Автоматическая блокировка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

С 30.06.14 по 27.07.14 мне необходимо было пройти производственную практику с целью получения практических навыков. В ходе практики мне предстояло изучить структуру и характеристику предприятия (ШЧ Могоча), действующую нормативно - техническую документацию, перегонные рельсовые цепи ст. Могоча, электроизмерительные приборы в устройствах автоматики и телемеханики.



1. Характеристики действующих устройств СЦБ по месту прохождения практики

1.1 Дроссель-трансформаторы типов ДТ-1-150 и 2ДТ- 150 выпуска с 1995 г.

Назначение. Дроссель-трансформатор ДТ-1-150 (черт. ЮКЛЯ 672.113.003) и сдвоенный дроссель-трансформатор 2 ДТ-1-150 (черт. ЮКЛЯ 672.113.004) предназначены для установки на участках железных дорог, оборудованных автоблокировкой с частотой сигнального тока в рельсовой цепи 25 или 75 Гц и электротягой на переменном токе с частотой 50 Гц. Для пропуска обратного тягового тока.

Дроссель-трансформатор типа 2 ДТ-1-150 состоит из двух дроссель-трансформаторов типа ДТ-1-150, заключенных в один корпус. Каждый из двух дроссель-трансформаторов имеет сердечник, основную обмотку, состоящую из двух секций, соединенных между собой, и дополнительную обмотку. Дополнительная обмотка у обоих дроссель-трансформаторов выполняется из провода марки ПЭБО диаметром 1,9 мм.

Коэффициент трансформации у дроссель-трансформаторов равен 3.

Дроссель-трансформаторы рассчитаны на пропускание номинального значения переменного тока силой 150 А в электротяге через каждую секцию основной обмотки. Средний вывод обмотки рассчитан на силу тока 300 А.

стрелочный замыкание рельсовый автоблокировка

1.2 Трансмиттеры маятниковые типа МТ

Назначение. Маятниковые трансмиттеры применяются в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики в качестве датчиков импульсов. Трансмиттеры типа МТ-1, МТ-1М (черт. 1305-00-00) используются для работы в устройствах импульсной и кодовой автоблокировки для импульсного питания рельсовых цепей. Маятниковые трансмиттеры типа МТ-2, МТ-2М (черт. 22199-00-00) служат для управления работой мигающих огней светофоров в устройствах электрической централизации, автоблокировки и переездной сигнализации.

Электрические и временные характеристики маятниковых трансмиттеров МТ-1, МТ-1М и МТ-2, МТ-2М при температуре 20°С следующие:

Напряжение питания постояннымтоком при параллельном включении катушек, В 12 ± 2

Сопротивление катушек, включенных параллельно, Ом 150 ± 10%

Напряжение питания постоянным током при последовательном включении катушек, В 24 + 4

Сопротивление катушек, включенных последовательно, Ом 600 ± 10%

Продолжительность (импульсов) замыкания контактов 41-42, с 0,27 ± 0,03 1 ± 0,05

Продолжительность (интервалов) не нормируется размыкания контактов 41-42, с 0,5 + 0,1

Продолжительность (импульсов) замыкания контактов 31-32, с

0,27 +0,03 0,75 ± 0,05

Продолжительность (интервалов) не нормируется с - размыкания контактов 31-32, 0,75 ± 0,1

Число колебаний маятника в минутупри напряжении 12+2 или 24±4В 105 ±10 или 40 ± 2

При регулировке для увеличения длительности импульса уменьшают межконтактное расстояние или подгибают обе контактные пружины. Для уменьшения длительности импульса межконтактное расстояние увеличивают.

1.3 Реле переменного тока типа ДСШ

В устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики применяют реле переменного тока: двухэлементные секторные реле ДСШ, используемые в основном в качестве путевых реле. Для контроля целостности нитей светофорных ламп применяют нейтральные реле постоянного тока с выпрямителями ОМШ, для переключения питания устройств на резервный источник предназначены аварийные реле АОШ, АПШ и АСШ.

Двухэлементные штепсельные реле переменного тока ДСШ широко применяют как путевые реле в рельсовых цепях переменного тока 50 и 25 Гц. В метрополитенах применяют реле ДСШ-2 в качестве путевых и линейных реле. Реле ДСШ I класса надежности являются индукционными, работающими только от переменного тока.

Принцип действия двухэлементного реле основан на взаимодействии переменного магнитного потока одного элемента с током, индуцируемым в секторе переменным магнитным потоком другого элемента. В соответствии с законом электромагнитной индукции на проводник с током (сектор), помещенный в магнитное поле, действует сила, приводящая его в движение. Сектор реле поворачивается и переключает контакты. Сила, действующая на сектор, пропорциональна произведению токов местного и путевого элементов и зависит от угла сдвига фаз между ними.

Электромагнитная система реле ДСШ (рис. 2.9, а) имеет два элемента -- местный и путевой. Местный элемент состоит из сердечника 1 и катушки 2. На сердечнике путевого элемента 3 помещена катушка 4. Между полюсами сердечников расположен алюминиевый сектор 5. Ток, проходящий по местной обмотке, образует совпадающий с ним по фазе магнитный поток ФМ, который индуцирует в секторе токи iМ , отстающие по фазе от потока ФМ на угол 90° (рис. 1, б). Под действием тока путевого элемента возникает магнитный поток ФП, индуцирующий в секторе токи iП.

Взаимодействие индуцированных токов iМ с магнитным потоком ФП создает вращающий момент M1, а токов iМ с магнитным потоком ФМ -- вращающий момент М2.

Под действием суммарного вращающего момента М = М2 + М1 сектор перемещается вверх и замыкает фронтовые контакты. При выключении тока в путевой или местной обмотке сектор возвращается в исходное положение (вниз) под действием собственного веса. Поворот сектора ограничивается сверху и снизу роликами, которые для смягчения ударов могут перемещаться в направляющих их держателях.

Положительный вращающий момент и движение сектора вверх возможны только при определенном соотношении фаз между токами (напряжениями) путевого и местного элементов. Так как магнитные потоки ФП и Фм и индуцируемые ими в секторе токи iПи iМ пропорциональны токам путевого и местного элементов, вращающий момент пропорционален произведению токов путевого и местного элементов и зависит от угла сдвига фаз между ними:

M = IПIMsin (?)

где ? -- угол сдвига фаз IП и IM.

Наибольший вращающий момент реализуется при угле сдвига фаз между токами путевого и местного элементов, равном 90°.

Таким образом, токи и совпадающие с ними потоки путевого и местного элементов должны быть сдвинуты на угол 90°. Если бы катушки и сердечники путевого и местного элементов были одинаковы, то и опережающие ток напряжения UПи UМ также были бы сдвинуты между собой на угол 90°. Однако из-за некоторого отличия характеристик катушек и сердечников путевого и местного элементов U Мопережаетпо фазе IМ на 72°, aU Попережает по фазе IП на 65°. Поэтому напряжения UMи UП сдвинуты по фазе не на 90°, а на 97°.



Рис. 1. Принципиальная схема реле ДСШ

Рис.2. Векторная диаграмма реле ДСШ

Практически для индукционных реле ДСШ обычно задается такой угол сдвига фаз между напряжением местного элемента и током путевого элемента, при котором реализуется максимальный вращающий момент.

Для реле ДСШ при частотах сигнального тока 50 и 25 Гц для реализации максимального вращающего момента необходимо, чтобы напряжение местной обмотки опережало ток путевой обмотки на угол (162±5)°.

Этот угол называется идеальным углом сдвига фаз.

Напомним, что угол сдвига фаз между токами и магнитными потоками путевого и местного элементом составляет при этом 90°.

Идеальные фазовые соотношения характеризуются следующими углами сдвига фаз (рис. 2.10): 900 между токами и магнитными потоками путевого и местного элементов; 162° между током путевого и напряжением местного элементов; 97° между напряжениями путевого и местного элементов.

Если фазовые соотношения отличаются от идеальных, то для обеспечения работы реле и получения необходимого вращающего момента требуется увеличить напряжение UПна обмотке путевого элемента до величины:

Размещено на http://www.allbest.ru/

(1)

где?Ии?Д -- идеальный и действительный фазовые углы.

Приведенная формула верна при?И>?Д и ?И<?Д, так как функция сos.? одинакова при положительном и отрицательном углах.

Практически в условиях эксплуатации угол расстройки не должен превышать 25--30°.

При отклонении угла расстройки на ±30° вращающий момент изменяется незначительно.

Так как cos.30°=0,867, то требуется увеличение напряжения на путевой обмотке на 13--14% по сравнению со случаем идеальных фазовых соотношений. При дальнейшей расстройке функции соs(?И - ?Д) изменяется более резко, рельсовая цепь работает неустойчиво, так как дальнейшие незначительные возрастания расстройки приводят к заметному снижению вращающего момента и силы подъема сектора.

При расстройке 60° требуется увеличить напряжение на путевой обмотке в два раза.

1.4 Стрелочный электропривод типа СП-6М

Электропривод стрелочный невзрезной типа СП-6М с внутренним замыканием предназначен для перевода в повторно-кратковременном режиме, запирания и контроля положения в непрерывном режиме централизованных стрелок с нераздельным ходом остряков.

Электропривод обеспечивает при крайних положениях стрелки плотное прилегание прижатого остряка к рамному рельсу, не допускает запирания стрелки при зазоре между прижатым остряком и рамным рельсом 4 мм и более и отводит другой остряк от рамного рельса на расстояние не менее хода шибера.

Для выявления слабых мест электропривода стрелочного типа СП-6М был проведен FMEA-анализ конструкции (анализ видов и последствий отказов). FMEA-анализ - один из наиболее эффективных методов аналитической оценки результатов конструкторской деятельности и процессов [1]. Прогнозирование дефектов и предупреждение их появления является важнейшей задачей этого метода.

С помощью данного метода получена информация о том, на какие элементы конструкции необходимо обратить внимание в первую очередь, а главное - выявлены причины потенциальных несоответствий и разработаны мероприятия по их устранению.

Первым этапом внедрения является сбор исходных данных.

Техническое задание:

- ход шибера 154±2 мм;

- ход контрольных линеек 154±2 мм;

- ток перевода не более 3,9 А;

- время перевода не более 2,8 с;

- ток фрикции 8 А;

- усилие нагрузки на шибере 3500 Н.

Условия эксплуатации: электропривод предназначен для работы в условиях умеренного климата при температурах от -45 до +55°С, относительной влажности 100% при температуре +25°С, вибрационной и ударной нагрузке.

Ограничение: назначенный ресурс не менее 1,2 · 106 переводов рабочего шибера при нагрузке до 3500 Н.



1.5 Трансформатор типа ПОБС

Основные технические характеристик

Обозначение тип трансформатора	Основные технические данные изделия	Габаритные размеры, мм Длина, Ширина, Высота
	Мощность, кВА	Номинальное напряжение обмоток, В	Частота, Гц	Масса, кг
		Первичная	Вторичная
ПОБС-2А	0,3	220; 110	17,6	50/60	8,3	145х125х173
ПОБС-3А	0,3	220; 110	248,0	50/60	8,1	-II-
ПОБС-5А	0,3	220; 110	44,0	50/60	8,5	-II-
ПОБС-2АП	0,3	220; 110	17,6	50/60	8,3	145x125x173
ПОБС-3АП	0,3	220; 110	248,0	50/60	8,1	-II-
ПОБС-5АП	0,3	220; 110	44,0	50/60	8,7	-II-
ПОБС-2АГ	0,3	220; 110	17,6	50/60	8,91	145x125x173
ПОБС-3АГ	0,3	220; 110	248,0	50/60	8,71	-II-
ПОБС-5АГ	0,3	220; 110	44,0	50/60	9,1	-II-

Трансформаторы автоблокировочные типа «ПОБС» предназначены для питания цепей автоблокировки и сигнализации в электрических сетях переменного тока частотой 50/60 Гц на железных дорогах.

Структура условного обозначения ПОБС: П - путевой; О - однофазный; Б - броневой; С - сухой.

Путевые однофазные броневые сухие автоблокировочные трансформаторы серии ПОБС предназначены для эксплуатации в непрерывном режиме в составе аппаратуры сигнализации, централизации и блокировки на железных дорогах в цепях переменного тока частотой 25 и 50 Гц.

Структура условного обозначения ПОБС-[1][2]-УХЛ2:

П - путевой;

О - однофазный;

Б - броневой;

С - сухой;

[1] - 2, 3, 5 - порядковые номера типов;

[2] - А-общепромышленное исполнение, П - противопожарное исполнение, Г - герметизированное исполнение;

УХЛ2 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

Условия эксплуатации.

Трансформаторы изготовляются в климатических исполнениях УХЛ категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69; класс защиты 0 по ГОСТ 12.2.007.0-75, степень защиты IР20 по ГОСТ 14254-80. Рабочее положение в пространстве любое. Режим работы под нагрузкой продолжительный. Окружающая среда взрывобезопасная, не насыщенная токопроводящей пылью, не содержащая едкие пары в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.

Трансформаторы изготовляются для нужд народного хозяйства и для поставок на экспорт и соответствуют ТУ 16-517.680-83. ТУ 16-517.680-83

Гарантийный срок - 3 года для нужд народного хозяйства и 1,5 года для поставок на экспорт.

Конструкция. Магнитопроводы трансформаторов шихтованные, собраны из Ш-образных замыкающих пластин из электротехнической стали. Пакеты пластин стянуты винтами. Обмотки слоевые, выполняются из обмоточного медного провода круглого сечения. Выводные концы обмоток присоединяются к контактным болтам на пластмассовых панелях. К этим же болтам присоединяются питающая сеть и вторичные цепи. Принципиальные электрические схемы соединения обмоток трансформаторов представлены ниже.



2. Наиболее частые отказы и их устранение

Метеорологические факторы оказывают очень большое влияние на работу напольных устройств СЦБ. Основные виды этих влияний и наиболее характерные результаты, к которым они могут привести, показаны в таблице:

Вид влияния	Характер влияния	Результаты влияния
Температура	Жара	Нарушение изоляции изолирующих стыков
	Холод	Излом изоляции монтажных проводов Замерзание смазки на стрелке Примерзание якорей поляризованных реле
Температура	Резкие колебания температур	Трещины в металлических конструкциях Потеря контакта из- за индевения
Влажность	Дождь, сырость	Понижение сопротивления баласта в рельсовой цепи Понижение сопротивления изоляции кабеля, монтажа, трансформаторов
	Снег	Нарушение работы стрелочных переводов
Ветер	Пыль	Потеря контакта на штепсельных розетках в релейных шкафах
	Ударные нагрузки	Повреждение воздушной линии внешнего энергопитания и сигнальных проводов
Гроза	Атмосферное электричество	Заземление схемы из- за пробоя разрядников Выход из строя реле, трансформаторов, выпрямителей, полупроводниковых приборов Перегорание предохранителей

2.1 Светофорные лампы

Отказы светофорных ламп составляет 2-4 % от всех отказов устройств СЦБ. На ряду со случаями преждевременного перегорания светофорных ламп в эксплуатации имеют место и случаи потери контакта в ламподержателяях линзовой головки. Иногда потеря контакта вызывается окислением свинца на нижнем выводе лампы или недостаточной длиной этого вывода. Также наблюдаются и случаи излома пружины ламподержателя.

2.2 Рельсовые цепи

Отказы рельсовой линии составляют 22-30 % от общего количества отказов всех устройств СЦБ.

В рельсовой линии в основном наблюдаются отказы следующих видов:

2.2.1 Обрыв или плохой контакт элементов рельсовой цепи

- выпадание штепсельного стыкового соединителя или плохой контакт между штепселем и головкой рельса из-за плохой забивки, нестандартного штепселя или несоответствия диаметра отверстия техническим условиям;

-обрыв стыковых штепсельных соеденителей в месте приварки штепселя к проволоке и приварных соеденителей в месте приварки к рельсу;

-плохой контакт в манжете приварныхсоеденителей;

-обрыв или плохой контакт стыковых соединителей из-за износа или коррозии;

-плохой контакт или обрыв бутлежных перемычек, стрелочных и междупутных соединителей из-за несоблюдения технологии установки, старения или износа;

-обрыв элементов рельсовой цепи из-за небрежности при выполнении некоторых работ;

-излом рельса;

2.2.2 Неисправность изолирующих стыков

- нарушение изоляции стыка при угоне рельса, отсутствии подбивки или плохом состоянии шпал, а также вследствие неправильной установки стыка;

-замыкание из-за образовавшегося наката, а также металлической стружкой или опилками;

-нарушение изоляции между болтом и накладкой при наличии металлических шайб вместо стопорных планок, а также из-за продавливания стопорной планки при чрезмерной затяжке;

-касание накладки клееболтового стыка с головками костылей и болтов;

-нарушение изоляции стыка из-за небрежности при выполнении некоторых работ;

2.2.3 Пробой изоляции на стрелочных переводах и глухих пересечениях

- пробой изоляции втулок и шайб серговых болтов, серговых прокладок;

-перекрытие зазора между серьгой и остряком металлической стружкой, закорачивание серьги с болтом шплинтом;

-пробой изоляции втулок и шайб стягивающих болтов стяжной полосы и крестовиной распорки; ---перекрытие зазора между торцами стяжной полосы; пробой изоляции прокладок крестовиной распорки, перекрытие зазоров торцов крестовиной распорки металлическим предметом, закорачивание вследствие перекоса стягивающего болта крестовиной распорки при его ослаблении;

-пробой изоляции втулок и шайб фундаментальных угольников;

2.2.4 Замыкание рельсовых цепей

-стрелочным и междупутным соединителем, бутлежной перемычкой, на тросах рельсовой цепи через противоугоны;

-заземлителем контактной опоры, фермой моста, трубой обдувки;

-гусеничным трактором, санями, арматурой настила переезда, дефектоскопными и другими тележками с неисправной изоляцией;

-неисправным шаблоном, крышкой бутлега, посторонними лицами;

-проезд по изолирующему стыку модерона с малой скоростью;

-попадание металлических предметов на элементы рельсовых цепей;



2.2.5 Понижение сопротивления балласта

-отсутствие подрезки балласта;

-высокая степень загрязненности балласта;

-плохое состояние шпального хозяйства;

-утечка тока из-за токопроводящих примесей;

2.2.6 Ложная занятость при воздействии посторонних источников электроэнергии

-перегорание предохранителя, порча аппаратуры при сварке или работе электроинструмента, а также от тягового тока, линий энергоснабжения или освещения, грозовых разрядов.

Отказы централизованных стрелок

Признаки отказа	Вероятные причины отказа	Способы устранения
При проверке стрелки на плотность прижатия остряков стрелка замыкается при шаблоне толщиной 4 мм	Уширение колее у остряков стрелки	Совместно с работником пути устранить уширение
	Выкантовка остряков из-за ослабления корневого крепления	Закрепить корневые болты
	Отбой рамного рельса вследствие слабого его крепления	Укрепить рамныц рельс
	Искривление остряка	Выправить остряк
При переводе стрелки зазор между остряком и рамным рельсом менее 4 мм, но стрелка перевода не заканчивает	Сужение колеи у остряков стрелки	Устранить сужение
	Накат на остряке или на рамном рельсе	Снять накат
	Регулировка привода без допуска,в результате чего при изменении окружающей температуры происходит недоход стрелки при нормальном зазоре	Произвести перерегулировку стрелки таким образом,чтобы при закладке шаблона 2 мм стрелка замыкалась,а при 3 мм и более- не замыкалась
При переводе стрелки зазор между остряком и рамным рельсом более допустимого, но стрелка перевода не заканчивает (работает на фрикцию)	Напрессовка снега или грязи между остряком и рамным рельсом или в корневом креплении	Очистить стрелочный перевод
	Искривление остряка	Выправить остряк
	Чрезмерно затянуты корневые болты	Отпустить корневые болты
	Упорные болты упираются в остряк	Отрегулировать упорные болты
	Загрязнены и не смазаны башмаки стрелки	Очистить и смазать башмаки
	Остряки лежат на малом количестве башмаков	Положить остряки стрелки на башмаки
При переводе стрелка не трогается с места, мотор работает на фрикцию, величина тока фрикции нормальная или же стрелка переводится тяжело, электродвигатель потребляет повышенный ток	Прижатый остряк зажат накатом рамного рельса	Снять накат
	Стрелка сильно загрязнена	Очистить стрелочный перевод
	Угон остряка	Устранить угон
	Сильно затянуты корневые болты	Отпустить корневые болты
	Развернулись упорные болты	Отрегулировать упорные болты



3. Перечень работ, в которых принимал участие

За время прохождения практики, при работе электромонтером 5 разряда в цехе СЦБ я более детально ознакомился с устройствами СЦБ, получил технические навыки обслуживания станционных устройств (проверка видимости сигнальных огней (запрещающий огонь), чистка наружной части линзовых комплектов, проверка состояния электроприводов, стрелочных гарнитур наружным осмотром, а также плотности прилегания остряка к рамному рельсу, наружная чистка электропривода, стрелочной гарнитуры, проверка внутреннего состояния электропривода, чистка и смазывание электропривода, проверка внутреннего состояния стрелочной коробки; проверка рельсовых цепей: наличие и состояние приварных стыковых соединителей, целостность изолирующих стыков). Присутствовал при проверке автоматической переездной сигнализации и автоматических шлагбаумов (состояние аккумуляторных батарей, состояние электропривода).

Ознакомился: с периодическими проверяющими мероприятиями на перегоне: видимость сигнальных огней (который в данный момент горит на светофоре), состояние перемычек дроссельных, к кабельным стойкам и путевым трансформаторным ящикам всех путевых устройств СЦБ; основными принципами работы сигнальных точек.

Принимал участие в реконструкции станции. Выполнял покраску светофоров, шкафов, электроприводов, шлагбаумов, муфт, путевых ящиков, дроссель-трансформаторов, аккумуляторных стеллажей.

В результате прохождения практики я восполнил недостаток в получении практических навыков работы с устройствами СЦБ и закрепил полученные теоретические знания.



4. Индивидуальное задание

Автоматическая блокировка.

Техническая реализация логических связей в системах автоблокировки.

4.1 Общая характеристика

Автоматической блокировкой, или автоблокировкой (АБ), называется способ автоматического интервального регулирования движения поездов, при котором командная информация с пути на локомотив передается по оптическому каналу при помощи проходных светофоров.

Сигнальные показания путевых светофоров находятся в зависимости от состояния (свободности или занятости) блок-участков и изменяются автоматически в результате воздействия движущихся поездов на путевые датчики.

Блок-участками называются части перегонов, ограниченные проходными светофорами одного направления или проходным и станционным входным (выходным) светофором. Длина блок-участка рассчитывается по заданному временному интервалу между поездами

Благодаря разбивке межстанционных перегонов па блок-участки, АБ является эффективным средством увеличения пропускной способности железных дорог, позволяет уменьшить пространственный и временной интервалы между поездами за счет возможности одновременного нахождения нескольких поездов на каждом перегоне. При АБ повышается участковая скорость движения поездов, вследствие сокращения времени стоянок на станциях в ожидании обгона их другими поездами, поскольку, расстояние сближения между обгоняемым и обгоняющим поездами при наличии блок-участков меньше.

Автоматическое действие проходных светофоров обеспечивают путевые датчики -- РЦ или счетчики осей. Hа магистральных железных дорогах Украины, оборудованных АБ, в качестве путевого датчика применяются только РЦ.

Применение автоблокировки в СССР началось в 30-х годах прошлого века. Первые участки Москва - Мытищи и Покровско - Стрешнево - Волоколамск

При АБ применяются двузначная, трехзначная и четырехзначная системы сигнализации. Основной на магистральных железных дорогах является трехзначная сигнализация, при которой предусматривается движение поездов с разграничением тремя блок-участками. Позади идущий поезд проезжает под зеленый огонь ближайший проходной светофор с зеленым огнем и приближается к следующему светофору тоже с зеленым огнем. При таком способе разграничения создаются наиболее комфортные условия для ведения поезда.

Двузначная система сигнализации применяется только на метрополитенах, где отсутствуют условия, ухудшающие видимость огней светофоров, и необходимо получить очень малые межпоездные интервалы. Применение двузначной сигнализации допускается только при наличии точечных автостопов.

Четырехзначная сигнализация применяется на участках с большими размерами движения, где обращаются поезда с резко отличающимися скоростями и длинами тормозных путей. Такие условия создаются, например, на пригородных участках или участках, где наряду с пригородными или другими поездами, имеющими частые остановки и сравнительно короткие тормозные пути, обращаются также дальние пассажирские (или грузовые) поезда с высокими скоростями движения, редкими остановками и более длинными тормозными путями. В этих случаях возникают два противоречивых эксплуатационных требования: с одной стороны, для осуществления интенсивного движения необходимо, чтобы попутные поезда следовали с наибольшим сближением, т. е. чтобы длины блок-участков были минимальными, с другой стороны, нужно, чтобы они обеспечивали тормозные пути поездов с высокой скоростью движения. Указанные противоречия устраняются введением четвертого сигнального показания -- одновременно горящих желтого и зеленого огней. При четырехзначной сигнализации возможно движение поездов с разграничением четырьмя (пассажирские и грузовые поезда) и тремя (пригородные поезда) блок-участками. При приближении поезда к раздельному пункту с остановкой или отправлении со станции может применяться разграничение тремя блок-участками для всех поездов.

Согласно ПТЭ, длина блок-участка при трехзначной сигнализации должна быть не менее тормозного пути при полном служебном торможении и максимальной реализуемой скорости, а на участках, оборудованных АЛС, должна быть, кроме того, не менее тормозного пути при экстренном торможении с учетом времени, необходимого на срабатывание устройств АЛС и автостопа, но не менее 1000 м.

4.2 Классификация систем автоблокировки

Система автоблокировки классифицируются по следующим признакам.

- по характеру путевого развития на перегонах: однопутные, двухпутные, многопутные;

-по способу организации движения на перегонах: одностороннее, двустороннее;

-по значности сигнализации: двузначная, трехзначная, четырехзначная;

-по роду сигнального тока, питающего рельсовые цепи: постоянного, переменного тока (50 Гц, 25 Гц, 75 Гц, тональной частоты);

-по типу применяемых светофоров: с прожекторными, линзовыми, светодиодными и другими светофорами; без проходных светофоров;

-по типу системы электропитания: переменного тока (безбатарейная) и смешанная;

-по способу размещения аппаратуры: централизованные, децентрализованные.

4.3 Логические связи в автоблокировке

С общих позиций теории автоматического управления автоблокировку можно рассматривать как дискретныйразомкнутыйоднотактныйконечный автомат, входы и выходы которого территориально удалены (рассредоточены вдоль линии). Такое общее определение АБ может быть обосновано следующим:

1) по путевым телемеханическим каналам АБ передается дискретная оперативная информация о состоянии впереди лежащих участков (i-й участок свободен -- «1», занят -- «0»);

2) отсутствует обратная связь между входами и выходами системы (признак разомкнутого автомата);

3) каждому определенному значению входа (аргумента) -- состоянию блок-участков -- соответствует строго определенное значение выхода (функции) -- показание светофора (признак однотактного автомата);

4) в процессе действия системы объем ее памяти не изменяется (признак конечного автомата).

Рис.1.1 Функциональная схема трехзначной АБ

При трехзначной АБ с контролем только красного огня (рис. 1.1) каждый блок-участок перегона имеет два двоичных входа: или-- i-й блок-участок свободен и исправен или занят, неисправен: или -- лампа красного огня светофора i-го блок-участка исправна или неисправна, а также три двоичных выхода, имеющих следующие дискретные скоростные значения:

зi- разрешается максимальная допустимая скорость;

жi- скорость ограничивается установленным пределом;

кi- скорость должна быть снижена до нуля.

При этом связь между соответствующими входами и выходами системы на языке алгебры логики выражается так:

,

где логические операции обозначены символами:

, - логическое умножение (И), конъюнкция

- логическое сложение (ИЛИ), дизъюнкция

- логическое отрицание (НЕ), инверсия переменной

В АБ с переносом красного огня при реализации указанных связей применяют цепочечную структуру, в которой каждая последующая установка связана с предыдущей одним физическим каналом, приспособленным для односторонней передачи информации
(рис. 1.2). Информация передается в направлении, противоположном движению поезда (на рисунке справа налево). В качестве линий связи могут использоваться воздушные провода, кабели, рельсовые линии, путевые шлейфы и др



Рис.1.2 Цепочечная структура АБ

При последовательной структуре связи каждая перегонная сигнальная установка является исполнительно-распорядительным пунктом исполнительным -- по отношению к последующей и распорядительным -- по отношению к предыдущей установке. Например, на рис. 1.2, а, где показана АБ с применением в качестве линии связи воздушного провода или кабеля, исполнительно-распорядительный пункт ИРП4у светофора 4 (объект управления ОУ4) содержит исполнительную часть ИЧ4, связанную линией связи ЛС4 с последующим пунктом ИРП6, и распорядительную часта РЧ4, связанную другой, линией связи ЛС2 с предыдущим пунктом ИРП2. Путевые датчики ПД2, ПД4 и ПД6 (рельсовые цепи РЦ2, РЦ4, РЦ6) воздействуют на распорядительные части тракта передачи сообщений РЧ2, РЧ4 и РЧ6. На каждом ИРП устанавливается связь между исполнительной и распорядительной частями, благодаря чему в структурной схеме автоблокировки, как в автоматической телемеханической системе, создается непрерывная односторонняя связь между всеми ИРП в пределах одного перегона. В случае показанном на рис 1.2, б, рельсовая линия входит в тракт передачи в качестве его органической части и, помимо функции линии связи, выполняет также функции путевого датчика состояния блок-участка.

По способу передачи сообщений АБ относится к системам циклического действия с непрерывной передачей информации.



4.4 Методы селекции и импульсные признаки сигналов

При любом методе селекции необходимые сообщения передаются в закодированном виде электрическими сигналами. Поскольку в устройствах АБ производится управление малопозиционными объектами, то необходимые сообщения могут передаваться элементарными сигналами.

Наиболее распространенные импульсные признаки сигналов:

-амплитуда импульсов постоянного или переменного тока (соотв. ИПАБ, ЧКАБ);

-длительность импульсов постоянного или переменного тока или интервалов -между ними (ЧДК, АЛСН числового кода);

-полярность импульсов постоянного или фаза переменного тока (соотв. импульсные РЦ, постоянного тока, фазочувствительные РЦ);

-частота колебаний переменного тока (ТРЦ, частотная АЛСН, ЧДК);

-количество импульсов постоянного или переменного тока (ЧКАБ, АЛСН числового кода).

Наиболее широко в устройствах АБ используются числовые, частотные и фазовые сигналы. Для увеличения объема передаваемой информации и повышения помехозащищенности тракта передачи часто применяют комбинированные импульсные признаки.

4.5 Техническая реализация логических связей в системах автоблокировки

Техническая реализация алгоритмов управления трехзначной и четырехзначной АБ может быть достигнута при помощи релейных контактных и бесконтактных (дискретных и интегральных) логических элементов, а также за счет применения микропроцессорной и компьютерной техники.

В релейных логических элементах в качестве приемников информации в проводных системах АБ используются приемники с непрерывным входом и дискретным выходом, характеризуемым изменением положения их контактов.

Вся система передачи информации приАБ должна исключать появление ложной информации, разрешающей машинисту реализовать скорость более допустимой.

Рис.1.3 Техническая реализация логических связей в ИПАБ

В трехзначных системах АБ при полярных признаках сигнала, дополненных нулевым качеством, применяются трехпозиционные релейные приемники с двумя исполнительными системами: нейтральной, реагирующей одинаково на любой полярный параметр сигнала, и поляризованной, однозначно реагирующей на каждый полярный параметр.

В импульсно-проводной 3-значной автоблокировке (ИПАБ) постоянного тока с контролем разрешающих и запрещающего огней с реализацией логических связей на релейно-контактных элементах (рис. 1.3) значения двоичных входов определяются состояниями следующих реле:

- путевое реле 6П (датчик занятости блок-участка 6П) - xi;

- сигнальное реле 4С (медленнодействующий повторитель нейтрального контакта комбинированного линейного реле 6Л) - xi+1;

- огневое реле 4О, контролирующее исправность ламп как запрещающего, так и разрешающих огней светофора 4 - yi+1zi+1; где zi+1 - двоичный вход, по которому поступает информация об исправном состоянии ламп разрешающих огней св. 4.

В линии связи ЛС используется сигнал с амплитудными и полярными импульсными признаками. Приемником этого сигнала, несущего информацию о количестве свободных впереди лежащих блок-участков, является линейное реле 6Л. При занятии блок-участка 6П, путевое реле 6П не будет получать питания, и отключит своим фронтовым контактом линейную цепь. Реле 6Л обесточится, и выключит свой повторитель 4С, который отключит своим фронтовым контактом цепь разрешающих огней, а тыловым замкнет цепь питания лампы красного огня светофора 6. При освобождении 6П, через тыловые контакты 4С линейное реле 6Л получит питание обратной полярности. Через фронтовой нейтральный контакт 6Л сработает 6С м включит на св.6 желтый огонь. При освобождении 4П, через фронтовые контакты 4С линейное реле 6Л получит питание прямой полярности и включит своим поляризованным контактом зеленый огонь на св.6.

В числовой кодовой 3-значной автоблокировке (ЧКАБ) переменного тока с контролем только запрещающего огня (рис. 1.4) значения двоичных входов определяются состояниями реле:

- сигнальное реле желтого огня 6Ж - xi;

- сигнальное реле зеленого огня 6З - xi+1;

- огневое реле 4О - yi+1;

Поскольку в данном случае РЦ блок-участка 6П используется также в качестве линии связи, путевое импульсное реле 6И является одновременно датчиком свободности блок-участка 6П и приемником числового кода от КПТ и его повторителя реле 4Т. Если 6П занят, реле 6И - обесточено, дешифратор ДА выключает реле 6Ж и 6З, и на светофоре 6 зажигается красный огонь. Исправность лампы красного огня контролируется огневым реле 6О. В случае перегорания нити лампы осуществляется перенос красного огня на предыдущий по ходу поезда светофор. При освобождении 6П импульсное реле 6И начинает принимать числовой код содержащий информацию о количестве свободных блок-участков (в данном случае - одного), в соответствии с которым дешифратор ДА включит реле 6Ж (на светофоре 6 включится желтый огонь), а при освобождении блок-участка 4П - и реле 6З (на светофоре 6 загорится зеленый огонь).

При построении цепей автоблокировки независимо от применяемой элементной базы должен соблюдаться принцип, в соответствии с которым, при любом повреждении в системе исключается опасный отказ - появление на светофоре ложного более разрешающего показания. Любой обрыв, или замыкание в схемах рельсовой цепи, дешифратора, цепей управления сигналами светофора и других цепях, ответственных за безопасность движения поездов, должен переводить систему или ее часть в защитное состояние, например, блок-участок с неисправными устройствами АБ должен автоматически ограждаться запрещающим сигналом светофора.

4.6 Назначение и области применения числовой кодовой АБ переменного тока

Числовую кодовую автоблокировку проектируют при всех видах тяги поездов. При электрической тяге постоянного тока используют рельсовые цепи, работающие на сигнальной частоте 50 Гц, при электрической тяге переменного тока -- на сигнальной частоте 25 Гц, а при автономной тяге возможно применение частоты 50 или 25 Гц. В остальном схемы автоблокировки идентичны.

Числовая кодовая автоблокировка -- беспроводная. Информация между сигнальными точками передается по рельсовым нитям кодовыми сигналами КЖ, Ж, 3 с числовыми признаками. Этими же кодовыми сигналами на локомотив транслируется информация о показании впереди стоящего светофора. При свободном состоянии блок-участка кодовые сигналы воспринимают импульсные путевые реле, а при вступлении на блок-участок поезда локомотивные катушки. Кодовые сигналы посылаются всегда навстречу поезду.

Путевые устройства автоблокировки питаются от высоковольтной трехфазной линии 6 или 10 кВ переменным током промышленной частоты 50 Гц и от резервной трехфазной линии 6 или 10 кВ, подвешенной на опорах контактной сети. Если питание от основной линии прекратится, то осуществляется автоматическое переключение питания от резервной линии.

4.7 Основные элементы двухпутной автоблокировки 50 и 25 Гц

Основными элементами двухпутной автоблокировки переменного тока 50 Гц являются кодовая рельсовая цепь переменного тока 50 Гц, светофор, дешифраторная ячейка ДА, сигнальные реле Ж и 3.

На питающем (выходном) конце рельсовой цепи устанавливают путевой трансформатор ПТ, ограничитель ОТ, конденсаторные блоки, дроссель-трансформатор ДТ типа ДТ-0,6, датчик кодов КПТШ-515 или КПТШ-715, трансмиттерное реле Т, повторяющее работу контактов трансмиттера и передающее коды в рельсовую цепь. На приемном (входном) конце рельсовой цепи устанавливают дроссель-трансформатор.ДТ-0,2, защитный фильтр ЗБФ-1, импульсное путевое реле И типа ИМВШ-110, дешифраторную ячейку ДА, сигнальные реле Ж и 3.

При автоблокировке переменного тока 25 Гц, на питающем и релейном концах применяют дроссель-трансформаторы типа ДТ1-150. Вместо фильтра ЗБФ-1 используют фильтр ФП-25.

В упрощенной принципиальной схеме числовой кодовой автоблокировки с сигнальной частотой 25 Гц для проходных светофоров 5, 7 и 9 нечетного пути двухпутного перегона (рис. 4.1) питание рельсовых цепей осуществляется от преобразователя ПЧ-50/25 (ПЧ, ДПЧ). От мешающего действия тягового тока и его гармонических составляющих путевое реле защищено электрическим фильтром ФП-25(Ф), Кодовые сигналы посылаются в рельсовую цепь в результате замыкания контакта трансмиттерного релеТ (ДТ). Для уменьшения искрообразования на контактах релеТи настройки рельсовой цепи на питающем конце включают конденсаторы и резисторы.

4.8 Принцип действия основных цепей в схеме сигнальных установок кодовой АБ

Состояние цепей и показание путевых светофоров на схеме соответствуют расположению поезда на рельсовой цепи 5П. На каждой сигнальной точке непрерывно работают кодовые путевые трансмиттеры КПТШ, вырабатывая числовые коды, необходимые для работы автоблокировки и АЛС. При нахождении поезда на рельсовой цепи 5П импульсное путевое реле на сигнальной установке 5 зашунтировано скатами поезда и не работает в кодовом режиме. Сигнальные релеЖ и 3 на выходе дешифраторной ячейки обесточены, и на светофоре 5 по цепи, проходящей через тыловой контакт реле Ж и низкоомную обмотку огневого реле О (АОШ2-180/0,45) получает питание красная лампа. РелеОконтролирует целостность нити красного огня. Если она исправна, то через тыловой контакт релеЖи фронтовой контакт реле О к контактам КЖ кодового путевого трансмиттера подключается обмотка трансмиттерного реле Т, коммутирующего контактом питающий конец рельсовой цепи 7П. При этом в рельсовую цепь 7П подаются кодовые импульсы красно-желтого огня. Если при указанной поездной ситуации красная лампа на светофоре 5 неисправна, то цепь релеТ разомкнута, и в рельсовую цепь 7П импульсы не подаются. В этом случае красный огонь переносится на предыдущий по ходу поезда светофор 7. Перегорание ламп при разрешающих показаниях светофора (желтый или зеленый) не приводит к изменениям в кодировании и, следовательно, переноса огней не происходит. При приеме импульсным путевым релеИна сигнальной точке 7 кодового импульса КЖ на выходе дешифраторной ячейки ДА возбуждается сигнальное реле Ж. На светофоре 7 загорается желтый огонь, а трансмиттерное реле Т, подключенное к контактам Ж трансмиттера КПТШ, обеспечивает подачу в рельсовую цепь 9П кодовых импульсов желтого огня. РелеОсигнальной точки 7 включается высокоомной обмоткой через фронтовой контакт реле Ж последовательно с нитью лампы красного огня, контролируя ее исправность в холодном состоянии. В случае ее обрыва информация об этом передается на ближайшую станцию посредством устройств диспетчерского контроля. Импульсные посылки кодаЖвоспринимает путевое реле И на сигнальной точке 9. На выходе дешифраторной ячейки возбуждаются сигнальные релеЖи 3, в рельсовую цепь 11П контактами трансмиттерного реле Т подается кодовый импульс зеленого огня.

Огневое реле. Она сигнальной точке 9 контролирует в холодном состоянии целостность нити лампы красного огня. На следующей сигнальной точке 11 (рис см приложение 1) импульсы кода 3 принимаются так же, как и импульсы кодаЖ, т.е. на светофоре загорается зеленый огонь. При нахождении поезда на любой из рассматриваемых рельсовых цепей кодовые импульсы принимают локомотивные катушки.

Коды зеленого и желтого огней различаются локомотивным приемником, зажигая на локомотивном светофоре соответственно желтый и зеленый огни. Реле двойного снижения напряжения ДСН, обмотки которых включены на каждой сигнальной точке параллельно в пределах перегона в цепь ДСН -- ОДСН, определяют яркость горения огней светофора. На соответствующий режим работы лампы переключает дежурный по станции или диспетчер.

В кодовой автоблокировке не предусмотрено защиты от срабатывания импульсного путевого реле от сигнального тока смежной рельсовой цепи в случае нарушения изоляции изолирующих стыков. Появление более разрешающего показания на проходном светофоре исключается схемным способом, основанным на использовании в смежных рельсовых цепях кодовых сигналов с различной продолжительностью импульсов и интервалов и проверке их асинхронности в схеме дешифраторной ячейки.

Вследствие применения такой защиты при исправном состоянии изолирующих стыков нормальный прием кодов из собственной рельсовой цепи и возбуждение сигнальных реле возможны только в интервалах между кодовыми импульсами, посылаемыми в смежную рельсовую цепь.



5. Измерительный инструмент и его применение

Электроизмерительный инструмент:

Прибор Ц 4380 - комбинированный. Используется для измерения напряжения, токов, сопротивлений при обслуживании устройств СЦБ.

Прибор ИВЦ - используется для измерения временных параметров АЛСН.

Секундомер электронный - используется для измерения времени замедления сигнального реле.

ИРЦ - используется для измерения токов утечки в рельсовой цепи.

Пробник индикатор - используется для отыскания повреждений в БМРЦ.

ИПЧП - измеритель правильности чередования полярности в рельсовых цепях.

ИРК-ПРО - используется для измерения всех параметров кабеля (емкость, сопротивление и дальность повреждения кабеля).

Мегаомметр - используется для измерения занижения изоляции кабеля и монтажа.

Р5-10 - используется для обнаружения дальности повреждения кабеля.

Измерительный инструмент:

Типовой щуп (2-4 мм) - используется для определения плотности прилегания остряка к рамному рельсу.

Типовой шунт (R=0,06 Ом) - используется для проверки рельсовых цепей на шунтовую чувствительность.

Ареометр - применяется для определения плотности электролита.

УКРУП - прибор для определения усилия остряка на рамный рельс.

Заключение

В процессе прохождения производственной практики я изучил структуру и характеристику предприятия (ШЧ Могоча), действующую нормативно - техническую документацию, ознакомился с перегонными рельсовыми цепями ст. Могоча, научился работать электроизмерительными приборами в устройствах автоматики и телемеханики.



Список используемых источников

1. Правила технической эксплуатации железных дорог РФ (ПТЭ).

2. Инструкция по сигнализации на железных дорогах РФ (ИСИ).

3. Инструкция по охране труда (ИОТ - ШЧ-5 - 003 - 2002).

4. Отраслевые правила по охране труда (ПОТ РО - 13153 - ЦШ - 877 - 02)

5. Инструкция по техническому обслуживанию устройств СЦБ (ЦШ-720)

6. Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств СЦБ (ЦШ-530).

7. Казаков А, А., Казаков Е, А.. Автоблокировка, локомотивная сигнализация и автостопы: Учебник для техникумов ж.д. транспорта -- 7-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1980.

8. Казаков А, А., Бубнов В, Д., Казаков Е, А, Автоматизированные системы интервального регулирования движения поездов: Учеб.для техникумов ж.-д. трансп. М.: Транспорт, 1995.

9. Кондратьева Л, А, Ромашкова О. Н. Системы регулирования движения на железнодорожном транспорте: Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транспорта - М.: Маршрут, 2003.

10. Кравцов Ю,А., Нестеров В,Л, Лекута Г,Ф, Системы железнодорожной автоматики и телемеханики: Учеб.для вузов - М.: Транспорт, 1996.

11. Сороко В, И, Розенберг Е, Н, Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник кн. 1 - 3-е издание - М.: НПФ «Планета», 2000.



Приложение 1

Рис. Упрощенная принципиальная схема автоматической блокировки переменного тока 25 Гц

Размещено на Allbest.ur

...