Интервальное регулирование движения на перегоне с учетом скоростного движения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

В выпускной работе на тему: «Интервальное регулирование движения на перегоне с учетом скоростного движения» выполнен аналитический обзор развития систем автоблокировок. Имеются технические требования к системам автоблокировок. Выполнена расстановка светофоров на однопутном перегоне с учетом интервала попутного следования.

Выбрана система автоблокировки с автономной тягой - числовая кодовая.

Для данной системы, используя типовые решения, составлены схемы сигнальных точек. Сделан расчет рельсовой цепи частотой 50Гц. Предусмотрена увязка со станцией.

Частотный диспетчерский контроль позволяет ДНЦ иметь информацию о местонахождении поезда.

Выполнен однониточный и двухниточный планы станции. Предусмотрено кодирование по главному пути.

В специальном задании сделан анализ сделан анализ отказов четырехпроводной схемы смены направления.

В разделе «Охрана труда» рассмотрены психологические аспекты электробезопасности.

В пояснительной записке имеется листов, таблиц, рисунков.

Annotatsiya

Malakaviy bitiruv ishida: “Poyezdlar harakatni rastlash tizimi” mavzudagi buyicha PXNR tizimining rivojlanish bosqichlari haqida analitik obzor bajarilangan.

Avtoblokirovka tizimiga texnikaviy foydalani talabalari qo'rsatilgan.

Ushbu berilgan peregonda og'ish tezlig'i buyicha svetoforlar o'rkatilgan. Avtoblokirovka tizimi tanlangan. Signal nuqta sxemasi ifodalangan. 50Hz -chastotali r.z. xisoblab chiqilgan. Stantsiyaning toq gorlovinasi va peregonni uzaro bog'lash shemalari ishlab chiqilgan.

Nazorat qilish uchun qo'shimga chastotali dispetcher nazoratidan foydalanadigan. Bir chiziqli va ikki chizikli bekat rejasi ishlab chiqilgan. Bekatda r.z. nodlashtirilgan. Qirish svetofori sxemasi keltirilgan. Maxsus vazifasi bajarilgan.

Ruhiy jihatdan elektrohavsizlik qursatilgan.

Yozmada: varaq iborat; shudan chizmalar, jadvallar 5.

Содержание

Введение

1. Аналитический обзор

1.1 Назначение и развитие систем интервального регулирования движения

2. Технические требования

3. Расстановка светофоров на перегоне

4. Интервальное регулирование движение на перегоне с учетом скоростного движения

4.1 Выбор системы автоблокировки

4.2 Путевой план перегона

4.3 Схемы сигнальных точек

4.4 Расчет рельсовой цепи частотой 50 Гц при автономной тяге

4.4.1 Расчет рельсовой цепи в нормальном режиме

4.4.2 Расчет перегрузки путевого приемника

4.4.3 Расчет рельсовой цепи в шунтовом режиме

4.4.4 Расчет рельсовой цепи в контрольном режиме

4.5 Схемы увязки перегона со станцией

4.5.1 Схема смены направления

4.6 Схема частотного диспетчерского контроля

4.6.1 Подключение ГКШ

4.7 Выбор системы электрической централизации

4.7.1 Однониточный план станции

4.7.2 Двухниточный план станции

4.7.3 Схемы кодирования станционных рельсовых цепей сигналами АЛС

4.7.4 Схема управления входным светофором при центральном питании

5. Предупреждение и устранение отказов в схемах смены направления

6. Психологические аспекты электробезопасности

7. Заключение

Список использованных источников

Введение

интервальный движение рельсовый направление

Для обеспечения высокой пропускной и провозной способности, безопасности движения поездов на магистральных линиях, а также повышения производительности и улучшения условий труда железнодорожников используют средства автоматики и телемеханики. К ним относится комплекс устройств интервального регулирования движения поездов: автоматическая блокировка (АБ), автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС), автоматическое регулирование скорости (АРС), система автоматического управления тормозами (САУТ), частотный диспетчерский контроль (ЧДК). По сравнению с линиями, оборудованными полуавтоматической блокировкой, в комплексе с АЛС и ЧДК автоблокировка повышает пропускную способность двухпутных линий в 2-3 раза.

В 50-х годах на участках с автономной тягой была применена импульсно-кодовая автоблокировка с наложением ее на импульсные рельсовые цепи АЛСН с использованием числового кода. Импульсные рельсовые цепи позволили увеличить длину рельсовой цепи до 2600 м, исключить опасные отказы при попадании блуждающих токов в рельсовые цепи и повысить надежность автоблокировки.

С появлением электрической тяги на постоянном токе вместо автоблокировки с импульсными рельсовыми цепями постоянного тока были применены рельсовые цепи переменного тока с частотой 50 Гц. По этим рельсовым цепям осуществлялось единое кодирование для АБ и АЛСН.

При введении электрической тяги на переменном токе с частотой 50 Гц потребовалось создание автоблокировки с рельсовыми цепями с питанием на частоте, отличной от частоты тягового тока. Была разработана автоблокировка с рельсовыми цепями на переменном токе с частотой 75 Гц для защиты от мешающих и опасных влияний тягового тока частотой 50 Гц и его основных гармоник. Устройства автоблокировки питались от высоковольтной линии напряжением 6 кВ частотой 75 Гц. Высоковольтная линия получала питание от машинного (вращающегося) преобразователя частоты. В 1964 г. была разработана и применена более экономичная система кодовой автоблокировки переменного тока с рельсовыми цепями с частотой 25 Гц. Сигнальные установки автоблокировки питаются от высоковольтной линии напряжением 10 кВ частотой 50 Гц. Для питания рельсовых цепей на частоте 25 Гц на каждой сигнальной установке имеется электромагнитный (статический) преобразователь типа ПЧ 50/25. Автоблокировка с рельсовыми цепями частотой 25 Гц позволяет осуществить основное питание от высоковольтной линии АБ и резервное -- от системы два провода-рельс (ДПР) контактной сети, что обеспечило устойчивую работу автоблокировки.

Кодовая автоблокировка с рельсовыми цепями с частотой 25 Гц широко распространена на двухпутных и однопутных участках дорог с любым видом тяги поездов. Возрастающие требования по обеспечению безопасности движения поездов, необходимость сокращения эксплуатационных расходов на техническое обслуживание и повышения надежности работы устройств привели к необходимости создания новых систем интервального регулирования движения поездов. При разработке новых систем учитывались основные недостатки устройств АБ и АЛСН.

Самым ненадежным и неустойчивым элементом АБ является рельсовая цепь. К основным ее недостаткам относятся следующие: число отказов только из-за различных повреждений, главным образом изолирующих стыков, составляет 20--25% общего числа отказов устройств СЦБ; не обеспечивается работа на участках, где из-за низкого качества балласта сопротивление изоляции балласта считается ниже установленной нормы; усложнение рельсовой цепи из-за необходимости канализации тягового тока с подключением дросселей-трансформаторов и возникновения опасных и мешающих влияний тягового тока. При новых разработках также учитывалось, что устройства АБ и АЛСН не исключают проезда закрытых сигналов светофоров и не обеспечивают требуемый уровень безопасности движения поездов. Устройства АЛСН, построенные на числовом коде и устаревшей аппаратуре, имеют ограниченную информативность и их нельзя использовать как основное средство для регулирования движения поездов на участках без проходных светофоров. Устройства АБ, построенные с децентрализованным размещением релейной аппаратуры, усложняют техническое обслуживание и снижают производительность труда эксплуатационных работников.

В новых системах АБ вместо существующих рельсовых цепей с частотой 25 Гц применены рельсовые цепи тональной частоты с изолирующими и без изолирующих стыков. С использованием тональных рельсовых цепей разработаны две системы автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры. Основным средством регулирования движения поездов на перегонах при ЦАБ является автоматическая локомотивная сигнализация. При повреждении устройств АЛС отправление поездов на перегон разрешается при зеленом огне на выходном светофоре, загорающимся только при свободности всего перегона.

Разработана новая унифицированная система автоблокировки УСАБ-М с рельсовыми цепями с частотой 25 Гц с разделенными изолирующими стыками. В системе применены малогабаритные реле типа РЭЛ и предусмотрен программный принцип контроля освобождения поездом блок-участка.

1. Аналитический обзор

1.1 Назначение и развитие систем интервального регулирования движения поездов

С развитием промышленности и сельского хозяйства объем

перевозок на железнодорожном транспорте непрерывно повышается. Это достигается увеличением интенсивности и скорости движения, веса поездов, совершенствованием планирования и регулирования движения поездов. К средствам регулирования движения поездов относится комплекс автоматических систем интервального регулирования, в который входят: автоблокировка, автоматическая локомотивная сигнализация (АЛСН), автоматическое регулирование скорости движения поездов (АРС). Автоблокировка в комплексе с АЛСН позволяет организовать движение поездов попутного следования с малыми интервалами и значительно повысить пропускную способность железнодорожных линий, обеспечить высокую безопасность следования поездов по перегонам и станциям.

При автоблокировке за счет сокращения потерь времени при обгоне поездов на станциях возрастает участковая скорость движения поездов, повышается производительность труда эксплуатационных работников, сокращаются эксплуатационные расходы.

На железных дорогах применение автоблокировки началось в 30-х годах. Первые участки были оборудованы автоблокировкой, построенной на импортной аппаратуре. В 1935 г. впервые была внедрена система АЛСН числового кода. Одновременно с внедрением велись работы по техническому совершенствованию и повышению надежности устройств автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа.

На участках с автономной тягой, где применяется автоблокировка постоянного тока, вместо электрических рельсовых цепей с непрерывным питанием используются рельсовые цепи с импульсным питанием. Применение импульсного питания исключает опасные отказы при попадании блуждающих токов в рельсовую цепь и повышает надежность автоблокировки. На участках с электрической тягой постоянного тока нашли применение рельсовые цепи переменного тока частотой 50 Гц, а на участках с электрической тягой переменного тока -- рельсовые цепи переменного тока частотой 25 Гц. Все рельсовые цепи переменного тока, как правило, получают не непрерывное, а кодовое питание. Использование числового кода позволило создать беспроводную автоблокировку, в которой каналом связи между светофорами служит рельсовая цепь. Единое кодирование автоблокировки и АЛСН значительно упростило комплексную систему интервального регулирования движения поездов. Кодовое питание повысило надежность рельсовых цепей, так как позволило осуществить их защиту от опасных влияний гармоник тягового тока.

С введением скоростного движения появились новые требования, предъявляемые к устройствам интервального регулирования движения поездов, которые обусловили усовершенствование старых и разработку новых систем. Были разработаны новые системы частотной автоблокировки, многозначной АЛСН, автоматической регулировки скорости. Эти системы построены на современной элементной базе с использованием интегральных микросхем, они обладают высоким быстродействием и повышенной помехозащищенностью от опасных влияний. Частотные системы применяют на участках с высокоскоростным движением, как на новых линиях, так и на действующих совместно с числовой системой АЛСН.

Интенсивное развитие устройств интервального регулирования требует коренного изменения принципов построения систем и методов технического обслуживания. Примером такой новой системы интервального регулирования может служить автоблокировка без проходных светофоров с централизованным размещением аппаратуры (ЦАБ). В этой системе основным средством интервального регулирования является числовая или частотная АЛСН. Релейная аппаратура размещена на станциях, ограничивающих перегон, на пути установлены только трансформаторы или дроссель-трансформаторы, связанные со станциями кабельными цепями. Для облегчения работы машиниста и своевременного включения служебного торможения для остановки поезда на границе данного блок-участка устройства ЦАБ дополняют системой автоматического управления тормозами (САУТ). В целях более быстрого внедрения новых систем интервального регулирования выполнены большие работы по совершенствованию технологии производства аппаратуры на заводах. Проектными организациями разработаны типовые принципиальные и монтажные схемы сигнальных установок для всех разновидностей систем автоблокировки и автоматической переездной сигнализации.

В ЧАБ использованы рельсовые цепи переменного тока с непрерывным питанием и гетеродинным приемником. Передача информации между светофорами осуществляется по рельсовой линии с использованием частотного кода. Применяются четырехзначные светофоры. В эксплуатируемой системе контролируется состояние четырех впередилежащих БУ; предусмотрена возможность увеличения этого числа до любого, практически необходимого количества. В качестве элементной базы применяется бесконтактная аппаратура (передающие и приемные устройства РЦ, кодообразующие устройства) и электромагнитные реле. Для питания РЦ и увязки показаний светофоров предусмотрено 6 диапазонов частот со средними частотами f2=125, f3=175, f4=225, f5=275, f6=325 и f7=375 Гц. Кодовые сигналы образуются в виде комбинации двух частот из указанного диапазона. Это позволяет сформировать при необходимости 15 комбинаций с кодовым расстоянием d=2, что обеспечивает достаточно высокую помехоустойчивость и достоверность формирования и передачи сообщений.

Требуемое количество кодовых комбинаций зависит от конкретных условий применения системы. Так, например, при скорости до 200 км/ч для подавляющего большинства существующих линий необходимо контролировать состояние 4-х впередилежащих БУ, т. е. передавать на локомотив 5 сообщений. С учетом дополнительных сообщений об условиях приема поезда на станцию в системе ЧАБ использовано 5 частот (f2…f6).

Для исключения ложного срабатывания приемника от сигналов смежной РЦ при пробое изолирующих стыков или от сигналов рельсовых цепей параллельного пути используется частотная защита с гетеродинным приемником. С этой целью в каждом диапазоне частот предусмотрено 4 частотных сигнала. Например, для диапазона f2: f21=118,8 Гц; f22=121,9 Гц; f23=126,6 Гц; f24=129,7 Гц. Каждый из этих сигналов несет одинаковое сообщение с точки зрения передачи информации. В рельсовых цепях одного пути чередуются две частоты, отличающиеся на 7,8 Гц. Две другие частоты применяют для рельсовых цепей параллельного пути двухпутного участка.

На сигнальных установках для каждого частотного диапазона предусмотрен свой гетеродинный приемник. На один вход приемников подается сигнал, принятый из РЛ ограждаемого БУ, на другой - сигнал от генератора, питающего рельсовую цепь предыдущего БУ. Приемник сработает только в том случае, если разность частот этих сигналов равна 7,8 Гц. Если частоты совпадают, то напряжение на выходе приемника равно нулю.

Кодовые сигналы ЧАБ используются также для работы многозначной АЛС (АЛСМ). Локомотивные светофоры АЛСМ сигнализируют условным цветом огня и дополнительными знаками в виде букв (У - уменьшенная, С - средняя скорость) или цифр (200, 160, 120, 80). Эти сигналы указывают допустимую скорость проследования впередистоящего светофора.

К недостаткам системы ЧАБ следует отнести сложность регулировки рельсовых цепей для пяти частот сигнального тока; громоздкость оборудования, что особенно существенно для локомотивных устройств АЛСМ; необходимость достаточно высокой стабильности частоты напряжения в системе электроснабжения.

В качестве системы интервального регулирования движения поездов на перегоне применяется четырехзначная автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры для линий высокоскоростного движения - АБТЦ.

Для контроля свободности занятости участков пути используются тональные рельсовые цепи без изолирующих стыков (ТРЦ) и устройства счета осей (СО). При этом разбивка перегона на блок-участки организация ТРЦ в пределах блок-участка должна выполняться в соответствии с типовыми материалами по проектированию АБТЦ. Устройства СО устанавливаются по одному на каждый блок-участок. Таким образом, информация о свободности блок-участка может быть получена от нескольких путевых реле рельсовых цепей, расположенных в его пределах, или от одного путевого реле устройства счета осей, напольные счетные пункты которого расположены по границам контролируемого блок-участка. Устройства ТРЦ и СО работают параллельно и независимо, а порядок использования получаемой информации определяется схемными решениями АБТЦ, изложенными ниже, по управляющей команде ДСП или ДНЦ.

В системе АБТЦ используются автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа (АЛСН) и многозначная автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа (АЛС-ЕН). При этом для организации высокоскоростного движения (до 300 км/ч) предусматривается одновременное кодирование сигналами АЛСН и АЛС-ЕН как для правильного, так и для неправильного направления движения поездов на перегоне. Кодовая комбинация АЛСН, посылаемая в рельсовую линию, соответствует сигнальному показанию впередистоящего путевого светофора. Кодовая комбинация АЛС-ЕН зависит от количества свободных впередилежащих блок-участков, включая станционные маршруты. Включение передающих путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН в работу осуществляется с учетом логики проследования поезда с целью исключения кодирования блок-участков, не занятых поездом.

Для осуществления функций контроля за работой устройств СЦБ на перегоне и определенных функций управления перегонными устройствами используются аппаратные средства диспетчерской централизации.

Наиболее распространенными системами интервального регулирования движения поездов на перегонах являются полуавтоматическая блокировка (ПАБ), автоблокировка (АБ), автоматическая локомотивная сигнализация (АЛСН). При полуавтоматической блокировке на межстанционный перегон может быть отправлен только один поезд, межпоездной интервал определяется временем хода поезда по перегону. Разграничение поездов целым межстанционным перегоном приводит к увеличению интервала и обусловливает небольшую пропускную способность участков дорог. В качестве основной системы интервального регулирования движения поездов применяют автоблокировку. При этой системе межстанционный перегон делят на блок-участки и на границах участков устанавливают проходные, автоматически действующие светофоры. В пределах каждого блок-участка устраивают электрическую рельсовую цепь, которая используется как датчик состояния блок-участка и одновременно контроля целости рельсовых нитей пути. У каждого проходного светофора в релейном шкафу установлена аппаратура автоблокировки для управления огнями светофора, а в батарейном шкафу -- источники питания для питания релейной аппаратуры и рельсовых цепей. Светофоры связаны между собой по воздушным или кабельным линейным цепям. Устройства автоблокировки получают питание от трехфазной высоковольтной линии напряжением 10 кВ через понижающие линейные трансформаторы (типа ОМ), установленные на силовых опорах.

Аппаратура автоблокировки осуществляет автоматическое переключение огней путевых светофоров под действием движущегося поезда. Сигнальные показания каждого путевого светофора указывают машинисту поезда, приближающегося к данному светофору, координаты впереди идущего поезда. Красный огонь светофора означает, что первый за светофором блок-участок занят и нужно остановить поезд перед данным светофором; желтый огонь -- первый блок-участок свободен, а следующий за ним занят, после проезда светофора с желтым огнем нужно снизить скорость, чтобы остановить поезд у следующего светофора с красным огнем; зеленый огонь -- впереди свободны не менее двух блок-участков, разрешается движение с полной установленной скоростью. Устройства автоблокировки контролируют целость рельсового пути. В случае повреждения пути (лопнул или изъят рельс) на путевом светофоре, ограждающем блок-участок с поврежденным рельсом, включается красный огонь, требующий остановки поезда. При плохой видимости сигналов путевых светофоров на участках с автоблокировкой возможны проезды закрытых путевых светофоров и нарушение безопасности движения поездов. В целях повышения безопасности совместно с автоблокировкой используют автоматическую локомотивную сигнализацию (АЛСН) числового или частотного кода.

Устройствами АЛСН показание путевого светофора, к которому приближается поезд, автоматически через рельсовую цепь передается в кабину машиниста и на локомотивном светофоре загорается сигнальный огонь, повторяющий показание путевого светофора, к которому приближается поезд. Устройства АЛСН работают не только на перегонах, но и при прохождении поезда по главному и боковым путям станции. В кабине машиниста появляется сигнальный огонь, повторяющий показания входного и выходного светофоров станции.

В системе ЦАБ путевые светофоры не устанавливают, межпоездной интервал регулируется только средствами АЛСН. На перегоне устраивают бесстыковые (неограниченные) или ограниченные электрические рельсовые цепи. Вся релейная аппаратура ЦАБ, с помощью которой определяется местонахождение поезда на блок-участках перегона, размещена на станциях, ограничивающих перегон. Рельсовые цепи связаны с аппаратурой ЦАБ кабельными линиями. Существуют две системы автоматической локомотивной сигнализации: четырехзначная АЛСН числового кода и многозначная АЛСМ частотного кода. Эти системы могут действовать одновременно или раздельно. В зависимости от расположения поездов на перегоне релейная аппаратура ЦАБ вырабатывает сигнальный код и посылает его в рельсовую цепь того блок-участка, по которому движется поезд. Через рельсовую цепь сигнальный код принимается на локомотиве приемными катушками и после его расшифровки на включается огонь, дающий информацию о числе свободных блок-участков. Зеленый огонь означает, что свободно не менее двух блок-участков, желтый -- свободен один блок-участок, желтый с красным -- следующий блок-участок занят.

В системе ЦАБ, кроме автоматического, возможно и ручное включение кодирования с пульта управления дежурного по станции. В случае возникновения препятствий на пути, неисправности подвижного состава дежурный может выключить кодовые сигналы АЛС в любой рельсовой цепи или заменить более разрешающий код на менее разрешающий. Этим исключается возможность возникновения аварийных ситуаций и повышается безопасность движения поездов. На магистральных линиях с высокоскоростным движением интервальное регулирование производится средствами автоблокировки с четырехзначной сигнализацией совместно с устройствами АЛСМ с частотным кодированием и многозначной сигнализацией на ЛС.

Высокоскоростные поезда, развивающие скорости до 200 км/ч, имеют большие тормозные пути, поэтому автоблокировка и АЛСН с четырехзначной сигнализацией не обеспечивают требуемое интервальное регулирование поездов данной категории. В данном случае используют систему АЛСМ с многозначной сигнализацией, действующую с автоблокировкой. Кроме системы АЛСН с рельсовыми цепями, разрабатывается координатная система интервального регулирования движения поездов, в которой отсутствуют электрические рельсовые цепи и путевые светофоры. Для определения местонахождения поезда на перегоне (координаты поезда) вдоль пути по поверхности шпал или в землю укладывают шлейф в виде изолированного провода, образующий индуктивный канал связи. Путем перекрестной укладки шлейфа устраивают элементарные участки для отсчета координаты местонахождения каждого поезда на перегоне.

Правильное и бесперебойное действие систем интервального регулирования движения поездов обеспечивается техническим обслуживанием этих устройств работниками дистанций сигнализации и связи. Однако при возрастающей скорости и интенсивности движения только текущее техническое обслуживание оказывается недостаточным для исключения возникновения отказов. В данном случае требуется введение телемеханического контроля и технической диагностики. В системе технической диагностики обеспечивается непрерывный контроль состояния элементов автоматики, номинальных значений их параметров и допустимых отклонений этих параметров.

2. Технические требования

Все системы интервального регулирования движения поездов строятся в строгом соответствии с ПТЭ.

Сигналы служат для обеспечения безопасности движения, а также для четкой организации движения поездов и маневровой работы.

Сигнал является приказом и подлежит безусловному выполнению. Работники железнодорожного транспорта должны использовать все возможные средства для выполнения требования сигнала.

Проезд закрытого светофора не допускается.

Погасшие сигнальные огни светофоров (кроме предупредительных на участках, не оборудованных автоматической блокировкой, заградительных и повторительных), непонятное их показание, а также непонятная подача сигналов другими приборами требуют остановки. Сигналы служат для обеспечения безопасности движения, а также для четкой организации движения поездов и маневровой работы.

Сигнал является приказом и подлежит безусловному выполнению. Работники железнодорожного транспорта должны использовать все возможные средства для выполнения требования сигнала.

Проезд закрытого светофора не допускается.

Погасшие сигнальные огни светофоров (кроме предупредительных на участках, не оборудованных автоматической блокировкой, заградительных и повторительных), непонятное их показание, а также непонятная подача сигналов другими приборами требуют остановки.

В исключительных, особо предусмотренных случаях проследование закрытого (с непонятным показанием или погасшего) светофора допускается в соответствии с порядком, установленным настоящими Правилами и Инструкцией по движению поездов и маневровой работе.

В сигнализации, связанной с движением поездов, применяются следующие основные сигнальные цвета:

зеленый, разрешающий движение с установленной скоростью;

желтый, разрешающий движение и требующий уменьшения скорости; красный, требующий остановки.

Запрещается установка декоративных полотнищ, плакатов и огней красного, желтого и зеленого цветов, мешающих восприятию сигналов и искажающих сигнальные показания.

На железнодорожном транспорте, учитывая его международное значение, применяются только сигналы, утвержденные начальником «Узгосжелдорназора». Сигнальные приборы должны быть утвержденного «Узгосжелдорнадзором» типа. Цвет сигнальных стекол и линз должен соответствовать установленным стандартам.

На железных дорогах в качестве постоянных сигнальных приборов применяются светофоры.

Красные, желтые и зеленые сигнальные огни светофоров входных, предупредительных, проходных, заградительных и прикрытия на прямых участках пути должны быть днем и ночью отчетливо различимы из кабины управления локомотива приближающего поезда на расстоянии не менее 1000 м.

Показания выходных и маршрутных светофоров главных путей должны быть отчетливо различимы на расстоянии не менее 400 м, выходных и маршрутных светофоров боковых путей, а также пригласительных сигналов и маневровых светофоров -- на расстоянии не менее 200 м.

Перед всеми входными и проходными светофорами прикрытия должны устанавливаться предупредительные светофоры. На участках, оборудованных автоблокировкой, каждый проходной светофор является предупредительным по отношению к следующему светофору.

На линиях, оборудованных автоблокировкой с трехзначной сигнализацией, расстояние между смежными светофорами должно быть не менее тормозного пути, определенного для данного места при полном служебном торможении и максимальной скорости, но не более 120 км/ч для пассажирских поездов и 80 км/ч для грузовых поездов, и, кроме того, должно быть не менее тормозного пути при экстренном торможении с учетом пути, проходимого поездом за время, необходимое для воздействия устройств автоматической локомотивной сигнализации и автостопа на тормозную систему поезда. При этом на участках, где видимость сигналов менее 400 м, а также на линиях, вновь оборудуемых автоблокировкой, указанное расстояние, кроме того, должно быть не менее 1000 м.

На линиях, ранее оборудованных автоблокировкой с трехзначной сигнализацией, отдельные светофоры могут быть оставлены с разрешения председателя ГАЖК на расстоянии менее необходимого тормозного пути. На таком светофоре, а также на предупредительном к нему должны устанавливаться световые указатели. На станциях световые указатели применяются, когда расстояние между смежными светофорами (входными, маршрутными, выходными) главного пути менее необходимого тормозного пути.

На линиях, оборудованных автоблокировкой с трехзначной сигнализацией, на которых обращаются пассажирские поезда со скоростью более 120 км/ч или грузовые поезда со скоростью более 80 км/ч, движение их с установленной максимальной скоростью разрешается при зеленом огне локомотивного светофора, если обеспечивается остановка поезда перед путевым светофором с запрещающим показанием при применении служебного торможения после смены зеленого огня локомотивного светофора на желтый.

Светофоры устанавливаются с правой стороны по направлению движения или над осью ограждаемого ими пути.

Светофоры должны устанавливаться так, чтобы подаваемые ими сигналы нельзя было принимать с поезда за сигналы, относящиеся к смежным путям.

В случаях отсутствия габарита для установки светофоров с правой стороны с разрешения председателя ГАЖК допускается располагать с левой стороны:

входные и предупредительные к ним светофоры, устанавливаемые для приема на станцию поездов, следующих по неправильному пути, а также подталкивающих локомотивов и хозяйственных поездов, возвращающихся с перегона по неправильному пути.

Светофоры применяются, как правило, с нормально горящими сигнальными огнями.

На линиях с автоблокировкой допускается применение не горящих сигнальных огней на проходных светофорах, загорающихся при вступлении поезда на блок-участок перед ними.

При возникновении неисправности устройств светофоры должны автоматически принимать запрещающее показание, а предупредительные светофоры -- показание, соответствующему показанию связанных с ними основных светофоров.

На участках, оборудованных автоблокировкой, нормальным показанием проходных светофоров является разрешающее, а входных, маршрутных и выходных -- запрещающее.

Проходные светофоры автоматической блокировки устанавливаются на границах между блок-участками, а проходные светофоры полуавтоматической блокировки -- на границах между межпостовыми перегонами.

На участках, где автоматическая локомотивная сигнализация применяется как самостоятельное средство сигнализации и связи, на границах блок-участков устанавливаются сигнальные знаки «Граница блок-участка».

На двухпутных перегонах при движении по неправильному пути по сигналам локомотивного светофора границей блок-участка является светофор автоблокировки, установленный для движения по правильному пути.

На станциях стрелки, входящие в маршруты приема и отправления поездов, должны иметь взаимозависимость с входными, выходными и маршрутными светофорами.

На станциях, расположенных на участках с автоматической или полуавтоматической блокировкой, где предусматривается безостановочный пропуск поездов по главным и приемо-отправочным путям, на входных и маршрутных светофорах должна применяться сигнализация безостановочного пропуска поездов по этим путям.

Схемы расстановки светофоров, а также таблицы взаимозависимости положения стрелок и сигнальных показаний светофоров в маршрутах на станциях утверждаются председателем ГАЖК.

Места установки постоянных сигналов определяются комиссией, назначаемой начальником регионального железнодорожного узла ГАЖК.

Перегоны, как правило, должны быть оборудованы путевой блокировкой, а на отдельных участках -- автоматической локомотивной сигнализацией, применяемой как самостоятельное средство сигнализации и связи, при которой движение поездов на перегоне в обоих направлениях осуществляется по сигналам локомотивных светофоров.

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.

Такая же взаимозависимость сигналов должна быть на двухпутных и многопутных перегона, оборудованных автоматической или полуавтоматической блокировкой для двустороннего движения по каждому пути.

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 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;

обеспечивать автоматический контроль по прибытию поезда в полном составе.

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

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

Вновь внедряемые системы диспетчерского контроля, кроме перечисленных в настоящем пункте требований, должны обеспечивать контроль технического состояния устройств СЦБ.

3. Расстановка светофоров на перегоне

При расстановке светофоров автоблокировки в качестве исходных данных принимают расчетный межпоездной интервал и весовые нормы грузовых поездов. На магистральных участках при трехзначной сигнализации расчетным является грузовой поезд максимальной массы, на пригородных участках при трех- и четырехзначной сигнализации -- пригородный поезд, с меньшей массой и скоростью по сравнению с поездами дальнего следования. За наибольшие установленные скорости пропуска поездов принимают: пассажирских 140 км/ч, грузовых -- 90 км/ч. Длина каждого блок-участка должна быть не менее тормозного пути, определенного для данного места пути при полном служебном торможении и максимально реализуемой скорости (но не более 120 км/ч для пассажирского и 80 км/ч для грузового поезда), но должна быть не меньше тормозного пути при экстренном торможении с указанных скоростей (120 и 80 км/ч) с учетом времени, необходимого для воздействия устройств автоматической локомотивной сигнализации и автостопа на тормозную систему поезда. Максимальная длина блок-участка не должна превышать 2600 м, длина предвходных блок-участков должна быть не более 1500 м, минимальная длина блок-участка -- не менее 1000 м. Должны быть обеспечены максимально возможная видимость сигналов по условиям расстановки светофоров и совмещение (спаривание) светофоров в противоположных направлениях для удешевления строительства и лучшего обслуживания автоблокировки.

При совмещении светофоров допускается отклонение интервала попутного следования от расчетного значения в пределах ±1 мин на магистральных участках и --0,5 мин на участках пригородного движения.

Применяют способ расстановки светофоров по кривой скорости с нанесением засечек времени. Чтобы построить кривые скорости или времени, проводят тяговые расчеты, используя при этом уравнение движения поезда. По расчетным данным находят скорости движения поезда на разных элементах профиля пути, время хода по перегону, определяют условия и результаты торможения.

Кривую скорости для перегона строят с указанием профиля пути и длины каждого элемента профиля. Кроме этого, показывают план пути перегона, разделенный по километрам, с указанием кривых участков пути.

Пользуясь кривой скорости, расстанавливают светофоры автоблокировки. При расстановке учитывают, что светофоры необходимо устанавливать на прямых участках пути или в начале кривых участков. В случае установки светофоров в кривой выбирают место его установки из условия лучшей видимости сигнальных показаний. При наличии выемок светофоры устанавливают с таким расчетом, чтобы выемки не ухудшали видимость сигналов. При наличии тоннелей и больших мостов светофоры, как правило, располагают перед искусственным сооружением или за ним на расстоянии не менее максимальной длины поезда.

Перечень перегонов и проходных светофоров с условно-разрешающими сигналами, а также массу грузовых поездов, при которых допускается проследование этих сигналов, устанавливает начальник дороги.

После расстановки светофоров их нумеруют. Все светофоры нечетного направления данного перегона, начиная со станции приема, нумеруют нечетными возрастающими цифрами 1, 3, 5 и т. д.; в четном направлении со стороны станции приема -- четными возрастающими цифрами 2, 4, 6 и т. д. Такая нумерация дает возможность машинисту поезда по мере убывания номеров светофоров ориентироваться о приближении поезда к станции и принимать своевременные меры по торможению поезда.

При расстановке светофоров для определения времени расчетного межпоездного интервала наносят засечки времени на кривой скорости. Засечки наносят с помощью вспомогательного треугольника. Высота треугольника соответствует значению расчетной скорости, а основание -- длине пути.

Расстановку светофоров следует проверять по условию видимости их огней на всех элементах профиля перегона. Эту проверку делает комиссия в составе представителей отделения дороги и проектной организации по вехам. Вехи устанавливают на ординатах проектируемых светофоров. Правильную видимость светофоров после их установки подтверждает комиссия и утверждает для составления рабочего проекта автоблокировки.

4. Интервальное регулирование движение на перегоне с учетом скоростного движения

4.1 Выбор системы автоблокировки

Работа всех подразделений железнодорожного транспорта, обеспечивающая перевозки грузов и пассажиров, характеризует эксплуатационную работу железных дорог. Технология процесса перевозки базируется на плане формирования поездов и графике движения поездов, оперативном планировании и диспетчерском руководстве. Эффективность ее работы в значительной степени зависит от использования устройств автоматики и телемеханики, регулирующих движение поездов.

На перегонах магистральных железных дорог интервальное регулирование (во времени и пространстве) осуществляется устройствами автоблокировки. Между двумя раздельными пунктами перегон делят на блок-участки, длина которых может быть 1000 -- 2600 м. Каждый блок-участок имеет электрические рельсовые цепи для электрического контакта между колесными парами подвижного состава и рельсами участка с целью воздействия на устройства автоматики. На границах блок-участков устанавливают проходные светофоры, показания которых изменяются автоматически в зависимости от места нахождения поездов. По такому участку поезда могут следовать с интервалом 6 -- 8 мин, обеспечивая высокую пропускную способность. Для повышения безопасности движения поездов, особенно в неблагоприятных условиях видимости светофоров, автоблокировка сочетается с автоматической локомотивной сигнализацией и автостопом (АЛСН). Использование АЛСН без проходных светофоров (АЛСО) позволяет сократить затраты на строительство и техническое обслуживание устройств автоматики. При автоблокировке имеется возможность применить устройства диспетчерского контроля за движением поездов по блок-участкам и работой входных и выходных светофоров, передать извещение о приближении поезда к переезду. Переезды оборудуют автоматическими ограждающими устройствами (автоматическая переездная сигнализация и автошлагбаумы) для своевременного закрытия движения автотранспорта при приближении поезда к переезду. На однопутных линиях автоблокировка обычно входит в комплекс устройств диспетчерской централизации, позволяющей повысить участковую скорость движения. Эффективность таких линий достигается тем, что поездной диспетчер, управляя средствами автоматики, обеспечивает своевременный пропуск всех поездов, поступивших на его участок.

На малодеятельных участках движение регулируют с помощью полуавтоматической блокировки, при которой на перегоне между двумя раздельными пунктами может находиться только одна подвижная единица. Безопасность движения обеспечивается выполнением алгоритма работы устройств при отправлении поезда на перегон с одной станции и при его прибытии на соседнюю станцию приема. Безопасность движения поездов может быть повышена с помощью устройства электрических рельсовых цепей на перегоне или счета осей колес подвижного состава при отправлении поезда на перегон и проверкой их числа при прибытии поезда на станцию приема.

Каждый блок-участок автоблокировки имеет питающую аппаратуру рельсовых цепей на одном конце и релейную -- на другом, дешифратор, устройства управления сигнализацией светофора и кодовые устройства. Для пропуска тягового тока с одного блок-участка на другой служат дроссели-трансформаторы, расположенные по обе стороны изолирующих стыков (при автономной тяге они отсутствуют). К устройствам АЛСН на локомотиве относятся приемные катушки, расположенные над уровнями головок рельсов, усилитель, дешифратор, локомотивный светофор и электропневматический клапан, воздействующий на тормозную систему поезда.

На сети дорог эксплуатируют две системы автоблокировки, использующие рельсовые цепи с изолирующими стыками и систему централизованной автоблокировки (ЦАБ) с рельсовыми цепями без изолирующих стыков. К системам автоблокировки с изолированными рельсовыми цепями относятся: автоблокировка постоянного тока с импульсными рельсовыми цепями постоянного тока, применяемая на участках с автономной тягой; автоблокировка переменного тока с кодовыми рельсовыми цепями частотой 50Гц при электротяге постоянного тока и автономной тяге, используемая на участках с электротягой. Эти системы автоблокировки взаимодействуют с автоматической локомотивной сигнализацией числового кода непрерывного действия (АЛСН). В системе ЦАБ проходные светофоры отсутствуют и основным средством сигнализации и связи при движении поездов является автоматическая локомотивная сигнализация.

В новой системе ЦАБ-АБТЦ применяют тональные рельсовые цепи частотой 420, 480, 580, 720, 780Гц. Эта система применяется на высокоскоростных участках, дополнительно вводятся реле фиксирующие занятие последовательно, освобождения блок-участков, блокирующие реле, которые обеспечивают дополнительную безопасность при движении высокоскоростного поезда.

В данной выпускной работе для регулирования движения по перегону принята система числовой кодовой автоблокировки с рельсовыми цепями (50Гц при автономной тяге) 25Гц с электротягой переменного тока.

4.2 Путевой план перегона

Основным документом при разработке проекта автоблокировки является путевой план перегона, на котором показаны: пути перегона в двухниточном изображении; перегонные светофоры с указанием номеров и ординат их установки; рельсовые цепи с указанием их длины и включением дросселей-трансформаторов с указанием их типа и обозначением питающих и релейных концов, релейные и батарейные шкафы, их типы и типы принципиальных схем шкафов; кабельные сети каждой сигнальной установки, длины и число жил кабеля с указанием общего числа жил и запасных жил; сигнальные жилы линейного кабеля, линия и кабель связи к релейным шкафам с указанием разрезов и отпаек проводов; высоковольтная линия автоблокировки с указанием мощности линейных трансформаторов и мест их установки; ЛЭП на опорах контактной сети; места установки силовых трансформаторов.

На спаренных сигнальных установках у светофора имеется шкаф для размещения релейной аппаратуры и источников питания. В кодовой автоблокировке переменного тока частотой 50 или 25 Гц применены кодовые путевые трансмиттеры типов КПТШ-515 и КПТШ-715. Типы кодовых трансмиттеров в соседних сигнальных установках чередуются. Основное питание устройств сигнальной установки переменным током осуществляется от линейного трансформатора типа ОМ-0,66 (ОМ-1,2), включенного в одну фазу трехфазной высоковольтной линии. Этот трансформатор размещен на силовой опоре высоковольтной линии напряжением 10 кВ. Резервное питание предусматривается от линейного трансформатора типа ОМ, включенного в ЛЭП или вторую высоковольтную линию автоблокировки. Линейные воздушные цепи устроены на опорах высоковольтной линии автоблокировки и включают провода: ДСН, ОДСН -- двойного снижения напряжения; ИЧ, ОИЧ -- извещения в четном направлении; ИН, ОИН -- извещения в нечетном направлении; ЗС, ОЗС -- включения мигающей сигнализации на переходном светофоре; Н, ОН - провода смены направления ; К, ОК - провода контроля перегона. В кабельный ящик вводят провода от линейного трансформатора для передачи напряжения к сигнальной установке. По числу проводов, вводимых в кабельный ящик, определяют его тип с учетом необходимого запаса. От кабельного ящика все провода к релейному шкафу передаются по кабелю. На схеме показывают кабели, укладываемые от релейного шкафа к светофору и к рельсовым цепям.

На спаренных сигнальных установках показывают кабель с жилами ОПХ, ООХ, РПХ, РОХ.

Основное питание напряжением переменного тока ПХ, ОХ подается от силового трансформатора типа ОМ-0,66 (ОМ-1,2) высоковольтной линии автоблокировки. Резервное питание напряжением переменного тока РПХ, РОХ выполняется от ЛЭП. Линейные цепи организованы по двухка-бельным магистралям с использованием непупинизированных кабелей марки МКПАБ. Смена направления движения осуществляется по проводам Н, ОН, К, ОК; ИЧ, ОИЧ -- провода извещения о приближении поезда к станции от предвходной сигнальной установки; ЗС, ОЗС -- включения мигающих огней на предвходном светофоре. На спаренных сигнальных установках у каждого проходного светофора размещают отдельный релейный шкаф типа ШРУ.

4.3 Схемы сигнальных точек

Интервальное регулирование движения поездов на однопутных участках выполняют средствами однопутной автоблокировки. По требованиям ПТЭ на участках с однопутной автоблокировкой после открытия на станции выходного светофора должна исключаться возможность открытия на соседней станции выходных светофоров для отправления поезда на этот же перегон во встречном направлении. Однопутную автоблокировку дополняют устройствами автоматической локомотивной сигнализации и диспетчерского контроля. Основными элементами однопутной автоблокировки являются рельсовые, линейные и сигнальные цепи, а также схема изменения направления движения. Рельсовые цепи обеспечивают контроль состояния каждого блок-участка и всего перегона. В зависимости от установленного направления движения схемы рельсовых цепей. В схемах рельсовых цепей переменного тока на входном конце блок-участка включается импульсное путевое реле, а на выходном -- кодовое питание. Линейные цепи обеспечивают связь между светофорами в установленном направлении движения для получения трехзначной сигнализации. Для связи между светофорами в четном и нечетном направлениях используется одна и та же кодовая цепь. Сигнальные цепи коммутируются таким образом, что при нечетном направлении движения светофоры четного направления выключены, а при изменении направления движения с нечетного на четное светофоры нечетного направления выключаются, а четного -- включаются.

Схема изменения направления движения обеспечивает: переключение рельсовых, сигнальных цепей в зависимости от установленного направления движения; контроль свободности перегона на прилегающих станциях; изменение направления движения по перегону с соблюдением всех требований по безопасности движения поездов.

На участках с автономной тягой применяли автоблокировку переменного тока с кодовыми рельсовыми цепями. В настоящее время для участков с автономной тягой строят автоблокировку переменного тока с кодовыми рельсовыми цепями 50 Гц.

При проектировании автоблокировки составляют принципиальные схемы рельсовых цепей 25 или 50 Гц, схемы спаренных сигнальных установок проходных и предвходных светофоров перегона. В полную принципиальную схему сигнальной установки входят цепи кодирования, извещения о приближении поезда к станции или переездам на перегоне, увязки показаний предвходных светофоров со входными и диспетчерского контроля за движением поездов.

В полной схеме однопутной автоблокировки при изменении установленного направления движения происходит переключение линейных, сигнальных и рельсовых цепей. Для осуществления этих переключений используют цепь Н-ОН схемы изменения направления движения, в которую последовательно на каждой сигнальной установке и на станциях включают реле направления Н. Питание в цепь Н-ОН всегда подается со станции, установленной на «Прием». При нечетном направлении движения питание подается от источника ЛП-ЛМ. На спаренной сигнальной установке при нечетном направлении движения реле Н возбуждено током прямой полярности, при изменении направления движения на четное -- током обратной полярности. На одиночной сигнальной установке при нечетном направлении движения реле Н возбуждено током прямой полярности, а на сигнальной установке при нечетном направлении движения реле Н возбуждено током обратной полярности. Через контакт поляризованного якоря каждого реле Н включены повторители 1Н и 2Н. На спаренной установке реле 1Н включается через нормальный контакт поляризованного якоря реле, реле 1Н, 2Н -- через переведенный контакт. На одиночной сигнальной установке реле 1Н при установленном направлении движения по данному светофору включается через нормальный контакт реле 1Н, а при встречном направлении движения по данному светофору через переведенный контакт реле Н включается реле 2Н.

...