Параметр
|
Характеристика
|
Система зависимостей
|
Центральная
|
Система питания
|
Центральная
|
Способ управления стрелками и сигналами
|
Маршрутный
|
Способ размыкания маршрутов
|
Секционный
|
Конструктивное исполнение
|
Типа блочной, но со стативным монтажом и индивидуальным
включением штепсельных реле
|
2.5 Электрическая схема
управления станционным сигналом
При блочном исполнении системы ЭЦ каждому
элементу схематического плана станции (светофору, стрелке, изолированному путевому
участку и приемоотправочному пути) соответствует определенный схемный релейный узел
(блок). Эти блоки по своему функциональному назначению подразделяются на блоки наборной
и блоки исполнительной группы.
Схемы, составленные из соединения блоков наборной группы по плану станции,
предназначены для реализации маршрутного способа управления стрелками и сигналами
Реле этих блоков фиксируют действия дежурного по станции (ДСП) на пульте управления
и формируют команды на автоматический перевод стрелок по трассе задаваемого
нажатием кнопок маршрута.
Схемы, составленные из соединения блоков
исполнительной группы станции, предназначены для установки и размыкания маршрутов
с проверкой выполнения условий безопасности движения поездов. Выделение из этих
схем секций и стрелок, которые должны входить в устанавливаемый маршрут, осуществляют
реле начала и конца маршрутов.
Начальные реле устанавливаются по одному для каждой сигнальной кнопки поездного
или маневрового сигнала. Конечное реле предусматривается только для определения
конца маневрового маршрута. Для поездных маршрутов конечные реле не требуются, так
как концом поездного маршрута всегда является приемоотправочный (при приеме)
или перегонный (при отправлении) путь.
Процесс установки поездного маршрута осуществляется в следующем порядке. При
нажатии кнопок начала и конца маршрута срабатывает соответствующее кнопочное реле
К, контакты которого замыкают цепи плюсовых ПУ и минусовых МУ управляющих реле,
которые, в свою очередь, включают пусковые цепи соответствующих стрелочных электроприводов.
После установки стрелок в требуемое положения; образуется цепь начального реле Н,
которое находится под током до использования или отмены маршрута. Вместе с кнопочным
реле Н замыкается цепь контрольно-секционных реле КС. В цепи возбуждения реле КС
проверяются условия безопасности движения в заданном маршруте: свободность стрелочных
и путевых участков; положение стрелок; отсутствие искусственной разделки и
отмены маршрута; отсутствие установленных враждебных маршрутов; свободность участка
удаления.
Схемы реле
КС строятся по плану станции. Эти реле устанавливаются на каждый светофор, каждую
секцию маршрута (стрелочный участок или изолированный путевой участок в горловине),
каждый путь подхода к станции и по два на каждый приемоотправочный путь. Все контрольно-секционные
реле маршрута включаются последовательно, причем в различных маршрутах может быть
включено разное число реле КС.
При установке
маршрута приема цепь контрольно-секционных реле включает реле КС данного входного
светофора, реле КС всех изолированных участков маршрута и реле КС пути приема, а
при установке маршрута отправления - реле КС данного выходного светофора реле КС
всех изолированных участков маршрута и реле КС отправления (подхода к станции).
После срабатывания
реле КС выключаются замыкающие реле 3 секций маршрута, исключающие перевод стрелок,
и создается цепь возбуждения сигнального реле С для открытия соответствующего
сигнала.
Схемы сигнальных
реле строятся также по плану станции. В цепи сигнальных реле проверяются правильность
приготовления, свободность и замкнутость маршрута, положение стрелок, отсутствие
искусственной разделки маршрута и установки враждебных встречных маршрутов, свободности
участка удаления. С момента возбуждения сигнального реле на светофоре включается
разрешающий огонь.
При проследовании
поезда за светофор цепь контрольно-секционных реле размыкается контактом
путевого реле первой за светофором рельсовой цепи, и все реле КС обесточиваются,
выключая сигнальное реле. Поездной сигнал автоматически закрывается.
Размыкание маршрута осуществляется посекционно по мере освобождения участков подвижным
составом. Фактическое проследование поезда через секцию маршрута контролируют маршрутные
реле (по два на каждую секцию - 1М и 2М), исключая ее преждевременное размыкание
от случайных выключений путевого реле, например, при кратковременной потере шунта.
Маршрутные реле возбуждаясь, включают замыкающее реле, секция размыкается.
На рисунке
4 приведена схема контрольно-секционных и сигнального реле для маршрута приема на
3-й путь по входному светофору Н.
При установите
маршрута приема на 3-й путь нажимают кнопки начала НК и конца НЗК маршрута. При
этом возбуждается кнопочное реле НК, стрелка 1/3 устанавливается в плюсовое
положение, стрелка 7/9 устанавливается в минусовое положение, и срабатывает начальное
реле НН. Через контакты кнопочного и начального реле замыкается цепь возбуждения
контрольно-секционных реле маршрута: НКС, НАКС, 3-7КС, 9КС и ЗНКС. В цепи контрольно-секционных
реле проверяются: свободность изолированных участков маршрута - контактами путевых
реле НАП, 3-7СП, 9СП и ЗП; положение и исправность стрелок в маршруте - контактами
контрольных реле и реле взреза 1/3ПК, 7/9МК, 1/3ВЗ и 7/9ВЗ; отсутствие отмены
или искусственной разделки маршрута - контактами реле разделки НАР, 3-7Р, 9Р; отсутствие
враждебного встречного маршрута приема на 3-й путь - контактами реле исключения
ЗНИ и контрольно-секционного реле 3HKC.
Контактами контрольно-секционных реле НАКС, 3-7КС и 9КС размыкаются цепи замыкающих
реле НАЗ, 3-7З и 9З, обеспечивая замыкание маршрута и исключение перевода стрелок
1/3, 7/9.
После возбуждения
контрольно-секционных реле и замыкания маршрута создается цепь возбуждения сигнального
реле НС. В цепи реле НС проверяются: правильность и свободность маршрута - контактами
реле НКС и ЗНКС; положение стрелок - контактами контрольных реле 1/3ПК, 7/9МК;
замыкание маршрута - контактами замыкающих реле НАЗ, 3-7З, 93 и маршрутных реле
НА1М, НА2М, 3-71М, 3-72М, 91М, 92М; отсутствие искусственного размыкания
маршрута - контактами реле НАРИ, 3-7РИ и 9РИ.
После отпускания
кнопок и обесточивания кнопочного реле НК цепь контрольно-секционных реле сохраняется
через фронтовой контакт реле НКС, а сигнального реле НС - через собственный контакт
с контролем фактического включения разрешающего показания на входном светофоре
Н с помощью контактного указательного реле разрешающих показаний НРУ.
В цепи
блокировки контрольно-секционных реле контакт НКС шунтируется фронтовым контактом
сигнального реле НС, имеющего замедление на отпускание якоря. Это предусмотрено
для восстановления цепи реле С при размыкание ее контактами путевых реле за время
переключения питающих фидеров и исключения перекрытия сигнала.
3. Оборудование схемы
сигнальных установок автоблокировки
.1 Электрические схемы
сигнальных установок автоблокировки
При автоматической
блокировке (АБ) регулирование движения поездов осуществляется с помощью постоянных
сигналов, показания которых изменяются автоматически в результате воздействия движущихся
поездов на сигнальные устройства.
Межстанционные перегоны при
АБ делятся на блок-участки, каждый из которых ограждается проходным светофором и
оборудуется рельсовой цепью, которая служит датчиком свободности или занятости данного
блок-участка. Показания проходных светофоров зависят от количества свободных блок-участков,
расположенных впереди по ходу движения поезда.
На участках
с электротягой применяется числовая кодовая АБ переменного тока. Для питания рельсовых
цепей (р.ц.) АБ используется переменный ток частотой 50 Гц при электротяге постоянного
тока и 25 Гц при электротяге переменного тока. Кодовые сигналы представляют
собой импульсы переменного тока различной длительности, которые посылаются в р.ц.
и воспринимаются импульсным реле на ее входном конце и локомотивными катушками автоматической
локомотивной сигнализации (АЛС). Кодовые р.ц. переменного тока одновременно
являются телемеханическим каналом связи между сигнальными установками смежных попутных
светофоров, по которому передается информация о показаниях впередистоящего проходного
светофора.
Для канализации
тягового тока в р.ц, переменного тока устанавливают дроссель-трансформаторы. В качестве
светофоров в АБ переменного тока используют мачтовые, нормально горящие линзовые
светофоры на три или четыре сигнальных показания.
Для преобразования
сигнального показания путевого светофора в соответствующую комбинацию числового
кода используется кодовый путевой трансмиттер (КПТ). Трансмиттер вырабатывает три
кодовых сигнала: КЖ - с одним, Ж - с двумя и 3 - с тремя импульсами в кодовом
цикле, В зависимости от поездной ситуации трансмиттерное реле Т подключается к одному
из контактов КЖ, Ж или 3 КПТ и посылает его в рельсовую цепь.
Работа приборов
в релейном шкафу проходного светофора осуществляется по следующему алгоритму.
Кодовый сигнал, передаваемый по рельсовой цепи от предыдущего светофора, принимает
импульсное путевое реле и передает его в дешифратор автоблокировки (ДА). В дешифраторе
определяется значение кодового сигнала, а также проверяется, поступает ли кодовый
сигнал из собственной рельсовой цепи, В зависимости от этого работают сигнальные
реле Ж и 3, включенные на выходе дешифратора. Контактами этих реле включается
соответствующий огонь на проходном светофоре, а трансмиттерное реле Т подключается
к соответствующему контакту КПТ. Реле Т своим контактом коммутирует цепь
переменного тока и тем самым посылает выбранный кодовый сигнал в рельсовую цепь
к позади стоящему светофору.
На рисунке 5 приведена
схема числовой кодовой автоблокировки для трех сигнальных установок: 3,5,7; при
состоянии блок-участков: 1П-С, 3П-С, 5П-З, 7П-З.
При свободности двух
рельсовых цепей 1П и 3П импульсное путевое реле на сигнальной установке №3
работает в кодовом режиме. При приеме и расшифровке схемой дешифратора ДА
кодового сигнала З, возбуждаются сигнальные реле Ж и З. На проходном светофоре
№3 включается зеленый огонь, а трансмиттерное реле Т, подкюлченное фронтовыми
контактоми реле Ж и З к источнику питания через контакт З трансмиттера КПТ
посылает код З в РЦ к сигнальной установке №5.
Рельсовая цепь 5П занята
подвежным составом, кодирование на сигнальную установку №5 не поступает,
импульсное путевое реле на сигнальной установке №5 не работает в кодовом
режиме, оба сигнальных реле З и Ж обесточены. На проходном светофоре №5
включается красный огонь, а трансмиттерное реле Т, подкюлченное тыловым
контактоми реле Ж и фронтовым контактом реле О к источнику питания через
контакт КЖ трансмиттера КПТ посылает код КЖ в РЦ к сигнальной установке №7.
Рельсовая цепь 7П занята
подвежным составом, кодирование на сигнальную установку №7 не поступает,
импульсное путевое реле на сигнальной установке №7 не работает в кодовом
режиме, оба сигнальных реле З и Ж обесточены. На проходном светофоре №7
включается красный огонь, а трансмиттерное реле Т, подкюлченное тыловым
контактоми реле Ж и фронтовым контактом реле О к источнику питания через контакт
КЖ трансмиттера КПТ посылает код КЖ в РЦ к сигнальной установке №9.
3.2
Расчет длин участков приближения и времени задержки закрытия переезда
Переезды являются
местом повышенной опасности для движения поездов и автомобильного транспорта.
Поэтому они оборудуются автоматическими устройствами ограждения. Одной из таких
систем ограждения является автоматическая переездная светофорная сигнализация
(АПС), при которой во время приближения к переезду поезда переездные светофоры
сигнализируют в сторону автодороги двумя красными мигающими огнями.
Одновременно включаются акустические сигналы (звонки) для предупреждения
водителей, находящихся в пределах переезда, о приближении поезда.
С учетом увязки с
АБ схему АПС можно представить в виде совокупности следующих функциональных
узлов:
1)рельсовых цепей;
2)трансляции кодовых сигналов АБ и АЛС на разрезной установке
переезда;
3)извещения о приближении поезда к переезду;
4)задержки закрытия переезда;
5)средств ограждения переезда (АПС);
6)кодирования рельсовой цепи вслед поезду;
7)задержки открытия переезда.
Рельсовые цепи
являются датчиками состояния участков пути - заняты они подвижным составом или
свободны.
Для контроля
освобождения поездом переезда, расположенного в пределах блок-участка АБ, на
переезде устраивается разрезная установка, на которой осуществляется трансляция
кодовых сигналов АБ и АЛС из рельсовой цепи за переездом в рельсовую цепь до
переезда.
Основными приборами
узла трансляции являются: повторитель импульсного путевого роле И1, путевое П,
помехозащитное транслирующее ПТ и трансмиттерное ЗТ реле. Принимаемые из
рельсовой цепи ЗАП импульсным реле ЗАИ кодовые сигналы повторяются реле ЗТ и
посылаются в рельсовую цепь ЗП.
Путевые реле П и
ПТ, участвуя в трансляции кодов на разрезной точке, защищают рельсовую цепь от
появления непрерывного питания при коротком замыкании изолирующих стыков, когда
посредством ЗТ блокируется импульсное реле ЗАИ. При непрерывном питании рельсовой
цепи и периодической потере шунта легковесной подвижной единицей возможно
появление на светофоре разрешающего показания сигнала вместо запрещающего. Для
выключения непрерывного тока в цепь ЗТ заведен контакт ПТ, в результате
разрывается блокирующая цепь ЗАИ. Последнее вновь возбуждается от импульсов
своей рельсовой цепи включает П, ПТ, ЗТ, и цикл повторяется.
Извещение о
приближении поезда к переезду подается с момента вступления его на участок
приближения. Расчетная длина участка приближения определяется по следующей
формуле:
где 0,28 - коэффициент
перевода единиц в метрическую систему СИ;
Vп
- максимальная скорость движения поездов на участке местонахождения переезда,
км/ч;
tп
- время извещения о приближении поезда к переезду, с.
Время извещения при
автоматической светофорной сигнализации должно быть не менее времени
освобождения автотранспортом переезда, но, в то же время, не менее 30с и
рассчитывается по формуле:
где tм - время прохода автопоезда длиной 24 м через переезд с момента
включения светофорной сигнализации и одновременно вступления головы автопоезда
в зону невидимости показаний переездных светофоров, с;
tcп - время срабатывания приборов схемы управления светофорной сигнализацией,
tcп = 4 с; tг - гарантийное время для повышения безопасности движения
автотранспорта на переезде, учитывающее случайные отклонения его движения от
расчетных условий, tг = 10 с.
Расчет времени,
необходимого для проследования автопоезда через переезд рассчитывается по
формуле:
где Lп - длина
переезда, м;
Lм
- расчетная длина автопоезда, Lм
= 24 м;
Lо
- максимальное расстояние от места остановки автотранспорта
до переездного светофора, при котором обеспечивается видимость его показаний,
м; Lо = 5
м;
Vм
- расчетная скорость движения автомашины через переезд, Vм - 8 км/ч.
Длина переезда на
двухпутном участке железной дороги составляет
где -
расстояние от крайнего рельса до наиболее удаленного
переездного светофора
(полушлагбаума), м;
-
ширина рельсовой колеи, = 1,52
м;
- ширина междупутья
(расстояние между осями путей двух-путных линий), =
4,15 м;
-
габаритное расстояние от крайнего рельса (зона безопасности), гарантирующее
безопасную остановку машины за переездом (составляет 2,5 м), м.
Для контроля вступления
поезда на участок приближения используются р.ц. АБ, при этом специального
деления их для получения расчетного участка приближения не производится, и
извещение на переезд подается от границ имеющихся блок-участков.
В связи с этим возможна
подача извещения за один или два блок-участка - (в зависимости от соотношения и
расстояния от переезда до границы первого блок-участка). Однако в целях
типизации схема управления во всех случаях настроена на извещение за два
блок-участка, а настройка на один или два блок-участка производится
непосредственно на переезде (перемычкой).
Основу узла извещения
составляют: известительное реле приближения ИП комбинированного типа, его
прямой повторитель ПИП и вспомогательное реле извещения ЗИП, устанавливаемое на
сигнальной установке АБ перед переездом, при извещении за два блок-участка.
Управление реле ИП производится по линейной двухпроводной цепи посредством реле
ЗИП и сигнального реле ЗЖ.
Как правило, границы
блок-участков не совпадают с расчетной длиной участка приближения и поэтому
фактическая длина участка приближения превышает требуемую.
Во избежание
неоправданного простоя автотранспорта на переезде системой АПС
предусматривается задержка закрытия переезда на время, соответствующее
прохождению поездом расстояния, составляющего разность между фактической и
расчетной длинами участка приближения.
Определение фактического
времени извещения определяется по формуле:
а время задержки
закрытия переезда по формуле:
Основными
элементами узла задержки закрытия переезда являются конденсаторы, подключаемые
параллельно обмотке включающего реле В. Требуемое замедление на отпадание его
якоря подбирается емкостью подключаемых к нему конденсаторов. Для
ориентировочного подсчета емкости С, мкФ, можно воспользоваться следующей
формулой:
где R - сопротивление обмотки реле В (равное 1600 Ом);
U - напряжение источника
питания (составляющее 13 В);
Uот - напряжение отпускания реле якоря В (составляющее 1,7 В).
Узел задержки с
использованием термореле КТ и реле ИП1 исключает также необоснованное открытие
переезда при случайном кратковременном шунтирования р.ц. посторонними
предметами.
При движении поезда
по переезду вслед поезду в р.ц. до переезда ЗП посылаются коды КЖ со стороны ее
релейного конца дополнительным трансмиттерным реле ДТ. При освобождении р.ц. ЗП
(переезда) коды КЖ воспринимаются дополнительными импульсными реле ДИ, в
результате чего срабатывает дополнительное путевое реле ДП, которое включает с
выдержкой времени реле КТ, а затем ИП1. Последнее включает реле В, открывающее
переезд.
Схема АПС
двухпутного перегона, оборудованного числовой кодовой автоблокировкой 50 Гц,
приведена на рисунке 6.
Рассчитаем длину участка
приближения и время задержки закрытия переезда для заданного варианта.
Результаты расчетов занесем в таблицу №5.
Исходные данные:
Vп
= 90 км/ч; =
1,52 м;
Lc = 6 м; R = 1600Ом;
tcп = 4с; U = 13В;
tг = 10с; Uот. = 1,7В.
Lм
= 24 м=0,024 км; =
4,15 м;
Lо
= 5 м=0,005 км; =
2,5 м;
Vм = 8 км/ч; Длина
рельсовой цепи-2,1 км.
Для расчета участка
приближения ,
определим длину переезда на двухпутном участке железной дороги:
Рассчитаем время,
необходимое для проследования автопоезда через переезд:
Определим время
извещения о приближении поезда к переезду:
Фактическая длина
участка приближения Lф = 2,1 км = 2100 м
Определим фактическое
время извещения о приближении поезда к переезду:
Рассчитаем время задержки
закрытия переезда:
Подсчитаем
ориентировочную емкость конденсаторов, подключаемых праллельно обмотке
включающего реле В:
Таблица №5
LфСVмLc
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33,84с
|
237 м
|
2100 м
|
299,88с
|
266,04с
|
0,11
|
8 км/ч
|
6 м
|
4,15
|
Список используемой
литературы
1. Кравцов Ю.А. и др.
Системы железнодорожной автоматики и телемеханики. - М.:Транспорт, 1996
. Переборов А.С. и др.
Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1985.
. Боровков Ю.Г.
Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте. Рабочая
программа и задание на курсовую работу с методическими указаниями. РГОТУПС.
2000.