Организация движения поездов на перегоне

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Эксплуатационная часть проекта

1.1 Характеристики проектируемого участка

1.2 Системы регулирования движения поездов на перегоне

1.3 Обоснование необходимости внедрения устройств автоблокировки на перегоне

2. Техническая часть

2.1 Обоснование выбора и характеристика проектируемой системы и устройств ограждения на переезде

2.2 Путевой план перегона

2.3 Требования ПТЭ к автоблокировке

2.4 Работа принципиальных схем и схем увязки

2.5 Схема предвходного светофора

3. Технологическая часть

3.1 Технология обслуживания проектируемых устройств

4. Охрана труда и экология

5. Обеспечение безопасности движения поездов

Литература

Введение

Для организации движения поездов на перегоне, регулирования движения, а так же повышения пропускной способности и безопасности применяют автоматическую блокировку (АБ), далее автоблокировка.

Автоблокировка - это система интервального регулирования движения поездов. В данном проекте предстоит выполнить проектирование автоматической блокировки с централизованным размещением аппаратуры, с тональными рельсовыми цепями и с путевыми светофорами (АБТЦ). В настоящее время, данный вид автоблокировки находит широкое распространение на Куйбышевской железной дороги. В связи с частым применением в тексте пояснительной записки условных сокращений, примем следующие условные сокращения характерные в системах автоматики и телемеханики:

- ТРЦ тональные рельсовые цепи без изолирующих стыков;

- АЛС автоматическая локомотивная сигнализация;

- ДК диспетчерский контроль;

- ДЦ диспетчерская централизация;

- САУТ система автоматического управления тормозами поезда;

- б/у блок-участок;

- АПС автоматическая переездная сигнализация;

- УЗП устройство заграждения переезда;

- УКСПС устройство контроля схода подвижного состава;

- КТСМ устройство обнаружения нагретых БУКС.

- ЭЦ электрическая централизация.

- АПК-ДК аппаратно программируемый комплекс

диспетчерского контроля.

- СЦБ сигнализация централизация и блокировка.

Данная система автоблокировки будет дополнена следующими устройствами: переездом первой категории, оборудованным системами АПС и УЗП, а так же системами АЛС, ДК и ДЦ.

Согласно теме проекта и задания нам необходимо рассмотреть оборудование перегона устройствами автоблокировки. А начать анализ необходимо с рассмотрения краткой характеристики перегона.

1. Эксплуатационная часть проекта

1.1 Характеристики проектируемого участка

Дистанция СЦБ имеет общую протяженность 600 км. Участок В-Д однопутный 1 категории, протяженностью 120 км, на котором обращается 45 пар поездов, оборудован АБ с трехзначной сигнализацией. Среднее расстояние между сигналами 2,7 км. Расчетная длина поезда составляет 1250 м интервал попутного следования поезда 10 минут. Длина перегона 11 км.

Полуавтоматическая блокировка (ПАБ) - это предназначенная для регулирования и обеспечения безопасности движения поездов по перегонам, действие которой осуществляется с участием человека.

Автоматическая блокировка (АБ) - это автоматическая система регулирования движения поездов по сигналам светофоров.

Скорость следования поезда при ПАБ равна 40 км/ч

Скорость следования поезда при АБ равна 100 км/ч

Расчетная скорость следования поезда на данном участке 140 км/ч

Электрическая централизация (ЭЦ) - Представляет собой автоматическую систему управлением поездной и маневровой работы на станциях железной дороги по средствам маршрутизации передвижения со светофорной сигнализацией.

12 промежуточных станций, оборудованных ЭЦ по 12 стрелок на каждой станции.

Железнодорожный переезд (Ж.д. переезд) - место одноуровнего пересечения железнодорожных путей и автомобильной дороги либо велосипедной или пешеходной дорожки. Оборудуются Светофорами, шлакбаумами и звуковыми сигналами, а также УЗП.

Устройства заграждения переезда (УЗП) - металлические плиты, которые поднимаются, заграждая проезд.

Место установки переезда на перегоне ПК 3685 которой оборудовано устройствами ограждения на переезде автоматической переездной сигнализации с длиной бруса 6 м и устройствами заграждения переезда (УЗП)

На участке имеются 4 переездов, оборудованных автошлакбаумами и 6 без автошлакбаумов.

1.2 Системы регулирования движения поездов на перегоне

На базе ТРЦ созданы и эксплуатируются несколько типов автоблокировки, отличающиеся друг от друга наличием светофоров, изолирующих стыков и местом размещения аппаратуры.

- Система ЦАБ-АЛСО - централизованная система автоблокировки, в которой система АЛС является основным средством сигнализации. ЦАБ-АЛСО была разработана для участков, где наличие напольных сигналов(светофоров)нежелательно - участки вечной мерзлоты, радиоактивного заражения и др.

Основу системы составляют рельсовые цепи ТРЦ3 без изолирующих стыков, каждая из которых выделена в отдельный блок-участок. Изолирующие стыки устанавливаются только на границе станции.

Вся аппаратура ТРЦ и АЛС размещается централизованно на посту ЭЦ станций, прилегающих к перегону. Для подключения аппаратуры к рельсовой линии используются сигнально-блокировочный кабель с парной скруткой жил и согласующие путевые трансформаторы типа ПОБС-2М, размещаемые в путевых ящиках непосредственно у рельсовой линии на перегоне.

- Система ЦАБс - централизованная система автоблокировки с изолирующими стыками. Эта система предусматривает использование напольных сигналов на границе блок-участка. В створе со светофором устанавливаются изолирующие стыки, ограничивающие блок-участок. Основу системы составляют рельсовые цепи ТРЦ3 как без изолирующих стыков (внутри блок-участка), так и с изолируюущими стыками (на границе блок-участка).

Аппаратура ТРЦ, АЛС и управления огнями светофоров располагается централизованно на посту ЭЦ станций, прилегающих к данному перегону. Связь с рельсовой линией и светофорными лампами осуществляется с помощью симметричного сигнально-блокировочного кабеля с парной скруткой жил. Питание ламп светофоров осуществляется переменным током с поста ЭЦ через сигнальные трансформаторы типа СТ-4, устанавливаемые в трансформаторном ящике на матче светофора.

- Система АБТс - децентрализованная система автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и изолирующими стыками. Система разрабатывалась для участков с пониженным сопротивления балласта. На границе блок-участка размещаются несколько рельсовых цепей ТРЦ3, длинна которых зависит от требуемого значения минимального сопротивления балласта.

Система АБТс очень часто используется в качестве резервной системы на участках, оборудованных числовой кодовой автоблокировкой. В этом случае зимой и летом (при высоком сопротивлении балласта) работает кодовая автоблокировка, а весной и осенью (при низком сопротивлении балласта) автоблокировка с тональными рельсовыми цепями.

Аппаратура ТРЦ в системе АБТс размещается в релейных шкафах автоблокировки типа ШРУ-М и получает питание от продольной линии автоблокировки и энергоснабжения.

- Система АБТ - автоблокировка с тональной рельсовыми цепями без изолирующих стыков, проходными светофорами и децентрализованным размещением аппаратуры.

Основу системы АБТ составляют тональные рельсовые цепи ТРЦ3 и ТРЦ4 без изолирующих стыков. Высокочастотные ТРЦ4 располагаются на границе блок-участка в зоне установки светофора.

Аппаратура рельсовых цепей, управления огнями светофора и АЛС размещается в релейных шкафах типа ШРУ-М на перегоне в непосредственной близости от светофоров. Питание аппаратуры осуществляется от продольных линий автоблокировки и энергоснабжения.

- Система АБТЦ - система автоблокировки с тональными рельсовыми цепями без изолирующих стыков, проходными светофорами и централизованным размещением аппаратуры. Система АБТЦ является в настоящее время основной системой при реконструкции действующих и строительстве новых железнодорожных линий.

1.3 Обоснование необходимости внедрения устройств автоблокировки на перегоне

В данном подпункте обоснованы проектирования АБ на заданном участке следует определить пропускную способность участка при существующих и вновь вводимых устройствах.

Пропускная способность однопутного перегона, оборудованного ПАБ, определяется по формуле

где t1 и t2 - время хода четного и нечетного поезда по перегону, мин;

- дополнительное время в периоде графика;

Lcp - длина перегона, м;

0,06 - коэффициент перевода размерности 1км/ч в 1м/мин;



Пропускная способность однопутного перегона, оборудованного АБ, определяется по формуле

Где i - минимальный интервал при трехзначной сигнализации, мин

Минимальный интервал imin двухпутного участка при разграничении попутно следовавших поездов с тремя блок участкам определяется по формуле

Вывод АБ выгоднее использовать из-за большей пропускной способности.

Для обеспечения заданной пропускной способности в пределах всего участка необходимо, чтобы устанавливали расчетный интервал между попутными поездами, выдерживается не только на перегонах, но и при следовании их по станциям, т.е. нужно чтобы соблюдались условия

где iст - минимальный интервал между попутно следующими поездами, принимаемые на станцию с приготовлением маршрута;

Iпер - интервал попутного следования поездов по перегону;

Проверка соблюдения этого условия производится определенным временем iст входа поезда на станцию, для случая, когда первый из двух попутно следовавших поездов принимается с остановкой, а второй поезд следует через станцию по маршруту сквозного пропуска. Время входа поездов на станцию (минимальное) выражается формулой

где lбл - длина блок участка между входными и предупредительными светофорами, м

lвх - расстояние между входным светофором и предельным столбиком приемного пути, м

lп - расчетная длина поезда

lвс - путь, проходимый поездом за время восприятия машинистом смены показания светофора, м ( 400 м)

Vвх - Средняя скорость движения поезда на отрезке пути между местом нахождения второго поезда и местом остановки первого поезда, км/ч ( 40 км/ч) tм - время приготовления маршрута приема, мин ( при ручном управлении стрелками 5 мин, при электрической централизации 0, 40 мин)

Вывод При ЭЦ приготовление маршрута происходит быстрее, соответственно время входа поездов на станцию затрачивается меньше, чем при ручном управлением стрелки.

2. Техническая часть

2.1 Обоснование выбора и характеристика проектируемой системы и устройств ограждения на переезде

Автоблокировка с ТРЦ и центральным размещением оборудования АБТЦ - 2000. Система предназначена для 2-х путных участков железной дороги, обслуживаемых любым видом тяги поездов, с нормальным сопротивлением балласта. Эта система позволяет повысить надежность работы устройств АБ, снизить эксплуатационные затраты, а также время устранения неисправностей.

Схемные решения системы АБТЦ - 2000 выполняются на реле типа РЭП, АНШ, и НМШ. Основу системы составляют тональные РЦ (ТРЦ) без изолирующих стыков, в которых исполняются амплитудно-модулированные сигналы с несущими частотами 420-780 Гц и частотами модуляции 8 или 12 Гц. Для исключения перекрытия светофора приближающимся поездом точка подключения аппаратуры РЦ выносится на 40 м за светофор по направлению движения для обеспечения зоны дополнительного шунтирования (но не более 40 м)

Аппаратура АБТЦ размещается на станциях, ограничивающих перегон, в транспортабельных модулях или на постах ЭЦ. Соединение постовой и перегонной аппаратуры, а также увязка аппаратуры, расположенной на смежных станциях, осуществляется двумя сигнально-блокировочными кабелями парной скрутки для каждого пути.

Особенностью работы устройств АБТЦ является наличие схемы замыкания и размыкания перегонных устройств, которая исключает появление разрешающего показания на светофоре в случае ложной свободности РЦ.

Устройства заграждения переезда (УЗП) -- комплект устройств, предназначенных для автоматического ограждения проезжей части на железнодорожных переездах путем поднятия крышки электроприводом. УЗП устанавливается в количестве 4 штук, ширина поднимающихся крышек от 3-5 метров зависимости от ширины проезжей части.

Автоматическая переездная сигнализация (АПС) - сигнализация, при которой управление сигналами производится автоматически.

Найдем длину переезда, т.к. переезд расположен на однопутном пересечении с железнодорожными путями. Расстояние равно 8 м

Для того, чтобы произвести расчет участка приближения необходимо найти «l» переезда. Найдем «l» переезда. Т.к. Переезд расположен на однопутном пересечении ж.д. равным 18, 52 м

При расчете учитывают время от начала действия переездной сигнализации до вступления поезда на переезд. Это время должно быть таким, чтобы автомобиль, въехавший на переезд в момент включения переездной сигнализации, успел его освободить.

Расчет участка приближения к ж.д. переезду выполняют по формулам, приведенных ниже

Найдем время извещения о приближении поезда к переезду

где t1 - время, необходимое для проследования автомашины через переезд, сек;

t2 - время срабатывания приборов переездной сигнализации, равное 4 сек;

t3 - гарантированный запас времени, равное 10 сек.

Найдем время, необходимое для проследования автомашины через переезд



где ln длина переезда, м. Была подсчитана ранее;

lm - расчетная длина автомашины, 24 м;

lo - расстояние от места остановки автомашины до переездного светофора, равное 5 м;

2,5 - расстояние, необходимое для безопасной остановки автомобиля после проследования переезда;

Vm - расстояние скорости автомашины через переезд. Принимают равным 8 км/ч либо 2,2 м/сек.

Расчетная длина приближения

где Vn - скорость движения поездов, устанавливают на данном участке км/ч;

0,28 - коэффициент перевода скорости из км/ч в м/сек;

tc - Время извещения о приближении поезда, сек.

lp принимаем равным 1450 м

lф =1307 м

Если Lp больше Lф, то извещение на закрытие переезда подается за два блок-участков.

2.2 Путевой план перегона

Путевой план перегона является основным документом для проектирования систем железнодорожной автоматики. На путевом плане перегона должны быть указаны

- ординаты установленного оборудования;

- длины рельсовых цепей, расположение питающих и релейных концов, комбинации несущих и модулирующих частот путевых генераторов;

- марка кабеля, его назначение, длина, жильность, число запасных жил и их схемное обозначение.

Рельсовые цепи нумеруются от станции до точки разделения перегона. Для нечетного пути - нечетными числами, для четного - четными. В обозначении РЦ указывается горловины станции, на котором размещен путевой приемник данной РЦ (Н или Ч). Для кодирования рельсовых линий, отдельных жил кабеля не требуется, т.к. оно осуществляется по имеющимся жилам питающих и релейных концов ТРЦ.

Для каждого пути перегона предусматривается по два сигнально-блокировочных кабеля парной скрутки. В схемном обозначении кабеля указывается его принадлежность к соответствующей горловине станции (Н или Ч) назначения (СЦБ) и принадлежность к одному из путей (1 и 3 - для нечетного пути, 2 и 4 - для четного). Жилы питающих и релейных концов ТРЦ, а также прямые и обратные жилы управления светофорами должны размещаться в разных кабелях. Если длина кабеля не превышает 4 км, то все жилы управления светофором размещают в одном кабеле.

При автономной тяге и электротяге постоянного тока рекомендуется применять кабель марки СБЗПУ, при электрической тяге переменного тока - СБЗПАБпШп. Тип разветвленных муфт должен соответствовать числу разделываемых жил кабеля.

В кабелях СЦБ1 и СЦБ2 предусматривают жилы для организации следующих цепей

- Н-ОН - схемы смены направления. Кроме перенастройки устройств ЭЦ и схем АБТЦ расположенных на станциях, обеспечивают передачу информации об установленном направлении движения на переездной щиток;

- К-ОК - контроля перегона схемы смены направления;

- Л-ОЛ… (с добавлением номера) - линейных. Они обеспечивают увязку схем, приборы которых размещены на разных станциях, ограждающих перегон.

Назначение и принципы линейных цепей будут рассмотрены далее

- …П (П, М) - питающие концы РЦ. В обозначении жил кабеля указывают номера двух рельсовых цепей, питаемых от одного генератора. Например, 46-8П (П, М) - пара жил питания рельсовых цепей 46П и 48П; Н2П (П, М) - пара жил питания одной рельсовой цепи, примыкающей к станции. Одна жила питания обозначается …ПП или …ПМ;

- Х (ОЖЗ, ОК) - обратные жила управления огнями светофора. В обозначении указывается номер светофора, например, 4С (ОЖЗ, ОК). Одиночные жила обозначаются 40 ЖЗ или 40К.

Кроме того в одном из указанных кабелей (в зависимости от местных условий) Предусматриваются жилы для управления переездными устройствами.

- ДСН, ОДСН - цепь двойного напряжения на лампах переездных и заградительных светофоров. Используются также для передачи и об исправности основных переездных устройств;

- В-ОВ - Цепь управления автоматической переездной светофорной сигнализацией;

- 1В-10В, 2В-20В - дублированные цепи управления автоматической светофорной сигнализацией с автошлакбаумом;

- 3Г-О3Г - цепь передачи на станцию информации о состоянии заградительных светофоров

В кабелях СЦБ3 и СЦБ4 представлены жилы следующих цепей:

- Р ( П,М ) - цепь релейных концов двух смежных РЦ;

- С ( З, Ж, РК, ОЖЗ, ОК ) - прямые жилы управления огнями светофора с указанием литеры этого светофора

Для всех цепей СЦБ кроме сигнальных ( цепи управления огнями светофоров), жил РЦ и цепей управления переездными устройствами указывают принадлежность к кабелю нечетного или четного пути.

В одном из кабелей представлены также жилы для аварийно-восстановительной связи ( АЛС ).

Питание РЦ организуется следующим образом:

- Ч2П - Ч20П - Ч1П - Ч19П - Н23П ( совместно с Ч19П ) - со станции Б;

- Н1П - Н21П - Н2П - Н26П - Ч22П (совместно с Н26П ) - со станции А

Путевые приемники всех РЦ с обозначением Ч размещаются на станции Б, с обозначением Н на станции А.

Светофоры 2,4,6 и т.д. управляются со станции Б. Причем прямые и обратные жилы светофора 2 размещаются в одном кабеле СЦБ2, т.к. длина кабеля непревышает 5 км. Для последующего светофора аналогично организовывают в кабеле СЦБ1. Если переезд оборудован АПС с автошлакбаумами на кабельном плане показывают установленный заградительный светофор 31 и 32, и приделывают кабель к ним, жильность которого определяется принципиальной схемой включения огней заградительного светофора. Жильность кабеля к переездным светофорам определяется принципиальной схемой управления автошлакбаумом, если он имеется, и гнями переездного светофора. Расстояние и жильность кабеля между релейным и батарейным шкафами долджны быть от 5 до 9, или 4х2, между релейным шкафом и постом дежурного по переезду от 10 до 12, между релейным шкафом сигнализации и релейным шкафом переездной сигнализации - от 6 до 12.

Основные элементы кабельного плана согласуются со схемами увязки устройств переезда с АБ, сигнальными линиями ( воздушной или кабельной ) и определяется в зависимости от проектируемой системы на перегоне.

2.3 Требования ПТЭ к автоблокировке

Устройства автоматической блокировки не должны допускать открытия выходного или проходного светофора до освобождения подвижным составом ограждаемого ими блок-участка (межстанционного или межпостового перегона), а также самопроизвольного закрытия светофора в результате перехода с основного на резервное электроснабжение или наоборот.

На однопутных перегонах, оборудованных автоматической блокировкой, после открытия на станции выходного светофора должна быть исключена возможность открытия соседней станцией выходных и проходных светофоров для отправления поездов на этот же перегон в противоположном направлении.

При автоматической блокировке все светофоры должны автоматически принимать запрещающее показание при входе поезда на ограждаемые ими блок-участки, а также в случае нарушения целости рельсовых цепей этих участков.

На станциях, расположенных на участках, оборудованных путевой блокировкой, эти устройства должны иметь ключи-жезлы для хозяйственных поездов, а на станциях участков с полуавтоматической блокировкой, где применяется подталкивание поездов с возвращением подталкивающего локомотива, - ключи-жезлы и для них.

На однопутных линиях, оборудованных автоматической блокировкой, а также на двухпутных перегонах с двусторонней автоблокировкой по каждому пути, на станциях, где производится маневровая работа с выходом маневрирующего состава за границу станции, устройства автоматической блокировки при необходимости дополняются связанными с ними маневровыми светофорами.

На станциях, расположенных на линиях, оборудованных автоматической и полуавтоматической блокировкой, должны быть устройства

- не допускающие открытия входного светофора при маршруте, установленном на занятый путь;

- обеспечивающие на аппарате управления контроль занятости путей и стрелок

При полуавтоматической блокировке на станциях могут быть устройства, позволяющие:

- выключение контроля свободности стрелочных изолированных участков в маршруте отправления из-за их неисправности;

- повторное открытие закрывшегося выходного светофора, если поезд фактически его не проследовал

Автоматическая блокировка должна дополняться автоматической локомотивной сигнализацией и устройствами диспетчерского контроля, а полуавтоматическая блокировка - автоматической локомотивной сигнализацией на определенных участках путей.

Устройства диспетчерского контроля за движением поездов на участках, оборудованных автоблокировкой, должны обеспечивать контроль установленного направления движения (на однопутных перегонах), занятости блок-участков, главных и приемоотправочных путей на промежуточных станциях, показаний входных и выходных светофоров.

2.4 Работа принципиальных схем и схем увязки

Схема предвходного светофора

На предвходном светофоре предусмотрено дополнительное сигнальное показание - желтый мигающий огонь. Мигающий режим горения лампы обеспечивается мигающим реле М типа С2-1000, которое является повторителем станционного мигающего реле МГ и включается при приеме поезда на боковой путь. Для изменения сигнального показания светофора и передаваемого сигнала АЛС, в случае прекращения режима мигания из-за повреждений, используется реле контроля мигания КМ типа РЭЛ2-2400. Это реле находится под током только при поочередном замыкании фронтовых и тыловых контактов реле М, обслуживающих мигание желтого огня. В период размыкания фронтовым контактом М цепи желтого огня, реле О находится под током по высокоомной обмотке через тыловой контакт реле М. Переключение с основной нити при ее перегорании на резервную для лампы желтого огня производится контактами реле 01 и Ж аналогично включению резервной нити лампы красного огня.

Имеется реле 02 - повторитель огневого реле с конденсаторным замедлителем около 4с типа РЭЛ-2400. При обрыве ламп разрешающих и основной нити красного огня светофора обесточивается реле О, затем его повторители 01 и 02. Тыловым контактом реле 02 включается мигающая индикаторная лампа, сигнализирующая об обрыве нити одной из ламп. Этим контактом разрывается также собственная цепь питания реле 02. Восстановить реле 02 можно только исскуственым путем. При неустановленном или установленном неправильном реле 02 замыкается контактами реле направления.

В схеме включения ламп предвходного светофора в цепь обратных жил включен предохранитель 0,3 А для отключения схемы при коротком замыкании прямых и обратных жил кабеля. При длине кабеля более 4 км вместо предохранителя устанавливаются реле КЗ типа А0Ш2-1, срабатывающее при токе 0,265А и своими контактами замыкающее цепь обмотки реле КЗК типа РЭЛ-2400, которое в свою очередь отключает прямые цепи ламп светофора.

В системе АБТЦ за светофором с запрещающим показанием, ограждающим занятый блок-участок, предусматривается защитный участок протяженностью не менее длины тормозного пути автостопного торможения от допустимой скорости проследования путевого светофора с одним желтым немигающим огнем до полной остановки (c Vкж до 0 км/ч). Защитный участок предусматривается также и при движении в неправильном направлении по сигналам АЛСН.

Проходной светофор принимает разрешающее показание при свободности ограждаемого им блок-участка, защитного участка и последовательном занятии и освобождении рельсовых цепей, контроль которого осуществляется схемным путем. При движении в неправильном направлении по сигналам АЛСН такая зависимость формирования разрешающего кода АЛСН сохраняется. Ложная занятость и последующее восстановление, работоспособности одной рельсовой цепи не приводит к сохранению запрещающего сигнала на светофоре.

Схема реле занятия пути

Данная схема строится на каждый блок участок. Нормально, при отсутствии поезда, все реле ПЗ находятся без тока. Начальное реле занятия пути ПЗН (20ПЗН) типа РЭЛ1М-600 фиксирует вступление поезда на первую рельсовую цепь (20П) блок-участка (16-20П). При дальнешем движении поезда по данному блок участку и занятии следующей рельсовой цепи (18П) срабатывает соответствующее реле занятия пути ПЗ (18ПЗ) типа РЭЛ1М-600.

В цепи возбуждения реле ПЗ проверяется фронтовой контакт ПЗ предыдущей по ходу поезда рельсовой цепи, а в цепи блокировки проверяется тыловое контакты предыдущей и последующей по ходу поезда рельсовых цепей. Таким образом, при возбуждении очередного реле ПЗ (18ПЗ) происходит сброс предыдущего (20ПЗН) и подготавливается цепь для включения следующего реле ПЗ (16ПЗ). После проследования поездом блок-участка и вступления на первую рельсовую цепь (14П) защитного участка за следующий светофор (светофор 2) обесточивается реле ЗУ (23У) и его разомкнувшимся фронтовым контактом разрывает цепь блокировки последнего реле ПЗ (16ПЗ) блок-участка (16-20П). Работа схемы для следующего блок-участка (10-14П) начинается так же с реле ПЗН (14ПЗН), которое срабатывает одновременно с реле ЗУ (23У), подготавливая включение следующего ПЗ (12ПЗ) придальнейшем движении поезда и т.д.

Начальное реле занятия пути секционирует схему, чтобы один сбой последовательности занятия и освобождения рельсовой цепи не смог привести к блокированию устройств всего перегона. В то же время одиносный ложный шунт не может привести к срабатыванию реле ПЗ без проработки предыдущего реле схемы. Рассматривая схему, осуществляя проверку алгоритма поочередного занятия рельсовых цепей блок-участка, воздействует на работу реле схемы выбора и передачи кодовых сигналов АЛСН.

Приемные устройства ТРЦ

Путевой приемник предназначен для приема амплитудно модулированных (АМ) сигналов и возбуждения путевого реле при свободном состоянии рельсовой цепи и напряжении АМ-сигнала выше определенного порогового значения.

Приемник содержит следующие функциональные узлы

- входной фильтр;

- демодулятор;

- амплитудный ограничитель;

- первый буферный каскад;

- первый фильтр частоты модуляции;

- второй буферный каскад; пороговое устройство; выходной усилитель;

- второй фильтр частоты модуляции; выпрямитель

Входной фильтр выделяет АМ-сигнал с заданной частотой несущей и подавляет сигналы с другими несущими частотами, а такие сигналы числовой АЛСН и гармоники тягового тока.

Входной фильтр представляет собой полосовой фильтр и выполнен на двух каскадно-соединеных системах спаренных контуров. Первая спаренная система выполнена на LC-контурах TV1, C1 и TV2, C2, а вторая - на контурах TV3, C3 u TV4,C4. Связь между двумя спаренными системами является слабой (через транзисторный каскад T1), блягодаря чему общая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) входного фильтра полностью определяется АЧХ спаренных систем.

Полоса пропускания входного фильтра не менее 24 Гц. Его затухания по соседнему каналу (для фильтра с резонансной частотой 420 Гц измеряют на частоте 480 Гц и наоборот) не менее 38 дБ.

Входное сопротивление фильтра (на выводах 11-43) находится в пределах 120-160 Ом и изменяется на соседней частоте полосы пропускания фильтра. Средняя частота полосы пропускания фильтра. Средняя частота полосы пропускания может находиться в пределах (fн ±2) Гц, где fн - номинальное значение частот (420, 480, 580, 720 и 780 Гц).

Защита элементов фильтра от перенапряжений вследствие грозовых разрядов или влияния тягового тока обеспечивается стабилитронами VD1, VD2.

Каскад на транзисторе VT1 собран по схеме с общим эммитором и имеет сильную отрицательную обратную связь за счет резисторов R2 u R34. Резистор R34 является подстроечным, им регулируют чувствительность приемника. Нормальное значение чувствительности приемника по напряжению модулированного сигнала на входе 11-43 составляет 0,35 В.

С выходного фильтра - АМ (выводы 3-4 TV4) сигнал поступает на демодулятор, выполненный на транзисторном каскаде VT2 с общим эммитером. В коллекторной цепи этого каскада (R4, C5) выделяется сигнал с частотой модуляции, который через разделительный конденсатор С6 поступает в амплитудный ограничитель.

Амплитудный ограничитель на транзисторе VT3 выполнен по схеме с общим эммитором и имеет сильную отрицательную обратную связь (через R10). Для исключения влияния на чувствительность приемника изменения нелинейное входной характеристики транзистора VT3 при относительно небольшом сигнале модулирующей частоты на его входе в схеме ограничителя предусмотрена подача смещения через элементы R8, VD3, R9, R7.

Наличае амплитудного ограничителя позволяет обеспечить надежное разделение частот модуляции 8 и 12 Гц с помощью первого фильтра модулирующей частоты, выполненного на LC-контуре (C7, C8, TV5). Этот контур включен на выходе первого буферного каскада (на VT4), выполненного по схеме с общим коллектором и обеспечивающего согласование входного сопротивления фильтра с параметрами ограничителя.

Выходной сигнал фильтра (выводы 1-2 TV5) через второй буферный каскад, выполненный также по схеме с общим коллектором (VT5, VT6) поступает на вход порогового элемента (симметричного триггера), выполненного на транзисторах VT7 u VT8. Триггер имеет высокий коэффициент возврата, который определяет коэффициент возврата приемника. Добротность контура C7, C8, VT5, настроенного на соответствующую частоту модуляции 8 или 12 Гц, равна примерно шести. При расположении его перед пороговым элементом с высоким коэффициентом возврата (не менее 0,9) такой добротности вполне достаточно, чтобы обеспечить снижение сигнала на входе триггера ниже порога его срабатывания при поступлении на вход приемника сигнала с частотой модуляции, не соответствующей частоте настройки фильтра TV5, C7, C8. Для любых напряжений сигнала на входе приемника такое надежное разделение частот модуляции возможно только при наличие ограничителя. В этом случае напряжение сигнала на входе первого фильтра частоты модуляции может превышать напряжение сигнала на входе первого фильтра частоты модуляции может превышать напряжение, соответствующее чувствительности приемника, только в 1,5-2 раза, что по условию изобретательности вполне допустимо.

Следует отметить, что расположение первого фильтра модулирующей частоты перед пороговым элементом позволяет повысить защищенность приемника в целом и от гармоник тягового тока. Это определяется тем, что комбинированные частоты на выходе детектора, обусловленные гармоникой тягового тока, подавляются фильтром, настроенным на частоту модуляции и не сбивают работу триггера. Вследствие этого, а также из-за наличия ограничителя, при поступлении большой помехи имеет место загрубения чувствительности приемника.

С выхода симметричного триггера сигнал поступает на вход выходного усилителя. Он представляет собой двухкаскадный усилитель с двуполярным питанием и предназначен для питания путевого реле. Первый каскад усиления выполнен на транзисторах VT9 u VT10, включенных по схеме с общим коллектором. Второй каскад усилия выполнена транзисторах VT11 u VT12 по схеме с общим эммитором. Первый каскад работает в режиме усиления, а второй - в ключевом режиме.

К выходу усилителя подключается второй фильтр частоты модуляции, выполненный на элементах С9, СЮ, TV6. Фильтр обеспечивает гальваническую развязку цепей питания усилителя от цепи реле, кроме этого, исключает возможность возбуждения путевого реле при повреждениях, приводящих к попаданию в цепь питания усилителя переменного тока промышленной частоты или его второй гармоники.

С выхода второго фильтра частоты модуляции сигнал поступает на выпрямитель VD5, а с него после выпрямления - на реле П (АНШ2-1230). Выходное напряжение путевого приемника не менее 4 В.

Напряжение постоянного тока для питания приемника образуется двумя однополупериодными выпрямителями, содержащими диоды, конденсаторы и выравнивающие резисторы R32, VD9, СИ u R33, VD10,C12. Входы выпрямителей по переменному току соединены параллельно, а выходы по постоянному напряжению - последовательно. В результате при подаче номинального напряжения питания 17,5 В на вход блока 21-22 выпрямители формируют двухполярное выпрямленное напряжение ±18 В. Общей точкой служит соединения конденсаторов С11, С12.

Фактический коэффициент возврата триггера близок к единице. Для обеспечения устойчивой работы приемника, когда напряжение входного сигнала близко к его чувствительности, коэффициент возврата приемника несколько уменьшен (примерно 0,95) за счет слабой положительной обратной связи между транзисторами VT7 u VT2 через резистор R16.

Расчетный коэффициент возврата приемника принят равным 0,8.

Для исключения неправильной работы путевого реле при ошибочной установке приемника одного типа вместо другого эти приемники имеют разные выводы для подключения реле. При общем выводе 31 выводы 33, 13, 52, 51, и 83 служат для подключения реле у приемников с несущими частотами 420, 480, 720 и 580 Гц соответственно.

Общая мощность, потребляемая от сети питания частотой 50 Гц, не превышает 5,0 В-А

В блоках приемников с помощью светодиодов VD12, VD12 обеспечивается световая индикация состояния приемника. Поочередное мигание светодиодов (с частотой модуляции) указывает на то, что на входе приемника присутствует напряжение сигнала выше чувствительности, и все его тракты до второго фильтра модуляции работают нормально.

Ровное свечение одного из диодов и потухание другого свидетельствуют о занятости рельсовой цепи или о повреждении приемника.

2.5 Схема предвходного светофора

Схема предвходного светофора

На предвходном светофоре предусмотрено дополнительное сигнальное показание - желтый мигающий огонь. Мигающий режим горения лампы обеспечивается мигающим реле М типа С2-1000, которое является повторителем станционного мигающего реле МГ и включается при приеме поезда на боковой путь. Для изменения сигнального показания светофора и передаваемого сигнала АЛС, в случае прекращения режима мигания из-за повреждений, используется реле контроля мигания КМ типа РЭЛ2-2400. Это реле находится под током только при поочередном замыкании фронтовых и тыловых контактов реле М, обслуживающих мигание желтого огня. В период размыкания фронтовым контактом М цепи желтого огня, реле О находится под током по высокоомной обмотке через тыловой контакт реле М. Переключение с основной нити при ее перегорании на резервную для лампы желтого огня производится контактами реле 01 и Ж аналогично включению резервной нити лампы красного огня.

Имеется реле 02 - повторитель огневого реле с конденсаторным замедлителем около 4с типа РЭЛ-2400. При обрыве ламп разрешающих и основной нити красного огня светофора обесточивается реле О, затем его повторители 01 и 02. Тыловым контактом реле 02 включается мигающая индикаторная лампа, сигнализирующая об обрыве нити одной из ламп. Этим контактом разрывается также собственная цепь питания реле 02. Восстановить реле 02 можно только исскуственым путем. При неустановленном или установленном неправильном реле 02 замыкается контактами реле направления.

В схеме включения ламп предвходного светофора в цепь обратных жил включен предохранитель 0,3 А для отключения схемы при коротком замыкании прямых и обратных жил кабеля. При длине кабеля более 4 км вместо предохранителя устанавливаются реле КЗ типа А0Ш2-1, срабатывающее при токе 0,265А и своими контактами замыкающее цепь обмотки реле КЗК типа РЭЛ-2400, которое в свою очередь отключает прямые цепи ламп светофора.

В системе АБТЦ за светофором с запрещающим показанием, ограждающим занятый блок-участок, предусматривается защитный участок протяженностью не менее длины тормозного пути автостопного торможения от допустимой скорости проследования путевого светофора с одним желтым немигающим огнем до полной остановки (c Vкж до 0 км/ч). Защитный участок предусматривается также и при движении в неправильном направлении по сигналам АЛСН.

Проходной светофор принимает разрешающее показание при свободности ограждаемого им блок-участка, защитного участка и последовательном занятии и освобождении рельсовых цепей, контроль которого осуществляется схемным путем. При движении в неправильном направлении по сигналам АЛСН такая зависимость формирования разрешающего кода АЛСН сохраняется. Ложная занятость и последующее восстановление, работоспособности одной рельсовой цепи не приводит к сохранению запрещающего сигнала на светофоре.

Схема реле занятия пути

Данная схема строится на каждый блок участок. Нормально, при отсутствии поезда, все реле ПЗ находятся без тока. Начальное реле занятия пути ПЗН (20ПЗН) типа РЭЛ1М-600 фиксирует вступление поезда на первую рельсовую цепь (20П) блок-участка (16-20П). При дальнешем движении поезда по данному блок участку и занятии следующей рельсовой цепи (18П) срабатывает соответствующее реле занятия пути ПЗ (18ПЗ) типа РЭЛ1М-600.

В цепи возбуждения реле ПЗ проверяется фронтовой контакт ПЗ предыдущей по ходу поезда рельсовой цепи, а в цепи блокировки проверяется тыловое контакты предыдущей и последующей по ходу поезда рельсовых цепей. Таким образом, при возбуждении очередного реле ПЗ (18ПЗ) происходит сброс предыдущего (20ПЗН) и подготавливается цепь для включения следующего реле ПЗ (16ПЗ). После проследования поездом блок-участка и вступления на первую рельсовую цепь (14П) защитного участка за следующий светофор (светофор 2) обесточивается реле ЗУ (23У) и его разомкнувшимся фронтовым контактом разрывает цепь блокировки последнего реле ПЗ (16ПЗ) блок-участка (16-20П). Работа схемы для следующего блок-участка (10-14П) начинается так же с реле ПЗН (14ПЗН), которое срабатывает одновременно с реле ЗУ (23У), подготавливая включение следующего ПЗ (12ПЗ) придальнейшем движении поезда и т.д.

Начальное реле занятия пути секционирует схему, чтобы один сбой последовательности занятия и освобождения рельсовой цепи не смог привести к блокированию устройств всего перегона. В то же время одиносный ложный шунт не может привести к срабатыванию реле ПЗ без проработки предыдущего реле схемы. Рассматривая схему, осуществляя проверку алгоритма поочередного занятия рельсовых цепей блок-участка, воздействует на работу реле схемы выбора и передачи кодовых сигналов АЛСН. поезд перегон автоблокировка переезд

Приемные устройства ТРЦ

Путевой приемник предназначен для приема амплитудно модулированных (АМ) сигналов и возбуждения путевого реле при свободном состоянии рельсовой цепи и напряжении АМ-сигнала выше определенного порогового значения.

Приемник содержит следующие функциональные узлы

- входной фильтр;

- демодулятор;

- амплитудный ограничитель;

- первый буферный каскад;

- первый фильтр частоты модуляции;

- второй буферный каскад; пороговое устройство; выходной усилитель;

- второй фильтр частоты модуляции; выпрямитель

Входной фильтр выделяет АМ-сигнал с заданной частотой несущей и подавляет сигналы с другими несущими частотами, а такие сигналы числовой АЛСН и гармоники тягового тока.

Входной фильтр представляет собой полосовой фильтр и выполнен на двух каскадно-соединеных системах спаренных контуров. Первая спаренная система выполнена на LC-контурах TV1, C1 и TV2, C2, а вторая - на контурах TV3, C3 u TV4,C4. Связь между двумя спаренными системами является слабой (через транзисторный каскад T1), блягодаря чему общая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) входного фильтра полностью определяется АЧХ спаренных систем.

Полоса пропускания входного фильтра не менее 24 Гц. Его затухания по соседнему каналу (для фильтра с резонансной частотой 420 Гц измеряют на частоте 480 Гц и наоборот) не менее 38 дБ.

Входное сопротивление фильтра (на выводах 11-43) находится в пределах 120-160 Ом и изменяется на соседней частоте полосы пропускания фильтра. Средняя частота полосы пропускания фильтра. Средняя частота полосы пропускания может находиться в пределах (fн ±2) Гц, где fн - номинальное значение частот (420, 480, 580, 720 и 780 Гц).

Защита элементов фильтра от перенапряжений вследствие грозовых разрядов или влияния тягового тока обеспечивается стабилитронами VD1, VD2.

Каскад на транзисторе VT1 собран по схеме с общим эммитором и имеет сильную отрицательную обратную связь за счет резисторов R2 u R34. Резистор R34 является подстроечным, им регулируют чувствительность приемника. Нормальное значение чувствительности приемника по напряжению модулированного сигнала на входе 11-43 составляет 0,35 В.

С выходного фильтра - АМ (выводы 3-4 TV4) сигнал поступает на демодулятор, выполненный на транзисторном каскаде VT2 с общим эммитером. В коллекторной цепи этого каскада (R4, C5) выделяется сигнал с частотой модуляции, который через разделительный конденсатор С6 поступает в амплитудный ограничитель.

Амплитудный ограничитель на транзисторе VT3 выполнен по схеме с общим эммитором и имеет сильную отрицательную обратную связь (через R10). Для исключения влияния на чувствительность приемника изменения нелинейное входной характеристики транзистора VT3 при относительно небольшом сигнале модулирующей частоты на его входе в схеме ограничителя предусмотрена подача смещения через элементы R8, VD3, R9, R7.

Наличае амплитудного ограничителя позволяет обеспечить надежное разделение частот модуляции 8 и 12 Гц с помощью первого фильтра модулирующей частоты, выполненного на LC-контуре (C7, C8, TV5). Этот контур включен на выходе первого буферного каскада (на VT4), выполненного по схеме с общим коллектором и обеспечивающего согласование входного сопротивления фильтра с параметрами ограничителя.

Выходной сигнал фильтра (выводы 1-2 TV5) через второй буферный каскад, выполненный также по схеме с общим коллектором (VT5, VT6) поступает на вход порогового элемента (симметричного триггера), выполненного на транзисторах VT7 u VT8. Триггер имеет высокий коэффициент возврата, который определяет коэффициент возврата приемника. Добротность контура C7, C8, VT5, настроенного на соответствующую частоту модуляции 8 или 12 Гц, равна примерно шести. При расположении его перед пороговым элементом с высоким коэффициентом возврата (не менее 0,9) такой добротности вполне достаточно, чтобы обеспечить снижение сигнала на входе триггера ниже порога его срабатывания при поступлении на вход приемника сигнала с частотой модуляции, не соответствующей частоте настройки фильтра TV5, C7, C8. Для любых напряжений сигнала на входе приемника такое надежное разделение частот модуляции возможно только при наличие ограничителя. В этом случае напряжение сигнала на входе первого фильтра частоты модуляции может превышать напряжение сигнала на входе первого фильтра частоты модуляции может превышать напряжение, соответствующее чувствительности приемника, только в 1,5-2 раза, что по условию изобретательности вполне допустимо.

Следует отметить, что расположение первого фильтра модулирующей частоты перед пороговым элементом позволяет повысить защищенность приемника в целом и от гармоник тягового тока. Это определяется тем, что комбинированные частоты на выходе детектора, обусловленные гармоникой тягового тока, подавляются фильтром, настроенным на частоту модуляции и не сбивают работу триггера. Вследствие этого, а также из-за наличия ограничителя, при поступлении большой помехи имеет место загрубения чувствительности приемника.

С выхода симметричного триггера сигнал поступает на вход выходного усилителя. Он представляет собой двухкаскадный усилитель с двуполярным питанием и предназначен для питания путевого реле. Первый каскад усиления выполнен на транзисторах VT9 u VT10, включенных по схеме с общим коллектором. Второй каскад усилия выполнена транзисторах VT11 u VT12 по схеме с общим эммитором. Первый каскад работает в режиме усиления, а второй - в ключевом режиме.

К выходу усилителя подключается второй фильтр частоты модуляции, выполненный на элементах С9, СЮ, TV6. Фильтр обеспечивает гальваническую развязку цепей питания усилителя от цепи реле, кроме этого, исключает возможность возбуждения путевого реле при повреждениях, приводящих к попаданию в цепь питания усилителя переменного тока промышленной частоты или его второй гармоники.

С выхода второго фильтра частоты модуляции сигнал поступает на выпрямитель VD5, а с него после выпрямления - на реле П (АНШ2-1230). Выходное напряжение путевого приемника не менее 4 В.

Напряжение постоянного тока для питания приемника образуется двумя однополупериодными выпрямителями, содержащими диоды, конденсаторы и выравнивающие резисторы R32, VD9, СИ u R33, VD10,C12. Входы выпрямителей по переменному току соединены параллельно, а выходы по постоянному напряжению - последовательно. В результате при подаче номинального напряжения питания 17,5 В на вход блока 21-22 выпрямители формируют двухполярное выпрямленное напряжение ±18 В. Общей точкой служит соединения конденсаторов С11, С12.

Фактический коэффициент возврата триггера близок к единице. Для обеспечения устойчивой работы приемника, когда напряжение входного сигнала близко к его чувствительности, коэффициент возврата приемника несколько уменьшен (примерно 0,95) за счет слабой положительной обратной связи между транзисторами VT7 u VT2 через резистор R16.

Расчетный коэффициент возврата приемника принят равным 0,8.

Для исключения неправильной работы путевого реле при ошибочной установке приемника одного типа вместо другого эти приемники имеют разные выводы для подключения реле. При общем выводе 31 выводы 33, 13, 52, 51, и 83 служат для подключения реле у приемников с несущими частотами 420, 480, 720 и 580 Гц соответственно.

Общая мощность, потребляемая от сети питания частотой 50 Гц, не превышает 5,0 В-А

В блоках приемников с помощью светодиодов VD12, VD12 обеспечивается световая индикация состояния приемника. Поочередное мигание светодиодов (с частотой модуляции) указывает на то, что на входе приемника присутствует напряжение сигнала выше чувствительности, и все его тракты до второго фильтра модуляции работают нормально.

Ровное свечение одного из диодов и потухание другого свидетельствуют о занятости рельсовой цепи или о повреждении приемника.

3. Технологическая часть

3.1 Технология обслуживания проектируемых устройств

Проверка рельсовых цепей

При проверке элементов рельсовых цепей на перегоне работники СЦБ проверяют только состояние перемычек путевых дроссель - трансформаторов, перемычек кабельных стоек и путевых трансформаторных ящиков.

Недостатки, выявленные при осмотре состояния элементов рельсовых цепей, необходимо устранить, о выполнении работы отметить в журнале ШУ-2

Технические обслуживания изолирующих стыков рельсовых цепей на перегоне, стыковых рельсовых соединителей (в том числе их приварку) и подрезку выполняют работники дистанции пути.

При осмотре состояния элементов рельсовых цепей обращают внимание на исправность перемычек, подключенных к кабельным стойкам, путевым трансформаторным ящикам, путевым дроссель - трансформаторам, а также на надежность и правильность крепления их к рельсам и шпалам, а дроссельных перемычек, в том числе междупутных двухпроводных, - к выводам дроссель-трансформаторов и тяговым нитям однониточных рельсовых цепей. Проверяют наличие и исправность рельсовых стыковых и стрелочных соединителей, а также надежность крепления их к рельсам, правильность установки стыковых соединителей и состояния мест их приварки к рельсам.

Проверяют надежность крепления троса соединителей и перемычек в местах соединения с наконечниками и штепселями. Особое внимание при проверке состояния элементов рельсовых цепей обращают на наличие дополнительный дублирующих соединителей на главных и боковых станционных путях, по которым предусмотрен безостановочный пропуск поездов, а также по маршрутам следования пассажирских и пригородных поездов, на тяговых нитях однониточных рельсовых цепей и по всей длине параллельных ответвлений разветвленных рельсовых цепей, не оборудованных путевыми реле (не обтекаемых током), и на участках удаления.

Надежность крепления штепселя в шейке рельса стыковых рельсовых соединителей, перемычек к кабельным стойкам, путевым трансформаторным ящикам проверяют легким простукиванием головок штепселей с боков слесарным молотком.

Надежность крепления штепселей к шайке рельса, перемычек дроссель - трансформаторов и стрелочных соединителей необходимо проверять индикатором тока рельсовых цепей с одновременным простукиванием штепселей слесарным молотком.

Штепсели перемычек и соединителей должны плотно держаться в шейке рельса и не иметь задиров, выходить на другую сторону шейки рельса, но не быть забитыми до основания. При болтовом креплении штепселей к шейке рельса должны быть установлены контргайки или пружинные шайбы.

Надежность крепления троса соединителей и перемычек в местах соединения с наконечниками и штепселями проверяют визуальным осмотром мест приварки (пайки), а также покачивая трос из стороны в сторону.

Надежность крепления троса стрелочных соединителей и дроссельных перемычек со штепселями в местах приварки (пайки) проверяют также одновременно с использованием индикатора тока рельсовых цепей при его покачивании рукой.

Цепь проверки надежности крепления штепселей к шейке рельса, а троса со штепселями в местах приварки (пайки) с применением индикатора тока рельсовых цепей - определить целостность электрической цепи обоих тросов каждой дроссельной перемычке и стрелочных соединителей.

Неисправность дроссельных перемычек и стрелочных соединителей в местах их крепления к шейке рельса и приварки (пайки) троса, а также их целостность, если они имеют изоляционное покрытие, обнаружить без использования индикатора тока рельсовых цепей достаточно сложно.

Стрелочные соединители параллельных ответвлений рельсовых цепей, не оборудованных путевыми реле, кроме того, проверяют с наложением шунта

ШУ-0,1м сопротивлением 0,06 Ом на поверхность головок рельсов.

Стрелочные соединители соединений противоположных рельсов, расположенных по разные стороны изолирующего стыка (косые джемпера) однониточных рельсовых цепей, кроме того, проверяют методом зымакания накоротко изолирующих стыков.

Указанные проверки выполняют в свободное от движения поездов время или технологическое «окно» с разрешения дежурного по железнодорожной станции в соответствии с требованиями Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту устройств СЦБ.

...