости от установленного направления движения.

В цепи маршрутных реле введены контакты реле Р. Этими контактами образуется цепь возбуждения маршрутных реле при отмене и искусственной разделки установленного маршрута.

Схема отмены маршрута

Если установлен маршрут и его не используют, то его можно отменит с определенной выдержкой времени в целях безопасности движения. В зависимости от категории маршрута и состояния пред маршрутных участков в БМРЦ используются три градации времени:

1. поездная: при занятом участке приближения с выдержкой времени равной 3 минутам;

2. маневровая: при занятом участке приближения с выдержкой времени равной 1 минуте;

3. любой маршрут: при свободном УП с выдержкой времени 6 секунд. Отмена маршрута выполняется с помощью реле ОТ, которое устанавливается в сигнальных блоках маневровых светофоров и в блоке ВД; реле размыкания в блоках СП и УП.

Отмена маршрута производится с контролем свободно отменяемого маршрута, что проверяется фронтовыми контактами реле КС. Выдержка времени, применяемая при отмене маршрута, исключает ошибочное действия дежурного по станции и повышает степень безопасности движения, так как замыкание со стрелок снимается не сразу, а через определенное время.

Автоматическая отмена сводится к возбуждению маршрутных реле 1М и 2М, которые в свою очередь включает замыкающее реле и происходит размыкание маршрута. Маршрутные реле возбуждаются через фронтовые контакты реле Р. После чего производится отмена установленного маршрута.

Схема реле ОТ показана демонстрационных листах 3 и 4 графической части проекта.

3.6 Расчет рельсовых цепей

При расчете рельсовых цепей заменяют схемой замещения (рис. 1) состоящей из каскадного соединения трех четырехполюсников Н, РЛ и К, которые замещают соответственно аппаратуру в начале рельсовой линии, рельсовую линию и аппаратуру в конце рельсовой линии. Обозначения на схеме показаны применительно к работе рельсовой цепи в нормальном режиме.

Рис. 1. Схема замещения рельсовой цепи.

Напряжение и ток на входе каждого четырехполюсника, например РЛ,

U_н = АUк +ВIк; Iн = СUк + ДIк (3.1)

Коэффициенты четырехполюсников Н и К определяют известными методами, рассматриваемыми в теории электрических цепей, с учетом схемы и параметров элементов, включенных в начале и конце рельсовой линии.

Вся схема рельсовой цепи между источниками питания и путевым приемником может быть заменена общим четырехполюсником с коэффициентом Ао, Во, Со, До контактные вычисляют перемножением матриц коэффициентов четырехполюсников Nн, Nрл, и Nк.

= (3.2)

Напряжения и ток источника питания рельсовой цепи.

U = Ао Uр + Во Iр ; I = Со Uр + До Iр; (3.3)

При расчетах рельсовой цепи пользоваться более простой, так называемой основной схемой замещения (рис 3.2). Ее получают путем замены электрической схемы в начале рельсовой линии по методу эквивалентного генератора и схемы устройств в конце рельсовой линии по методу эквивалентной нагрузки.

При этом напряжение эквивалентного генератора Uэ равно напряжению холостого хода на выходе четырехполюстника Н (рис. 2). Внутренне сопротивление эквивалентного генератора Z'вхн представляет собой обратное входное сопротивление четырехполюсника Nн при замкнутых зажимах источника питания (рис. 2).

Рис. 2. Схема замещения рельсовой цепи

Сопротивление Z вхк представляет собой входное сопротивление четырехполюсника Nк на выходе которого подключен приемник рельсовой цепи с выходным сопротивлением Zp. С помощью уравнении четырехполюсника получим:

Uк = Aк Щp + Bк Эр = (Aк + Bк?Zp) Щp = Kнк Щp

Iк = Cк Щp + Дк Ip = (C? Zp + Дк) Ip = Kтк Ip. (3.4)

.где, Кнк = Ак + Вк/Zр - коэффициент снижения напряжения четырехполюстника Nк:

Ктк = Ск Zр + Дк - коэффициент снижения тока четырехполюсника.

Тогда:

Zвхк = Щк?Iк = (Aк Zp + Bк) ? (Cк Zp + Дк) (3.5)

Используя управления четырехполюсника Н при разомкнутых выходных зажимах получим: Щ = AнЩэ, откуда

(3.6)

Принято обозначение Ан = К'тн.

где Кґтн - обратный коэффициент снижения напряжения в четырехполюсника Nн.

Учитывая, что при изменении направления передачи энергии через четырехполюстника коэффициенты А и Д меняются местами, а зажимы генератора замкнуты, получим:

Щвхн = BнЙ; Й'вхн=AнІ; Z'вхн=Щ'вхн ? Й'вхн = Bн?Ан (3.7)

Напряжения эквивалентного генератора в основной схеме замещения:

Щэ = Щ + Iн Z' вхн (3.8)

и учитывая, что Z вхк получим.

(3.9)

Отношение напряжения генератора к току приемника называется сопротивлением передачи схемы замещения рельсовой цепи.

;

(3.10)

где Zп и Zпо - соответственно сопротивления передачи общей и основной схем замещения.

В соответствии с выражением (3.9)

(3.11)

На основании выражения (3.10) с учетом (3.4) и (3.5) получим

(3.12)

Сопротивление передачи рельсовой цепи изменяется в зависемости от коэффициентов рельсового четырехполюстника, которые в нормальном режиме обозначены А, В, С, Д. По выражениям (3.11) и (3.12) определяют сопротивление передачи основной и общей схем работы рельсовой цепи. Сопротивление передачи основной и общей схем замещения рельсовой цепи в шпунтовом Zпош и контрольном Zпок режимах определяют по этим же управлениям, но используют коэффициенты рельсового четырехполюсника в шпунтовом (Аш, Вш, Сш, Дш) и контрольном (Акп. Вкп, Скп, Дкп) режимах.

3.7 Расчет кабельной сети

Расчет кабельных сетей для объектов управления электрической централизации состоит в определении длины кабеля к ним и необходимого сечения питающих проводов в кабеле в зависемости от дальности управления объектами.

Длину кабеля от поста ЭЦ до маршрута РМ определяют по формуле:

( 3.13)

где 1.03 - коэффициент учитывающий увеличение на 3% длины кабеля на изгибы в траншее и просадки грунта.

L - расстояние от оси поста ЭЦ до РМ, М;

6п - расстояние перехода род путями (6м путь и междупутье, число пересекаемых путей), м;

Lв - длина кабеля на ввод в здание поста ( 25 м на ввод в релейное помещение), М.1,5 - подъем кабеля со дна траншей и для разделки, М;

1 - запас длины кабеля у муфты на случай пере заделки при длине кабеля 50 м и более, м.

Длину кабеля от РМ до объекта или между объектами определяют по формуле:

 (3.14)

Полученные результаты при подсчетах округляют до числа краткого пяти.

Максимально допустимую длину кабеля при заданной числе жил в прямом и обратном проводах питания объекта определяют по формуле:

(3.15)

где ДUк - допустимое падение напряжения в кабеле, В.

- сопротивление 1 м медной жилы кабеля диаметром 1мм, равное 0,0235 Ом.

Iр - расчетный ток в проводе, А

nn, nn - число жил в прямом и обратном проводах.

Падения напряжения в кабеле:

ДU_К = 2LК гІР (3.16)

Кабельная сеть стрелок

В этой кабельной сети предусматривают жилы кабеля для управления, очистки стрелок и электрообогрева стрелочных электроприводов.

Длина кабеля от поста ЭЦ, до стрелочной муфты:

СТ5Lк = 1,03 (529+60+25+1,5+1) = 580 м.

СТ3Lк = 1,03 (78+60+25+1,5+1) = 85 м.

СТ1Lк = 1,03 (206+60+1,5+1) = 225 м.

Длину кабеля от стрелочной муфты до объекта находим по формуле:

L29 = 1,03 (65+5) = 40 м

L27*29=1,03 [70+61+2(1,5+1)]=85 м

L25=1,03[70+66+2(1,5+1)]=115 м

L21= 1,03 [41+61+2(1,5+1)]=55 м

L19*21=1,03[81+61+2(1,5+1)]=95 м

L17=1,03(64+2)]=30 м

L17*15=1,03[70+61+5]

L9=1,03[79+65+5]=120 м

L7*9=1,03[70+61+5]=85 м

L13=1,03[78+61+5]=90 м

L11-13=1,03[70+61+5]=85 м

L23=1,03[18+63+5]=45 м

L5=1,03(62+5)=20 м

L3=1,03(20+62+5)=40 м

L1-3=1,03(91+61+5)=110 м

Падения напряжения в кабеле находим по формуле 3.16.

Iр =0,83 А. r = 0,0235 Ом.

Падения напряжения в кабеле для ПОБС - 5А в муфте СТ1:

Uк = 26650,830,0235 = 34,7 В

Для СТ3:

Uк = 26650,830,0235 = 26 В

Для СТ5:

Uк = 25800,830,0235 = 22,6 В

Кабельная сеть светофоров

В кабельную сеть светофоров включают цепи выходных и маневровых светофоров; релейных шкафов входных светофоров. В релейный шкаф входного светофора входят цепи управления, питания шкафа, питания рельсовых цепей участка приближения и первых станционных, граничных с перегоном рельсовых цепей, разъединителя высоковольтного сигнальной линии.

Длину кабеля от поста ЭЦ до сигнальной муфты находим по формуле 3.13:

Для: С1;

Lc1 = 1,03 (203+61+2(1,5+1)) = 220 м.

Для: С3;

LС3 = 1,03 (525+60+25+1,5+1) = 580 м

Для: РШ;

Lрш = 1,03 (974+61+25+1,5+1) = 1040 м

Длину кабеля от сигнальной муфты до объекта находим по формуле 3.14.

LМ15 = 1,03(2+64+2(1,5+1)) = 30 м

L48 = 1,03(0+66+2(1,5+1)) = 45 м

L46 = 1,03 (19+61+2(1,5+1)) = 30 м

L44 = 1,03 (0+64+2(1,5+1)) = 30 м

LЧ2 = 1,03 (25+63+2(1,5+1)) = 50 м

LМ13 = 1,03 (69+62+2(1,5+1)) = 90 м

L43 = 1,03 (49+61+2(1,5+1)) = 55 м

LМ4 = 1,03 (33+60+2(1,5+1)) = 45 м

LМ7 = 1,03 (3+62+5) = 20 м

LМ5 = 1,03 ( 28+61+5) = 30 м

LМ9 = 5м.

LМ3 = 1,03 (166+61+5) = 185 м

LМ1 = 1,03 ( 36+60+5) = 50 м

При центральном питании напряжение переменного тока 220В проедется с поста ЭЦ к лампам светофоров через понижающие сигнальные трансформаторы, которые устанавливаются в трансформаторных ящиках светофоров. Вследствие небольших токов, протекающих в цепи сигнальных трансформаторов, дублирования жил светофорных кабелей не требуется при их длине до 4 км.

В соответствии с электрическими схемами включения входным и маневровых светофоров и каждой из лампочек подводится 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 запрещающих поездных (красного и белого) показании;

Кабельные сети рельсовых цепей

Кабельные сети рельсовых цепей проектируем отдельно для питающих и релейных трансформаторов не разрешается с другими кабельными сети, релейными трансформаторами, при которой не требуется дублирования жил составляет: для рельсовых цепей 50 Гц при тепловозной тяге с питающими трансформатором ПТМ (- ПРТ-А)-1,5 км.

Исходя из этого при расчете кабельной сети релейных трансформаторов на станции на каждый релейный трансформатор предусмотрены две жилы кабеля. Для уменьшения расхода рельсового кабеля трансформаторы включены с применением магистральных кабелей и групповых муфт.

Расчет жильности проводов питающей магистрали ведется на переменное сечение аналитическим способом. Для выполнения расчета составляют схему нагрузок питающих трансформаторов. На которой показана: место подключения каждого ПТ к питающей магистрали, величины потребляемых токов каждого ПТ, расстояния между подключения ПТ; общие суммарные токи, протекающее на отдельных участках магистрали.

Расчетные токи первичных обмоток ПТ находят по таблицам нормалей в зависимости от частоты питающего тока и длин рельсовых цепей, в которые они включены.

Сечение жил рассчитывается по следующей формуле:

; (3.17)

где ? Lк Iр - сумма моментов тока, т. е произведении силы тока нагрузки на длину кабеля от источника питания до точки приложения нагрузки.

Д Uк - допустимое падение напряжение (20В).

В ходе расчета определяем: сечение жил кабеля на наиболее длинном и загруженном участке АВ.

число дублированных жил

жилы (3.18)

(с запасом берем 4 жилы) падение напряжения на участке АБ

. (3.19)

допустимое падение напряжение участке БВ.

сечение и число жил кабеля на участке БВ.

жилы (с запасом берем 3 жилы)

3.8 Расчет энергоснабжения устройств ЭЦ

Рассмотрим метод расчета электропитающей установки для маршрутно-релейной централизации блочного типа. Применяется без батарейная система электропитания, при которой двигателей стрелочных электроприводов питаются от выпрямителя с напряжением 220В. Рабочая батарея не устанавливается.

...