Обладнання ділянки залізниці пристроями автоблокування

Введення

1. Постановка завдання

1.1 Характеристика існуючих пристроїв автоматики і телемеханіки на розроблється ленні

1.2 Аналіз розвитку систем автоматики і телемеханіки для інтервального регулювання руху поїздів

1.3 Обгрунтування постановки завдання

2. Теоретичні дослідження для розробки системи АБТЦ

2.1 Розробка схематичного плану станції

2.2 Розробка двониткового плану станції

2.3 Розробка маршрутизації пересувань на станції

2.4 Розрахунок кабельних мереж малої станції

2.5 Функції, область застосування і класифікація рейкових ланцюгів

2.6 Розрахунок станційної рейкового кола

2.7 Розрахунок потужності змінного струму, що споживається, пристроями електричної централізації

2.8 Вимоги, що пред'являються до розробки пристроїв автоматики і телемеханіки

3. Практичне використання проведених досліджень

3.1 Розробка колійного плану перегону

3.2 Розробка принципових схем

3.3 Розробка кабельних мереж перегону

3.4 Схема ув'язки автоблокування зі станційними пристроями

3.5 чотирипровідна схема зміни напрямку

3.6 Схема переїзної сигналізації

3.7 Технічне обслуговування пристроїв автоблокування та електричної централізації малих станцій

Висновок

Список використаної літератури

ВСТУП

Транспорт обслуговує практично всі види продукції між виробниками (постачальниками) та споживачами. Сучасне суспільство розглядає роль транспорту, як загальний засіб праці. Транспорт з одного боку - сегмент ринку "фізично" реалізує обмін товарами і надає послуги населенню, а з іншого - він сам як суб'єкт ринку продає свої послуги населенню, переміщаючи товари і пасажирів. Перевезення виконує в основному транспорт загального користування - водний, автомобільний, повітряний, залізничний, а також спеціальний транспорт.

Водний транспорт є невід'ємною частиною транспортної системи Казахстану. Ефективний при масових перевезеннях нафти і нафтопродуктів, лісових і будівельних матеріалів

Автомобільний транспорт має великий маневреністю. Вантаж може бути доставлений від місця навантаження відправника до складу одержувача, минаючи перегінні операції.

Повітряний транспорт - це найшвидший вид транспорту на великі расстоянія.Себестоімость перевезень вантажів на повітряному транспорті дуже висока.

Трубопровідний транспорт по суті не відповідає загальноприйнятому визначенню поняття "транспорт", тут немає рухомого складу. Найнижча собівартість перевезень. По трубопроводах можуть перекачувати рідкі та газоподібні вантажі.

Залізничний транспорт найбільш пристосований до масових перевезень. Функціонує вдень і вночі, незалежно від пори року і атмосферних умов. Порівняно не висока собівартість перевезень вантажів, висока ефективність при перевезенні вантажів на великі і середні відстані. На будівництво залізниць потрібні великі капіталовкладення, які окупаються тільки значної концентрації вантажних і пасажирських потоків.

Основним завданням залізничного транспорту є забезпечення на перегонах і станціях необхідної пропускної і провізної здатності, переробної спроможності сортувальних і вантажних станцій, скорочення часу обороту вагона, збільшення швидкості вантажних і пасажирських поїздів. [3]

Здійснення цих завдань має величезне значення у подальшому розвитку економіки, підвищення матеріального і культурного рівня життя народу.

Централізоване розміщення апаратури дає можливість оперативно і швидко усувати виниклі несправності.

Одним з найважливіших напрямів впровадження технічного прогресу на залізничному транспорті є вдосконалення та широке застосування сучасних технічних засобів управління руху поїздів.

Висока інтенсивність використання технічних засобів залізничного транспорту зумовлює необхідність широкого впровадження досягнень науки і техніки та передових методів праці. Вирішенню поставлених завдань багато в чому сприяє впровадження сучасних засобів автоматики і телемеханіки.

При порівняно невеликих капітальних витратах пристрої автоматики і телемеханіки дозволяють забезпечити пропускну і провізну спроможність ліній, переробну спроможність, значно збільшують продуктивність і покращують умови праці залізничників, підвищують безпеку руху поїздів.

Система автоматики телемеханіки та зв'язку являє собою сукупність елементів, що утворюють ланцюг прийому, передачі, зберігання, порівняння та перетворення інформації у вигляді різних сигналів. Призначенням цих пристроїв для залізниць є збільшення швидкостей вантажних і пасажирських поїздів, покращення економічних показників роботи залізниць.

В даний час відбуваються не тільки кількісні, але і якісні зміни пристроїв автоматики і телемеханіки. У нових системах широко використовуються більш надійні безконтактні прилади, інтегральні мікросхеми, елементи обчислювальної техніки. Впровадження нових та вдосконалення існуючих засобів автоматики і телемеханіки є основою для вирішення перспективної задачі - комплексної автоматизації та механізації перевізного процесу на залізничному транспорті

Метою дипломної роботи є:

- Систематизація, закріплення і розширення теоретичних знань отриманих за час навчання

- Поглиблене вивчення студентом конкретних завдань і питань відповідно до теми дипломної роботи.

- Розвиток у студента навичок самостійної роботи при виконанні розроблюваної теми [7]

У дипломній роботі на основі вихідних даних: напівавтоматичного блокування на перегоні, роду тяги - електротяга змінного струму, двоколійний участк залізниці, необхідно обгрунтувати вибір системи автоматики і телемеханіки на станціях заданої ділянки, на перегонах автоматичну систему управління руху поїздів на дільниці.

У теоретичній частині необхідно розробити схематичний і двонитковий план заданої станції, зробити необхідні інженерні розрахунки і привести основні вимоги до розробки принципових схем системи автоматики і телемеханіки на ділянці залізниці.

У практичній частині розроблені основні принципові схеми системи АБТЦ з прохідними світлофорами на перегоні ділянки.

1. ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ

1.1 Характеристика існуючих пристроїв автоматики і телемеханіки на розроблється ленні

На двоколійній ділянці залізниці довжиною в 40 км і в автономному тязі тривалий час експлуатувалася система напівавтоматичного блокування (ПАБ) на перегонах і маршрутно-контрольні пристрої на станціях.

При ПАБ на міжстанційного перегону може бути відправлений тільки один потяг і тому інтервал між поїздами зростає і визначається часом ходу поїзда по перегону. Для збільшення пропускної здатності необхідно здійснити рух поїздів у попутному напрямку з мінімальним інтервалом.

ПАБ являє собою систему сигналізації, зв'язку і блокування (СЦБ) між двома окремими пунктами за якої зміна показань постійних сигналів і подачі блокувальних сигналів про прямування поїзда проводиться працівниками руху і частково автоматично від впливу на шляхові прилади і рейкові ланцюга (РЦ) рухомим поїздом.

Загальна схема однопутной релейного напівавтоматичного блокування (РПБ) типова і складається з наступних вузлів: лінійного ланцюга, що зв'язує сусідні станції; ланцюга місцевих залежностей, які забезпечують зв'язок лінійних і станційних пристроїв; ланцюга станційних пристроїв.

У лінійну ланцюг входять: лінійні реле чл (НЛ) комбінованого типу, службовці для отримання згоди на відправлення поїзда і повідомлення про його прибуття на сусідню станцію; реле дачі прибуття ЧДП (НДП), що сповіщають про вихід поїзда з сусідньої станції і готують схему станції прийому до фіксації прибуття поїзда.

Ланцюг місцевих залежностей складається: з реле дачі згоди ЧДС (ПДВ); маршрутних реле відправлення Чом (НОМ); противоповторное ЧОП (НОП) і допоміжних ЧОВ (НОВ) реле відправлення; реле прибуття поїзда ПП (НП).

Ланцюги станційних пристроїв включають в себе схеми управління сигналами, ізольованими рейками з педалями, маршрутними реле та іншими.

Відправлення поїзда зі станції відправлення на перегін можливо лише після отримання згоди від станції прийому. Після приготування маршруту відправлення на станції відправлення відкривається вихідний світлофор з посилкою блокувального сигналу "Шляхове відправлення". Після прийому поїзда надсилається блокувальний сигнал "Шляхове прибуття" на станції прийому. [1]

У напівавтоматичному блокуванні необхідні пристрої, що контролюють проходження поїздів і здійснюють при прийманні та відправленні закриття за ними вхідних і вихідних світлофорів. До недавнього часу, в основному, застосовувалися пристрої, що працюють від впливу поїзда на ізольований рейок і механічну педаль.

Однак у міру збільшення швидкості, розмірів руху, ваги локомотивів і вагонів збільшувалася і кількість відмов у роботі педалей. Для підвищення надійності дії ПАБ стали застосовувати беспедальние схеми, засновані на впливі поїзда на рейкові кола.

У беспедальную схему, як правило, входять дві нормально розімкнуті або нормально замкнуті рейкові кола. Нормально замкнуті рейкові кола застосовують у тих випадках, коли вони необхідні для основних станційних пристроїв автоматики. В інших випадках застосовують розімкнуті рейкові кола. [8]

Пристрої, контролюючі проходження поїздів, не дозволяє контролювати прибуття поїзда в повному складі і фактичне звільнення перегону. Для усунення цього недоліку застосовують різні засоби: суцільні рейкові ланцюги на перегонах; пристрій "активного хвоста" для кожного поїзда, пристрої рахунку осей в поїздах.

На ділянці 7 роздільних пунктів мають стрілки ручного управління та обладнуються пристроями ключовою залежності, а також апаратами для централізованого керування сигналами.

Для підвищення безпеки руху влаштовуються рейкові кола, що забезпечують контроль вільності або зайнятості приймально шляхів і стрілочних горловин. Управління станційними світлофорами індивідуальне, дозволом на відправлення поїзда на вільний перегін служить відкрите положення вихідного сигналу.

При напівавтоматичного блокування застосовується двозначна сигналізація, при якій блокуються ділянки шляху захищаються вихідними світлофорами червоний вогонь - що забороняє або зелений вогонь - дозволяю-щий рух. Світлофори відкриває черговий по станції з апарату управління.

Закриття світлофорів може бути, виконано з апарату управління від впливу на сигнальну кнопку або автоматично. Для автоматичного закриття світлофорів використовуються рейкові кола приймально шляхів і стрілочних горловин, а також контрольні шляхові ділянки з короткими рейковими ланцюгами (25 м).

Маршрутно-контрольні пристрої (МКУ) на станціях системи На-талевіча забезпечують контроль правильності приготування маршруту і замикання стрілок замками Мелентьєва, виключення одночасної установки ворожих маршрутів і оброблення маршруту стрілочником лише з дозволу чергового по станції.

У приміщенні чергового встановлюється розпорядчий апарат МКУ, який має по одному блок - механізму на горловину станції і кілька маршрутних рукояток - по одній маршрутної рукоятці на два маршрути. На кожному стрілочному посаді встановлюється централізаторів-виконавчий апарат з одним блок-механізмом, маршрутними та сигнальної рукоятками, стрілочними і сигнальними замками.

Пристрої ПАБ виключають можливість відправлення на перегін другого поїзда, якщо перегін ще зайнятий раніше відправленим поїздом. Це досягається тим, що вихідний сигнал після проходження повз нього поїзда закривається і замикається; замикання може бути знято черговим по станції наступного роздільного пункту тільки після фактичного прибуття туди відправленого поїзда в повному складі.

При напівавтоматичного блокування на перегоні може знаходитися тільки один потяг, тому пропускна здатність заданого залізничної ділянки не висока. [11]

Застосовувана на станціях ділянки система МКУ має і ряд недоліків. Зокрема, відсутність об'єктивного контролю вільності маршруту технічними засобами. Тому не виключається ймовірність встановлення маршруту на зайнятий, наприклад, приймально-відправні шлях через помилкових дій персоналу.

Система МКУ має обмежену пропускну здатність і недостатньо забезпечує безпеку руху поїздів, хоча відрізняється простотою і невисокою вартістю. Ці недоліки говорять про необхідність заміни даної вже застарілої системи іншою, новою і більш досконалою.

1.2 Аналіз розвитку систем автоматики і телемеханіки для інтервального регулювання руху поїздів

Пристрої автоблокування і АЛС, застосовувані на залізницях нашої країни, засновані на використанні електричних рейкових кіл. З їх допомогою контролюють зайняте або вільний стан блок-ділянок, а також цілість рейкових ниток. Нормативне значення розрахункового опору ізоляції, рейкової лінії при побудові рейкових ланцюгів прийнято рівним 1 Ом км. Практично в більшості випадків працездатність рейкових ланцюгів може бути забезпечена в застосовуваних системах автоблокування при зниженні опору ізоляції до 0,7 і 0,6 Ом км. Нормативний опір поїзного шунта становить 0,06 Ом.

В якості основного джерела електроживлення пристроїв використовується поздовжня високовольтна лінія автоблокування напругою 6 або 10 кВ. Резервним джерелом служить: при електротязі постійного струму лінія електропередач (ЛЕП), підвішені на опорах контактної мережі напругою 6 або 10 кВ; при електротязі змінного струму лінія ДПР напругою 27,5 кВ; при автономної тязі акумуляторні батареї.

В окремих випадках в якості тимчасового резервного джерела можуть використовуватися стаціонарні та пересувні дизель-генераторні агрегати.

На залізницях застосовуються системи автоблокування, в яких використані рейкові ланцюги з ізолюючими стиками. У них інформація про стан попереду розташованих блок-ділянок та порядок ведення поїзда з точки зору зближення його з попереду йде поїздом передається машиністу колійними світлофорами. Для підвищення безпеки руху та розширення експлуатаційних можливостей системи регулювання одночасно також інформація передається машиністу та локомотивним світлофором з допомогою засобів АЛС.

На мережі використовується чотиризначна система АЛС числового коду, доповнювана автостопом і пристроями контролю швидкостей і перевірки пильності машиніста. Весь парк локомотивів обладнаний відповідної приймальної апаратурою.

Основна апаратура автоблокування і колійних пристроїв АЛС розміщується в релейних шафах, що розташовуються безпосередньо на лінії у кожного шляхового світлофора. Там же розташовується силова апаратура високовольтної лінії зі знижувальним трансформатором для електроживлення апаратури та світлофора.

На ділянках з автономною тягою застосовується автоблокування постійного струму. У ній використовуються імпульсні рейкові кола постійного струму, довжина яких може досягати 2600 м. Виняток небезпечних положень при короткому замиканні ізолюючих стиків забезпечується чергуванням полярності живлячої напруги в суміжних рейковим ланцюгах.

Ув'язка між показаннями попутних світлофорів, передача повідомлення про наближення поїздів до станції і переїздів, а також робота пристроїв диспетчерського контролю та схеми зміни напрямку руху здійснюється за лінійним ланцюгах. [10]

Імпульсні рейкові кола схильні до впливу акумуляторного ефекту, особливо на ділянках із залізобетонними шпалами слабо захищені від впливу перешкод постійного і змінного струму. При харчуванні від резерву (акумуляторних батарей) дія АЛС припиняється. Практично при відключенні високовольтної лінії, особливо при повторних відключеннях, не у всіх випадках може бути забезпечена нормальна робота пристроїв автоблокування. Використання акумуляторних батарей ускладнює зміст пристроїв.

Ці недоліки погіршують експлуатаційно-технічні характеристики системи в цілому. Тому в даний час спостерігається тенденція до впровадження на лініях з автономною тягою кодової автоблокування змінного струму з Дволанцюговий високовольтною лінією.

На ділянках з електротягою застосовується кодова автоблокування змінного струму з кодовими рейковими ланцюгами. В якості сигнального струму рейкових ланцюгів використовуються кодові сигнали числової АЛС. При електротязі постійного струму частота несучої цих сигналів прийнята 50 Гц, а при електротязі змінного струму 25 або 75 Гц. Якщо нормативне значення опору баласту - 1 Ом · км, опір поїзного шунта - 0,06 Ом, а практично реалізовані коефіцієнти повернення і запасу колійних приймачів відповідно - 0,75 і 1,1, то розрахункова гранична довжина рейкових кіл становить при частоті 25, 50, 75 Гц відповідно 3500, 3000 і 2700 м.

Зменшення максимальної довжини рейкових ланцюгів порівняно з граничними дозволяє забезпечити їх працездатність при випадковому зниженні опорі ізоляції нижче норми.

При автоблокуванні з рейковими ланцюгами 75 Гц таку ж частоту має і напруга живлення високовольтної лінії. Резервні джерела електроживлення в цьому випадку відсутні.

Ув'язка між показаннями прохідних світлофорів в кодової автоблокуванні здійснюється по рейкових ланцюгах. Передача ж сповіщень на станції і переїзди, а також робота пристроїв диспетчерського контролю і зміни напрямку руху здійснюється за лінійним ланцюгах. При електротязі постійного струму використовуються повітряні або кабельні лінії, а при електротязі змінного струму - тільки кабельні.

Напівавтоматичне блокування забезпечується наступними залежностями: після відкриття одного з вихідних сигналів замикаються всі вихідні сигнали на той же перегін до тих пір, поки на станцію відправлення не буде поданий блокувальний сигнал про прибуття на сусідню станцію відправленого поїзда; блокувальний сигнал про прибуття поїзда може бути поданий на станцію відправлення, якщо датчиками інформації та дистанційної апаратурою зазначено фактичне прибуття поїзда на станцію. [3]

Пристрої напівавтоматичного блокування автоматично контролюють прибуття поїзда на станцію, не мають приладів, які б відзначали прибуття поїзда в повному складі. Тому працівники, які обслуговують ПАБ, повинні переконатися в тому, що поїзд прибув у повному складі з хвостовими сигналами, а потім вже подати блокувальний сигнал про прибуття поїзда.

Тенденція до підвищення швидкостей руху і зростанню числа категорій поїздів, наступних по лінії з різними максимальними швидкостями, зумовило необхідність підвищення швидкодії пристроїв і збільшення обсягу інформації, яка передається на локомотив. У зв'язку зі збільшенням швидкості руху та потужності електровозів знадобилося підвищення захищеності колійних та локомотивних пристроїв від впливу тягового струму і його гармонійних складових. Крім того. з'явилася необхідність забезпечити надійний захист колійних пристроїв від помилкових спрацьовувань при об'єднанні рейкових ниток сусідніх колій. Для вирішення цих завдань із застосуванням сучасної елементної бази були розроблені нові системи автоблокування і автоматичної локомотивної сигналізації: частотна, уніфікована і централізована. Основою частотної автоблокування є кодові рейкові ланцюги з ізолюючими стиками. Для їх роботи, а також для роботи пристроїв автоматичної локомотивної сигналізації використовуються безперервні частотні сигнали в діапазоні 100 і 400 Гц. Кожен кодовий сигнал передається у вигляді комбінації з двох частот різних діапазонів, тобто кодообразованіе здійснюється за законом поєднань. Така побудова коду постійної ваги характеризується великою надмірністю, оскільки із загального числа можливих комбінацій на всі сполучення (64) для передачі сигналів використовуються тільки 15 сполучень з 6 по 2. При цьому кодова відстань між будь-якими кодовими комбінаціями складає 2. Така відносно велика надмірність, прийнята в кодообразованіі, дозволяє отримати досить високу перешкодозахищеність пристроїв частотної автоблокування і АЛС, так як всі одиночні пошкодження в каналах передачі приводять до захисного відмови, які контролюються як колійними, так і локомотивними приймальними пристроями.

Виняток небезпечних положень при короткому замиканні ізолюючих стиків та об'єднанні рейкових ниток сусідніх шляхів забезпечується використанням у сусідніх і суміжних рейкових ланцюгах кожного шляху різних частот і застосуванням гетеродинного способу прийому сигналів колійними приймачами. [4]

Автоблокування з гетеродина рейковими ланцюгами 75 Гц призначена для інтервального регулювання руху поїздів на одноколійних і багатоколійних магістральних ділянках залізниць. Вона забезпечує передачу машиністу поїзда і автоматично поїзним пристроїв інформації про допустиму швидкість руху і кількості вільних блок-ділянках. Ця інформація передається колійними світлофорами і пристроями АЛС. У односторонньої системі автоблокування при русі по неправильному шляху вона передається тільки засобами АЛС.

Автоблокування забезпечує роботу пристрою АЛС числового ходу в діапазоні з середньою частотою 75 Гц і частотної системи локомотивної сигналізації у діапазоні 100 - 400 Гц і може застосовуватися на ділянках залізниць з будь-якими видами тяги.

Для роботи рейкових кіл автоблокування використовуються частоти діапазону 50 - 100 Гц. Максимальна довжина рейкового кола складає 2000 м. При цьому шунтовий і контрольний режими забезпечуються при опорі ізоляції рейкової лінії не менше 0,55 Ом.

Апаратура автоблокування розміщується в релейних шафах, що встановлюються на кожній сигнальної точці. Ув'язка між сигнальними показаннями колійних світлофорів на сусідніх сигнальних точках виконуються за лінійного ланцюга.

Пристрої частотної автоблокування на кожній сигнальної точці контролюють стан необхідної кількості блок-ділянок без застосування лінійних ланцюгів.

Рейкові ланцюги частотної автоблокування з використанням сигнальних струмів в діапазоні 100 - 400 Гц більш критичні до зниження опору ізоляції, рейкової лінії порівняно з частотами 25 - 75 Гц, застосовуваними в числовий кодової автоблокуванні. Тому при проектуванні максимальна довжина рейкових ланцюгів частотної автоблокування не повинна перевищувати 1500 м. Крім того, для нормального дії приймальних пристроїв частотної автоблокування з виділенням низькою різницевої частоти електропостачання сигнальних установок перегону повинно здійснюватися від єдиної енергетичної системи з метою стабілізації різницевої частоти, що в деяких випадках може викликати труднощі, наприклад, при електропостачанні від резервних дизель-генераторних установок.

Ці недоліки усунені в уніфікованій системі автоблокування і АЛС, при розробці якої використано принципи та технічні рішення, прийняті в частотній автоблокуванні. До них відносяться застосування безперервних рейкових ланцюгів з гетеродина колійними приймачами а частотних ознак при кодуванні сигнальних показанні, виконання апаратури на сучасній елементній базі. Частоти сигнального струму для роботи рейкових кіл розміщується в діапазоні 71 - 83 Гц. На цій же частоті забезпечується дію числової системи АЛС. Для роботи частотної АЛС обрані ті ж діапазони частот (100 - 400 Гц), що і в системі автоблокування, однак для їх утворення не використовується промислова частота мережі живлення. Тому електропостачання пристроїв уніфікованої системи автоблокування і АЛС може здійснюватися від джерел змінного і постійного струму. Ув'язка між сигнальними показаннями здійснюється за лінійним ланцюгах. Максимальна довжина рейкового кола прийнято рівною 2000 м.

Всі розглянуті системи характеризуються розосередженим розміщенням апаратури. Поблизу залізничної колії розміщуються сигнальні установки, що містять світлофор, шафа з апаратурою для управління вогнями світлофора і вибору кодових сигналів АЛС, рейкові ланцюги з ізолюючими стиками, високовольтні трансформатори електроживлення.

Структура систем автоблокування і застосовуються для її побудови окремі елементи багато в чому визначаються наявністю колійних світлофорів, використовуваних як основного засобу регулювання руху поїздів. У свою чергу структура і її елементи визначають експлуатаційно-технічні та економічні показники системи інтервального регулювання в цілому. [7]

Надійність функціонування автоблокування і АЛС в значній мірі залежить, наприклад від справного стану ізолюючих стиків і світлофорних ламп, відмови в роботі яких становлять 25-30% загального числа відмов пристроїв.

Для поліпшення умов праці обслуговуючого персоналу та прискорення процесу відмов пристроїв доводиться вдаватися до систем дистанційного контролю справності окремих вузлів сигнальних установок. Ці контрольні пристрої викликають необхідність у додаткових каналах зв'язку і ускладнюють підлогову апаратуру сигнальних установок. Питання автоматичного резервування окремих приладів і пристроїв не вирішується і при застосуванні систем дистанційного контролю.

Перспективними з точки зору якісного поліпшення експлуатаційно-технічних та економічних показників є системи інтервального регулювання руху поїздів з централізованим розміщенням апаратури (ЦАБ, АБТЦ) при використанні рейкових ланцюгів без ізолюючих стиків.

Можливості найбільш ефективної реалізації переваг централізованого розміщення апаратури застосування рейкових ланцюгів без ізолюючих стиків з'являються при організації руху поїздів за сигналами АЛС. [1]

Система інтервального регулювання руху поїздів за сигналами АЛС знаходять все більш широке застосування як на залізницях нашої країни, так і на зарубіжних залізницях. Розробка та впровадження системи інтервального регулювання з централізованим розміщенням апаратури, безстиковими рейковими ланцюгами і без прохідних світлофорів є одним з найбільш перспективних напрямків розвитку і вдосконалення пристроїв, призначених для інтервального регулювання і забезпечення руху поїздів.

1.3 Обгрунтування постановки завдання

Автоблокування з централізованим розміщенням апаратури з тональними рейковими ланцюгами (АБТЦ) призначена для інтервального регулювання руху поїздів на одно-і двоколійних залізничних лініях метрополітенів. Система є універсальною, вона може застосовуватися при будь-якому вигляді тяги поїздів, а також на лініях з централізованим електропостачанням пасажирських поїздів (ЦЕС). Рейкові ланцюги цієї системи надійно захищені від перешкод, створюваних струмами ЦЕС, і забезпечують безперервність ланцюга повернення струму ЦЕС по рейках без встановлення яких-небудь додаткових пристроїв.

Основними відмітними особливостями системи АБТЦ є: використання ТРЦ, відсутність ізолюючих стиків, наявність прохідних світлофорів та розміщення основного обладнання на станціях, що обмежують перегін. [8]

Принцип побудови тональної рейкового кола представлений на малюнку 1.1.

З метою підвищення ефективності перевізного процесу, надійності пристроїв та безпеки руху в системі АБТЦ передбачено:

- Двосторонній рух по кожній колії двоколійного перегону;

- Наявність захисних ділянок для обох напрямів руху;

- Застосування двухнитевой ламп червоного вогню на всіх прохідних світлофорах, а також жовтого вогню на предвходних світлофорах;

- Контроль справності жил кабелю рейкових кіл;

- Контроль перемикання жил кабелю живлення ламп прохідних світлофорів;

- Контроль послідовності заняття рейкових ланцюгів при включенні кодових сигналів АЛС;

- Більш досконала схема контролю правильності заняття та звільнення рейкових ланцюгів блок-ділянки (контроль втрати шунта) з блокуванням світлофорів і схем кодування АЛС.

Малюнок 1.1 - Принцип побудови ТРЦ

Основними вузлами станційних пристроїв системи є: постового обладнання рейкових ланцюгів, схеми включення та контролю ламп прохідних світлофорів, схеми кодування рейкових ланцюгів для передачі інформації на локомотив, схеми замикання і розмикання перегінних пристроїв з метою виключення небезпечних ситуацій при втраті шунта. Крім того, в роботі системи беруть участь лінійні ланцюги, схема зміни напрямку, схема ув'язування з пристроями електричної централізації і переїзним пристроями.

У схемах ТРЦ передбачений контроль справності жил кабелю. При перемикання жив схема контролю відключає харчування рейкових ланцюгів, при обриві - включає відповідну індикацію на пульті.

Узагальнена структурна схема ТРЦ представлена на малюнку 1.2.

Колійні приймачі контролюють стан рейкових ланцюгів тій частині перегону, що віднесена до цієї станції. Шляхові реле цих РЦ впливають на сигнальні реле, які забезпечують вибір необхідних свідчень прохідних світлофорів і кодових сигналів АЛС. Крім того, шляхові реле впливають на схеми включення кодових сигналів в рейкові ланцюга і на блокуючі реле, управляють схемами контролю послідовного заняття рейкових ланцюгів і схемами контролю послідовного звільнення РЦ. [20]

У схемах керування вогнями світлофорів передбачений контроль справності жил кабелю. При обриві жив забезпечується включення на табло індикації про перегорянні нитки лампи світлофора, а в ряді випадків (при обриві прямий жили основної нитки двухнитевой лампи) здійснюється підключення резервної нитки. При перемикання прямого і зворотного жив проводиться відключення живлення ламп світлофора.

Малюнок 1.2 - Узагальнена структурна схема ТРЦ

Для передачі на локомотив інформації про умови руху передбачено формувач сигналів АЛС. Схема вибору сигналів АЛС вибирає необхідні кодові комбінації в залежності від стану сигнальних реле.

Схема включення кодових сигналів подає їх в рейки зайнятої РЦ по команді відповідного колійного реле. При цьому кодові сигнали подаються в рейки тільки за умови дотримання послідовності їх заняття. При накладенні стороннього шунта, зламі рейки або помилкової зайнятості рейкового кола схема контролю послідовного заняття рейкових ланцюгів забороняє передачу дозволяють кодових сигналів. Цим виключається можливість включення на локомотивному світлофорі дозволяючого показання при наближенні до закритого прохідному світлофору.

Кодові сигнали АЛС подаються в рейки за існуючими живильних та релейним жил кабелю рейкових кіл. [21]

Схеми замикання і розмикання перегінних пристроїв включають в себе блокують реле та схеми контролю послідовного звільнення рейкових кіл. При вступі поїзда на якийсь блок-ділянку блокуючу реле впливає на сигнальні реле цього блок-ділянки, чим виключається відкриття світлофора, що захищає даний БО, і вибір дозволяє кодового сигналу для попереднього блок-ділянки (замикання блок-ділянки).

Розмикання блок-ділянки проводиться автоматично за участю схеми контролю послідовного звільнення рейкових ланцюгів цього БО і захисного ділянки. Порушення зазначеної послідовності при звільненні блок-ділянки може бути наслідком втрати шунта при фактично зайнятій БО або захисному ділянці. При цьому розмикання блок-ділянки не відбувається і дозволяючий сигнал не включається.

Для розмикання блок-ділянки при помилковій зайнятості або несправності схеми в системі АБТЦ передбачена схема штучної оброблення, яку в інструктивному порядку проводить черговий по станції відправлення.

Схеми, зазначені на структурі АБТЦ, окрім схем ТРЦ і формувача сигналів АЛС, будуються для кожного блок-ділянки і є спільними як для встановленого правильного, і неправильного напрямків руху. Перебудова схем у залежності від встановленого напрямку руху здійснюється схемою зміни напрямку. [13]

Станційна апаратура АБТЦ розміщується на станціях, що обмежують перегін, встановлюється в постах ЕЦ або в транспортабельних модулях і з'єднується з підлоговим обладнанням за допомогою кабелю. Розподіл перегону (розділ кабелю) проводиться по сигнальній установці, що знаходиться в середині перегону. При цьому рекомендується світлофор і живить кінець РЦ, розташований безпосередньо за цим світлофором, підключати до станції відправлення. Довжина кабелю не повинна перевищувати 9 км для управління світлофором і 12 км для рейкових кіл.

При невеликій довжині перегону апаратура може бути розміщена на одній зі станцій. При великій довжині перегону частина апаратури розміщується в транспортабельної модулі в середині перегону.

До підлогового обладнання системи АБТЦ відносяться прохідні світлофори, сполучні кабелі, Розгалужувальні муфти, шляхові ящики для розміщення пристроїв узгодження та захисту ТРЦ і для встановлення сигнальних трансформаторів.

На переїздах з автоматичною світлофорною сигналізацією встановлюється релейний шафа з апаратурою схеми включення та контролю переїзних пристроїв, переїзні світлофори, пристрої загородження переїзду та лінійні трансформатори або трансформаторні підстанції для основного і резервного живлення. При наявності автошлагбаумов крім цього встановлюють батарейний шафа, загороджувальні світлофори і щиток управління. Граничні довжини тональних рейкових кіл представлені в таблиці 1.1.

Якщо в межах якої-небудь РЦ розташований дросель-трансформатор, який призначений для вирівнювання тягового струму, включення междупутних перемичок, відсмоктуючих фідерів або пристрою заземлень, то її гранична довжина зменшується в 1,5 рази в порівнянні з даними, зазначеними в таблиці 1.1.

Розміщення підлогового обладнання та кабельну мережу системи АБТЦ зображують на колійному плані перегону, на якому повинні бути також зазначені:

- Ординати установки обладнання;

- Довжини рейкових ланцюгів, розташування живлять і релейних решт, комбінації несучих та модулюють частот колійних генераторів;

- Марка кабелю і його призначення, довжина, жильності, число запасних жив, схемне позначення жив.

Таблиця 1.1 - Граничні довжини рейкових ланцюгів

Довжина кабелю, км

	580 Гц		720 Гц		780 Гц		420; 480 Гц	580; 720; 780 Гц
	L 1, м	L 2, м	L 1, м	L 2, м	L 1, м	L 2, м	L 3, м	L 3, м
До 6,0	300	550	350	600	350	600	1000	700
6,0-9,0	300	500	350	500	350	500	800	600
9,0-12	-	-	200	400	200	400	700	500

Рейкові ланцюги нумеруються від станції до точки поділу перегону для непарної колії непарними числами, для парного парними. У позначенні РЦ вказується горловина станції, на якій розміщений шляхової приймач даної РЦ (Н або Ч). Для кодування рейкових ліній окремих жил кабелю не потрібно, тому що воно здійснюється за наявними жилах живлять і релейних решт ТРЦ. [11]

Для кожного шляху перегону передбачається по два сигнально-блокувальних кабелю парної скрутки. У схемном позначенні кабелю вказується його приналежність до відповідної горловині станції (Н або Ч), призначення (СЦБ) і приналежність до одного з шляхів (1 і 3 для непарної колії, 2 і 4 для парного). Жили живлять і релейних решт ТРЦ, а також прямі і зворотні жили управління світлофорами повинні розміщуватися в різних кабелях. Якщо довжина кабелю не перевищує 4 км, то всі жили управління світлофором організують в одному кабелі.

При автономній тязі і електротязі постійного струму рекомендується застосовувати кабель марки СБЗПУ, при електричній тязі змінного струму СБЗПАБпШп.

Тип розгалужувальних муфт повинен відповідати числу обробляємо жил кабелю.

Скорочення часу перебування обслуговуючого персоналу на шляхах, тобто в зоні підвищеної небезпеки, сприяє більш успішному вирішенню завдань, пов'язаних з поліпшенням умов праці і підвищенням техніки безпеки. Це особливо важливо для районів з суворим кліматом. Можливість виконання практично всього графіка технологічного обслуговування на посаді електричної централізації (ЕЦ) скорочує витрати часу на поточне обслуговування пристроїв. З цієї причини зменшується число трудомістких операції, підвищуються якість виконання робіт і культура праці, особливо з впровадженням індустріальних методів обслуговування із застосуванням стаціонарної вимірювальної техніки та необхідного обладнання.

Зазначені особливості системи забезпечують значне підвищення продуктивності праці обслуговуючого персоналу, скорочення його чисельності та зниження експлуатаційних витрат на технічне обслуговування пристроїв.

Розміщення перегінній апаратури на станціях значно спрощує рішення задач, пов'язаних з організацією диспетчерського контролю руху поїздів, подачею сповіщення про наближення поїздів до станцій, організацією руху по неправильному шляху або зміною напрямку на лініях з двостороннім рухом. Спрощуються також пристрої енергопостачання. При наявності на станціях надійних джерел енергопостачання не потрібні основна і резервна поздовжні лінії поздовжні високовольтні лінії автоблокування, так як на перегонах не потрібні джерела електроживлення. Споживана джерелами потужність від стаціонарних джерел енергопостачання зменшується у цьому разі в 2 - 3 рази.

Розміщення апаратури на станціях дозволяє в разі потреби керувати кодовими сигналами АЛС на перегонах з пульта чергового по станції або поїзного диспетчера. При тимчасових несправності колії або рухомого складу, що загрожують безпеці руху, черговий по станції або поїзний диспетчер може вимкнути кодові сигнали в будь-рейкового кола перегону або змінити кодовий сигнал на менш дозволяє. Це підвищить ефективність дії системи регулювання та безпеку руху поїздів. [15]

Використання сучасних пристроїв телесигналізації і телекерування не тільки для контролю справності пристроїв та їх резервування, але для впливу на логіку роботи системи інтервального регулювання дозволить у перспективі створити автоматизовану систему управління рухом поїздів на залізничному транспорті.

Оскільки на лініях, обладнаних пристроями АБТЦ, основним засобом сигналізації та зв'язку є автоматична локомотивна сигналізація, (прохідні світлофори відсутні), то для виключення затримок руху з виходом з ладу локомотивних пристроїв останні необхідно резервувати, в першу чергу на ділянках з інтенсивним рухом. Найбільш доцільно застосовувати в якості основної багатозначну частотну систему АЛС для передачі на локомотив необхідного обсягу інформації з урахуванням перспективи розвитку системи, а в якості резервної - експлуатовану на мережі доріг АЛС числового коду.

На лініях з неінтенсивним рухом з метою спрощення пристроїв використовують тільки числову АЛС.

На лініях з АБТЦ для відправлення на перегін поїздів з недіючими локомотивними пристроями АЛС, а також необладнаних АЛС рухомих одиниць і зниження в цих випадках втрат пропускної спроможності на вихідних світлофорах має передбачатися сигнальне показання вільності перегону.

Система передає машиністу поїзда і в автоматичні поїзні пристрої інформацію про кількість вільних блок-ділянок та допустимої швидкості руху. Ця інформація передається засобами АЛС. Система забезпечує дію АЛС числового коду на несучих частотах 50 або 75 Гц і частотної АЛС на частотах 75, 125, 175, 225, 275 і 325 Гц. Частота 75 Гц використовується тільки на лініях метрополітену.

Для роботи рейкових кіл без ізолюючих стиків на залізничних лініях використовуються амплітудно-модульовані сигналами з несучими частотами 420 і 480 Гц і частотами модуляції 8 або 12 Гц, а на лініях метрополітену - сигнали з несучими частотами 720 і 780 Гц з тими ж частотами модуляції. Несучі частоти 720 і 780 Гц, а також 580 Гц можуть використовуватися і на залізничних лініях.

Апаратура АБТЦ розміщується на станціях, що обмежують перегін. Відстань між пунктами розміщення апаратури досягає 20 км на лініях з електричною тягою і 30 км на ділянках з автономною тягою.

Для зміни напрямку руху в системі АБТЦ може застосовуватися чотирипровідна або двухпроводная схема зміни напряму. Недоліки двухпроводной схеми для типових систем автоблокування тут перевіряються в меншій мірі, тому що при зміні напряму не перемикаються живлять і прийомні кінці рейкового кола, а перемикаються лише ланцюга вибору кодових сигналів автоматична локомотивна сигналізація.

Оскільки в межах перегону в ланцюг зміни напряму ніякі прилади і контакти не включають, то ця ж ланцюг може забезпечувати і допоміжний режим зміни напряму.

У даній дипломній роботі обрана система АБТЦ, тому що за такої структури істотно поліпшується умови праці працівників експлуатаційного штату, оскільки значно зменшується час їх знаходження на перегонах. Це особливо важливо для районів з суворим кліматом. Скорочення до мінімуму часу перебування обслуговуючого персоналу на шляхах, тобто в зоні підвищеної небезпеки, сприяє більш успішному вирішенню завдань, пов'язаних із безпекою праці. Можливість виконання практично всього графіка технологічного обслуговування в постових умовах дозволяє скоротити витрати часу на поточне обслуговування пристроїв. З цієї причини зменшується число трудомістких операцій, підвищує якість виконання робіт і культура праці, особливо при впровадженні індустріальних методів обслуговування із застосуванням стаціонарної вимірювальної техніки та необхідного обладнання.

Зазначені особливості системи інтервального регулювання з центральним розташуванням апаратури дають підстави припускати можливість значного підвищення продуктивності праці технічного персоналу, скорочення його чисельності та зниження експлуатаційних витрат на обслуговування пристроїв.

Наявність інформації про місцезнаходження поїздів на центральних пунктах дозволяє значно спростити рішення цілого ряду завдань, пов'язаних з організацією диспетчерського контролю, подачею сповіщення про наближення поїзда до станції, організацією руху по неправильному шляху або зміною напрямку на лініях з двостороннім рухом.

Спрощуються також пристрої електропостачання. За наявності на проміжних станціях джерел електропостачання на ряді ділянок, особливо при електротязі, можна буде взагалі відмовитися від високовольтної лінії автоблокування, так як на перегонах не потрібно ніяких джерел живлення.

Зосередження всієї апаратури на станціях дозволяє здійснювати управління кодовими сигналами АЛС на перегонах з пульта чергового по станції (ДСП). При тимчасовому розладі шляху, ремонті, при раптово виниклих і виявлених перешкоди на шляху або інших несправності, які загрожують безпеці руху, ДСП може включити кодові сигнали в будь-рейкового кола перегону або змінити кодовий сигнал на більш забороняє. Нарешті, передача кодових сигналів в рейкові ланцюга може здійснюватися не тільки в залежності від кількості вільних блок-ділянок, а й з урахуванням категорії поїзда, для якого ці сигнали призначаються. Використання сучасних засобів телесигналізації і телекерування не тільки для контролю несправних вузлів і їх резервування, але і для оперативного втручання в логіку роботи систем інтервального регулювання дозволить в перспективі найбільш повно вирішити ряд питань, пов'язаних зі створенням автоматизованої системи управління на залізничному транспорті (АСУЖТ). Це підвищить ефективність дії системи регулювання та безпеку руху поїздів. [7]

Централізоване розміщення апаратури дає можливість найбільш просто встановити функціональні зв'язки між системою інтервального регулювання та іншими технічними засобами, які використовуються для організації руху поїздів. Це відповідає основному напрямку розвитку залізничної автоматики по створенню комплексної автоматизованої системи управління залізничним транспортом.

Основні переваги ТРЦ пов'язані з можливістю їх роботи без ізолюючих стиків. При цьому:

- Виключається найбільш ненадійний елемент стиснуто - ізолюючі стики (на частку ізолюючих стиків припадає 27% всіх відмов пристроїв стисло);

- Відпадає необхідність встановлення дорогих дросель-трансформаторів для пропуску тягового струму в обхід ізолюючих стиків. При цьому зменшується кількість відмов унаслідок обриву і розкрадань перемичок і знижуються витрати на обслуговування;

- Поліпшуються умови протікання зворотного тягового струму по рейкових ниток;

- Зберігається міцність шляху з довгомірними рейковими батогами. [3]

У вибраному діапазоні несучих частот рівень гармонійних складових тягового струму менше, ніж при більш низьких частотах, що дозволило:

- Підвищити перешкодозахищеність РЦ;

- Підвищити чутливість приймачів і, як наслідок, знизити потужність, споживану ТРЦ.

Крім того, застосування більш високих частот дозволяє легше реалізувати добротні фільтри менших габаритів і підвищити захищеність приймачів від впливу сусідніх частот.

Можливість видалення апаратури від рейкових ліній на досить велику відстань забезпечує економічну доцільність застосування ТРЦ в наступних випадках:

- Для контролю вільності перегону і справності рейок в системі ПАБ, що підвищує безпеку руху і дає можливість впровадження систем диспетчерської централізації;

- Для організації захисних ділянок необхідної довжини в кодової та імпульсно-провідний АБ. При цьому встановлення додаткових релейних шаф і лінійних високовольтних трансформаторів в межах блок-ділянки не потрібно;

- Як РЦ накладення для отримання необхідної довжини ділянок наближення до переїзду. Це дозволяє скоротити до мінімуму передчасність закриття переїзду;

- На ділянках з пониженим опором баласту.

Крім того, до переваг ТРЦ слід віднести відсутність контактних реле, що працюють в імпульсному режимі, що істотно підвищує надійність і довговічність апаратури. Відомо, що серед пристрою стиснене найбільше відмов припадає на дешифратори кодової автоблокування, трансмітерну реле і імпульсні шляхові реле.

Недоліками ТРЦ є мала гранична довжина і наявність зони додаткового шунтування.

2. ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ДЛЯ РОЗРОБКИ СИСТЕМИ АБТЦ

2.1 Розробка схематичного плану станції

Схематичний план являє собою немасштабні зображення шляхів, стрілок, сигналів, ізолюючих стиків та інших об'єктів станції з дотриманням їх взаємного розташування. Місце кожного об'єкта визначаються його відстанню від осі пасажирської будівлі ординатою. Значення ординат використовуються при розрахунку кабельних мереж стрілок, сигналів і рейкових кіл.

Схематичний план станції показаний на демонстраційному аркуші 1.

У роботі вважається, що ЕЦ і пасажирське будівлю поєднані в одній будівлі.

Станція розташована на одноколійній ділянці залізниці при автономної тязі.

На станції є 5 приймально шляхів, всі шляхи знеособлені і відповідно вихідні світлофори приймально шляхів стоять з обох сторін. Перший і другий шляхи головні і на них стоять щоглові поїзні світлофори, інші вихідні світлофори - карликові. Розстановка маневрових світлофорів у горловині проводиться з таким розрахунком, щоб забезпечити можливість паралельних маневрових пересувань (світлофори М2 - М6).

З схематичного плану видно, що на станції є: 12 стрілок, 24 світлофорів, з них поїзних 14, маневрових світлофорів 10, вхідні світлофори "Ч", "ЧД" і "Н", "НД".

Усереднені дані споживання потужності окремими елементами пристроїв ЕЦ представлені в таблиці 2.1.

У створі зі світлофорами ставляться ізолюючі стики. Стиками визначаються стрілочні зони від приймально та інших шляхів станції і перегону. Між вхідним світлофором і вхідний стрілкою передбачається ізольовану ділянку довжиною 300 м при електричній тязі змінного струму. [19]

В одну секцію не включають більше трьох одиночних або двох перехресних стрілочних переводів. Стрілки з'їздів між паралельними шляхами ізолюються одна від одної, в іншому випадку будуть неможливі одночасні невраждебное пересування по обидва стрільцям. При об'єднанні стрілок у секції необхідно максимально забезпечити можливість одночасних пересувань по неворожими маршрутами.

Ординати стрілок і сигналів щодо осі поста ЕЦ показані у вигляді таблиці зверху на схематичному плані (демонстраційний лист 1).

У роботі прийнято, що марка хрестовин стрілок по бічних шляхах 1 / 9, а за головним - 1 / 11. Тип рейок по головних шляхах Р-65, а по бічних Р-50.

Якщо з'їзд примикає до головного і до бічного шляхах (стрілки: 8 і 10; 6 і 4), то марка хрестовин стрілок даного з'їзду повинна бути однаковою, т.е.1/11, а тип рейок може бути різним.

Корисну довжину приймально шляхів визначають від вихідного світлофора однієї горловини до ізолюючих стиків інший, за відсутності вихідних світлофорів в іншій горловині або між граничними стовпчиками протилежних горловин.

Корисна довжина приймально шляхів також зведена в таблицю і показана під схематичним планом станції. Сигналізація станційних світлофорів виконана у відповідності з інструкцією з сигналізації на залізницях.

Таблиця 2.1 - Усереднені дані споживання потужності окремими елементами пристроїв ЕЦ

Навантаження	Вимірювач	Споживана потужність
		Р, Вт	Q, вар
Контрольна ланцюг стрілочних електроприводів	Стрілка	5	4
Обігрів контактів автопереключателя	Стрілка	45	22


Лампи світлофорів	Світлофор	21	6,8
Рейкові ланцюга при автономної тязі	Рейкова ланцюг	20	22,5
Релейні шафи вхідного світлофора	Шафа	95	60

На станційних коліях для отримання максимальних корисних довжин шляхів ізолюючі стики розміщені на максимально допустимому (3,5 м) відстані від граничного стовпчика; при цьому вихідні і маневрові світлофори встановлені на найближчому до стиків відстані за умовами габариту. Це відстань, що визначає довжину неконтрольованого в маршруті відправлення ділянки, не перевищує допустимі 40 м. [21]

Перед гостряками стрілок, що беруть участь в не маршрутизованих маневрових пересуваннях і перекладаються з контролем вільності, ізолюючі стики встановлені на відстані, що забезпечує закінчення переведення стрілки до наїзду на дотепники рухомої одиниці, що вступила на ізольовану ділянку в момент початку перекладу. Це відстань (довжина предстрелочного ділянки) залежить від часу переведення стрілки, швидкості пересування рухомої одиниці і визначається розрахунком.

При не маршрутизованих маневрових пересуваннях зі швидкістю до 15 км / год і часу переведення стрілки не більш 2,5 з ізолюючі стики встановлюються на відстані не менше 24 м від дотепників другий спареної стрілки.

При неможливості виділити предстрелочний ділянку необхідної довжини допускається встановлення ізолюючих стиків на меншій відстані, але при цьому передбачається замикання стрілки від заняття сусіднього ізольованої ділянки. Перед гостряками стрілок ЕЦ, що беруть участь в маршрутизованих пересування ізолюючі стики встановлені біля кінця рамних рейок.

2.2 Розробка двониткового плану станції

Двонитковий план складається на підставі схематичного плану і є основним документом з обладнання станції рейковими ланцюгами і розміщення шляхового обладнання ЕЦ.

Двонитковий план станції зображений на аркуші 1.

Після перенесення зі схематичного плану ізолюючих стиків на двонитковий план станції переконуються, чи дотримується чергування полярності живлення рейкових кіл.

Перевірка правильності розстановки ізолюючих стиків проводиться за методом забезпечення парності кількості стиків в кожному замкнутому контурі. При цьому перевіряється обтікання струмом стрілочних з'єднувачів для контролю їх цілісності. Неконтрольовані з'єднувачі дублюються. Однак на одиночних стрілках неконтрольовані з'єднувачі не ставляться.

У розгалужених рейкових ланцюгах живлять і релейні кінці розміщені так, щоб забезпечити обтікання струмом найбільшої кількості стрілочних з'єднувачів і зменшення довжини паралельних відгалужень.

Шляхове реле на всіх відгалуженнях рейкових ланцюгів встановлені в обов'язковому порядку, оскільки ці відгалуження входять у маршрути приймання та відправлення поїздів. Загальна кількість колійних реле в двонитковий рейкових ланцюгах не перевищують трьох. [18]

На двонитковому плані станції зображені: колійний розвиток станції у двонитковому зображенні; стрілочні електроприводи і сторонность їх встановлення; світлофори, із зазначенням забарвлення всіх сигнальних вогнів; пасажирське будівля (пост ЕЦ); релейні і батарейні шафи, трансформаторні ящики, кабельні стійки, Розгалужувальні муфти з зазначенням типу обладнання, а для роботи релейної шафи - кількість встановлюваних акумуляторів; ізолюючі стики з виділенням негабаритних, стрілочні з'єднувачі; траси магістральних кабелів; лінії електропостачання пристроїв ЕЦ із зазначенням місць встановлення та типу живлять трансформаторів.

2.3 Розробка маршрутизації пересувань на станції

Станція обладнується релейного централізацією, тому враховуються всі пересування по станції. Ці пересування можуть бути маршрутизувати і немаршрутізірованние. Маршрутизованих пересуванням вважається таке, яке відбувається за встановленими і замкнутим стрільцям та дозволяючим показанням світлофора. Немаршрутізірованное пересування виробляють по стрілках, не замкнутим у маршруті, як по ручним або звуковим сигналам. Маршрут являє собою шлях прямування поїзда по станції при певному положенні встановлених і замкнених стрілок з відкритого світлофору, дозволяючим рух.

У електричну централізацію включають поїзні і маневрові маршрути. У поїзні входять: маршрути приймання, за якими здійснюють прийом поїздів з перегонів на станцію, за дозволяючим показанням вхідного світлофора; відправлення, за якими здійснюється відправлення поїздів з колій станції на перегін за дозволяючим показанням вихідного світлофора. За маневровим маршрутами здійснюють пересування всередині станції в цілях подачі вагонів на вантажні двори, в тупики, перестановки вагонів з однієї колії на іншу і т.п. Дозволом руху служить відкрите положення маневрового світлофора.

Маневрові пересування можуть проводиться маршрутизувати і немаршрутізірованним порядком. При немаршрутізірованних пересування стрілки передаються на місцеве управління з маневрової колонки або з подорожніх коробок, розташованих у стрілок, спеціальним ключем. [12]

У графі "Найменування маршруту" записані всі поїзні маршрути, розділені за напрямками, з виділенням маршрутів наскрізного проходу по головних шляхах (1П, 2П) і безупинного пропускання по бічних шляхах. Маршрут наскрізного пропуску, наприклад по шляху 1П записаний як складової з маршрутів приймання та відправлення під певним номером. У цьому маршруті вказано положення стрілок і відкриття світлофорів складових маршрутів. Маршрут безупинного пропускання, наприклад, на ст. А по дорозі 4П записаний як складової під номером.

Для забезпечення безпеки руху поїздів визначена ворожість маршрутів. Всі маршрути, до складу яких входять одні й ті ж стрілки, але в різних положеннях, вважаються ворожими або несумісними. Такі маршрути виключаються положенням стрілок і не вимагають спеціальних маршрутних винятків. Ворожими маршрутами є й такі, які не виключаються положенням стрілок, а саме: маршрути прийому на один і той же шлях з різних кінців станції (лобові маршрути); зустрічні маршрути приймання і маневрів на один і той же шлях; поїзні маршрути (прийому, відправлення і передачі) і маневрові маршрути як попутні, так і зустрічні в будь-яких поєднаннях, якщо до їх складу входять одні й ті стрілки в однакових положеннях; зустрічні маневрові маршрути на один і той же ділянку шляху в горловині станції незалежно від довжини цієї ділянки; поїзні і маневрові маршрути з передачею стрілок на місцеве управління, сумісні по положенню стрілок; маршрути приймання на шляху з місцевим управлінням стрілками в протилежній горловині станції, що допускають вихід на колію приймання.

Неворожими маршрутами вважають попутні маршрути приймання та відправлення як з одного і того ж шляху, так і за різними шляхами; зустрічні маршрути приймання на різні шляхи при сприятливих підходах до станції; маршрути відправлення з одного і того ж шляху станції в різних напрямках; маневрові маршрути слідом відправляє поїзду; маневрові маршрути на один і той же шлях з різних кінців станції; зустрічні маневрові маршрути в горловині станції у напрямку маневрових світлофорів, встановлених у створі.

Ворожість маршрутів в таблиці залежно відображена в графі "Маршрути", чорними кружками показані встановлюються маршрути, а хрестами - ворожі маршрути. Враховується непряма ворожість. Побічно ворожими є маршрути всіх призначень, не мають спільних стрілок, але ворожі з-за несприятливих умов підходу до станції, наприклад зустрічні маршрути приймання на різні колії станції при наявності затяжного спуску з боку одного підходу до станції та можливості проходження поїздом вихідного закритого світлофора.

Розробка маршрутизації закінчується складанням таблиць основних і маневрових маршрутів. [10]

2.4 Розрахунок кабельних мереж малої станції

Основою для складання і розрахунку кабельних мереж служать двонитковий план станції і подорожній план перегону.

Кабельні мережі станції розділені на три групи: кабельна мережа стрілок, кабельна мережа світлофорів та кабельна мережа рейкових кіл. Провід до стрілок, світлофорів, живильним, і релейним кінців рейкових ланцюгів прокладають у різних кабелях.

Однотипні об'єкти згруповані за допомогою розгалужувальних муфт типу УПМ-24. Кінцева обробка кабелів при підводі до об'єктів проведена в універсальних муфтах типу УКМ-12. Муфти мають найменування: С - сигнальна, СТ - стрілочна, П - живить, Р - релейна.

Використано сигнально-блокувальний кабель з поліетиленовою ізоляцією в алюмінієвій оболонці СБПБ.

Від посту ЕЦ до групових розгалужувальних муфт прокладені магістральні (групові) кабелі, а від розгалужувальних муфт до об'єктів - індивідуальні.

Довжина магістральних кабелів визначена за формулою:

, (2.1)

де L - відстань від поста ЕЦ до групової муфти по ординатам; n - кількість пересічних шляхів; L в - відстань від поста ЕЦ до траси кабелю з витратою кабелю 25 м на введення в релейну; L р - довжина кабелю, необхідна для підйому його зі дна траншеї до муфти (1,5 м); L ₃ - витрата кабелю на оброблення і запас у муфти, шафи світлофора (1м).

Коефіцієнт 1,03 у формулі враховується тривідсотковий витрата кабелю на вигини і повороти при прокладці.

Довжина індивідуальних кабелів визначена за формулою:

, (2.2)

результати розрахунків округлюються до числа, кратного 5.

Жильності кабелів визначається в залежності від кількості проводів електричної схеми включення розглянутого об'єкта, при цьому враховується кількість дублюючих жив і жив необхідного резерву.

Необхідність у дублюванні жив виникає в тих випадках, коли перерізу однієї жили недостатньо для передачі необхідної потужності при встановленій нормі допустимих втрат напруги в дротах. Число дубльованих жив визначається на підставі розрахунків.

Кількість запасних жив приймається з розрахунку: одна запасна жила на 10 діючих, але не більше трьох жив. Після розрахунку необхідного числа жив вибирається кабель найближчій стандартної ємності.

Кабельна мережа стрілок включає ланцюга управління і контролю положення стрілок, автоматичного очищення їх від снігу та електрообігріву контактів автопереключателя приводів.

Необхідну кількість дубльованих жив у проводі розраховується по допустимій втраті напруги на контактах апаратури і в сполучних проводах. Ця величина визначається за формулою:

, (2.3)

де U - напруга джерела живлення, дорівнює 220 В; U n - номінальна напруга двигуна МСП-0, 15, одно 160 У; Rc - перехідний опір контактів реле і сполучних проводів, 1,6 Ом; Icp - розрахунковий струм двигуна приводу, що приймається на 25% більше робочого струму, 3 А;

Тоді, поставивши чисельні значення, отримаємо:

Максимальна допустима довжина кабелю при заданому числі жив розраховується за формулою:

(2.4)

де R - опір 1 м жили кабелю діаметром 1 мм (складає 0,0235 Ом); Nn - число жив у прямому проводі; No - число жив у зворотному дроті.

При розрахунку жильності кабелів спарених стрілок маємо на увазі, що кабель з поста ЕЦ підводиться до найближчої стрілкою з використанням двох проводів, а між першою і дальньої стрілками прокладається окремий кабель, в якому передбачені два контрольні і три робочих дроти. Довжина кабелю береться по відстані від поста ЕЦ до дальньої зі стрілок. Однак отримане число жив передбачається лише в кабелі до першої з спарених стрілок. [3]

Що стосується кабелю між стрілками, то в ньому контрольні дроту не дублюються, а робітники дублюються в залежності від кількості дубльованих жив до першої стрілки. Якщо до першої стрілки дублюються дроти однаковим числом жив, то цим же числом жив дублюється і кожен з трьох робочих проводів між стрілками. Якщо до першої стрілки дроти дублюються неоднаковим числом жив (число жив зворотного проводу на одиницю більше числа жив прямого проводу), то кожен з двох прямих проводів між стрілками дублюється тим же числом жив, як і прямий провід до першої стрілки, а зворотний - тим же числом жив, що і зворотний до першої стрілки.

Для автоматичного очищення стрілок від снігу за допомогою стиснутого повітря у кожної зі стрілок встановлюється електропневматичний клапан (ЕПК), управління яким здійснюється з поста ЕЦ прокладаємо два дроти прямий і зворотний, при цьому зворотні проводи в прохідних муфтах об'єднуються в один загальний. Гранична довжина кабелю від поста ЕЦ до ЕПК без дублювання жив складає 670 м, понад цієї відстані дроти дублюються, при цьому до 950 м дублюються двома жилами лише зворотний провід, при відстані до 1350 м дублюються двома жилами обидва дроти.

Для обігріву стрілочних електроприводів використовуються по два дротяних резистора потужністю 220 В, яке потім знижується трансформаторами ПОБС-5А, розміщеними в шляхових ящиках поблизу групових муфт. Один трансформатор розраховується для обігріву п'яти електроприводів.

Гранична довжина кабелю між постом ЕЦ і трансформаторами без дублювання жив становить 1350 м, а між трансформаторами і електрообогреваемимі елементами - 390 м. Тому з метою обігріву дублювати жили не потрібно.

Кабельна мережа світлофорів включає ланцюга вихідних і маневрових світлофорів, а також релейних шаф вхідних світлофорів.

Напруга змінного струму 220 В подається з поста ЕЦ до ламп світлофорів через знижуючі сигнальні трансформатори, які встановлюються в трансформаторних ящиках світлофорів. Внаслідок невеликих струмів, що протікають в ланцюзі сигнальних трансформаторів, дублювання жив світлофорних кабелів не потрібно при їх довжиною 4 км.

Відповідно до електричними схемами включення вхідних і маневрових світлофорів у кожній з лампочок підводиться по одному прямому проводі. Зворотні проводи об'єднуються: у маневрових світлофорів - обох (білого і синього) вогнів, біля вхідних світлофорів - окремо для дозвільних (зеленого і жовтого) і забороняють поїзних (червоного та білого) показань. Допускається послідовна обв'язка для трьох об'єктів.

Між релейним шафою і вхідним світлофором дублювання жив не потрібно, оскільки релейний шафа розміщується поблизу від вхідного світлофора і втрати напруги в кабелі дуже малі. Для надійності роботи електричної централізації на станції, як правило, між релейним шафою вхідного світлофора і постом ЕЦ прокладається окремий кабель. У цьому кабелі, крім проводів для кіл керування і контролю вхідними світлофорами, передбачаються також по дві жили для включення колійних та релейних трансформаторів рейкових ланцюгів перегінних ділянок, а також станційних рейкових кіл, що примикають до перегінним.

У рейкових ланцюгах змінного струму 25 Гц перетворювач частоти ПЧ 50/25 та колійні реле розміщуються на посту ЕЦ, а живлять і релейні трансформатори - у дорожніх ящиках безпосередньо у рейок. [4]

Для їх зв'язку з постом ЕЦ будується окремо кабельна мережа для живлять і релейних трансформаторів, цим виключається можливість впливу на шляхові реле струмів сторонніх ланцюгів.

При побудові кабельних мереж релейних трансформаторів слід мати на увазі, що для кожного релейного трансформатора передбачається по 2 окремих дроти, які зазвичай не дублюються (гранична довжина кабелю між колійними реле і релейними трансформаторами становить три км).

2.5 Функції, область застосування і класифікація рейкових ланцюгів

Рейкові ланцюги використовуються як основний шляхової датчик і телемеханічних канал безперервного типу в автоматичному блокуванні (АБ), автоматичному локомотивної сигналізації безперервного типу (АЛСН), електричної централізації (ЕЦ), диспетчерської централізації (ДЦ).

Як шляхової датчик РЦ використовується в межах перегонів і станцій для отримання первинної дискретної інформації про стан колійних ділянок та цілісності рейкових ниток, на основі якої автоматизується процес управління рухом поїздів і підвищується його безпеку.

Як шляхової телемеханічних канал РЦ широко використовується для встановлення бездротового логічного зв'язку між суміжними виконавчо-розпорядчими пунктами (сигнальними точками) в кодової АБ і передачі оперативної інформації зі шляху на локомотив у системах АЛСН, якими обладнані вага основні магістралі залізниць. [1]

РЦ широко використовуються в системах: автоматичних захисних пристроїв (АОУ), значно підвищують ефективність використання автотранспорту та безпеку руху по залізничних переїздів; автоматичного контролю за рухом поїздів (ДК), що збільшує ефективність роботи диспетчерів відділків залізниць; гіркового автоматичної централізації (ГАЦ) і автоматичного регулювання швидкості (АРС), автоматизують процес розпуску составів на сортувальних гірках і підвищують ефективність їх роботи; автоматичного контролю перегону в системах шляхової напівавтоматичного блокування (ПАБ), що підвищують пропускну здатність ділянок та безпеку руху поїздів та ін [2]

Велика кількість типів РЦ і їх модифікацій, розглянутих у цьому довіднику, визначається різним поєднанням основних факторів, що впливають на вибір схеми РЦ і апаратури для неї. До таких факторів належать:

- Область застосування - перегін (з АБ або ПАБ), станція (подорожні або стрілочні ділянки), сортувальна гірка - стрілочні або межстрелочние ділянки, підгіркових парк, АОУ (у зоні перегонів, в зоні станцій);

- Вид тяги - автономна тяга (автономна з наступним переходом на електротягу постійного або змінного струму, без подальшого переходу на електротягу), електротяга постійного струму, електротяга змінного струму, електротяга постійного і змінного струму (у зоні станцій стикування двох видів електротяги);

- Рід сигнального струму - постійний струм, змінний струм різної частоти, постійний і змінний струм (в РЦ з дворазовим використанням тракту передачі);

- Схема каналізації тягового струму - двохниткова з двома дросель-трансформаторами, двохниткова з одним дросель-трансформатором і однониткова; режим харчування РЦ - безперервний, імпульсний або кодовий; тип колійного приймача - постійного струму: нейтральний, поляризований або комбінований; змінного струму: одноелементні і двоелементний або фазочуттєві (ФЧП);

- Спосіб накладення кодових сигналів АЛСН - безперервний (в кодової АБ), після вступу поїзда на РЦ, попередній (при завданні маршруту).

2.6 Розрахунок станційної рейкового кола

Вихідні дані: Довжина РЦ L = 870 м; питомий опір рейок z = 0,5 ^{е-j52 º} Ом / км; питомий опір ізоляції рейок лінії rи m ¡n = 1 Ом км; напруга повного підйому сектора реле Uр = 15,0 е ^{j72 º} В; струм спрацювання реле I р = 0,037 А; опір реле Z р = 405 е ^{j72 º} Ом; коефіцієнт надійного повернення колійного реле Квн = 0,42; наведений коефіцієнт повернення колійного реле К'вн = Квн / Кі = 0,42 / 1,05 = 0,4; наведений ідеальний кут реле ДСШ - 16 (з урахуванням повороту фази на 90 º) α 'і = 72 º; опір активного обмежувача Rо = 2,2 Ом; опір з'єднувальних проводів між дросель-трансформатором і релейним ізолюючим трансформатором rср = 0,5 Ом опір кабелю між ізолюючими трансформаторами і реле Rк = 150 Ом.

Коефіцієнти чотириполюсника дросель-трансформатора ДТ-1-150 (див. табл. 2.8) на релейному кінці Адр = 0,333; Вrр = 0,0525 е ^{j40 º} Ом; Сдр = 0,49 ^{е-j70 º} См; Dдр = 3. На живильному кінці АДП = 3; ВДН = 0,05 е - ^{j35 º} Ом; СДН = 0,302 ^{е-j60 º} См; D дн = 0,333.

Коефіцієнти чотириполюсника ізолюючого трансформатора ПРТ-А на релейному кінці при коефіцієнті трансформації n = 18,3 (див. табл. 2.9); Аїр = 0,055; Вир = 3,9 е ^{j36 º} Ом; З Ір = 0,0033 е ^{j80 º} См; D Ір = 18,3.

Опір захисного блоку ЗБ-ДСШ ZЗБ = 407 е ^{- j88 º 35 ',} коефіцієнт розподілу струму витоку m = 0; коефіцієнт взаємоіндукції рейок М12 = 0,00128 ^{е-j7 º;} критичне значення комплексу (γ l) кр для f = 25 Гц, при якому питомий опір ізоляції, рейкової лінії приймає критичне значення (γ l) кр = 1,13 е ^{j26 º;} коефіцієнти схеми РЦ при наявності двох дросель-трансформаторів Ѕ1 = Ѕ2 = 1.

Для скорочення обсягу розрахунку чотириполюсник дросель-трансформатора на живильному кінці об'єднують з опором Rп в чотириполюсник Н, а чотириполюсник дросель-трансформатора на релейному наприкінці разом з елементами rср, Rк і Zз - у чотириполюсник К.

Коефіцієнти чотириполюсника Н:

Ом (2.5)

Ом (2.6)

Ом; (2.7)

Ом (2.8)

Коефіцієнти чотириполюсника К:

Ом

Розрахунок нормального режиму. Коефіцієнт поширення

1/км. (2.9)

Хвильовий опір

Ом (2.10)

Коефіцієнти рейкового чотириполюсника:

Ом (2.11)

Ом (2.12)

Ом (2.13)

Напруга і струм в кінці рейкової лінії:

У (2.14)

А (2.15)

Напруга і струм на початку рейкової лінії:

У У (2.16)

А (2.17)

Мінімальні значення напруги і струму живильного трансформатора:

У (2.18)

А (2.19)

Кут расстройки реле

, (2.20)

де φ U = 78 º 32 '- аргумент комплексу U; φ _i = φ п.

Мінімальна наведене напруга колійного трансформатора

У (2.21)

Для трансформатора типу ПРТ-А можна прийняти Uф min = 5.5 B, тому

(2.22)

Фактичний мінімальний наведений струм колійного трансформатора

А (2.23)

Потужність, споживана рейкової ланцюгом у нормальному режимі:

В • А (2.24)

Коефіцієнт перевантаження реле дорівнює:

(2.25)

Ом (2.26)

Ом (2.27)

Висновок: станційні рейкові кола з дорожнім реле ДСШ-16 відповідають необхідним вимогам і забезпечують необхідні режими роботи. Коефіцієнт перевантаження реле не перевищує допустимого значення. [3]

2.7 Розрахунок потужності змінного струму, що споживається пристроями електричної централізації

Зробимо розрахунок потужності змінного струму, що споживається пристроями електричної централізації на проектованої станції

Навантаження на зовнішню мережу електропостачання від всіх пристроїв електричної централізації можна з достатнім ступенем точності визначити за усередненими даними споживання потужності окремими елементами пристроїв.

У розрахунках втрати в перетворювачах панелі ППЗ-50/25 враховуються в залежності від навантаження перетворювача рейковими ланцюгами частотою 25 Гц з реле ДСШ-13А. При навантаженні до 50% приймається К.П.Д. рівним 0,45, cosφ = 0,6, понад 50% - к.к.д. рівним 0,55, cosφ = 0,7.

При розрахунках потужності, споживаної, пристроями електричної централізації враховується, що від трансформатора ТЗ харчуються рейкові кола, релейні шафи, контрольні ланцюга стрілок, електрообігрів стрілок. Підрахувавши навантаження на трансформатор ТС, необхідно врахувати втрати в перетворювачах панелі ППЗ-50/25, а також внутрішні втрати в трансформаторі ТЗ. [3]

Світлофори, маршрутні покажчики, табло живляться від трансформаторів релейного панелі. Втрати в трансформаторах при завантаженні понад 50% приймаються: Δ P = 180 B т, Δ Q = 250 вар.

Для проміжної станції можна прийняти такі величини споживаної потужності: пристрої зв'язку поста ЕЦ - активна 3270 Вт, реактивна 2753 вар; пристрої освітлення, вентиляції та інші допоміжні прилади - активна 4150 Вт, реактивна 1940 вар; ліміт для майстерні - 7000 В.А (активна 5600 Вт, реактивна 4200 вар).

Додаткові навантаження на вступну панель від трансляційного підсилювача ТУ-100 в робочому режимі, від випрямляча 220В, 30А при перекладі стрілок (безбатарейної система живлення), негарантованого освітлення становлять: активні - 14000 Вт, реактивні - 6000 вар.

Визначимо потужність, споживану пристроями електричної централізації (з безбатарейної системою живлення) станції, що має 12 стрілок і 22 світлофорів за укрупненими показниками. На станції та прилеглих ділянках - автономна тяга, рейкові кола застосовані змінного струму частотою 25 Гц з реле ДСШ-13А. Вся апаратура ЕЦ розміщена на посту II категорії.

Активна потужність, споживана рейковими ланцюгами визначається за формулою:

Вт, (2.28)

де N _стр - кількість стрілок на станції (12); Р - активна потужність, споживана рейковими ланцюгами при автономної тязі (таблиця 2.2).

реактивна потужність визначається за аналогічною формулою:

вар (2.29)

де Q - реактивна потужність, споживана рейковими ланцюгами при автономної тязі (таблиця 2.2).

Таблиця 2.2 - Усереднені дані споживання потужності окремими елементами пристроїв ЕЦ

Навантаження	Вимірювач	Споживана потужність
		Р, Вт	Q, вар
Контрольна ланцюг стрілочних електроприводів	Стрілка	5	4
Обігрів контактів автопереключателя	Стрілка	45	22
Лампи світлофорів	Світлофор	21	6,8
Рейкові ланцюга при автономної тязі	Рейкова ланцюг	20	22,5
Релейні шафи вхідного світлофора	Шафа	95	60

Загальна потужність споживана рейковими ланцюгами, визначається за формулою:

В · А (2.30)

Активне навантаження на трансформатор, що живить ланцюга контролю та обігріву стрілок і релейні шафи вхідних світлофорів визначається за формулою:

Вт, (2.31)

де Р _к.ц. - активна потужність, споживана контрольної ланцюгом стрілочного приводу (таблиця 2.2); Р _ОБК - активна потужність, споживана на обігрів контактів автопереключателя (таблиця 2.2); Р _нд - активна потужність, споживана в релейних шафах вхідних світлофорів (таблиця 2.2); N _нд - кількість вхідних світлофорів.

Реактивна потужність для цього навантаження визначається за аналогічною формулою:

вар, (2.32)

де Q _к.ц. - реактивна потужність, споживана контрольної ланцюгом стрілочного приводу (таблиця 2.2); Q _ОБК - реактивна потужність, споживана на обігрів контактів автопереключателя (таблиця 2.2); Q _нд - реактивна потужність, споживана в релейних шафах вхідних світлофорів (таблиця 2.2); N _нд - кількість вхідних світлофорів.

Загальне навантаження, споживана ланцюгами контролю та обігріву стрілки, релейними шафами вхідних світлофорів визначається за формулою:

В · А, (2.33)

При отриманої навантаженні втрати в трансформаторі складають:

_Δ Р = 310Вт; _Δ Q = 800вар.

З урахуванням втрат в трансформаторі споживана активна потужність буде рівна:

Вт, (2.34)

Реактивна потужність:

вар (2.35)

Активна потужність, споживана світлофорами визначається за формулою:

Вт, (2.36)

де Р _з - активна потужність, споживана лампами світлофорів (таблиця 2.2); N _св - кількість світлофорів на станції (24).

Реактивна потужність, споживана лампами світлофорів:

вар, (2.37)

де Q _c - реактивна потужність, споживана лампами світлофорів (таблиця 2.2); N _св - кількість світлофорів на станції (24).

Загальна потужність, споживана пристроями поста ЕЦ визначається за формулою:

Вт; (2.38)

вар (2.39)

Пристрої зв'язку поста споживають потужності: Р _о.свз = 3 270Вт; Q _о.свз = 2 735вар. Для пристроїв освітлення, вентиляції та інших допоміжних приладів поста потрібно: Р _о.всп = 4 150Вт; Q _о.всп = 1 940вар.

Сумарна активна потужність, споживана пристроями СЦБ і зв'язку поста ЕЦ станції:

(2.40)

Сумарна реактивна потужність

вар (2.41)

Загальна сумарна потужність, споживана пристроями СЦБ і зв'язку:

В · А (2.42)

Енергоспоживання в майстерні: Р _м = 5 600Вт; Q _м = 4200вар.

Додаткові короткочасні навантаження на вступну панель живильної установки (до 10с): Р _д = 14 000Вт; Q _д = 6 000вар.

Загальна активна потужність, споживана усіма пристроями поста ЕЦ, визначається за формулою:

Вт (2.43)

Загальна реактивна потужність:

вар (2.44)

Загальна потужність, споживана усіма пристроями поста ЕЦ:

(2.45)

Висновок: д ля живлення пристроїв СЦБ та зв'язку на постах електричної централізації передбачається резерв потужності, рівний 10% або 3, 3к ВА, разом загальна споживана потужність з урахуванням резерву 36,7 до ВА.

2.8 Вимоги, що пред'являються до розробки пристроїв автоматики і телемеханіки

На ділянках з автоблокуванням станційні пристрої автоматики і телемеханіки повинні забезпечувати задану для ділянки пропускну здатність і гарантувати безпеку руху поїздів. Найбільш доцільним є обладнання всіх дільничних і проміжних станцій, обгінних пунктів і роз'їздів електричною централізацією стрілок і сигналів.

При розробці автоблокування доводиться вирішувати питання ув'язки з існуючими пристроями СЦБ, при цьому в окремих випадках до введення централізації може бути передбачена тимчасова ув'язка автоблокування з існуючими станційними пристроями.

На проміжних станціях при будівництві автоблокування передбачається, як правило, будівництво електричної централізації. На станціях, що не мають місцевої роботи, якщо колійний розвиток станції передбачається змінити (подовжити приймально - відправні колії, додати шляхи і т. п.), до реконструкції колійного розвитку можна зберегти існуючі пристрої автоматики і телемеханіки (ключову залежність, станційну блокування сигналів, механічну централізацію). [5]

Основні вимоги, з урахуванням яких проектуються пристрої автоматики і телемеханіки проміжних станцій на ділянці з автоблокуванням, наступні:

- На станціях, роз'їздах і обгінних пунктах шляху і шляхові ділянки, які входять у маршрути приймання та відправлення поїздів, обладнають електричними рейковими ланцюгами;

- Вхідні, маршрутні і вихідні світлофори повинні автоматично закриватися при вступі поїзда на перший ізольований шляхової ділянку за світлофором. У схемах включення станційних світлофорів передбачають противоповторное, що виключає автоматичне відкриття сигналу; на двоколійних ділянках для вхідних, маршрутних і вихідних світлофорів головних колій станції, за якими здійснюють безупинний пропуск поїздів, передбачається можливість переведення їх на автоматичну дію з виключенням противоповторное;

- Всі вхідні і маршрутні з прийому світлофори обладнають запрошувальними сигналами. У необхідних випадках на двоколійних ділянках з інтенсивним рухом потягів запрошення сигнали встановлюють на вихідних світлофорах з головних шляхів, за якими здійснюється пропуск поїздів;

- Колійними пристроями автоматичної локомотивної сигналізації на проміжних станціях, роз'їздах і обгінних пунктах обладнають головні й бічні шляхи, по яких здійснюється безупинний пропуск поїздів зі швидкістю більше 50 км / год [6]

На пульті управління або табло контролюють: горіння червоного вогню вхідних світлофорів, а також запрошень та дозвільних вогнів вхідних, маршрутних, вихідних і маневрових світлофорів; стан ділянок наближення і видалення поїздів в межах двох блок-ділянок (при чотиризначною сигналізації-трьох); зайнятість головних і приймально-відправних колій і стрілочних ділянок, обладнаних рейковими ланцюгами, а також зайнятість перегону і встановлене напрямок руху на одноколійних ділянках.

Управління світлофорами може бути як індивідуальне, так і групове (однією рукояткою або кнопкою на групу взаімовраждебних сигналів). Для обладнаних автоблокуванням перегонів на станціях передбачають ключі-жезли, якщо намічено підштовхування поїздів або рух господарських поїздів з поверненням їх або штовхачів на станцію відправлення. Червоні вогні вхідних і запрошення вогні всіх світлофорів у всіх випадках забезпечують резервним живленням від акумуляторних батарей протягом 24 ч.

При розробці проекту пристроїв СЦБ на станції разом із дотриманням вимог забезпечення безпеки руху поїздів слід прагнути до максимального скорочення кількості приладів і проводів, особливо кабелю. [11]

3. ПРАКТИЧНЕ ВИКОРИСТАННЯ ПРОВЕДЕНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

3.1 Розробка колійного плану перегону

Пристрої системи АБТЦ містять рейкові кола без ізолюючих стиків (БРЦ), передавальні пристрої числової і частотної систем АЛС, шляхові согласующие трансформатори, кабельну лінію для зв'язку апаратури з рейкової лінією, сему ув'язки між суміжними станціями, в тому числі схему зміни напряму, пристрої електроживлення.

Система ЦАБ побудована на основі електричних рейкових кіл без ізолюючих стиків, званих також необмеженими рейковими ланцюгами. Їх перевагами є відсутність в їх електричного кола малонадійних елементів ізолюючих стиків, дротяних шлейфів та ін

На ділянках з електротягою забезпечується надійна безперервність ланцюга повернення тягового струму. Тому практично знімаються обмеження за значенням тягового струму, що протікає по рейкових ниток, що особливо важливо для ділянок, де обертаються поїзда підвищеної маси. У зв'язку з цим у кілька разів скорочується число вживаних металомістких дросель-трансформаторів. На лініях з електричною тягою постійного струму дросель-трансформатори встановлюють для вирівнювання тягового струму в місцях установки междупутних перемичок на двоколійних лініях, в місцях приєднання відсмоктувальних фідерів тягових підстанції, приєднання заземленні, а також біля вхідних світлофорів станції. Усунення ізолюючих стиків сприяє зниженню втрат електроенергії на тягу поїздів. [11]

Для роботи БРЦ на залізничних лініях використовуються амплітудно-модульовані сигнали з несучими частотами 420, 480 і 580 Гц і частотами модуляції 8 і 12 Гц, а на лініях метрополітенів - сигнали з несучими частотами 720, 780 і 580Гц з тими ж частотами модуляції. Це розділення сигналів по області застосування сигнальних частот вельми умовно. При необхідності сигнали з усіма п'ятьма несучими частотами можна застосовувати як на залізницях, так і на лініях метрополітенів.

Максимальна довжина БРЦ на залізничних лініях становить 1000 м. У цьому випадку забезпечуються всі режими роботи БРЦ при опорі ізоляції баласту до 0,7 Ом · км. Зі зменшенням опору баласту гранична довжина БРЦ знижується. Наприклад, на ділянках з пониженим опором баласту застосовуються БРЦ довжиною 250 м, працездатність яких забезпечується при зниженні опору баласту до 0,1 Ом · км, тобто в 10 разів нижче нормативного значення.

Апаратуру БРЦ розміщують на станціях. Відстань між пунктами розміщення апаратури на ділянках з електротягою досягає 20 км, а на лініях з автономною тягою - 30км. На лініях метрополітенів відстань між пунктами розміщення апаратури може досягати 8км, тобто видалення апаратури від рейкової лінії можливо до 4 км.

З рейковими лініями апаратура з'єднаються симетричним кабелем з парною скручуванням жил. По ньому ж здійснюється взаємна ув'язка роботи пристроїв, розташованих на сусідніх станціях.

Електропостачання колійних пристроїв ЦАБ здійснюється від установок, аналогічних установок для електроживлення пристроїв електричної централізації. Основним джерелом електропостачання, як правило, є ЛЕП, а резервним залежно від виду тяги і наявності місцевих мереж - ЛЕП на опорах контактної мережі, в тому числі і система ДПР два дроти - рейка при електричній тязі змінного струму, дизель-генераторні автоматизовані агрегати ( ДГА), акумуляторні батареї в комплексі з перетворювальними пристроями. [20]

Споживана потужність визначаться в основному навантаженнями передавальних пристроїв БРЦ і АЛС. Максимальна потужність, споживана передавальними пристроями числової АЛСН на несучій частоті 25, 50 або 75 Гц в розрахунку на одну БРЦ, не перевищує 50 В · А, частотної АЛС - 40 В · А, а при одночасній передачі двох сигнальних частот - 80 В · А . Потужність, споживана передавальними пристроями БРЦ у розрахунку на одну РЦ, не перевищує 10 В · А. Середні потужності, споживані цими пристроями, нижче цих значенні.

У безстикових рейкових ланцюгах для скорочення апаратури, кабелю, використовуваних сигнальних частот живлення двох суміжних БРЦ здійснюється від одного джерела сигнального струму: БРЦ 1 і 2 отримують живлення від генератора 1 / 2 Г1 з несучою сигнальної частотою, наприклад 425Гц і частотою модуляції 8Гц; БРЦ 3 і 4 - генератора 3 / 4 Г2 з несучою частотою, наприклад 475Гц і частотою модуляції 12 Гц. Таким чином, сигнали від генераторів 1 / 2 Г1 і 3 / 4 Г2 розрізняються як несучими так частотами, так і частотами модуляції, що забезпечує надійний захист приймальних пристроїв від впливу сигнальних струмів суміжних БРЦ.

Використання амплітудно-модульованих сигналів забезпечує надійний захист приймальних пристроїв від впливу гармонійних та імпульсних перешкод тягового струму, а також від перешкод, створюваних струмами централізованого електропостачання вагонів пасажирських поїздів. [23]

У прийнятій структурі побудови для БРЦ одного шляху досить застосовувати сигнали двох несучих частот, наприклад 420 і 480 Гц. Стан БРЦ 1 і 2 контролює приймачі 1П1 і 2П1, приймають сигнали на несучій частоті 420 Гц і частоті модуляції 8 Гц від генератора 1 / 2 Г1. Перша цифра в умовному найменуванні приймача позначає номер БРЦ, а друга - тип приймача; П1 сприймає сигнали з несучою частотою 420 Гц, а П2 - 480 Гц. Станом БРЦ 3 і 4 контролює приймачі 3П2 і 4П2, що сприймають сигнали від генератора 3 / 4 Г2. У прийнятій структурі на приймач 2П1 БРЦ 2 міг би вплинути сигнальний струм БРЦ 5, що працює від генератора того ж типу Г. Однак приймач 2П1 захищений від небезпечного впливу генератора 5 / 6 Г1 через природного загасання при проходженні сигналу від генератора 5 / 6 Г1 до приймача 2П1 через БРЦ 5, 4 і 3. Аналогічно взаємно захищені та інші приймачі від генератора, що працюють на однакових частотах, що несуть. При всіх варіантах приймач даної БРЦ і впливає генератор, що працює на тій несучій частоті, розділені трьома БРЦ. Розрахунки показують, що затухання сигналу при проходженні його через 3 БРЦ становить приблизно 20 дБ. Згасання сигналу від впливає джерела при проходженні його 3 БРЦ становить приблизно 60 дБ. За цим перешкода від джерела розташованого за три БРЦ від даного приймача, приблизно в 100 разів нижче корисного сигналу, що надходить на вхід приймача від генератора власної БРЦ. При не сприятливому співвідношенні довжин БРЦ (довжини БРЦ, через які проходять від впливає джерела, істотно нижче граничних значень) взаємний вплив сигналів від БРЦ, що працюють на однакових частотах зростає. У цьому випадку для виключення взаємного впливу може бути використані третіми несуча частота, наприклад 580 Гц, у доповненні до вказаних частотах 420 і 480 Гц. [10]

Заняття і звільнення БРЦ фіксується не в момент вступу та проходження поїздом точок підключення апаратури, а на деякій відстані від кінців БРЦ, що характеризують зони додаткового шунтування l _ш по наближенні та видаленні поїзда. Наявність цих зон обумовлено відсутністю ізолюючих. Наприклад, при наближенні поїзда до БРЦ 2 за рахунок поїзного шунта напруга на живильному кінці, а значить, і на вході приймача 2П1 знижується. На деякій відстані завдяки шунтуванню через рейкову петлю поїзним шунтом напруга на вході приймача знижується до значення, відповідного відпускання якоря колійного реле. Так само і спрацьовування колійного приймача і збудження колійного реле, наприклад 4П2, відбуваються після видалення поїзда на відстань l _ш від БРЦ 4. Таким чином тактична довжина БРЦ виявляється більше її фізичної довжини, яка визначається точками підключення апаратури, тобто

l _факт = l + 2 l _ш. (3.1)

Для нормальних дії локомотивних пристроїв АЛС слід забезпечувати нормативний струм локомотивної сигналізації на відстані l _АЛС рівному сумарній довжині рейкового кола l і зони додаткового шунтування l _ш, тобто має виконуватися умови l _АЛС = l + l _ш.

Довжина зони шунтування залежить від частоти сигнального струму, робоча напруга сигналу на вході приймача, опір баласту рейкової ліній, коефіцієнта повернення колійного приймача, реального опору поїзного шунта довжини БРЦ. Для залізниць при частоті сигнального струму 4258 Гц значення зони шунтування в умовах експлуатацій знаходиться в межах від 40 до 120 м. При підвищенні частоти сигнального струму, напруга на вході приймача, опору баласту і опору рейок довжина зони шунтування зменшується, а при зменшенні зазначених параметрів значення l _ш зростає.

У практичних умовах експлуатації на залізницях зміна зони l _ш в основному обумовлено зміною опорам баласту, а на лініях метрополітенів - коливанням напруги джерела живлення.

Якщо з будь - яких причин необхідно отримати найменшу зону l _ш, то це може бути досягнуто підвищенням напруги сигналу на вході приймача до максимально допустимого значення, при якому забезпечуються всі режими роботи БРЦ. [9]

Для виключення помилкового спрацьовування колійних приймачів при випадковому об'єднанні рейкових ниток сусідніх колій на двоколійних ділянках залізниць використовують сигнали з чотирма відмітними ознаками. Ці ознаки створюються в результаті модуляції двох несучих частот 425 і 475 Гц частотами 8 і 12 Гц. Сигнали 425 / 8 і 475/12 застосовують у БРЦ одного шляху, а сигнали 425/12 і 475 / 8 - для БРЦ іншого шляху двоколійної ділянки. У чисельнику вказана несуча частота, а в знаменнику - частота модуляції.

У структурній схемі пристроїв ЦАБ для зразкового перегону містить 12 БРЦ, демонстраційний лист 2, на кожній станції розміщується апаратура, що відноситься до половини перегону, що примикає до даної станції. Харчування БРЦ здійснюється від генераторів Г1і Г2 сигналів 425 / 8 і 475/12 відповідно. Кожен генератор живить дві суміжні БРЦ, розташовані по обидві сторони від точки його підключення до рейкової лінії. Генератори для БРЦ 1-4 розташовані на станції Доссор, а для БРЦ 5-10 - на станції Макат. Стан БРЦ контролюють колійні приймачі П1 і П2, перший з яких сприймає сигнали 420 / 8, а другий - 480/12. основну апаратуру розміщують на станціях. Безпосередньо у шляху розміщують лише пасивні согласующие шляхові трансформатори ПТ, а на лініях з електротягою в необхідних випадках - і дросель-трансформатори.

Апаратура з'єднується з колійними трансформаторами симетричним сигнальним кабелем з парною скручуванням жил. Харчування двох суміжних БРЦ проводиться по одній парі жив сигнального кабелю. Два приймача суміжних БРЦ також підключають однією парою жив. За ним же передаються кодові сигнали АЛС від передавальних пристроїв, розташованих на станціях. Наведена структура побудови БРЦ дозволяє найбільш раціонально використовувати передавальну апаратуру БРЦ та сигнальний кабель. При такому ж числі рейкових ланцюгів ізолюючими стиками треба було б в 2 рази більше генераторів і сигнального кабелю. [3]

Контроль перегону, зміна напрямку руху і ув'язка між станціями забезпечують по окремим ланцюгам цього ж сигнального кабелю (ССН і У). Кодові сигнали АЛС передаються в БРЦ з моменту заняття її потягом. Кодові сигнали передаються з живлячої або прийомних кінця в залежності від встановленого напрямку руху.

3.2 Розробка принципових схем

Пристрої централізованої автоблокування містять передавальну і приймальну апаратуру, і передавальну апаратуру числової і частотної систем АЛС. У пристроях АБТЦ застосовується така апаратура: шляховий генератор з подорожнім модулятором ПЗМ, шляховий трансформатор ЛТЦ, фільтр живильного кінця ФП8, 9, шляховий приймач УПКЦ, шляховий генератор ПГ-АЛС, шляховий фільтр ФП-АЛС. Останні два блоки застосовують для передачі сигналів частотної АЛС.

Генератор ГРЦ забезпечує формування амплітудно-модульованих сигналів БРЦ. Генератор виконаний на платі реле НШ випрямляч генератора містить діодний міст VД1, зі сглаживающим фільтром, що складається з стабілітрона VД2, конденсатора С7 і резистора R3. Генератор несучої частоти виконаний на кремнієвому транзисторі VТ1. Режим роботи транзистора встановлюється за допомогою дільника, виконаного на резисторах R1 і R2.В еммітер транзистора, включена обмотка 3-2 трансформатора Т. Позитивний зворотний зв'язок, забезпечується за допомогою обмотки 3-6, включену в базовий ланцюг транзистора. Кабельний контур утворює індуктивність трансформатора Т, виконаного на броньовому феритовому сердечнику, і ємність одного з конденсаторів С1-С5.Конденсатори підключаються зовнішніми перемичками до обмотки 1-6 трансформатора Т. Для підстроювання, але тільки на одну з частот, може використовуватися підрядковий сердечник трансформатора. З допомогою конденсатора генератор налаштовують на різні частоти. Перемичку між висновками на платі П встановлюють при налаштуванні генератора, а перемичку між висновком 12 і одним з висновків 23,21,22,13 зовнішнього роз'єму встановлюють у релейному шафі або на стативе з апаратурою в залежності від прийнятої для даної БРЦ несучої частоти. При перемичці 12-23 генерується частота 420Гц, а при перемичці 12-21 - 480Гц. Перемичками 12-22, 12-13, 12-11 генератор налаштовують відповідно на частоти 580, 720 і 780Гц.

Для утворення модулюють частот застосований мультивібратор, виконаний на транзисторах VТ2 і VТ6.Частота утворених мультивібратором коливань визначається час задають ланцюгами С8, R13-R-16 і С9, R5-R8 і становить 8Гц. При установці зовнішніх перемичок 41-33-42 з часом задають ланцюгів виключаються резистори R7, R8, R15 і R16, мультивібратор починає генерувати сигнал частотою 12Гц. [5]

Сигнали мультивібратора посилюються транзистором VТ4. На вхід цього транзистора надходить сигнал з резистора R9, включеного в ланцюг емітера транзистора VТ2. При його відкритті через резистор R9 протікає колекторний струм, створюючи на ньому падіння напруги. Цим напругою відкривається транзистор VТ4, так як до його базі прикладається негативний по відношенню до емітер потенціал. При закритому транзисторі VТ2 підсилювальний транзистор VТ4 також закритий.

Посилений сигнал з колектора транзистора VТ4 надходить на вхід ключовою схеми, виконаної на транзисторах VТ3 і VТ5. При закритому транзисторі VТ4 з його колектора негативний потенціал надходить на бази транзисторів VТ3 і VТ5 ключовою схеми. Останні в цьому випадку відкриті і приводять обидві напівхвилі змінного струму несучої частоти, що подається через ключову схему в навантаження, що підключається до висновків 3-31 блоку. Для кожної напівхвилі змінного струму один транзистор включений в прямому напрямку, а інший - у инвертном, утворюючи з компенсований ключ. У результаті умови проходження кожної напівхвилі змінного струму через ключ ідентичні, що практично виключає спотворення сигналу.

Напруга живлення генератора по змінному струмі одно 17,5 В, випрямлена напруга рівне визначається напругою стабілізації стабілітрона VД2. Споживана потужність не більше 8В ∙ А. Вихідна напруга несучої частоти має практично синусоїдальну форму кривої і становить на навантаженні опором 470Ом, підключеною до висновків 3 та 4 блоки, не менш 5В. [5]

Для отримання на виході генератора амплітудно-модульованого сигналу встановлюють перемичку між висновками 4 і 32. Відхилення несучої частоти від номінального значення не перевищує 0,5% при крайніх значеннях температури навколишнього середовища і напруги джерелами живлення.

Подорожній підсилювач ПУ1 застосовують для посилення сигналів, призначених для роботи БРЦ і сигналів частотної АЛС. Блок ПУ1 містить два двотактних каскаду підсилення. Перший каскад виконаний на транзисторах VТ1 і VТ2 середньої потужності; другий каскад виконаний на потужних транзисторах VТ3 і VТ4. На вході підсилювача встановлення трансформатор Т1 і для узгодження його вхідного опору з вихідним опором джерела підсилюється сигналу-генератора ГРЦ або ПГ-АЛСКО.

Включений на вході підсилювача резистор R1 стабілізує його вхідний опір. Включення цього резистора і конденсаторів С5 і С6 в базові ланцюга транзисторів VТ1 і VТ2 виключає можливість самозбудження підсилювача на підвищених частотах при розімкнутому вході підсилювача. Межкаскадная зв'язок виконана за допомогою трансформатора Т2 вихідний каскад навантажений на трансформатор ВТЦ. Для підвищення коефіцієнта корисної дії і полегшення роботи транзисторів обидва каскаду працюють у ключовому режимі.

У режимі холостого ходу транзистори VТ3 і VТ4 знаходяться в режимі глибокого насичення, їх вхідний опір різко знижується, тому значно зростає струм через обмотки трансформатора Т2 і через транзистори VТ1 і VТ2. Для зменшення цього струму в цей ланцюг може бути включений баластний резистор. [4]

Транзистори вихідного каскаду захищені від імпульсних впливів тягового струму і атмосферних перенапруг включеним на виході підсилювача захисним контуром (демпфером), що складається з діодів VД5-VД8 конденсатора С4 і резистора R2, захисний контур знижує пікові напруги.

Усередині блоку є потужний випрямляч на крем'яних діодах VД1-VД4 і згладжує фільтр, що складається з дроселі L і електричних конденсаторів С1-С3. Від випрямляча здійснюється харчування ланцюгів транзисторів. Змінний струм напругою 17,5 В подається в блок від сигнального трансформатора Собс-2Л або ПОБС-5А.

Необхідне для харчування БРЦ напруга вибирається на висновках цього трансформатора. При вхідному напрузі 5Ві напруг живлення 17,5 В вхідний опір блоку ПУ1 складає приблизно 400м. Вихідна потужність 40Вт при вихідній напрузі 5В.

Подорожній приймач сигналів ПРЦ або ПРЦМ призначений для прийому і дешифрування амплітудно-модульованих сигналів з рейкового кола. Приймач ПРЦ призначений для застосування на залізничних лініях, а ПРЦМ - на лініях метрополітену. [5]

Приймач ПРЦ містить наступні основні функціональні вузли: вхідний фільтр, буферний каскад, граничний пристрій, інтегратор, вихідний підсилювач, вихідний фільтр, вторинний джерело живлення постійного струму.

Вхідний фільтр є смуговий фільтр, виконаний на броньових феритових сердечниках і конденсаторах. Фільтр містить пов'язані коливальні контури Т1-С1, Т2-С2, Т3-С3, кожен з контурів налаштовують на несучу частоту прийнятого сигналу. Зв'язок між першим і другим контурами трансформаторна вище критичної, забезпечується за рахунок включення частини індуктивності першого контуру в другий. Вхідний сигнал подається на обмотку 3-4 вхідного контуру, гальванічно не пов'язану з контурною обмоткою.

Коефіцієнт трансформації на вході приймача забезпечує необхідну за умов погодження з кабельною лінією вхідний опір приймача. Його вимірюють на вхідних висновках блоку при подачі документів не модульованих несучих частот. Це опір повинен бути в межах 120-160Ом.

Включені паралельно вхідний обмотці стабілітрони VД1 і VД2 забезпечують захист елементів фільтру від перенапруг, які можуть надходити з рейкової лінії від впливу тягової мережі або від грозових розрядів. Для захисту від обох напівперіодів перенапруг стабілітрони включені між собою послідовно і зустрічно.

Зв'язок між другим і третім контурами фільтра слабка, менш критичною, забезпечується через буферний каскад, виконаний на транзисторі VТ1, включеному за схемою з загальним емітером. Включений в ланцюг емітера резистор R1 підвищує вхідний опір підсилювача. Зміною опору цього резистора забезпечується регулювання чутливості приймача. Смуга пропускання вхідного фільтра не менше 24Гц, що забезпечує пропускання перших бічних частот модульованого сигнал. На виході фільтра (база транзистора VТ2) сигнал має форму, близьку до сигналу з 100%-ної амплітудної модуляцією.

Згасання фільтра для не модульованого сигналу по сусідньому каналу (для фільтра з резонансною частотою 420Гц вимірюють на частоті 480Гц і навпаки) становить не менше 38дБ для каналів з частотами 420 і 480Гц і не менш 30дБ для каналів з частотами 580, 720 і 780Гц.

За таких загасання забезпечується залишкове придушення сигналу сусіднього каналу, що забезпечує незалежну роботу приймачів, підключених послідовно до однієї прийомної парі і реагують на сигнали власних БРЦ. Однак при завищеному напрузі сигналів може проявлятися дія, що заважає сигналу сусіднього каналу. Тому в умовах експлуатації не слід в БРЦ перевищувати максимально допустимі за регулювальним таблиць значення напруги сигналів. [1]

З виходу фільтра (обмотка 2-3 трансформатора Т3) сигнал надходить на вхід буферного каскаду, виконаного на транзисторі VТ2, включеному за схемою з загальним колектором. За допомогою цього каскаду забезпечується узгодження виходу фільтра з граничним пристроєм, що мають високий коефіцієнт повернення і представляє собою не симетричний тригер емітерний зв'язком на транзисторах VТ3 і VТ4. Зв'язок буферного каскаду з тригером емкостная допомогою конденсатора С4. Фактичний коефіцієнт повернення тригера близький до одиниці. Як розрахунковий прийнято значення 0,8.

У схемі тригера передбачена можливість шунтування контактом власного колійного реле резистора R12 в ланцюзі емітера для зниження коефіцієнта повернення. Це виключає нестійку роботу колійного реле при наближенні до БРЦ або видаленні від неї поїзда, коли напруга на вході приймача близько напрузі спрацьовування.

Навантаженням тригера є інтегруюча ланцюг R13-С5. Виділені з амплітудно-модульованого сигналу низькочастотні коливання (8 або 12 Гц) пилкоподібної форми з конденсатора С5 надходять на вхід вихідного підсилювача. Він виконаний на операційному підсилювачі (мікросхема ДА1) і транзисторах VТ5-VТ8. Виділені на конденсаторі С5 інтегратора низькочастотні коливання поступають на инвертирующий вхід мікросхема ДА1 через прохідний конденсатор С6. Опір резистора R22, включеного на виході мікросхеми, визначає струми, що протікають через транзистори VТ5 і VТ6, достатні для управління транзисторами другого каскаду посилення VТ7 і VТ8, що працюють у ключовому режимі.

З вихідного підсилювача сигнал подається на перший контур вихідного фільтра Т4-С7, налаштованого на частоту модуляції 8 або 12Гц в залежності від типу приймача, другий контур вихідного фільтра Т5-С8 пов'язаний з першим через буферний каскад, виконаний на транзисторах VТ11 і VТ12. При такому включенні забезпечується слабкий зв'язок між контурами для підвищення добротності кожного з контурів і виборчих властивостей фільтра. Фільтр надійно забезпечує поділ частот 8 і 12Гц. Напруга на реле при подачі на вхід фільтра суміжної частоти (наприклад, 8Гц замість 12Гц) не перевищує 0,68 В, що відповідає надійному відпускання якоря колійного реле.

Відмови елементів фільтра не призводять до помилкового спрацьовування реле, яке гальванічно не пов'язане з джерелом живлення. Смуга пропускання фільтра 1,2 -1,4 Гц, затухання на сусідній частоті модуляції приблизно 20дБ. Цим виключається порушення колійного реле при прийомі сигналу, частота модуляції якого не збігається з частотою налаштування фільтра. [5]

У вихідному фільтрі кожен контур налаштовують в резонанс підбором значення індуктивності трансформаторів Т4 і Т5, яке встановлюють зміною положення магнітного шунта (підстроєних пластин) у повітряних зазорах їх сердечників. Ємності конденсаторів С7 і С8 у фільтрі з частотою 8Гц прийняті 30мкФ, а у фільтрі частотою 12Гц - 20мкФ. З виходу смугового низькочастотного фільтра сигнал надходить на випрямляч VД3, до якого через зовнішні висновки блоку підключено колійне реле АНШ2-1230. Обмотки цього реле включені паралельно, тому їх опір постійному струму становить 307,5 Ом. Якщо є вхідний сигнал, то напруга на реле становить 4,4-7В, напруга спрацьовування при паралельному з'єднанні обмоток - більше 3,5 В.

Так як два приймачі різних типів можуть включатися послідовно в одну сигнальну пару кабелю, то для виключення можливості неправильної їх роботи при помилковому установці приймача одного типу на місце іншого приймачі мають різні висновки для підключення реле. Тому при помилковому установці приймачів шляхові реле не спрацьовують.

Приймачі ПРЦ розраховані для роботи при температурі навколишнього середовища від - 45 до +65 С і можуть встановлюватися на релейних стативах станцій і в релейних шафах автоматичного блокування.

Трансформатор ВТЦ застосовують як вихідний для колійного підсилювача ПУ1. До первинної обмотці підключають вихід колійного підсилювача. При цьому до висновку 2ПТЦ підключається позитивний полюс джерела живлення. З вторинної обмотки трансформатора напруга подається на вхід колійного фільтру і далі надходить в БРЦ. Напруга, що подається на вхід колійного фільтра, регулюється різним включенням вторинної обмотки.

Гальванічне розділення між виходом колійного підсилювача і рейкової ланцюгом забезпечує можливість живлення колійних підсилювачів різних БРЦ і передавальних пристроїв АЛС від загального живильного трансформатора. [8]

Номінальна потужність трансформатора ВТЦ в діапазоні частот 75-780Гц становить не менш 50В ∙ А. Струм холостого ходу при напрузі на первинній обмотці (висновки 1 і 3) 30В, частотою 50Гц не більше 300мА.

Фільтр живильного кінця ФП призначений для обмеження спектра амплітудно-модульованого сигналу надходить з виходу колійного підсилювача. Одночасно він захищає шляхової підсилювач від впливу безперервних і імпульсних перенапруг, що виникають в рейкової лінії. Фільтр являє собою послідовний коливальний контур, що містить трансформатор Т і набір конденсаторів. Фільтр типу ФП8, 9 застосовують при передачі сигналів з несучими частотами 420 або 480Гц.

3.3 Розробка кабельних мереж перегону

Кабельна лінія в системі ЦАБ служить для з'єднання рейкових ліній з апаратурою на центральних пунктах. По ній організується ув'язка між апаратурою, розташованої на суміжних центральних пунктах, і забезпечується робота пристроїв зміни напрямку руху.

Для винятку об'єднання живлять і релейних жив у разі пошкодження ізоляції кабельних пар ці жили, як правило, розташовують у різних кабелях. Якщо є схема контролю замикання жив різних пар, вони можуть розташовуватися в одному кабелі (демонстраційний лист 3).

Для зменшення перехідних впливів у системі ЦАБ застосовується симетричний сигнальний кабель з парною скручуванням. На ділянках з автономною тягою і електротягою постійного струму, як правило, використовують кабель в пластмасовій оболонці СБПБ. Виняток становлять лише ділянки з поздовжніми ЛЕП високої напруги, на яких для зниження наводяться в жилах кабелю е.р.с. до допустимих значень застосовується кабель в алюмінієвій оболонці СБПАБ. [12]

Замість сигнального кабелю з парною скручуванням жив у ЦАБ може застосовуватися кабель магістральної залізниці залізничного зв'язку, наприклад МКПАБ, МКБАБ.

Оброблення кабелю виконується в кабельних боксах БМ10 × 2, БМ20 × 2 або на звичайному колодках в трансформаторних ящиках. Там же розміщується шляхової трансформатор і прилади захисту.

Кабельна магістраль для зразкового одноколійного ділянки залізниці з автономною тягою містить два кабелі. У першому кабелі (семіпарном) розташовуються ланцюга релейних решт. Приймальна апаратура рейкових кіл розташовується на станцій А, а приймачі рейкових кіл - на станції Б. У цьому ж кабелі - ланцюга ув'язки 1У, 2У та зміни напряму СН. Пари 3 і 4 вільні і можуть при необхідності використовуватися, наприклад, для управління переїздом.

У другому кабелі розміщуються ланцюга передавальних решт рейкових кіл. Передавальні пристрої рейкових ланцюгів розташовані на станцій на станціях обмежують перегін.

Перший кабель обробляється в шляхових ящиках релейних решт ПЯ1, ПЯ2 / 3, ПЯ4 / 5, ПЯ6 / 7, ПЯ8 / 9, ПЯ10, а другий - у дорожніх ящиках живлять решт ПЯ1 / 2, ПЯ3 / 4, ПЯ5 / 6, ПЯ7 / 8, ПЯ9/10.

У кожному подорожньому ящику розміщується один трансформатор типу ПРТ. На ділянках з електротягою додатково на шляху розташовується дросель-трансформатор. ДТ - 0,6.

При необхідності апаратуру ЦАБ для всього перегону можна на одній станції. Це можливо у випадках, коли довжина перегону не перевищує 10км при електротязі і не більше 15км при автономної тязі.

3.4 Схема ув'язки автоблокування зі станційними пристроями

Для ув'язки між станціями використовують кабельні лінійні ланцюги. У даному випадку шляхові реле парних блок-ділянок розміщені на станції А, а непарних блок-ділянок - на станції М. При непарному напрямку руху для кодування блок-ділянки 18П зі станції Б необхідно мати інформацію про вільність блок-ділянок 20П, 19П, 17П і 15П. Шляхове реле 20П знаходиться на станції, тому необхідно забезпечити контроль на станції Д по ланцюгах ув'язки блок-ділянок 19П, 17П і 15П. Контроль блок-ділянки 19П здійснюється за лінійною ланцюга Л2 - ОЛ2, в яку на станції включено лінійне реле Л22П, що є повторювачем колійного реле 19П станції М. Лінійні повторювачі колійних реле нумерують парними зростаючими числами по аналогії з нумерацією колійних реле, розміщених на даній станції.

Контроль блок-ділянок 17П і 15П здійснюється за лінійною ланцюга Л3 - ОЛ3, контроль блок-ділянки 17П - за допомогою нейтрального реле Л24П, а блок-ділянки 15П - поляризованого реле Л26П типу ПЛ.

При парному напрямку руху, коли реле НП порушено, а НП знеструмлено, ці ж лінійні ланцюги, а також ланцюг Л1-ОЛ1 застосовують для контролю вільності блок-ділянок 20П, 18П, 16П і 14П на станції Макат. При цьому блок-ділянки 20П, 18П і 16П на станції Макат контролюються нейтральними реле Л21П, Л23П і Л25П відповідно, а блок-ділянку 14П - поляризованим реле Л27П. [12]

Для зміни напрямку руху в пристроях АБТЦ застосовують двухпроводную або чьотирьох схему зміни напряму.

На відміну від інших систем автоблокування в системі ЦАБ живлять і релейні кінці БРЦ не перемикаються. Тому при випадковому короткочасному хибному спрацьовуванні реле напрямки нормальна робота БРЦ не порушується. Контактами реле відправлення і прийому перемикаються сигнальні, лінійні ланцюги й інші схеми.

Для допоміжної зміни напряму у випадку, наприклад, несправності БРЦ може використовуватися та ж лінія, що і для основного режиму. Однак при цьому не резервуються дроти Н-ОН і сама схема спрямування. Тому для допоміжного режиму, як правило, застосовують окрему лінію допоміжного режиму.

Кодові сигнали числової АЛС подаються в рейкову лінію від кодового трансформатора контактами трансмітерну реле Т в точках підключення мережі живлення і релейної апаратури. Резистори R _І і конденсатори С _І служать для іскропогашенія на контактах трансмітерну реле Т, а також для пропуску сигнальних струмів рейкових кіл. Передача кодових сигналів АЛС у рейкову лінію починається з моменту заняття поїздом даної ділянки шляху. Наприклад, при русі в парному напрямку кодування колійного ділянки 1П починається з замикання тилового контакту колійного реле, 1П в ланцюзі трансмітерну реле 1/3КВ. Тиловий контакт реле 1П замикається в момент, коли поїзд перебуває на відстані від вхідного кінця рейкового кола 1П. При цьому порушується реле 1 / 3 Т і починається кодування ділянки 1П. Кодовий сигнал, що подається в рейковий ланцюг, визначається станами колійних ділянок, розташованих перед даною ділянкою по ходу руху. Перед вхідними світлофорами кодові сигнали, що подаються в рейковий ланцюг, визначаються також станом керуючих і сигнальних реле вхідних світлофорів. Для забезпечення роботи системи на заданому перегоні необхідно передати не станцію А інформацію про стан ділянки ЗП, а на станцію Б - про стан ділянок 2П, 4П та 6П. На кожну з станції необхідно також передати інформацію про стан нитки червоного вогню (КО) та включення дозволяючого вогню на вхідному світлофорі (РУ) сусідньої станцій. Ці завдання вирішуються в залежності встановленого напрямку руху схемою лінійних ланцюгів.

3.5 чотирипровідна схема зміни напрямку

Схема зміни напрямку руху типова чотирипровідна з допоміжним режимом.

У схемі з двох двопровідним ланцюгах здійснюється зміна напрямку і контроль перегону за рахунок тимчасового ущільнення. Для контролю перегону використовується амплітудний ознака, інформація про зміну напрямку подається полярними якостями струму. [5]

Огорожа попутно наступних поїздів з хвоста здійснюється за допомогою світлофорів автоблокування, огорожа з голови досягається установкою блокувальних залежностей між станціями.

Логічні зв'язки між станціями призначені для:

- Замикання вихідних світлофорів на станції прийому.

- Розмикання вихідних світлофорів на станції відправлення.

- Передачі інформації пристроїв зміни напрямку сигнальних установок для завдання певного напряму руху.

Основні прилади схеми зміни напрямку та їх призначення:

- Реле ЧСН - станційне реле напряму. Тип КШ1-80. Фіксує прийняту інформацію про зміну напрямку і виконує основну блокировочную залежність: замикає вихідні сигнали на станції прийому та розмикає вихідні сигнали на станції відправлення. Крім того, на станції відправлення контролює стан перегону (реле Н під струмом, якщо перегін вільний);

- Реле Н - перегін реле напрями типу КШ1-40;

- Реле ПН - повторювачі реле Н, перемикають схеми живлення вогнів світлофора і рейкових ланцюгів відповідно до встановленого напрямку руху на сигнальних установках;

- Реле ЧВ - допоміжне реле, змінює полярність струму в ланцюзі зміни напряму. Обмотки реле включені в схему роздільно для того, щоб у схемі станції, встановленої на "відправлення", воно було нормально чинним, а схемою станції "прийому" - з уповільненням на відпадіння. Уповільнення реле необхідно для спрацьовування реле напрямку на станції, яка встановлюється на "відправлення" в момент посилки зворотного імпульсу зі станції, яка встановлюється на "прийом". Час уповільнення реле ЧВ одно 1,2-1,3 с при напрузі батареї 21 В. Тип реле НМШ1-1440;

- Реле ПКП - реле контролю стану перегону станції, встановленої на прийом. Обмотки реле включені в схему роздільно. Одна з них, опором 100 Ом включена послідовно в ланцюг зміни напрямку, друга - з опором 1100 Ом і паралельно включеним конденсатором - у місцеву ланцюг. Уповільнення реле необхідно для перемикання схеми станції "прийому" на "відправлення". Тип НМШМ4-100/1100;

- Реле ЧКПП - повторювач реле НКП (ПКП) має уповільнення на спрацьовування для виключення можливості зміни напряму при короткочасній втраті шунта короткої рухомий одиницею. Тип НМШТ1-2000;

- Реле НОЗ1 - замикаючу реле. Служить для замикання стрілок у маршруті відправлення. Має уповільнення на спрацьовування для виключення можливості переведення стрілки під складом при короткочасній втраті шунта. Тип НМШТ1-2000.

Схема контролю перегону і зміни напряму руху побудована на принципі зміни полярності струму в окремих двопровідних ланцюгах у проводах Н, ОН, К, ОК в яку на станції відправлення та на кожній сигнальної точці включені поляризовані реле напряму.

У двухпроводную ланцюг зміни напрямку на станції "прийому" включено реле ПКП, на станції "відправлення" реле КП відключено. На станції "прийому" відключено реле ЧСН.

Для живлення лінійних ланцюгів використовується напівпровідниковий перетворювач типу ППШ-3. [11]

Натискання кнопки ЧСН на станції "прийому" викликає збудження реле ЧВ, яке своїми контактами перемикає полярність струму в проводах Н, ОН. Від імпульсу струму зворотної полярності, тривалість якого визначається часом уповільнення реле ПКП і становить 1,8 с, перекидаються якоря реле направлення всіх перегінних сигнальних установок і станційного реле напрямки Н.

Тиловими контактами реле НВ підключає до проводів Н і ОН батарею станції і реле НКП. З цього моменту і до закінчення уповільнення реле ПКП станції прийому батареї обох станцій виявляються включеними послідовно. Цим забезпечується, надійне перекидання контактів поляризованого якоря всіх проміжних реле напрямки Н. перегінні реле напрямки перемикають прилади рейкових кіл, лінійного ланцюга і сигналів з знову встановленим напрямком руху.

Після закінчення часу уповільнення реле ПКП і ЧКП1, контактами цих реле відключається батарея станції відправлення і підключається в лінійну ланцюг реле напрямки ЧСН. Реле напрямки отримує харчування зі станції відправлення струмом прямої полярності і перекидає поляризований якір. Його контактами станція прийому встановлюється на "відправлення". На станції відправлення можна відкрити вихідні сигнали.

На одноколійних ділянках при організації двостороннього руху поїздів по кожній колії і на одноколійних ділянках, на табло встановлюються світлові осередки для сигналізації встановленого напрямку руху і наявності поїзда на перегоні. Основними осередками є: О - "Відправлення" зеленого кольору, П - "Прийом" жовтого кольору, КП - "Контроль перегону" біла і червона двоколірна осередок. Вільність перегону контролюється горінням білої лампочки, зайнятість - горінням червоною.

Для перекладу на двосторонній рух одного з шляхів встановлюються відповідні прилади, і схема налаштовується на певний шлях за допомогою штепсельних Душек та гніздовий панелі і чотирьох настроювальних реле. [21]

3.6 Схема переїзної сигналізації

Місця перетину залізничних колій в одному рівні з автомобільними дорогами, трамвайними шляхами і тролейбусними лініями називають залізничними переїздами. Для безпеки, руху переїзди обладнають огороджувальними пристроями. З боку безрейкового транспорту в якості типових огороджувальних пристроїв застосовують автоматичне світлофорну сигналізацію, автоматичні шлагбауми та полушлагбауми, неавтоматичні шлагбауми з ручним механічним або електричним приводом разом з сповіщувальної (автоматичної або неавтоматической) сигналізацією.

При автоматичної світлофорної сигналізації переїзд захищають спеціальними переїзним світлофорами, які встановлюють перед переїздом на узбіччі дороги з правого боку по руху безрейкового транспорту. Червоні вогні світлофорів спрямовані в бік автомобільної дороги; вони нормально, не горять, вказуючи на відсутність поїздів на підходах до переїзду, і дозволяють автогужового транспорту рухатися через переїзд. При наближенні поїзда до переїзду вогні переїзних світлофорів починають по черзі блимати, одночасно дзвонять дзвінки. З цього моменту рух автогужового транспорту через переїзд забороняється. Після проходження поїзда через переїзд вогні світлофорів гаснуть, дзвінки вимикаються і дозволяється рух безрейкового транспорту через переїзд.

При автоматичної світлофорної сигналізації з автоматичними шлагбаумами на додаток до переїзним світлофорам рух автотранспорту перегороджуватися брусом шлагбаума. Для кращої видимості шлагбаум забарвлений червоними і білими смугами і оснастили трьома ліхтарями. Два з них (середній і розташований біля основи бруса) червоні, односторонні. Вони блимають червоним вогнем у бік автотранспорту. Третій ліхтар, розташований біля краю бруса, двосторонній. У бік автотранспорту він горить червоним вогнем, а в бік залізничної колії-білим, вночі вказуючи кордон перекритою частини дороги. [16]

Брус шлагбаума або полушлагбаума в опущеному (загороджувальних) положенні утримується на висоті 1-1,25 м від поверхні дороги і перегороджує автотранспорту в'їзд на переїзд. При наближенні поїзда до переїзду брус шлагбаума опускається не відразу після початку роботи сигналізації, а після закінчення деякого часу (5-10 с), достатнього для проїзду за шлагбаум транспорту, якщо в момент включення сигналізації транспорт перебував близько від шлагбаума і водій міг не побачити червоних вогнів світлофорів. При горизонтальному положенні загороджувального бруса продовжують горіти вогні на переїзної світлофорі і брусі, а дзвінок вимикається. Після проходження переїзду поїздом брус шлагбаума піднімається у вертикальне положення, вогні на брусі і світлофорі гаснуть, рух безрейкового транспорту через переїзд дозволяється.

Автоматичні полушлагбауми на додаток до пристроїв, що забезпечує їх автоматичну роботу при русі поїздів, обладнають приладами неавтоматичного управління. Прилади розміщують на щитку управління, місце установки якого вибирають так, щоб черговому по переїзду, що знаходиться у щитка, було добре видно шляхи підходу поїздів та автомобілів. [18]

На щитку управління встановлюють кнопки закриття та відкриття полушлагбаума; кнопку включення загороджувальної сигналізації (нормально опломбовану); лампочки, контролюючі поява поїздів на підходах до переїзду, з вказівкою напрямку руху поїзда, чотири лампочки, контролюючі справність ланцюгів загороджувальних світлофорів.

При необхідності натисканням кнопки "Закриття шлагбаума" черговий по переїзду може включати переїзної сигналізації, яка в цьому випадку працює так само, як і при підході поїзда до переїзду. Після повернення (витягування) кнопки брус полушлагбаума піднімається у вертикальне положення і червоні вогні світлофора і бруса гаснуть.

У разі пошкодження системи автоматичного управління полушлагбаум залишається в загороджувальному положенні. При відсутності поїздів на підході черговий по переїзду може пропустити автотранспорт через переїзд. Для цього він натискає кнопку "Відкриття шлагбаума". Брус полушлагбаума піднімається у вертикальне положення і червоні вогні на світлофорі і брусі згаснуть. Кнопку необхідно утримувати натиснутою до тих пір, поки транспорт не пройде полушлагбауми. При відпущеної кнопці полушлагбаум повертається в горизонтальне положення.

На переїздах, обладнаних сигналізацією сповіщувальної, в якості засобів огорожі використовують електричні або механізовані шлагбауми, керовані черговим по переїзду. Для оповіщення чергового по переїзду використовують автоматичного або неавтоматичного світлову і звукову сигналізацію сповіщувальної. [14]

Для подачі поїзду сигналу зупинки в разі аварійної ситуації на переїзді застосовують загороджувальну сигналізацію. Як загороджувальних сигналів використовують спеціальні загороджувальні світлофори, світлофори автоматичного і напівавтоматичного блокування і станційні світлофори, якщо вони віддалені від переїзду не більш ніж на 800 м і з місця їх встановлення видно переїзд. Загороджувальні світлофори, як правило, бувають і щоглові; вони мають форму, відмінну від звичайних світлофорів. Червоні вогні загороджувальних світлофорів нормально не горять. Їх включає черговий по переїзду натисненням кнопки "Виключення загороджувальних світлофорів" на щитку. Повертаючи (витягаючи) кнопку в нормальне положення, світлофори вимикають. При цьому на щитку спалахують лампочки, контролюючі справну роботу загороджувальних світлофорів. Якщо контрольна лампочка при включенні загороджувального сигналу не загоряється, то це означає, що світлофор несправний і черговий по переїзду повинен прийняти додаткові заходи по огорожі переїзду з боку несправного світлофора.

На ділянках, обладнаних автоблокуванням, при включенні загороджувальної сигналізації на найближчих до переїзду сигналах автоблокування їх показання перемикається на заборонний і припиняється подача кодів АЛС в рейкові ланцюга перед переїздом.

Вид застосовуваних на переїзді пристроїв залежить від категорії переїзду. На мережі доріг в залежності від інтенсивності руху і умов видимості переїзди діляться на чотири категорії:

категорія - перетину залізниці з автомобільними дорогами I і II категорій, вулицями та дорогами, що мають трамвайне і тролейбусний рух; з вулицями та дорогами, по яких здійснюється регулярний автобусний рух з інтенсивністю руху по переїзду більше 8 поездо-автобусів на годину; з усіма дорогами , що перетинають чотири і більше головних залізничних шляху;
категорія - перетину з автомобільними дорогами III категорії; вулицями та дорогами, що мають автобусний рух з інтенсивністю руху по переїзду менше 8 поездо-автобусів на годину; міськими вулицями, не мають трамвайного, автобусного та тролейбусного руху; з іншими дорогами, якщо інтенсивність руху по переїзду перевищує 50000 поездо-екіпажів на добу або дорога перетинає три головні залізничні колії; [12]

категорія - перетину з автомобільними дорогами, не підходять під опис переїздів I і II категорій, і якщо інтенсивність руху по переїзду при задовільній видимості перевищує 10 000 поездо-екіпажів, а при незадовільній (поганий) -1000 поездо-екіпажів на добу. Видимість визнається задовільною, якщо з екіпажу, що знаходиться на відстані 50 м і менше від залізничної колії, що наближається з будь-якого боку, потяг видно не менш ніж за 400 м, а переїзд видно машиністу на відстані не менше 1000м;
категорія - всі інші перетину залізниць з автомобільними дорогами в одному рівні.

Інтенсивність руху на переїзді вимірюється в поездо-екіпажах, тобто твором числа поїздів на число екіпажів, що проходять через переїзд на добу.

Для автоматичного включення огороджувальних пристроїв при наближенні поїзда до переїзду влаштовують ділянки наближення обладнані рейковими ланцюгами. Довжина ділянки наближення залежить від часу сповіщення, швидкості руху поїзда і визначається за формулою

, (3.2)

де V - середня швидкість руху по ділянці наближення найбільш швидкого поїзда, що визначається тяговими розрахунками, км / год; t - розрахунковий час сповіщення про наближення поїзда, с; 0,28 - коефіцієнт переведення швидкості з км / год в м / с.

Розрахунковий час повідомлення залежить від довжини переїзду, швидкості руху екіпажу через переїзд (приймається 5 км / год), довжини екіпажу (приймається 6 м) і часу опускання бруса шлагбаума (10 с), якщо останній перекриває всю проїжджу частину дороги.

Результати розрахунку наведені на демонстраційному листі 5.

При сповіщувальної сигналізації з електричними шлагбаумами необхідний час сповіщення потрібно збільшувати на час сприйняття оповіщення черговим по переїзду. У розрахунках його приймають рівним 10 с. На мережі доріг прийнято мінімально допустимий час сповіщення при автоматичній світлофорної сигналізації без шлагбаумів і з полушлагбаумамі 30 с, при автошлагбаумах, повністю перекривають проїзну частину дороги, - 40 с і при сповіщувальної сигналізації - 50 с.

У пристроях автоматичної переїзної сигналізації в основному застосовують таке ж обладнання і апаратуру, яку використовують в інших пристроях залізничної автоматики. До спеціального обладнання належать переїзні світлофори, електричні шлагбауми і щитки управління переїзної сигналізацією. Переїзні світлофори без шлагбаумів виготовляють з двома або трьома світлофорними головками. Додавання третього світлофорної головки дозволяє розширити зону видимості сигнальних показань. [13]

Включення автоматичної переїзної сигналізації (АПС) відбувається за один або дві ділянки наближення при русі поїздів у напрямку. Вимкнення АПС відбувається після звільнення поїздом ділянки наближення і переїзду.

У невстановленому напрямку руху АПС вимикається завжди за дві ділянки наближення, а включається після видалення поїзда на відстань ділянки наближення у встановленому напрямку руху. На відміну від двоколійних ділянок у схемах АПС одноколійних ділянок вводиться контроль правильної послідовності руху поїзда по ділянках наближення у встановленому напрямку шляхом застосування рахункової схеми. За допомогою цієї схеми виключається несвоєчасне відкриття переїзду при накладенні і зняття штучних шунтів на рейкові кола ділянок наближення.

Включають переїзної сигналізації реле - Н, 1Н, 2Н, Л, ІП, НІП, І, І1, І2, ІТ, ПІ, ПВ1, П, П1, ІП1, НІП1, КТ, 1, Б, Б1, В.

Стан ланцюгів схеми (демонстраційний лист 5) відповідає встановленому непарному напрямку руху, вільному станом ділянок наближення і відкритого станом переїзду. У межах блок-ділянки, на якій розташований переїзд, утворені рейкові кола 7П, 11П, 9АП, 9БП. При встановленому непарному напрямку руху релейними є кінці 9АП, живлячими - 11П при встановленому парному напрямку руху релейними є кінці 9БП, живлячими - 7П.

Для закриття переїзду за один або за два ділянки наближення перемичками П1 і П2 налаштовують схеми живлення реле ІП1. При знятих перемичках схема налаштована для закриття переїзду за дві ділянки наближення в обох напрямках і реле ІП 1 вимикається контактом реле ІП; при встановлених перемичках П I і П2 переїзд закривається за одну ділянку наближення в обох напрямках, реле ІП1 вимикається контактом реле Р1.

При вільному стані рейкового кола 7П з її живить кінця через контакт трансмітера Т подаються імпульси змінного струму. На переїзді в імпульсному режимі працює реле І, а через його контакти - реле-повторювачі І1 і І2. Реле И2, перемикаючи свій контакт, транслюють імпульси в рейковий ланцюг 9БП. Від цих імпульсів працює реле І. При імпульсної роботі обох реле І на переїзді через порушуються реле П і П1, ніж контролюється вільний стан рейкових ланцюгів 7П і 9БП. Фронтовими контактами реле П1 у переїзду порушуються реле АН. Спрацьовуванням реле АН контролюється вільність блок-ділянки, що складається з рейкових ланцюгів 7П і 9Б П. Вільність другої ділянки наближення 9БП контролюється збудженим станом реле ІП, а першого ділянки наближення 7П - реле П і П1. Через фронтові контакти реле ІП та П1 порушено реле ІП1. Через фронтовий контакт реле ІП1 отримує харчування реле В - переїзд відкритий.

Включення АПС на дві ділянки наближення відбувається у такій послідовності. При вступі поїзда на другу ділянку наближення 7П контактами реле П1, на переїзді вимикається реле ІП і слідом за ним реле ІП1 і В. Переїзд закривається. З моменту вступу поїзда на першу ділянку наближення 7П на переїзді припиняється імпульсна робота реле І, І1 і И2. Вимикаються і відпускають якорі реле П і П1. Реле П, відпускаючи якір, контролює зайнятість ділянки і обриває ланцюг трансляції імпульсів в рейковий ланцюг 9АП. У переїзду припиняється імпульсна робота реле І, І1 і І2. Після цього вимикаються реле П і П1. Реле П1, відпускаючи якір, фіксуючи зайнятість блок-ділянки 7П. Фронтовим контактом реле П, яке перебувало в переїзду, розмикається ланцюг живлення реле НІП1, але це реле залишається збудженим, одержуючи харчування через раніше замкнувшийся тиловий контакт реле П1, включений паралельно контакту реле Б. У переїзду включаються ланцюга кодування. У режимі одного з кодів працює реле 1 T (На схемі не показано) і передає код в рейковий ланцюг 9АП. На переїзді в кодовому режимі працюють реле ІТ та IT (На схемі не показано) і транслюють код в рейковий ланцюг 7П. [21]

Правильну послідовність руху поїзда по ділянках наближення у встановленому напрямку контролюють реле лічильної схеми. Наближення поїзда за дві ділянки контролює реле-лічильник 1.

При несправності рейкового кола 9АП реле П на переїзді не збуджується і не замикає ланцюг безперервного живлення реле НІП1. Після закінчення роботи пульс-пари (реле Б і Б1) припиняється імпульсне живлення реле НІП1. Останнє, відпускаючи якір, вимикає реле В і переїзд закривається.

3.7 Технічне обслуговування пристроїв автоблокування та електричної централізації малих станцій

Для технічного обслуговування пристроїв СЦБ на кожній дорозі організовані дистанції сигналізації та зв'язку. Роботи з технічного обслуговування виконують згідно з вимогами: Правил технічної експлуатації залізниць Республіки Казахстан; Інструкції щодо забезпечення безпеки руху поїздів при проведенні колійних робіт; Інструкції з сигналізації на залізницях Республіки Казахстан; Інструкції з руху поїздів і маневрової роботи на залізницях Республіки Казахстан ; Інструкції щодо забезпечення безпеки руху поїздів при виконанні робіт з утримання та ремонту пристроїв СЦБ; Керівних вказівок щодо захисту від перенапруг пристроїв СЦБ; Правил техніки безпеки і виробничої санітарії в господарстві сигналізації і зв'язку залізничного транспорту; Статуту про дисципліну працівників залізничного транспорту та інших інструкцій Міністерства транспорту і комунікацій Республіки Казахстан, що стосуються технічного обслуговування пристроїв СЦБ та охорони праці. [23]

Основою графіка технічного обслуговування є Інструкція з технічного обслуговування пристроїв сигналізації, централізації і блокування (СЦБ) ЦЩ/720-1. Для всіх пристроїв СЦБ встановлюється періодичність їх технічного обслуговування. У таблиці періодичності вказуються найменування пристроїв, вироблена робота, виконавець, періодичність виконання робіт.

За переліком і періодичності робіт складають графіки технічного обслуговування пристроїв СЦБ - чотиритижневий план-графік і річний план-графік. За чотиритижневого планом-графіком електромеханік перевіряє видимість загороджувальних світлофорів і проводить профогляд 1 раз на 4 тижні; за річним планом-графіком електромеханік перевіряє правильність зміни показань з дозволяючого на забороняє лінзового і прожекторного світлофорів 2 рази на рік. Результати всіх оглядів, перевірок, намічені заходи та час усунення несправності записують у Журнал огляду колій, стрілочних переводів, пристроїв СЦБ, зв'язку і контактної мережі (скорочено Журнал огляду).

При технічному обслуговуванні рейкових ланцюгів і приладів СЦБ старший електромеханік та електромеханік перевіряють справність ізолюючих стиків і шунтовий чутливість; вимірюють напруги на колійних реле і живлячих кінцях рейкових кіл; перевіряють стан пускових, трансмітерну та імпульсних реле, трансмітерів і релейних дешифраторів; візуально перевіряють стан штепсельних розеток реле; перевіряють прилади на відповідність електричних і механічних характеристик технічним умовам.

Роботу пристроїв АЛСН перевіряють на відповідність показань колійного і локомотивного світлофорів, вимірюють кодовий струм і тимчасові параметри коду. Повністю перевіряють роботу АЛСН у вагоні-лабораторії. При перевірці пристроїв автоматичної переїзної сигналізації перевіряють роботу пристроїв при відкритті і закритті переїзду, видимість вогнів переїзних світлофорів, стан приладів звукової та світлової сигналізації.

Сигнальну лінію автоблокування оглядають із землі. Перевіряють стан кабельних ящиків і захисних засобів.

Ізольовані ділянки при їх ремонті вимикають двома способами: за збереженням користування сигналами маршруту, в який входить вимкнений ділянку; без збереження користування сигналами маршруту, в який входить вимкнений ділянку (прийом та відправлення поїздів здійснюються при закритих сигналах). Вимикає ізольовані ділянки електромеханік з дозволу чергового по станції. Виключення і включення ізольованих ділянок зазначають у Журналі огляду.

Заміну реле і сигнальних механізмів здійснюють у вільний від руху поїздів час без припинення дії автоблокування. Категорично забороняється при виконанні ремонтних робіт і заміні реле встановлювати тимчасові перемички, нахиляти або повертати реле, а також одночасно заміняти два і більше реле. При технічному обслуговуванні автоблокування знаходять застосування наступні методи обслуговування: місцевих бригад, комплексний, централізований, вахтовий. Вибирають метод залежно від укомплектованості і концентрації штату працівників, наявності автодоріг, інтенсивності руху поїздів, довжини ділянки. При укомплектованому штаті застосовують метод місцевих бригад. При нечисленному штаті частина робіт виконує централізована бригада. На малонаселених ділянках застосовують централізований або вахтовий метод технічного обслуговування. Централізована бригада базується на опорній станції і об'їжджає всі об'єкти відповідно до графіка виконання робіт. При вахтовому методі пристрої обслуговують по черзі змінюють один одного бригади (вахти). [12]

Головним завданням при обслуговуванні пристроїв електричної централізації є забезпечення безперебійного дії електричної централізації стрілок і сигналів при мінімальних затратах праці і коштів на обслуговування пристроїв. Сталий і безперебійне дію електричної централізації досягається завдяки правильній організації праці обслуговуючого персоналу, застосуванню передової технології обслуговування і ремонту пристроїв, злагодженої роботи різних служб з експлуатації пристроїв електричної централізації.

Необхідність технічного обслуговування викликана тим, що в процесі експлуатації під дією внутрішніх (знос, старіння) і зовнішніх (вплив навколишнього середовища) факторів відбувається зміна характеристик пристроїв, що може бути причиною відмов.

Роботи, що вимагають тимчасового припинення руху поїздів, або без припинення, але зі зривом пломб виробляють з дозволу ДСП. Отримавши дозвіл, виконавець робіт робить попередній запис у Журналі огляду колій, стрілочних переводів, пристроїв СЦБ, зв'язку і контактної мережі про характер робіт із зазначенням терміну закінчення ремонту. Запис засвідчується підписом ДСП. Після закінчення ремонту включення пристроїв допускається тільки після перевірки їх справності і засвідчується підписом керівника робіт у Журналі огляду.

Роботи, що вимагають порушення нормальної дії окремих пристроїв (рейкових ланцюгів, стрілочних приводів), виконують при виключенні їх із централізації зі збереженням і без збереження користування сигналами. У межах одного поста централізації дозволяється одночасно вимикати не більше однієї стрілки і не більше двох рейкових кіл. Вимкнення пристроїв без збереження користування сигналами вимагає припинення руху по виключеному елементу колійного розвитку станції. При вимиканні пристрої з користуванням сигналами встановлюються тимчасові схеми-макети, що забезпечують імітацію контролю положення виключеною стрілки або вільності виключеною рейкового кола.

Технічне обслуговування централізованих стрілок. Надійна та безперебійна робота централізованих стрілок забезпечується вмістом у постійній справності стрілочних переводів і пристроїв СЦБ на них. Стрілочні переводи повинні задовольняти вимогам Правил технічної експлуатації залізниць (ПТЕ) і технічним нормам утримання за шаблоном, рівня і в плані. [19]

ВИСНОВОК

Дипломна робота - це практична можливість застосувати отримані знання при вирішенні конкретних технічних і наукових завдань.

У даній дипломній роботі на заданому ділянці залізниці було розроблено централізована автоблокування.

Розробка становила кілька основних етапів: реферат, вступ, постановка завдання, теоретична частина, практична частина, висновки та ув'язнення, список використаної літератури.

У вступі розглянуто основні шляхи розвитку пристроїв автоматики і телемеханіки на залізничному транспорті.

У розділі постановка задачі здійснено аналіз та обгрунтування вибору систем автоматики на станціях і перегонах.

У теоретичних дослідженнях для розробки системи АБТЦ розроблений схематичний план станції і таблиця взаємозалежностей маршрутів, двонитковий план станції, виконані технічні розрахунки і наведені вимоги, що пред'являються до проектування пристроїв автоматики і телемеханіки.

У практичне використання проведених досліджень включені основні питання технічної розробки, такі як: розробка колійного плану перегону, розробка принципових схем, кабельних мереж перегону, схем ув'язки автоблокування зі станційними пристроями. Розглянуто питання технічного обслуговування пристроїв автоблокування та електричної централізації малих станцій.

У список використаної літератури включені 23 джерела.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Атамкулов Є.Д., Жангаскін К.К. Залізничний транспорт Казахстану: перевізний процес. Алмати: МТІА, 2004.-642 с.

2. Ошурков І.С., Баркаган Р.Р. Проектування електричної централізації. - М.: Транспорт, 1980. - 295 с.

3. Новіков М.А. та ін Проектування автоматичного блокування на залізницях. - М.: Транспорт, 1979. - 328 с.

4. Норми технічного проектування пристроїв автоматики і телемеханіки на залізничному транспорте.-Гіпротрансігналстрой, 1985.-117 с.

5. Переборовши А.С. та ін телеуправління стрілками і сигналами. - М.: Транспорт, 1981. - 390 с.

6. Козлов Л.М., Кузьмін В.І. Лінії автоматики, телемеханіки та зв'язку на залізничному транспорт. М.: Транспорт, 1981.

7. Пернікіс Б.Д., Ягудін Р.Ш. Попередження та усунення несправностей у пристроях СЦБ. М.: Транспорт, 1984. - 224 с.

8. Петров А.Ф., Цейко Л.П., Івенскій Л.М. Схеми електричної централізації проміжних станцій. - М.: Транспорт, 1987. - 287 с.

9. А. А. Казаков, В. Д. Бубнов, Є. А. Козаков, В. М. Бєлов. Системи автоматики і телемеханіки на залізничному транспорті: Посібник з дипломного проектування М.: Транспорт, 1988. - 230 с.

10. Рейкові ланцюги магістральних залізниць: Довідник / В. С. Аркатов, Н. Ф. Котляренко, А. І. Баженов, Т. Л. Лебедєва; під ред.В. С. Аркатова. - М.: Транспорт, 1987. - 360 с.

11. Чередков М.М. Пристрої СЦБ, їх монтаж і обслуговування: електрична централізація стрілок і сигналів. - 2-е вид., Перераб. і доп. - М.: Транспорт, 1992. - 311 с.

12. Н. Ф. Котляренко, А. В. Шішляков, Ю. В. Соболєв, І. З. Скринін. Шляхова блокування і авторегулювання. Підручник для вузів. Під ред.П. Ф. Котляренко. - 3-е изд., Перераб. і доп.-М.: Транспорт, 1983 .- 408с.

13. Дмитрієнко І.Є., Устинський А.А., Циганков В.І. Вимірювання в пристроях автомобілі, телемеханіки та зв'язку на залізничному транспорті. 3-тє вид., Перераб. і доп. Підручник для вузів ж.-д. трансп. - М.: Транспорт, 1994. - 312 с.

14. Казаков О.А. Електрична централізація стрілок і сигналів. Вид-во Транспорт, 1974. - 392 с.

15. Савушкін А.К., Жуков В.І. Станційні пристрої залізничної автоматики і телемеханіки .- М.: Транспорт, 1979. - 264 с.

16. Системи залізничної автоматики і телемеханіки: Учеб. для вузів / Ю. А. Кравцов, В. Л. Нестеров, Г.Ф. Лекута та ін: Під ред.Ю.А.Кравцова. М.: Транспорт, 1996 .- 400 с.

17. Дмитрієв В.С., Мінін В.А. Системи автоблокування з рейковими ланцюгами тональної частоти. - М.: Транспорт, 1992. - 182с.

18. Кокурін І. М., Кондратенко Л.Ф. Експлуатаційні основи залізничної автоматики й телемеханікі.М.: Транспорт, 1989.-184 с.

19. Правила технічної експлуатації залізниць республіки Казахстан. Астана, 2001 .- 203 с.

20. Інструкція з сигналізації на залізницях республіки Казахстан. Астана, 2001 .- 128 с.

21. Інструкція щодо забезпечення безпеки руху поїздів при виконанні робіт з технічного обслуговування і ремонту пристроїв СЦБ. Алмати, 1997.-77 с.

22. Залізниці. Загальний курс: Підручник для вузів / М.М. Філіппов, М. М. Уздін, Ю. І. Єфименко та ін; Під ред. М. М. Уздіна .- 4-е вид.; Перероб. і доп.-М.: Транспорт, 1991.-295 с.

23. Казаков О.О., Бубнов В.Д., Казаков О.А. Автоматизовані системи інтервального регулювання руху поїздів. М.: Транспорт, 1995.