- наличие на поверхности катания головок рельсов ржавчины, масляной пленки, когда возрастает переходное сопротивление «рельс - колесная пара»;

- неисправность изолирующих стыков и контроля за их исправностью;

- неправильная регулировка (завышение) напряжения на путевом реле;

- механическая неисправность реле.

Как правило, ложная свободность наблюдается при одновременном наличии нескольких факторов.

Ложная свободность это опасный отказ в работе рельсовой цепи, при котором устройства СЦБ не обеспечивают безопасность движения поездов.

Действия ДСЦП при ложной свободности рельсовой цепи:

- сделать запись в Журнале осмотра,

- доложить поездному диспетчеру,

- сообщить электромеханику СЦБ или ЦДПШ,

- отменить авторежимы маршрутов, в которые входит неисправная рельсовая цепь,

- перед каждым заданием маршрута и переводом стрелки проверять фактическое состояние рельсовой цепи.

6.3.3 Контрольный режим

Контрольный режим предназначен для обеспечения контроля целостности рельсовой линии электрическим способом, т.е. с помощью электрического тока.

В случае излома рельса по всему профилю рельсовая цепь должна зафиксировать этот дефект и изменить свой режим работы - перейти в состояние занятости.

Действия ДСЦП в этом случае такие же, как и при ложной занятости рельсовой цепи.

Другие режимы работы рельсовой цепи подробно не рассматриваются.

7. Путевая автоматическая блокировка (Автоблокировка)

7.1 Назначение, принцип действия автоблокировки

Автоблокировка - это система автоматического регулирования движением поездов, когда управление сигнальными показаниями светофоров происходит автоматически под воздействием поезда.

Автоблокировка относится к системам интервального регулирования движения поездов на перегонах и на станциях без путевого развития и обеспечивает:

- установку и поддержание минимального безопасного интервала между попутно следующими поездами;

- непрерывное ограждение хвоста поезда запрещающим показанием светофора;

- выполнение требований, предъявляемых ПТЭ метрополитенов к автоблокировке.

При оборудовании линии автоблокировкой с целью обеспечения требуемой пропускной способности проводятся тяговые расчеты. На основании тяговых расчетов производится расстановка светофоров на линии. При этом учитывается, чтобы расстояние между смежными светофорами было, как правило, не менее длины тормозного пути при служебном торможении со скорости, допустимой на проследуемом участке.

Участок пути между двумя соседними светофорами называется блок-участком автоблокировки.

В створе со светофорами на рельсовой линии устанавливают изолирующие стыки, т.е. линия делится на электрически изолированные участки. В пределах каждого изолированного участка устраивают рельсовую цепь. В границах блок - участка может быть одна или две рельсовые цепи.

На метрополитене в непосредственной близости от светофора устанавливают электромеханический автостоп, предназначенный для принудительного экстренного торможения электропоезда при проследовании им светофора с запрещающим показанием.

Если попутно следующие поезда разделить только одним блок - участком (что возможно при двухзначной системе сигнализации), то создается угроза столкновения (наезда) поезда с впереди идущим при проследовании следующим позади поездом светофора с запрещающим показанием.

Для исключения подобных случаев за каждым светофором выделяется участок пути, не менее длины тормозного пути при экстренном торможении с максимально реализуемой скорости на проследуемом участке, свободное состояние которого контролируется при открытии предшествующего светофора на разрешающее показание. Этот участок пути называют защитным участком.

Защитный участок за светофором - расстояние от скобы путевого автостопа данного светофора до конца участка пути, ограждаемого предыдущим светофором.

Так как длина тормозного пути при экстренном торможении меньше, чем при служебном, объективно защитный участок будет короче блок - участка (Рис.11).

Возможны случаи, когда длина защитного участка принимается равной длине блок - участка (Рис.12), а на подходе к станции защитный участок может превышать длину блок - участка (Рис.13).

Рис.11. Защитный участок короче блок - участка

Рис.12. Защитный участок равен длине блок - участка

Рис.13. Защитный участок длиннее блок - участка

Таким образом, при наличии защитного участка безопасное расстояние между попутно следующими поездами будет включать блок - участок данного светофора и защитный участок, расположенный за следующим светофором.

Участок пути за светофором, включающий блок - участок за этим светофором, и защитный участок за следующим светофором называется ограждаемым участком данного светофора.

Свободное состояние ограждаемого участка контролируется линейным реле.

Согласно ПТЭ метрополитенов включение на светофоре разрешающего показания допускается после освобождения поездом блок - участка, защитного участка, расположенного за следующим светофором, который должен перекрыться на красный огонь, а его автостоп принять заграждающее положение. Включение на светофоре разрешающего показания возможно только после перехода путевой скобы его автостопа в разрешающее положение.

Такой порядок работы светофоров автоблокировки обеспечивает безаварийную остановку поезда в случае проследования им светофора с запрещающим показанием.

7.2 Система сигнализации при автоблокировке

Сигнализация при автоблокировке с автостопами и защитными участками на тоннельных и закрытых наземных участках установлена двух- или трехзначная; на открытых наземных участках - трехзначная, а при автоблокировке без автостопов и защитных участков - четырехзначная.

Видимость показаний светофоров должна обеспечиваться на расстоянии не менее длины расчетного тормозного пути при полном служебном торможении. Если требуемая видимость светофора не обеспечивается или длина блок - участка перед ним меньше тормозного пути при служебном торможении, то на предшествующем светофоре вводится предупредительная сигнализация.

7.2.1 Введение предупредительной сигнализации

Если светофор, расположенный в кривой, имеет ограниченную видимость (меньше длины тормозного пути при служебном торможении) или длина блок - участка перед ним меньше длины тормозного пути при служебном торможении, то на предшествующем светофоре вводится предупредительная сигнализация - желтое показание (Рис14.).

Рис.14.

В случае ограниченной видимости светофора с желтым показанием или укороченного блок - участка перед ним, на светофоре, ограждающем укороченный блок - участок вводится желто - зеленое показание (одновременно горящие зеленый и желтый огни - Рис.15.).

Рис.15.

7.3 Назначение и работа путевого реле (П)

Путевое реле предназначено для контроля состояния рельсовой цепи.

Путевое реле через устройства сопряжения подключается к рельсовой линии и получает питание от путевого трансформатора, который подключен к рельсам на питающем конце рельсовой цепи.

При свободной и исправной рельсовой линии путевое реле находится под током, тем самым, контролирует свободное и исправное ее состояние и через фронтовые контакты выдает об этом информацию для управления показаниями светофоров автоблокировки или использования при проверке зависимостей в устройствах электрической централизации (Рис.16).

Рис.16. Рельсовая цепь свободна от подвижного состава

Ic - сигнальный ток; ПТ - питающий трансформатор рельсовой цепи; П - путевое реле; СТ - сигнальный трансформатор светофора.

При вступлении поезда на рельсовую цепь первая же колесная пара шунтирует ее, ток до путевого реле не доходит, и оно обесточивается. Происходит размыкание фронтовых контактов и замыкание тыловых. На светофоре отключается разрешающее показание и включается запрещающее (Рис.17).



Рис.17. Рельсовая цепь занята подвижным составом

Ic - сигнальный ток; ПТ - питающий трансформатор рельсовой цепи; П - путевое реле; СТ - сигнальный трансформатор светофора.

После освобождения рельсовой цепи поездом путевое реле встает под ток.

7.4 Назначение и работа линейного реле (Л)

Линейное реле контролирует свободное состояние ограждаемого светофором участка линии, в который входят блок - участок данного светофора и защитный участок, расположенный за следующим светофором, и осуществляет управление сигнальными показаниями светофора и положением путевой скобы его автостопа.

С помощью линейного реле обеспечивается выполнение ряда требований, предъявляемых ПТЭ метрополитенов к автоблокировке:

- перекрытие светофора на запрещающее показание и перевод скобы его автостопа в заграждающее положение при вступлении поезда на ограждаемый светофором участок пути;

- открытие светофора на разрешающее показание после освобождения поездом блок - участка, ограждаемого светофором, защитного участка, расположенного за следующим светофором, причем этот светофор должен иметь запрещающее показание, а скоба его автостопа должна находиться в заграждающем положении.

Для управления каждым светофором и его автостопом предусматривается собственное линейное реле.

Линейное реле получило свое название исходя из основной выполняемой функции - контроля свободного состояния участка линии, включающего несколько рельсовых цепей; цепь управления линейным реле называется линейной цепью.

В состав линейной цепи включены фронтовые контакты путевых реле всех рельсовых цепей, входящих в ограждаемый участок данного светофора, контакты огневого реле красного огня светофора, следующего по отношению к рассматриваемому. В нее также включен контакт коммутатора электропривода автостопа упомянутого светофора, контролирующего его заграждающее положение (Рис.18).



Рис.18. Схема линейного реле

Линейная цепь начинается от следующего по отношению к рассматриваемому светофора, проходит вдоль ограждаемого участка и заканчивается у своего светофора.

Когда свободен участок линии, ограждаемый светофором, линейное реле находится под током, на светофоре горит разрешающее показание, его автостоп находится в разрешающем положении.

При вступлении поезда на первую за светофором рельсовую цепь ее путевое реле обесточивается, одновременно обесточивается линейное реле, через тыловые контакты которого на светофоре включается запрещающее показание, скоба автостопа переходит в заграждающее положение.

Поезд вступает за следующий светофор, на нем включается запрещающее показание, скоба автостопа принимает заграждающее положение.

Поезд освобождает блок - участок и защитный участок за следующим, по отношению к рассматриваемому, светофором.

Все путевые реле, контролирующие состояние ограждаемого светофором участка, встали под ток, их фронтовые контакты замыкают линейную цепь. Если следующий светофор имеет запрещающее показание, а скоба его автостопа находится в заграждающем положении линейное реле встает под ток, замыкает цепь разрешающего показания светофора, перекоммутирует цепь управления электроприводом автостопа. После перевода скобы автостопа в разрешающее положение, на светофоре загорается разрешающее показание.

В схеме линейного реле предусмотрено восстановление нормальной работы светофоров после проследования поезда в неправильном направлении, а также после кратковременной занятости рельсовых цепей, входящих в ограждаемый светофором участок.

7.5 Пропускная способность линии при автоблокировке

Пропускная способность линии (N) определяется числом поездов, которые могут проследовать по участку за 1 час.

Пропускная способность линии при автоблокировке зависит:

- от скорости движения поездов разрешенной и реализуемой на линии;

- принятого межпоездного расстояния между попутно следующими поездами;

- ряда других факторов, влияющих на пропускную способность (время срабатывания приборов автоблокировки, время восприятия машинистом сигнального показания светофора и других).

Для определения пропускной способности необходимо знать расчетный интервал времени между попутно следующими поездами - Т_ир .

При определении расчетного интервала времени необходимо учитывать:

- время проследования поездом расчетного межпоездного расстояния - t_мпр

L _мпр

t _мпр = ------ , где

V

L_мпр - расчетное межпоездное расстояние, принимаемое, исходя из требований безопасности и обеспечения условий оптимального режима ведения поезда, равным длине двух блок - участков и одного защитного участка; в этом случае машинист всегда будет следовать на разрешающее показание светофора.

При определении расчетного межпоездного расстояния необходимо учитывать длину поезда (Рис.19).

Рис.19. Разграничение поездов, следующих по перегону.

С учетом изложенного расчетное межпоездное расстояние будет равно:

L _мпр = 2 L _бу + L _зу + L _п (м) , где

L _бу - длина блок - участка автоблокировки _;

L _зу - длина защитного участка;

L _п - длина поезда;

Если L _зу = L _бу , то

L _мпр = 3 L _бу + L _{п ;}

V - допустимая скорость на проследуемом участке (м/сек);

2L _бу + L _зу + L _п

Тогда t _мпр = -------------------- (сек).

V

- время восприятия машинистом сигнального показания светофора - t _в = 2 сек;

- время срабатывания приборов автоблокировки, когда происходит изменение сигнальных показаний светофора - t _СП = 3 сек;

- резервное время, необходимое для гарантированного выполнения графика движения поездов: t _рез =15 сек на перегоне; t _рез = 4 сек на подходе к станциям.

Таким образом, расчетный интервал времени между попутно следующими поездами составит:

Т_ир = t_мпр + t _в + t _сп + t _рез (сек).

Пропускная способность будет

3600

N = -------- (поездов / час) .

T _Ир

На перегоне пропускная способность при автоблокировке достаточно велика. Так для семивагонного поезда серии Е при длине его 140 м, скорости движения 65 км/час - пропускная способность N = 51 поезд/час; при скорости 75 км/час - N = 54 поезда/час.

Проблемы с пропускной способностью появляются в районе станций, что связано с остановкой поездов на станциях.

7.5.1 Пропускная способность линий в районе станций

Без принятия дополнительных мер пропускная способность линий в районе станций не превышает 35 поездов/час, что не удовлетворяет требованиям перевозочного процесса. Поэтому были приняты меры, повышающие пропускную способность в районе станций:

1. Сокращена до 62.5 м длина блок - участков на подходах к станциям, что соответствует тормозному пути при полном служебном торможении со скорости 35 км/час.

2. Применена 4-х значная сигнализация, имеющая скоростное значение, что позволяет обеспечить своевременное снижение скорости и остановку поезда перед светофором с запрещающим показанием без его проезда в условиях укороченных блок - участков.

3. На входных светофорах автостопы были вынесены вперед, навстречу движению, на расстояние до 20 м, что позволило сохранить необходимую длину защитных участков.

4. На входных светофорах были применены автостопы ускоренного действия, обеспечивающие включение разрешающего показания на них через 1 сек. с начала работы автостопа вместо 3 сек.

5. Так как на подходе к станции скорость движения поездов снижается, стало возможным сократить длины защитных участков в районе станции. С этой целью главный станционный путь разделили на несколько рельсовых цепей (как правило на 3), которые и вошли как защитные участки в ограждаемые участки входных светофоров. Оборудование рельсовых цепей главного станционного пути устройствами внепоездного контроля скорости позволяет включать на входных светофорах разрешающие показания до полного освобождения защитных участков, ограждаемых этими светофорами, если скорость уходящих со станции поездов, превышает расчетное значение.

7.5.2 Внепоездной контроль скорости

Принцип действия внепоездного контроля скорости основан на фиксировании прохода хвостовым вагоном поезда выделенного контрольного участка пути в начале рельсовой цепи за установленный интервал времени (1 сек).

Если хвостовой вагон поезда проходит контрольный участок станционной рельсовой цепи (примерно 5 - 6 м) за время менее 1 секунды, то на входном светофоре, в ограждаемый участок которого эта рельсовая цепь входит как защитный участок, включается разрешающее показание до полного освобождения указанной рельсовой цепи.

В случае, когда время прохождения контрольного участка будет более 1 секунды, внепоездной контроль скорости не срабатывает, и разрешающее показание на светофоре включается после полного освобождения указанной рельсовой цепи.

Такой порядок включения разрешающего показания на светофоре не создает угрозы безопасности движения поездов, так как в случае проследования поездом контрольного участка со скоростью равной или выше расчетной и включении на светофоре разрешающего показания до полного освобождения защитного участка произойдет экстренное торможение, поезд до остановки обязательно освободит защитный участок, т.е. создание аварийной ситуации исключается.

Схема внепоездного контроля скорости приводится в исходное состояние после освобождения поездом рельсовой цепи, на которой осуществляется контроль скорости.



Рис.20. Внепоездной контроль скорости

Лампа датчика световых лучей (ДСЛ) загорается при занятии рельсовых цепей 224, 224с, 222с (Рис.20).

Отсчет времени проследования контрольного участка начинается с момента освобождения рельсовой цепи 224. Поезд за 1 секунду должен освободить участок АБ и должно встать под ток реле ФС (приемник световых лучей). Это произойдет, если скорость движения поезда превышает расчетную, и тогда на светофоре, ограждающем рельсовую цепь 224с, появится разрешающее показание до освобождения участка БВ.

Схема внепоездного контроля скорости приходит в исходное состояние после освобождения рельсовой цепи 224с.

7.6 Автоблокировка без автостопов и защитных участков

Автоблокировка без автостопов и защитных участков является резервным средством регулирования движения поездов на линиях, где основным средством сигнализации является АЛС - АРС.

Система сигнализации при автоблокировке без автостопов и защитных участков трех- и четырехзначная.

Автоблокировка нормально отключена. Светофоры автоматического действия погашены и сигнальных показаний не имеют. Светофоры полуавтоматического действия включены и имеют следующие сигнальные показания:

- разрешающее - синий огонь;

- запрещающее - красно-желтый или красный огни.

Движение поездов производится по сигнальным показаниям АЛС - АРС.

Блок - участок автоблокировки включает перегон и главный станционный путь станции приема.

Автоблокировка включается и отключается по - перегонно по приказу поездного диспетчера нажатием кнопки - счетчика в следующих случаях:

- при неисправности на электроподвижном составе основного и резервного комплектов поездных устройств АЛС - АРС;

- при движении по линии поезда, не оборудованного устройствами АЛС - АРС;

- для организации движения хозяйственных поездов.

Включение и отключение автоблокировки всегда производит станция приема при заданных маршрутах по светофорам полуавтоматического действия.

При включенной автоблокировке действие устройств АЛС - АРС сохраняется.

При включении автоблокировки установленные авторежимы отменяются автоматически.

8. Автоматическая локомотивная сигнализация с автоматическим регулированием скорости (АЛС - АРС)

8.1 Назначение и принцип работы АЛС - АРС

АЛС - АРС - система устройств, обеспечивающая передачу сигнальных показаний в кабину управления поездом, непрерывный контроль свободности пути и скорости движения поезда, автоматическое снижение скорости при ее превышении.

АЛС - АРС относится к автоматическим системам интервального регулирования движения поездов и обеспечивает:

- непрерывный контроль длины свободного участка пути перед поездом и поддержание безопасного интервала между попутно следующими поездами в зависимости от скорости движения поездов;

- передачу в кабину машиниста информации о допустимой (разрешенной) скорости движения в реальном масштабе времени;

- постоянное сравнение фактической скорости с разрешенной;

- автоматическое включение тормозов с выдачей акустического сигнала, если фактическая скорость превышает разрешенную;

- автоматическое прекращение торможения, если фактическая скорость стала меньше или равна разрешенной;

- автоматическое торможение вплоть до полной остановки поезда, если машинист не подтвердит свою бдительность; такое подтверждение производится нажатием специальной кнопки или педали;

- ограждение хвоста впереди идущего поезда сигнальной командой, запрещающей движение, подаваемой в последнюю свободную (перед занятой поездом) рельсовую цепь;

- выполнение других требований безопасности движения поездов, согласно ПТЭ метрополитенов.

При АЛС - АРС также обеспечивается контроль целостности рельсовых нитей железнодорожного пути.

На линиях, где система АЛС - АРС является основным средством сигнализации при движении поездов, она дополняется дублирующим автономным устройством АРС (ДАУ - АРС). В этом случае на пульте в кабине машиниста имеется информация о допустимой скорости движения как на проследуемой рельсовой цепи (основная сигнализация), так и об ожидаемой допустимой скорости движения на впередилежащей рельсовой цепи (предупредительная сигнализация).

Для передачи информации о допустимой скорости движения используются частотные кодовые сигналы, когда каждой частоте кодового сигнала соответствует определенная скорость:

75 Гц - 80 (90) км/час,

125 Гц - 70 (75) км/час,

175 Гц - 60 км/час,

225 Гц - 40 км/час,

275 Гц - 0 - сигнал остановки.

Частота 325 Гц имеет следующие значения:

- в системе «Днепр» - предупредительное сигнальное показание «Равенство скоростей», указывающее, что скорость на впередилежащей рельсовой цепи равна или больше допустимой скорости на проследуемой рельсовой цепи;

- комбинация сигнальных частот 225 Гц и 325 Гц используется для передачи кодового сигнала направления движения (КС - Н); при этом она несет информацию о допустимой скорости движения 40 км/час;

- в ДАУ - АРС - несет информацию о направлении движения поезда и о допустимой скорости 40 км/час.

Указателем в кабине управления электропоездом подаются сигналы:

- цифровое показание - «Разрешается движение со скоростью, не превышающей указанную сигнальным показанием»;

- цифра «0» (ноль) - «Стой! Требуется остановка»;

- буквы «НЧ» (нет частоты) или «ОЧ» (отсутствие частоты) - «Стой! Требуется остановка. Впереди путь занят, неисправность путевых, поездных устройств АЛС - АРС, излом рельса, не задан маршрут, некодируемая рельсовая цепь»;

- чередующиеся показания «О» и «НЧ» («ОЧ») - сигнал абсолютной остановки (допускается на линиях, где основным средством сигнализации является АЛС - АРС) - «Стой! Требуется остановка».

Предупредительная сигнализация о допустимой скорости движения на впередилежащей рельсовой цепи подается в виде цифрового или буквенного сигнального показания («РС»).

При АЛС - АРС попутно следующие поезда разграничиваются блок - участком АЛС - АРС.

Блок - участок АЛС - АРС - участок пути от конца рельсовой цепи, занимаемой поездом, равный длине тормозного пути при торможении устройствами АЛС - АРС со скорости, разрешенной на проследуемой рельсовой цепи. Границами блок - участка АЛС - АРС являются изолирующие стыки или точки подключения к рельсам аппаратуры рельсовых цепей. На границе рельсовых цепей устанавливается литерная табличка с номером рельсовой цепи, занимаемой головой поезда.

Длина блок - участка АЛС - АРС переменная и зависит от допустимой скорости на проследуемой рельсовой цепи. Свободное состояние блок - участка АЛС - АРС контролируется управляющим реле.



Рис.21.

ГСЧ - генераторы сигнальных частот; УФКС - устройства формирования кодовых сигналов; УПКС - устройства передачи кодовых сигналов; КС - кодовый сигнал; ПК - приемные катушки; БПП - блок поездных приемников; БС - блок сигнализации; ДС - датчик скорости; БИС - блок измерения скорости; БУ - блок управления; КБ(ПБ) - кнопка (педаль)

бдительности; АС - акустический сигнал; М - машинист; ПМ - пульт машиниста; БУ и С - блок управления и сигнализации.

8.2. Структурная схема АЛС - АРС

Система АЛС - АРС включает путевые и поездные устройства. Роль телемеханического канала связи между ними выполняет рельсовая цепь (Рис.21).

Путевые устройства предназначены для контроля участков пути перед поездом, генерации (получения) кодовых сигналов и выдачи в рельсовые цепи соответствующих кодовых сигналов в зависимости от состояния блок - участков АЛС - АРС.

В состав путевых устройств входят генераторы кодовых сигналов, устройства формирования кодовых сигналов, устройства передачи кодовых сигналов.

Генераторы кодовых сигналов могут быть двух видов:

- групповые устройства АЛС - АРС;

- индивидуальные генераторы для каждой рельсовой цепи (ГАЛС - М).

В общем случае групповые устройства АЛС - АРС включают 7 генераторов кодовых сигналов: шесть основных и один резервный. На станции предусматривается два комплекта групповых устройств - для I и II путей. Каждый из шести основных генераторов генерирует одну частоту кодового сигнала. После усиления кодовые сигналы поступают в сигнальные шины, к одной из которых в каждый конкретный момент может быть подключена аппаратура кодирования рельсовой цепи.

Резервный генератор нормально отключен от сигнальных шин; он автоматически перестраивается на отсутствующую частоту и подключается к соответствующей шине вместо вышедшего из строя основного генератора.

Нарушение нормальной работы групповых устройств контролируется на пульте - табло горением красной лампочки или ячейки.

Для нормальной работы поездных устройств АЛС - АРС в рельсовую цепь должны выдаваться одна или две частоты кодовых сигналов из шести возможных. Выбор необходимой частоты для передачи в рельсовую цепь осуществляется устройствами формирования кодового сигнала, причем выбор частоты зависит от длины свободного участка пути перед поездом, т.е. от свободности блок - участков АЛС - АРС.

Выбранная частота должна быть усилена до уровня, обеспечивающего ее устойчивый прием поездными устройствами. Эти функции выполняют устройства передачи кодовых сигналов.

Поездные устройства АЛС - АРС предназначены для приема, обработки, распознавания и запоминания кодовых сигналов о допустимой скорости движения, определения и запоминания фактической скорости движения поезда, постоянного сравнения в автоматическом режиме допустимой и фактической скоростей и воздействия на тормозную систему поезда, когда фактическая скорость начинает превышать допустимую.

При занятии поездом рельсовой цепи по ней навстречу движению передается кодовый сигнал. Кодовый сигнал принимается поездными устройствами, в состав которых входят приемные катушки, блок поездных приемников, датчик скорости, блок измерения скорости движения, блок сигнализации, блок управления, пульт машиниста и кнопка (педаль) бдительности.

Приемные катушки размещаются под кузовом вагона с кабиной управления перед первой колесной парой на высоте 120 -180 мм над УГР и предназначены для приема кодовых сигналов с рельсовой цепи.

Принятые из рельсовой цепи кодовые сигналы распознаются (расфильтровываются) и усиливаются блоком поездных приемников.

Сигнал с блока поездных приемников поступает в блок сигнализации, который определяет допустимую скорость движения, запоминает ее и выдает информацию на пульт машиниста, где она высвечивается в цифровом виде.

Информация о фактической скорости поезда формируется датчиком скорости и блоком измерения скорости, далее она поступает в блок сигнализации и на пульт машиниста (V_ф).

В блоке сигнализации происходит сравнение фактической и допустимой скоростей движения. Если фактическая скорость не превышает допустимую, то устройства АРС не влияют на процесс управления поездом. В случае превышения допустимой скорости в блоке сигнализации формируется сигнал на включение тормозной системы поезда, который передается в блок управления.

Блок управления воздействует на устройства управления поездом, причем это воздействие зависит от режима ведения поезда. Сначала тяговые двигатели отключаются от питающего напряжения, затем приводится в действие система электродинамического (электрического) торможения. В случае его неэффективности приводится в действие система электропневматического торможения, а затем и экстренного торможения.

8.3. Дублирующее автономное устройство АРС (ДАУ - АРС)

Для функционирования ДАУ - АРС используется комплект поездных устройств АЛС - АРС хвостового вагона поезда. Кодовые сигналы ДАУ - АРС передаются в хвост поезду.

АРС с ДАУ - АРС имеет два режима работы:

1. Режим предупредительной сигнализации (режим ДАУ - ПС) - реализуется при совместной работе поездных устройств головного и хвостового вагонов электропоезда.

2. Режим ДАУ - АРС реализуется при отключении комплекта поездных устройств головного вагона и работающем комплекте поездных устройств хвостового вагона.

8.3.1 Режим ДАУ - ПС

В режиме ДАУ - ПС на поездные устройства поступает двухчастотный кодовый сигнал (один - в головной, другой - в хвостовой вагоны поезда), в котором более низкая частота несет основную информацию о текущем значении допустимой скорости на проследуемой рельсовой цепи, а более высокая частота - предупредительную информацию об ожидаемой допустимой скорости на последующей (впередилежащей) рельсовой цепи. Если на последующей рельсовой цепи допустимая скорость меньше, чем на проследуемой, в кабине машиниста воспроизводятся два цифровых сигнальных показания: большее - соответствует скорости на проследуемой рельсовой цепи, меньшее - на впередилежащей.

Когда на впередилежащей рельсовой цепи допустимая скорость равна скорости на проследуемой рельсовой цепи, на поездные устройства в головной и хвостовой вагоны передается двухчастотный кодовый сигнал одинаковой частоты, соответствующий допустимой скорости движения на проследуемой рельсовой цепи. В этом случае на пульте машиниста воспроизводится только одно цифровое сигнальное показание, соответствующее допустимой скорости движения на проследуемой и впередилежащей рельсовых цепях.

8.3.2 Режим ДАУ - АРС

В режиме ДАУ - АРС неисправные устройства АЛС - АРС головного вагона отключаются, система переводится в режим одночастотного кодового сигнала. Принимаемый поездными устройствами АЛС - АРС хвостового вагона кодовый сигнал несет предупредительную информацию об ожидаемой допустимой скорости движения на впередилежащей рельсовой цепи; цифровое значение этой скорости высвечивается на пульте машиниста в головном вагоне. Сигнальное показание о допустимой скорости на проследуемой рельсовой цепи отсутствует.

При изменении направления движения поезда переключение устройств АЛС - АРС головного и хвостового вагонов возможно только после приема устройствами АЛС - АРС хвостового вагона кодового сигнала «Направление движения» частотой 325 Гц. В случае неполучения этого сигнала прием кодовых сигналов поездными устройствами АЛС - АРС исключается.

8.4 Система «Днепр»

Резервированная система интервального регулирования и обеспечения безопасности движения на метрополитене - система «Днепр» представляет собой комплекс стационарных и поездных устройств.

Сохраняя все эксплуатационные возможности типовой системы АЛС - АРС, система «Днепр» обладает рядом преимуществ, значительно улучшающих ее эксплуатационные характеристики:

1. Полное резервирование аппаратуры поездных устройств и автономное функционирование основного и резервного комплектов, находящихся соответственно в головном и хвостовом вагонах поезда. Такой принцип функционирования исключает потерю информации на пульте машиниста при неисправности одного (любого) комплекта аппаратуры поездных устройств.

2. Резервирование наиболее ответственных узлов стационарных устройств (групповых устройств АЛС - АРС).

3. Предоставление машинисту полной информации о разрешенных скоростях движения (основной и предупредительной сигнализации) при работе как основного, так и резервного комплектов поездных устройств.

4. Применение двухчастотных кодовых сигналов, принимаемых поездными устройствами головного вагона, что обеспечивает функционирование системы с любым типом рельсовых цепей.

5. Сохранение работоспособности системы при возникновении отказов, не создающих прямой угрозы безопасности движения поездов (потеря одной частоты в двухчастотном кодовом сигнале).

6. Осуществление контроля движения поезда только в направлении, заданном стационарными устройствами; движение в противоположном направлении с использованием устройств системы «Днепр» исключено.

7. Невозможность, в общем случае, движения поезда при выключении поездных устройств системы.

8. Применение целого ряда технических решений, обеспечивающих высокие технико - экономические показатели системы.

8.5 Кодовый сигнал абсолютной остановки АРС - АО

Кодовый сигнал АРС - АО применяется на линиях, где основным средством сигнализации является АЛС - АРС, и предназначен для исключения возможности движения поезда при нахождении его на последней рельсовой цепи перед светофором полуавтоматического действия, имеющем запрещающее показание, и на первой рельсовой цепи за этим светофором.

Сигнал АРС - АО представляет собой последовательность импульсов частотой 275 Гц, длительностью 1.5 - 1.8 сек, следующих с такими же по длительности интервалами и подается в рельсовые цепи при занятости их поездом.

На пульте машиниста при приеме сигнала АРС - АО попеременно высвечиваются показания «О» и «ОЧ» («НЧ»), при этом движение поезда исключается даже при нажатой педали (кнопке) бдительности.

Для аварийного выключения сигнала АРС - АО на пульте - табло имеется пломбируемая кнопка «АВ».

Сигнал АРС - АО должен автоматически отключаться:

- при задании маршрута и открытии светофора на разрешающее показание;

- при включении пригласительного сигнала.

Если в указанных случаях отключения сигнала АРС - АО не произошло, он отключается кнопкой «АВ», пользоваться которой можно только с разрешения поездного диспетчера.

Порядок выдачи частот в рельсовую цепь, расположенную перед светофором, оборудованную сигналом АРС - АО:

- на светофоре запрещающее показание - в рельсовую цепь выдается сигнал АРС - АО;

- на светофоре разрешающее показание и впереди свободен участок пути больше длины тормозного пути со скорости 40 км/час - выдается разрешающая частота 225 Гц («40»);

- разрешающее показание на светофоре, но впереди свободен участок меньше длины тормозного пути со скорости 40 км/час - выдается частота, запрещающая движение, - 275 Гц («О»);

- при включении пригласительного сигнала на светофоре - в рельсовую цепь частота не выдается - «ОЧ» («НЧ»);

- при нажатии кнопки «АВ» в рельсовую цепь частота не выдается - «ОЧ» («НЧ»).

8.6 Увязка устройств автоблокировки и АЛС - АРС

На линиях, где основным средством сигнализации является автоблокировка с автостопами и защитными участками, система АЛС - АРС

является дополнительным средством сигнализации. В этом случае она не дополняется ДАУ - АРС и работает в режиме одночастотного кодового сигнала. На таких линиях приоритетными являются показания светофоров автоблокировки, и они подлежат безусловному выполнению.

Разрешающее показание на светофоре автоблокировки разрешает движение поезду со скоростью согласно сигнальному показанию АЛС - АРС, причем при желто - зеленом показании на светофоре в рельсовые цепи перед этим светофором подается кодовый сигнал, разрешающий движение со скоростью 60 км/час, а при желтом показании на светофоре - 40 км/час.

Запрещающее показание на светофоре требует остановки или запрещает начало движения независимо от сигнального показания АЛС - АРС. При этом возможны следующие случаи:

- на светофоре горит красное показание, что указывает на занятость защитного участка, расположенного за светофором; на пульте машиниста высвечивается сигнальное показание «О»;

- красно - желтое показание на светофоре указывает на свободность защитного участка, расположенного за светофором; при этом, в зависимости от соотношения длин защитного участка и блок - участка АЛС - АРС, на пульте машиниста будет гореть сигнальное показание «О», если длина блок - участка АЛС - АРС больше длины защитного участка, и разрешающее цифровое сигнальное показание, если длина блок - участка АЛС - АРС равна длине защитного участка. В этом случае проследование светофора с запрещающим показанием допускается в порядке, установленном ПТЭ метрополитенов.

При запрещающем показании светофора полуавтоматического действия рельсовые цепи, расположенные перед светофором и входящие в состав предмаршрутного участка кодируются частотой, запрещающей движение; на пульте машиниста высвечивается сигнальное показание «О». При незаданном маршруте рельсовые цепи, расположенные перед маневровыми светофорами, перед входными светофорами, установленными у торца пассажирской платформы, не кодируются; на пульте машиниста высвечивается сигнальное показание «НЧ» («ОЧ»).

На станциях, где предусмотрен оборот составов, оборудованных контролем прибытия, когда не установлен маршрут подачи (отправления), при вступлении поезда на последнюю рельсовую цепь перед маневровым (выходным) светофором на этом светофоре горит красно-желтый огонь, а в рельсовую цепь подается частота 225 Гц, соответствующая скорости 40 км/час.

Через 5 секунд после вступления поезда на эту рельсовую цепь на упомянутом светофоре загорается красное показание и прекращается кодирование указанной рельсовой цепи - на пульте машиниста загорается сигнальное показание «ОЧ».

На линиях, где основным средством сигнализации является АЛС - АРС, при перегорании лампы разрешающего показания на светофоре полуавтоматического действия выдача кодовых сигналов в рельсовые цепи перед светофором осуществляется в обычном порядке. Создается предпосылка для проследования такого светофора без остановки по разрешающему сигнальному показанию АЛС - АРС. В этом случае о перегорании лампы синего огня необходимо предупреждать машинистов поездов, так как такой светофор может быть проследован с разрешения поездного диспетчера в порядке, установленном ПТЭ метрополитенов.

9. Электрическая централизация

9.1 Общие сведения об электрической централизации

Электрическая централизация - это автоматизированная система централизованного управления стрелками и сигналами станции при помощи электрической энергии, обеспечивающая взаимное замыкание стрелок и сигналов.

Устройства электрической централизации обеспечивают:

- дистанционный перевод стрелок и постоянный электрический контроль их положения с применением электромеханических и релейных устройств и приборов;

- контроль свободности станционных путей, стрелочных секций и других изолированных участков;

- проверку условий безопасного проследования по маршруту подвижного состава и замыкание установленного маршрута;

- дистанционное включение на светофоре, ограждающем установленный маршрут, разрешающего показания и выдачу разрешающих сигнальных частот в рельсовые цепи, входящие в установленный маршрут;

- исключение возможности задания маршрутов, враждебных установленному;

- автоматическое размыкание маршрута после использования его поездом;

- контроль состояния устройств электрической централизации и поездного положения на пульте - табло;

- исключение перевода стрелки под составом;

- контроль взреза стрелки и исключение возможности ее перевода после взреза.

Электрическая централизация включает станционные и напольные устройства (объекты). Станционные устройства электрической централизации размещают в служебных помещениях станции: в релейной, аккумуляторной и, частично, на блок - посту. Напольные устройства размещаются в зоне путевого развития станции. К напольным устройствам относятся светофоры, стрелочные электроприводы и рельсовые цепи.

В электрической централизации для управления стрелками и сигналами применяется, в основном, дистанционное (прямопроводное ) управление, при котором каждый управляемый объект связан с аппаратурой управления индивидуальными линейными цепями (линейными проводами).

Телемеханическое (кодовое) управление, применяемое для управления удаленными объектами (устройствами), в электрической централизации метрополитена, практически, не встречается.

Дистанционное управление может быть раздельным (индивидуальным) и маршрутным.

При разделенном управлении напольные объекты управляются индивидуальными кнопками (рукоятками) с пульта электрической централизации.

При маршрутном управлении все стрелки, входящие в маршрут, переводятся автоматически после нажатия кнопок начала и конца маршрута, а после проверки всех зависимостей и замыкания маршрута происходит открытие светофора на разрешающее показание.

Электрическая централизация, в которой применяется маршрутное управление стрелками и сигналами, а все зависимости реализуются с помощью реле, называется маршрутно - релейной централизацией (МРЦ).

Маршрутно - релейная централизация включает аппараты управления и контроля (пульт - табло), реле наборной группы, реле исполнительной группы, аппаратуру управления и контроля, устройства электропитания и напольные объекты (Рис.22).

9.2 Структурная схема МРЦ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.22.

На пульте- табло имеется вся информация о состоянии устройств электрической централизации и поездном положении в режиме текущего времени (в реальном масштабе времени).

Процедура задания маршрута начинается с нажатия кнопок начала и конца маршрута. Реле наборной группы, определив трассу маршрута, выдают команды на перевод стрелок, входящих в маршрут, в требуемое положение. После перевода стрелок и получения контроля их положения реле исполнительной группы, проверив все условия безопасного проследования поезда по устанавливаемому маршруту, замыкают его, и только после проверки фактического замыкания маршрута, на светофоре включается разрешающее показание и подготавливаются цепи выдачи кодовых сигналов АЛС - АРС.

При проследовании поезда по маршруту происходит его автоматическое размыкание.

9.3 Эксплуатационно - технические основы электрической централизации

Передвижения подвижного состава по станции могут быть маршрутизированными и немаршрутизированными.

Маршрутизированные передвижения производятся по установленным маршрутам: запертым и замкнутым по пути следования стрелкам, по разрешающему показанию светофора, ограждающего этот маршрут.

Немаршрутизированные передвижения производятся по установленным в соответствующее положение запертым, но незамкнутым в маршруте стрелкам, по приказу, распоряжению или пригласительному сигналу.

Запирание стрелки (запирание остряков стрелки) - это исключение возможности перемещения прижатого остряка внутрь колеи после окончания перевода стрелки и получения контроля ее положения с помощью стрелочного электропривода.

Замыкание стрелки в маршруте - это исключение возможности ее дистанционного перевода с пульта - табло.

При электрической централизации все поездные передвижения на станции маршрутизируются. Маневровые передвижения могут быть маршрутизированными и немаршрутизированными.

Маршрут - часть путевого развития станции со стрелками, установленными и замкнутыми в направлении предполагаемого следования подвижного состава. Началом маршрута является соответствующий светофор, имеющий разрешающее показание, а концом - элемент путевого развития станции или участок перегона (в зависимости от вида маршрута).

Маршрут называется основным, если поездные или маневровые передвижения по нему реализуются по кратчайшему расстоянию, с наибольшей скоростью и наименьшим количеством враждебных маршрутов. Основной маршрут задается нажатием двух кнопок: начала и конца маршрута.

Вариантные маршруты имеют одинаковые с основным маршрутом начало и конец, но их трасса отличается от основного положением стрелок, и они имеют большую протяженность. Вариантные маршруты задаются нажатием кнопки начала маршрута, вариантных кнопок и кнопки конца маршрута.

Несколько маршрутов могут включать в себя одни и те же элементы путевого развития станции, т.е. одновременное движение по таким маршрутам невозможно.

Маршруты, по которым одновременное движение невозможно, называются враждебными маршрутами.

Враждебными являются:

- маршруты, в которые входит одна и та же стрелка, один и тот же изолированный участок;

- маршрут приема на главный станционный путь и маршрут подачи на этот же путь;

- встречные маршруты приема и маневров на один и тот же путь;

- встречные маневровые маршруты на один и тот же путь, до одного и того же светофора или до маневровых светофоров разных направлений, расположенных в створе;

- другие взаимоисключающие по условиям безопасности маршруты, исходя из местных особенностей конкретных станций.

Процесс подготовки путевого развития станции для следования поезда или маневрового состава с проверкой условий безопасности движения называют заданием или установкой маршрута.

Задать (установить) маршрут - это значит перевести ходовые и охранные стрелки в требуемое положение, проверить выполнение условий безопасного движения по всем элементам маршрута, замкнуть маршрут, включить на светофоре, ограждающем установленный маршрут, разрешающее показание и подготовить выдачу разрешающих частот АЛС - АРС в рельсовые цепи, входящие в установленный маршрут.

Таким образом, при задании маршрута, до открытия светофора, разрешающего движение по устанавливаемому маршруту, необходимо исключить возможность перевода ходовых и охранных стрелок, входящих в маршрут, а также задание враждебных маршрутов, т.е. выполнить замыкание маршрута.

Такой алгоритм (порядок) работы устройств электрической централизации гарантирует безопасность движения поездов: вначале замыкаются стрелки и исключается задание враждебных маршрутов, а затем на светофоре включается разрешающее показание.

В электрической централизации предусмотрены два вида замыкания маршрута:

- предварительное (предмаршрутное) замыкание, наступающее перед открытием светофора на разрешающее показание и отсутствии поезда или маневрового состава перед светофором (на предмаршрутном участке);

- окончательное или полное замыкание, которое наступает при вступлении поезда на предмаршрутный участок при установленном маршруте или задании маршрута, когда поезд или маневровый состав уже находится на предмаршрутном участке.

Вид замыкания определяет порядок отмены и размыкания (разделки) маршрута.

Размыкание маршрута - процесс обратный замыканию, т.е. надо возвратить стрелки в состояние, доступное для их перевода с пульта - табло и предоставить возможность задания маршрутов.

В процессе размыкания маршрута сначала его нужно отменить, т.е. перекрыть светофор на запрещающее показание, а затем освободить стрелки и враждебные маршруты от замыкания.

При предмаршрутном замыкании процедуры отмены маршрута и его размыкания практически совмещены во времени и максимально упрощены: достаточно нажатия двух кнопок, чтобы светофор перекрылся на запрещающее показание и произошло размыкание маршрута; причем эти кнопки свободны для пользования.

При полном (окончательном) замыкании маршрута процедуры его отмены и размыкания разделены: сначала необходимо перекрыть светофор на запрещающее показание, а затем произвести искусственную разделку маршрута.

Перекрытие светофора на запрещающее показание производится нажатием трех кнопок, при этом одна из них недоступна для свободного пользования - ею можно воспользоваться только с разрешения поездного диспетчера. Далее необходимо произвести искусственное размыкание (искусственную разделку) маршрута одновременным нажатием двух кнопок разделки маршрута, пользоваться которыми можно только с разрешения поездного диспетчера.

Принятый порядок отмены и разделки окончательно замкнутого маршрута исключает ошибочные действия дежурного по посту централизации и снижает угрозу безопасности движения поездов.

При проследовании поезда по маршруту обеспечивается его автоматическое размыкание; при этом проверяется фактическое проследование поезда по маршруту регистрацией последовательного занятия и освобождения изолированных участков (секций), входящих в маршрут.

Такой порядок контроля проследования поезда по маршруту исключает его преждевременное размыкание при кратковременной ложной занятости секций, кратковременной потере шунта, переключении фидеров питания при «посадке» напряжения и других сбойных ситуациях.

В электрической централизации предусмотрены два вида автоматического размыкания маршрутов: маршрутное и секционное (по частям).

Маршрутное размыкание наступает после проследования поезда по всему маршруту.

Если маршрут состоит из нескольких частей предусматривается его секционное размыкание: после проследования поездом каждой части маршрута она размыкается, при этом последующие части маршрута остаются замкнутыми и размыкаются по мере их освобождения (использования) поездом.

Секционное размыкание маршрута повышает оперативность работы станции.

Если при проследовании поезда автоматическое размыкание маршрута не произошло, производится искусственная его разделка.

9.4 Аппараты управления и контроля

Аппараты управления и контроля предназначены для управления стрелками, сигналами и другими устройствами (объектами), контроля состояния управляемых объектов, отображения поездного положения на станциях, оборудованных электрической централизацией. Они устанавливаются в помещении дежурного по централизации (на блок - посту).

В общем случае аппараты управления содержат пульты, предназначенные для размещения на них органов управления (кнопок, рукояток), и табло, предназначенные для отображения информации. На табло размещаются различные элементы световой индикации: световые ячейки, повторители светофоров, лампочки, светодиоды.

Пульты и табло могут быть выполнены в виде отдельных устройств, а могут быть совмещены в единую конструкцию, называемую пульт - табло.

Наибольшее распространение на метрополитене имеют унифицированные пульты, совмещенные с табло типов УП -1 и УП - 2 и пульты наклонные с табло из блочных элементов типа ППНБ.

9.4.1 Пульт - табло унифицированные типов УП-1,УП-2

Унифицированное пульт - табло представляет собой сварной корпус, в верхней части которого располагается лицевая панель. На лицевой панели размещаются световая схема путевого развития станции, повторители светофоров и другие средства индикации, а также кнопки (рукоятки) управления. Ниже лицевой панели к корпусу крепится столешница.

Лицевая панель представляет собой металлический лист с прорезями для установки световых ячеек пульта - табло, отверстиями для размещения другой индикации и органов управления. Прорези лицевой панели прикрываются полосками из органического стекла.

...