Техника железнодорожной сигнализации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Эксплуатационная часть

1.1 Осигнализование станции (однониточный план)

1.2 Маршрутизация передвижений на станции

1.3 Полная изоляция путей и стрелочных секций станции (двухниточный план)

2. Техническая часть

2.1 Функциональная схема расстановки блоков

2.2 Схема реле направлений

2.3 Схема кнопочных реле

2.4 Схема автоматических кнопочных реле

2.5 Схема соответствия

2.6 Схема контрольно-секционных реле

2.7 Схема сигнальных реле

2.8 Схема маршрутных и замыкающих реле

2.9 Схема реле разделки

2.10 Расчет длины кабеля

2.11 Расчет сечения (жильности) кабеля к стрелкам

2.12 Расчет сечения (жильности) кабеля к светофорам и маршрутным указателям

2.13 Расчет сечения (жильности) кабеля к питающим и релейным трансформаторам рельсовых цепей

2.14 Расчет стоимости проектируемых устройств по укрупненным измерителям

Список литературы

Введение

Техника железнодорожной сигнализации имеет уже полуторавековую историю. В 1841 г. в Англии появился первый железнодорожный семафор. С тех пор техника и логическое управление объектами сигнализации, централизации и блокировки развивались параллельно.

Среди устройств железнодорожной автоматики и телемеханики системы управления объектами на станциях играют важнейшую роль. Скорость обработки поездов на станциях решающим образом определяет пропускную способность железных дорог. Безопасность движения поездов в целом во многом зависит от безопасности передвижений на станции. Эти передвижения имеют особенности - движение поездов по стрелочным переводам, одновременность передвижений и наличие двух разных типов передвижений (поездных и маневровых).

Ядром станционных систем автоматики является централизация стрелок и сигналов. Централизация обеспечивает логические взаимозависимости между станционными объектами в соответствии с требованиями безопасности движения, а также экономичное и безопасное управление на расстоянии стрелочными переводами и светофорными лампами.

В первые годы существования железных дорог управление стрелками и сигналами выполнялось вручную, а их блокировка - с помощью специальных замков с переносными ключами. В 1856 г. в Англии была предложена первая механическая централизация. Далее, по мере развития техники, использовались электропневматические, электрогидравлические, электромеханические, электрические, электронные и микропроцессорные централизации.

В механических системах перевод сигнального или стрелочного рычага усилием человека вызывал перемещение жестких или гибких (проволочных) тяг, соединенных с переводными механизмами, для действия семафора или перемещения остряков стрелки. Блокировочные зависимости обеспечивались посредством рукояток с осями и линеек с замычками, размещенными в ящиках зависимости.

В России первые системы механической централизации были построены в начале 70-х голов XIX в. на нескольких станциях линии С.-Петербург-Москва С 1884 г. на станции Саблино около С.-Петербурга действовала механическая централизация с жесткими тягами.

В электрических, гидравлических и пневматических системах отказались от использования усилий человека для управления объектами. Движущей силой в них стала электрическая энергия, энергия жидкости или сжатого воздуха. Гидравлические системы централизации появились в 1873 г. и получили наибольшее распространение в Италии. На отечественных железных дорогах они применялись с 1892 г. в основном на Северном Кавказе и в Закавказье. Пневматические системы стали использоваться с 1883 г. на железных дорогах США и Германии. В России эти системы не строились. Недостатком гидравлических и пневматических систем была необходимость специальной сети трубопроводов для жидкости или газа.

Первые системы электромеханической централизации в России были построены на станциях Витебск Риго-Орловской дороги (1909 г.) и С.-Петербург Московско-Виндаво-Рыбинской дороги (1914 г.). В этих системах использовалось электрическое управление стрелками и сигналами, но замыкания между ними осуществлялись механически в ящиках зависимости. Первая чисто релейная система электрической централизации была построена на станции Гудермес в 1934 г. С середины 30-х годов начинается массовое строительство релейных систем электрической централизации на станциях отечественных железных дорог.

Следующим этапом развития систем электрической централизации стало применение для их построения полупроводниковой и другой электронной элементной базы. Эта проблема интенсивно исследовалась в 60-70-е годы. В некоторых странах (Англии, Германии, Японии, Франции и др.) были введены в действие опытные установки. Первой отечественной станционной системой на полупроводниковых элементах была система бесконтактного маршрутного набора, построенная на станциях Резекне Прибалтийской (1968 г.) и Обухово Октябрьской (1969 г.) дорог. В эти же годы на станции Старый Петергоф Октябрьской дороги была испытана опытная установка электронной централизации, построенная на феррит-транзисторных элементах.

Появление в середине 70-х годов перспективной микропроцессорной элементной базы активизировало разработки новых станционных систем. В 1978 г. на станции Гетеборг (Швеция) была построена первая система микропроцессорной централизации JZH-850 фирмы "Ericsson" Восьмидесятые годы и начало 90-х годов стали периодом разработок и внедрения микропроцессорных систем. Наиболее активно в этом направлении работают фирмы "Ericsson" (Швеция), SEL, AEG, "Siemens" (Германия), "Alcatel" (Австрия), JNR (Япония), DSI (Дания). В нашей стране разработки компьютерной и микропроцессорной (МПЦ) централизации проводились в С.-Петербургском и Харьковском институтах железнодорожного транспорта. Завершаются работы по созданию систем МПЦ и ЭЦЕ в институте Гипротранссигналсвязь.

На крупных станциях с сортировочными горками вместе с электрической централизацией функционируют системы горочной автоматики. К последним относятся системы горочной автоматической централизации (ГАЦ), автоматического регулирования скорости скатывания отцепов (АРС) и телеуправления горочными локомотивами (ТГЛ) Они обеспечивают высокую перерабатывающую способность сортировочных горок. В этих системах также широко используется микроэлектронная техника. Отечественная комплексная система горочной автоматики КГМ (комплекс горочный микропроцессорный) разработана в Ростовском институте инженеров железнодорожного транспорта.

1. Эксплуатационная часть

1.1 Осигнализование станции (однониточный план)

станция стрелка реле светофор маршрутизация

Дальность расположения стрелок и светофоров от поста релейной централизации определяется их ординатами, значения которых используются при расчете кабельных сетей. Ординаты позволяют найти длины приемо-отправочных путей и сравнить их с заданной полезной длиной.

Расстановка поездных и маневровых светофоров в каждом конкретном случае определяется технологическим процессом работы станции. Этот процесс включает в себя операции по установлению поездных маршрутов приема и отправления поездов, маневровых маршрутов, маршрутов надвига составов из парка приема на сортировочные горки и т. д.

На главном пути I п установлен выходной мачтовые светофор Н1 с пригласительным мигающим огнем. На боковом пути 5 п по которому осуществляется безостановочный пропуск поездов со скоростью более 50 км/ч, также установлены выходные мачтовые светофоры с пригласительным мигающим огнем Н5. Мачтовыми светофорами являются входные светофоры Ч и ЧД, которые устанавливаются через воздушный промежуток контактной сети на расстоянии не менее 300 м от первого стрелочного перевода, так как станция расположена на участке с электротягой.

Такая установка входных светофоров обеспечивает исключение перекрытия токоприемником электровоза перегонной и станционной контактной сети и подачи питания в станционные провода с перегона при производстве работ на станционной контактной сети с отключением ее от источников питания.

Для выполнения маневровой работы на приемо-отправочных путях имеется маневровый светофор М22 и маневровые показания выходных светофоров. Маневровые светофоры M4 и М6 с бесстрелочных участков и М2, М8 из тупиков служат для разрешения входа из нецентрализованной зоны станции в централизованную. Наиболее характерным условием для расстановки маневровых светофоров в стрелочной зоне станции является выполнение маневровых передвижений с меньшими перепробегами и меньшей затратой времени на каждый маневровый рейс, для чего производится деление сложных маневровых маршрутов.

Маневровые светофоры М12, М16, М20 и М24 обеспечивают деление длинных и сложных маршрутов в направлении приема, а М10, M14, М18 и М22 - в направлении перегона.

Изолирующие стыки устанавливаются в створе со светофорами. Допускается сдвижка этих стыков у входных светофоров в обе стороны не более 2 м; у всех остальных светофоров, кроме выходных и маневровых для выезда с путей, до 10,5 м по направлению и до 2 м против направления движения. При маневровых передвижениях по замкнутым маршрутам изолирующие стыки устанавливаются у конца рамных рельсов стрелок (4,3 м) со стороны их остряков.

Для определения ординат стрелок и светофоров необходимо знать полезную длину наиболее короткого приемо-отправочного пути станции - 1250 м. Ордината 625 м закрепляется за светофором Ч5.

1.2 Маршрутизация передвижений на станции

В целях обеспечения безопасности движения поездов на станции все поездные и маневровые передвижения производят маршрутизированным порядком.

В централизацию включено большое число поездных и маневровых маршрутов, что требует лучшего использования путевого развития с возможностью большого числа одновременных передвижений в стрелочных горловинах станции. При разработке маршрутизации станции за основу принимают элементарный маршрут, представляющий собой стрелочный изолированный участок, в который входят одна, две, три стрелки или бесстрелочный участок в горловине станции.

На каждый элементарный маршрут предусматривается релейная аппаратура, позволяющая контролировать, замыкать и размыкать его, включать в схемы полных маршрутов данной горловины станции. Такой принцип маршрутизации дает возможность из элементарных маршрутов составить все поездные и маневровые маршруты любой сложности и конфигурации и полностью использовать путевое развитие станции. Используя вариантные маршруты, можно, не прерывая движения на время ремонтных работ, занятых участков пути или стрелок, производить поездные и маневровые передвижения в обход возникающих препятствий в горловине станции. После продвижения поезда по маршруту происходит его автоматическое размыкание. Для ускорения размыкания сложные маршруты, составленные из элементарных, размыкаются по частям (секционное размыкание). Для организации поездной работы расстановку входных и выходных светофоров делают в зависимости от специализации путей станции. Расстановку маневровых светофоров для правильной организации маневровых передвижений делают с учетом технологического процесса.

Началом маршрута приема является входной светофор, концом - светофор в конце приемо-отправочного пути; начало маршрута отправления является выходной светофор, концом - граница станции; началом маневрового маршрута является маневровый светофор, концом - первый попутный маневровый светофор, станционный путь, вытяжка, тупик или последний встречный светофор с бесстрелочного участка.

Враждебные маршруты, не исключающиеся положением, следующие: маршруты приема на один и тот же путь с разных концов станции (лобовые); встречные маршруты приема и маневров на один и тот же путь; поездные маршруты (приема, отправления и передачи) и маневровые маршруты как попутные, так и встречные в любых сочетаниях, если в их состав входят одни и те же стрелки в одинаковых положениях; встречные маневровые маршруты на один и тот же участок пути в горловине станции независимо от длины его участка; поездные и маневровые маршруты с передачей стрелок на местное управление, совместимые по положению стрелок; маршруты приема на путь с местным управлением стрелками в противоположной горловине станции, допускающим выход на путь приема.

1.3 Полная изоляция путей и стрелочных секций станции (двухниточный план)

На двухниточном плане в отличие от однониточного плана стрелки и пути станции имеют двухниточное изображение. На двухниточном плане для четной горловины станции при электротяге на переменном токе изображены стрелочные электроприводы, светофоры с расцветкой сигнальных огней, релейный шкаф входного светофора Ч, изолирующие стыки на обеих рельсовых нитях, стрелочные и электротяговые соединители, путевые дроссель-трансформаторы, трансформаторные ящики, разветвительные муфты, трасса кабеля и пост релейной централизации для ввода кабеля от объектов централизации.

На основании схематического плана станции с расстановкой изолирующих стыков для образования разветвлённых и неразветвлённых рельсовых цепей составляют двухниточный план изоляции станционных путей. На этот план переносят изолирующие стыки с однониточного плана и показывают размещение путевого оборудования рельсовых цепей.

После расстановки изолирующих стыков образовались следующие стрелочные секции: 14-18СП, 12-2СП, 8-12СП, 10-30СП, 32АСП, 32БСП, 26АСП, 26БСП, 28-30СП; путевые секции: ІІ п, І п, 3 п, 5 п, 4 п, 6 п; а также ЧП (прием четного поезда по правильному пути), ЧДП (прием по неправильному пути). Условную плюсовую рельсовую нить каждой рельсовой цепи изображают утолщённой, минусовую - тонкой. В однониточных рельсовых цепях при электрической тяге утолщённой показывают рельсовую нить, по которой пропускают тяговый ток, на стрелочных переводах. Его, как правило, пропускают через крестовину стрелки, на этой схеме изображают все двухниточные рельсовые цепи, объединяющие дроссельные перемычки и тяговые междупутные соединители, образующие контуры прохождения тягового тока. Правильность расстановки изолирующих стыков проверяют, используя метод замкнутых контуров.

2. Техническая часть

2.1 Функциональная схема расстановки блоков

В БМРЦ применяется маршрутный принцип управления стрелками и сигналами, при котором маршрут любой сложности и протяженности устанавливается последовательным нажатием на пульте кнопок начала и конца маршрута. При этом автоматически переводятся и замыкаются стрелки маршрута и открывается соответствующий светофор с проверкой всех условий, обеспечивающих безопасность движения.

Размыкается маршрут посекционно, по мере освобождения движущимся поездом изолированных участков.

Схемы маршрутного набора, фиксирующие действия ДСП на пульте управления и обеспечивающие в соответствии с ними перевод стрелок, собираются из малых блоков, каждый из которых может вмещать до шести кодовых реле типа КДР. Схемы исполнительной группы, осуществляющие контроль состояния путевых элементов ЭЦ, замыкание маршрутов, включение светофорных огней и размыкание маршрутов, монтируются с использованием больших и малых блоков, которые могут содержать соответственно до девяти или трех реле первого класса надежности типа НМ.

Блоки маршрутного набора и исполнительной группы реле устанавливаются совместно на типовых стативах, каждый из которых монтируется в заводских условиях по индивидуальным схемам, зависящим от особенностей конкретной станции. Число и порядок размещения блоков на стативах определяются общей функциональной схемой, воспроизводящей план станции с путевыми элементами ЭЦ и определяющей взаимные связи схем маршрутного набора и исполнительной группы реле.

В проекте используются следующие блоки маршрутного набора, которые управляют: НПМ - поездным или совмещенным светофором; НСС - стрелками съезда (спаренными стрелками). Блоки маршрутного набора соединяются между собой четырьмя электрическими цепями в соответствии с общей функциональной схемой и снабжаются соответствующими видами питания.

Установка любого маршрута завершается открытием светофора, что обеспечивают реле исполнительной группы. Блоки исполнительной группы: ВД - дополнительный к блокам BI - BII; применяется также для управления входным светофором при местном питании ламп; П - блок контроля состояния и отсутствия враждебных маршрутов на приемоотправочном пути; СП - блок контроля состояния, замыкания и размыкания стрелочной секции; УП - блок контроля состояния, замыкания и размыкания бесстрелочной секции (участка пути в горловине станции); С - блок контроля положения стрелки; МIII - маневрового светофора с участка пути в горловине станции (М3). Включение светофора должно происходить с проверкой ряда условий, обеспечивающих безопасность движения, поэтому все светофорные блоки соединяются шестью основными цепями с соответствующими блоками других путевых элементов ЭЦ.

2.2 Схема реле направлений

Дня определения категорий маршрутов и направлений движения применены реле направления, помещенные в блоке НН: ПР - приема; ОР -отправления; ПМР - маневровые по приему; ОМР - маневровые по отправлению; ВПМР, ВОМР - вспомогательные маневровые по приему и отправлению. Шины направлений для питания реле маршрутного набора при автоматическом управлении имеют следующие основные обозначения: Н (Ч) - нечетный (четный) поездной маршрут; НМ (ЧМ) - нечетный (четный) маневровый маршрут; Т-Ч, Т-Н, Т-ЧМ, Т-НМ - шины, питание с которых снимается при задании соответствующего поездного или маневрового маршрута тыловыми контактами реле направлений.

От нажатия кнопки начала поездного маршрута и возбуждения реле КНР этой кнопки включается соответствующее реле направления ПР (ОР), От нажатия кнопки начала маневрового маршрута через контакт КНР первоначально возбуждается вспомогательное маневровое реле направления, а через его контакт - основное реле направления.

При помощи вспомогательных реле при наборе вариантных маршрутов вжатие каждой кнопки можно включить кнопочное реле только при условии, если к моменту нажатия данной кнопки кнопочные реле двух нажатых кнопок предыдущей части маршрута уже обесточились. Такая зависимость осуществляется специальным включением шины СПБ-К, от которой получают питание кнопочные реле.

Фронтовыми контактами реле ПР (ПМР) и ВОМР от шины СПБ-К полюс СПБ отключается и снимается питание со всех кнопочных реле наборной группы. Питание будет отсутствовать до момента сброса кнопочных реле двух первых кнопок и реле направлений. После этого нажатием следующих двух кнопок вариантного маршрута можно продолжить набор данного маршрута.

Цепь каждого реле направления проходит через тыловые контакты трех остальных реле направлений для взаимного исключения их возбуждения. Реле направления остается под током до возбуждения всех стрелочных управляющих реле, входящих в устанавливаемый маршрут. Для этого после включения они получают дополнительную цепь питания через собственный контакт и контакты вспомогательных реле направлений.

Выключается реле направлений при обесточивании всех кнопочных реле набираемого маршрута. На каждый комплект реле направлений на табло устанавливается сигнальная ячейка со стрелками, сигнализирующая так же, как и при наборной группе неблочного типа. В цепь самоблокировки реле ПМР и ОМР включаются контакты реле КР кнопок управления одиночных промежуточных сигналов с той целью, чтобы при длительном нажатии той или иной кнопки после сброса всех кнопочных реле не произошло бы выключение реле направления.

2.3 Схема кнопочных реле

В типовых блоках для части примерной станции использованы реле: кнопочное КН и НКН; противоповторные ПП, ОП, ПМ; вспомогательное кнопочное маневровое ВКМ; вспомогательные кнопочные поездные ВК и ВП.

На выбранный участок пути приведена схема кнопочных реле блоков: НПМ для светофоров Н и МЗ (в блоке имеются реле: начальное НКН, которое включается нажатием кнопки НН входного светофора и фиксирует начало набора маршрута по этому светофору; КН для фиксации нажатия кнопки МЗ маневрового светофора).

В блоке НПМ на кнопку входного светофора устанавливается начальное кнопочное реле НКН, включаемое при нажатии поездных кнопок ННК и Ч1НК; на кнопку маневрового светофора - КН, срабатывающее при нажатии маневровых кнопок М1К и Ч1К.

После отпускания соответствующих кнопок включаются цепи самоблокировки реле КН и НКН и выключаются при размыкании тыловых контактов реле ПУ и МУ, находящихся в соседних блоках НСС, по первой цепи межблочных соединении.

2.4 Схема автоматических кнопочных реле

Автоматические кнопочные реле устанавливаются в блоках HMI и НМIIАП, т.е. в тех блоках, которые оказываются на стыках элементарных маршрутов. В описываемом мной проекте такие блоки отсутствуют. Реле предназначены для обеспечения автоматического перевода стрелок в маршрутах, содержащих два и более элементов, т.е. в маршрутах, которые, кроме начальной и конечной, имеют промежуточные кнопки. Схема АКН строится по плану станции с последовательным включением реле.

Питание в схему АКН подается через фронтовые контакты кнопочных реле КН и НКН, а также контакты реле ОП, МП, ВП, ВКМ и ВК в блоках, расположенных по границам маршрута.

Реле АКН, срабатывая, замыкает цепь включения кнопочных реле НКН и КН в промежуточных наборных блоках. Это приводит к включению вспомогательных промежуточных реле ВП в поездных маршрутах, а также в тех маневровых маршрутах, для которых данная промежуточная кнопка принадлежит маневровому светофору встречного направления движения. Если маневровый светофор - попутного направления, то в блоке промежуточной кнопки включаются противоповторные реле МП и вспомогательное конечное реле ВКМ. Этим достигается автоматизация установки нескольких попутных маневровых маршрутов.

2.5 Схема соответствия

Для проверки соответствия действительного положения стрелок и возбуждения управляющих стрелочных реле наборной группы в цепь возбуждения начального реле исполнительной группы включаются последовательно контакты управляющих реле ПУ, МУ и контрольных реле ПК, МК.

Начальное маршрутное реле в цепь соответствия подключается для определения начала маршрута контактом реле ПП (МУ), конец маршрута определяется контактом реле ВК (ВКМ).

В цепь питания начального реле Н также вводится контакт замыкающего реле первого по ходу в маршруте изолированного участка для проверки свободности маршрута и для переключения начального реле на цепь самоблокировки.

Порядок включения реле Н при установке маршрута приёма на путь 1П следующий. После срабатывания реле ПП, ОП, ВК, ПУ (МУ) наборной группы и перевода стрелок по маршруту реле Н (ВД-62) включается в цепь соответствия, проходящую через фронтовые контакты реле 3 блока ВД-62(Н), ПП и ОП блока НПМ (Н, М3) и реле ВК блока НПМ.

Для проверки соответствия в цепь включены фронтовые контакты реле ПУ и ПК в блоках: НСС стрелок 2/4, 6/8; НСО стрелок 26 и 32.

При срабатывании реле Н формируются все цепи исполнительной группы, и после контроля правильности устанавливаемого маршрута производится его замыкание. При отпускании якоря реле З оно переключает реле Н на цепь самоблокировки, которая сохраняется до момента размыкания маршрута.

В блочной системе маршрутного набора при повреждении в схеме соответствия предусмотрен переход с маршрутного на вспомогательное управление стрелками и сигналами. При таком переходе начальные реле возбуждаются без проверки соответствия стрелок с задаваемым маршрутом через контакты реле КН начальных кнопок, включённых в цепь, от шин направлений ИН (ЧН) и ИНМ (ИЧМ).

Конечные маршрутные реле КМ исполнительной группы включаются через контакты реле ВКМ наборной группы. При нажатии кнопки конца маршрута включается реле ВКМ и КМ, после чего работают реле исполнительной группы и открывается светофор.

2.6 Схема контрольно-секционных реле

Для контроля секций, входящих в установленный маршрут, применяют контрольно-секционные реле КС. Схему реле КС строят по плану станции, она является общей для поездных и маневровых маршрутов и представляет цепь 1 полной схемы исполнительной группы. Реле КС устанавливают в блоках: УП и СП для выбора и контроля путевых и стрелочных секций, входящих в маршрут; П - по два на каждый путь для выключения исключающих реле, с помощью которых исключаются встречные лобовые маршруты; МI, МII, МIII, ВД - для полного контроля правильности установки всего маршрута в цепи сигнального реле и фиксации начавшегося движения по установленному маршруту. Кроме этого, на каждый подход станции на стативе открытого монтажа устанавливают общие контрольно-секционные реле ОКС.

В цепях реле КС осуществляется контроль: свободности путевых и стрелочных секций, входящих в маршрут (П, СП); положения стрелок (ПК, МК); отсутствия взреза стрелок, охранных стрелок, негабаритных участков, отсутствия двойного управления стрелками (ВЗ); отсутствия установленных враждебных маршрутов на приемо-отправочный путь с противоположной горловины (НИ или ЧИ); отсутствия отмены маршрута (тыловыми контактами реле Р).

Исключение враждебных маршрутов в своей горловине, а также маневровых совпадающих по положению стрелок осуществляется невозможностью одновременного возбуждения реле Н и КМ маршрутов разных категорий и направлений.

Встречные маршруты исключаются путем подачи полюса питания П в цепях реле КС всегда со стороны начала маршрута.

Возбуждение всех реле КС происходит при условии выполнения всех требований правильности установки маршрута. Реле КС в блоках СП, притягивая якоря, выключают маршрутные и замыкающие реле своих секций, чем осуществляется замыкание этих секций в маршруте; реле НКС (ЧКС) в блоке П выключает реле НИ, чем исключается установка встречного маршрута на данный путь станции; реле КС блока ВД, притягивая якорь, замыкает цепь самоблокировки, вследствие чего цепь 1 не размыкается при выключении и размыкании контакта реле ПП. Чтобы сохранить цепь самоблокировки реле КС при кратковременном размыкании ее контактами путевых реле (например, в момент переключения фидеров питания), питание П подается также через контакт сигнального реле НС, имеющего замедление на отпускание. В возбужденном состоянии реле КС остается до момента вступления поезда на первую секцию установленного маршрута.

2.7 Схема сигнальных реле

Схему сигнальных реле строят по плану станции и она представляет цепи 2 и 3 полной схемы исполнительной группы. Управление огнями входного светофора делается по схеме с центральным питанием. В связи с этим сигнальное реле устанавливают на стативе и включают в цепь 2 полной схемы через блок ВД.

Вспомогательные сигнальные реле входного светофора осуществляют выбор его показаний. Блоки выходных светофоров имеют по два основных сигнальных реле: поездное С и маневровое МС. В блоке ВI устанавливают дополнительное реле ЛС для выбора зеленого или желтого огня при открытии выходного светофора. Блоки маневровых светофоров имеют по одному сигнальному реле С для управления белым и синим огнями.

Включение сигнальных реле поездных маршрутов в цепь 2 общей схемы производится контактами начальных реле; маневровых маршрутов - контактами начальных и конечных маневровых реле. В цепях сигнальных реле поездных маршрутов со стороны начала маршрута подается полюс М, конца маршрута - полюс П; маневровых маршрутов - со стороны начала маршрута - полюс П, конца - полюс М.

В схеме сигнального реле контролируется свободность приемного пути (П); положение стрелок (ПК, МК); отсутствие взреза ходовых и охранных стрелок (ВЗ); свободность негабаритных участков; отсутствие искусственной разделки маршрута (РИ); замыкание секций маршрута (тыловыми контактами маршрутных реле 1М, 2М); правильность установленного маршрута фронтовым контактом реле КС, помещенного в сигнальном блоке; отсутствие встречных лобовых маршрутов (тыловые контакты реле НИ, ЧИ); свободность первого участка удаления, наличие в аппарате управления ключа-жезла; правильность установленного направления движения на однопутном перегоне.

При установке маршрута цепь 2 включения сигнального реле образуется после замыкания всех секций маршрута.

В полной цепи тыловыми контактами реле ИП и СП проверяется состояние участка приближения перед светофором и стрелочного участка за светофором. Маневровый светофор закрывается при полном проследовании состава и освобождения участка приближения, когда происходит возбуждение реле ИП. Тыловым контактом реле ИП выключается сигнальное реле, и светофор закрывается.

2.8 Схема маршрутных и замыкающих реле

Замыкание путевых и стрелочных секций, входящих в маршруты, осуществляют маршрутные 1М, 2М и замыкающие реле З. В блоках типов СП и УП устанавливают по два маршрутных реле 1М и 2М. Для осуществления непосредственного замыкания стрелок в блоке СП устанавливают замыкающие реле З, которые являются прямыми повторителями реле 1М и 2М. В блоках ВД входных и выходных светофоров также установлены реле З, которые являются повторителями реле З секций, расположенных первыми за светофором.

Маршрутные реле имеют две обмотки: одну (верхнюю) включают в цепи 3, 4 и 5 общей схемы, построенные по плану станции; другую (нижнюю) - в цепь самоблокировки, по которой маршрутное реле нормально возбуждено, и секцию не замыкает. Схемы реле 1М и 2М полностью симметричны и рассчитаны для работы при двустороннем движении по данной секции. В зависимости от направления движения меняется последовательность срабатывания маршрутных реле.

При установке маршрута с момента возбуждения реле КС тыловыми контактами этих реле полностью выключаются маршрутные реле путевых и стрелочных секций, входящих в маршрут. Маршрутные реле выключают замыкающие реле и происходит замыкание маршрута. При движении поезда по секциям маршрута происходит включение маршрутных реле и секционное размыкание маршрута.

2.9 Схема реле разделки

Отмена маршрутов в системе БМРЦ выполняется с выдержкой времени, зависящей от вида замыкания маршрута. При предварительном замыкании или размыкании маршрута выдержка времени составляет 6 секунд, что защищает устройства ЭЦ от преждевременного размыкания при потере шунта на участке приближения. Окончательно замкнутый поездной маршрут размыкается с выдержкой времени 3 минуты 15 секунд, а окончательно замкнутый маневровый маршрут - с выдержкой времени 75 секунд.

Вид замыкания маршрута определяет состояние реле извещения приближения ИП в сигнальных блоках исполнительной группы. Если маршрут по данному светофору не задан, то соответствующее ему реле ИП находится под током по цепи самоблокировки через тыловой контакт сигнального реле независимо от состояния участка приближения. При открытии светофора и свободном участке приближения, реле ИП продолжает получать питание по второй цепи самоблокировки через фронтовой контакт путевого реле участка перед светофором (предварительное замыкание) и выключается при занятии этого участка (окончательное замыкание). В маршрутах отправления при сквозном пропуске для удлинения участка приближения реле ИП получает питание через контакт реле НКС, поэтому выключение реле ИП происходит при вступлении поезда за входной светофор Н.

При отмене неиспользованного маршрута на пульте управления нажимают групповую кнопку отмены ОГ, а затем начальную кнопку светофора, по которому установлен отменяемый маршрут. При нажатии кнопки ОГ включаются реле ОГ и ОН. Реле ОГ тыловым контактом подключает реле ОГ1 к проводу ВОГ и, следовательно, к контактам всех кнопочных реле, проверяя их выключенное состояние. Если кнопочные реле находятся без тока, то реле ОГ1 выключается, включая в провод ВОГ реле ВОГ. Одновременно на табло через тыловые контакты реле ВОГ и ОГ1 загорается мигающим красным светом лампа отмены маршрута.

Нажатием кнопки у светофора отменяемого маршрута вызывает переключение контактов кнопочного реле НКН или КН в цепи самоблокировки сигнального реле с полюса М (П) на полюс МГ (ПГ), напряжение с которого снято контактом реле ОН. Это вызывает выключение сигнального реле и закрытие светофора. Кроме того, кнопочное реле включает реле ВОГ, которое замыкает цепь реле ВОГ1. На табло лампа отмены маршрутов загорается непрерывным светом.

После замыкания тылового контакта сигнального реле в блоках ВД, МI, MII или MIII исполнительной группы включается реле отмены ОТ. Реле ОТ предназначено для включения комплектов выдержки времени и реле разделки Р при отмене маршрута. После выключения реле ОТ самоблокируется; выключается реле размыкания маршрута контактами КС, Н или НМ.

При отмене маршрута реле Р соединяются между собой последовательно, образуя цепь межблочных соединений в пределах отменяемого маршрута. В этой цепи контактами повторителей путевых реле в блоках СП и УП проверяется свободность отменяемого маршрута от подвижного состава. Включение реле Р в начале маршрута происходит через фронтовые контакты реле Н, НМ, ОТ и КС от шин выдержки времени ПОВ, ППВ и ПМВ. При отмене маршрутов отправления последовательно с реле Р включается реле ЧОРИ, что позволяет одновременно с маршрутом разомкнуть схему смены направления двусторонней автоблокировки. Реле Р, сработав, отключает контрольно-секционные реле КС и включают маршрутные реле М, которые включают замыкающее реле.

2.10 Расчет длины кабеля

Провода от стрелочных электроприводов, светофоров релейных и питающих трансформаторов группируются в разных кабелях. Расчет каждой кабельной сети сводится к определению необходимого сечения жил кабеля для включения того или иного прибора, находящегося на определенном расстоянии от поста. Так как кабелей марок СОБ и СБПБ имеют стандартный диаметр и сечение жил (1мм - диаметр и 0.78 мм? - сечение), то для получения различных сечений проводов, идущих к приборам, жилы кабеля дублируются. Вновь укладываемые кабели должны иметь эксплуатационный запас жил: кабель на 3-9 жил - одну запасную жилу; на 12-19 жил - две запасные жилы, на 21-48 жил - 3 запасные жилы. Кабели изготавливаются с числом жил 3, 4, 5, 7, 9, 12, 16, 30, 33, 42, 3?2, 4?2, 7?2, 10?2, 12?2, 14?2, 19?2, 24?2, 27?2, 30?2.

Кабель разделывается в универсальных конечных и проходных муфтах УМК-12 и УПМ-24;в трансформаторных и релейных ящиках ТЯ-1, ТЯ-11 и РЯ; в разветвительных муфтах типов СТ - стрелочных, С -сигнальных, Р - релейных, П - путевых на 4, 5 и 7 направлений.

Длина кабеля после выбора трассы для укладки магистральных кабелей и к приборам подсчитывается по следующей формуле:

L=(l + 6n + l₁+ l₃)·1,03 м,

где l - разность ординат между соединяемыми приборами или объектами;

n - число междупутий, которые кабель пересекает;

l₁ - расстояние от крайнего рельса до муфты или релейного шкафа, равное 3-5 м;

l₃ - длина кабеля на запас и разделку обоих концов;

1,03 - коэффициент, предусматривающий трехпроцентный запас кабеля на изгибы и повороты.

Кроме того при определении длины кабеля учитывается потребность кабеля для его ввода на пост ЭЦ - 25 м, а так же на расстоянии от поста централизации до оси крайнего пути - 35 м. При подсчете полной длины кабеля полученный результат округляется до цифры, кратной пяти.

2.11 Расчет сечения (жильности) кабеля к стрелкам

Потребное число жил кабеля к стрелке с учетом дублирования рабочих проводов и к зависимости от удаления стрелки от поста определяется последующей расчетной формуле:

l = ?Uкq/2lр,

где l - максимальная длина кабеля от поста, м;

?Uк - допустимое падение напряжения в кабеле, В;

q - cечение жилы кабеля, равное 0,78 мм?;

lр - рабочий ток элктродвигателя, а.

Для определения длины кабеля с учетом дублирования жил сначала находим сопротивление жилы кабеля:

Rк=p 1/q=rl,

где r - сопротивление кабеля при 20?С;

r=0,0234ом/м.

Если применить дублирование прямых и обратных проводов, то сопротивление проводов кабеля будет:

Rк=rl (1/nn+1/no) = rl((nn+no)/(nnno),

Где no - число жил обратного провода;

Nn - число жил прямого провода.

При допустимом падении напряжения в кабеле ?Uк сопротивление проводов кабеля можно определить:

Rк=?Uк/lр.

Следовательно,

?Uк/lр=rl((nn+no)/(nnno).

Найдем расчетную формулу для стрелочной кабельной сети:

I=(?Uк/Iр) ((nn+no)/(nnno).

Допустимое падение напряжение определяется по формуле:

?Uк=Uн-Un-lprc,

Где - Uн - напряжение рабочей батареи, в;

Un - номинальное напряжение на зажимах электродвигателя привода, в;

Rc - сопротивление соединительных проводов и переходное сопротивление контактов схемы включения стрелки (1,6 Ом - двухпроводной схемы; 0,8 Ом - девятипроводной схемы; 0,8 Ом - двух- и четырехприводной с магистральным питанием).

2.12 Расчет сечения (жильности) кабеля к светофорам и маршрутным указателям

Кабельная сеть светофоров рассчитывается по тем же формулам, что и кабельная сеть стрелок. Однако из-за небольших токов, проходящих по цепям контроля горения огней светофоров, практически дублирование жил не требуется и необходимое число жил кабеля для каждого светофора определяется по принципиальной схеме его включения. При этом учитывается, что лампы красного и лунно-белого огней входных светофоров питаются по смешанной системе от местного источника питания в виде аккумуляторной батареи, расположенной в батарейном шкафу (БШ) у светофора.

Для размещения контрольно огневых и управляющих реле у входного светофора также устанавливается релейный шкаф типа ШМ-3.Центральное питание светофоров осуществляется с поста ЭЦ переменным током 220В.

Сигнальные трансформаторы устанавливаются: у мачтовых светофоров - в светофорных шкафах; у карликовых - в самих головках светофоров. Обратные провода для разрешающего и запрещающего показаний поездных светофоров предусматриваются раздельные, а для маневровых - общие. Число жил к маршрутным указателям с лампами 25 Вт, 220 В определяется по специальным номограммам.

2.13 Расчет сечения (жильности) кабеля к питающим и релейным трансформаторам рельсовых цепей

Расчет кабельной сети релейных трансформаторов для рельсовых цепей переменного тока ведется при условии, что предельная длина сигнального кабеля между путевым реле и дроссель-трансформатором или релейным трансформатором, при которой не требуется дублирования жил, равна: для рельсовых цепей с малогабаритной аппаратурой - 1,5 км; для однониточных рельсовых цепей переменного тока с реле НРВ1-1000 или НВШ1-800-2 км; для двухниточных рельсовых цепей переменного тока 50Гц - 3км; для рельсовых цепей переменного тока 75(25)Гц в зависимости от типа рельсовой цепи - 1,5-3 км.

С целью уменьшения расхода релейного кабеля включение трансформаторов предусмотрено с применением групповых кабелей и установкой групповых разветвительных муфт или путевых ящиков. При группировке приборов трансформаторные ящики могут быть использованы как разветвительные муфты.

Питание к путевым трансформаторам подается по магистральному кабелю при напряжении 220В.

Аналитический расчет для примерной станции с двухниточными и однониточными рельсовыми цепями 50Гц производится исходя из следующих условий. С поста ЭЦ к муфте П-2 укладывается группой кабель. Согласно нормали РЦ50-08 дублирование жил кабеля между дроссель-трансформатором, установленном на посту, не требуется при длине кабеля до 3 км.

Расчет кабеля ведется на переменное сечение в зависимости от нагрузки и удаления от поста путевых трансформаторов.

Для расчета сечения жил питающего магистрального кабеля используется следующая формула:

q = 2?ial/57 ?Uк,

где q - сечение прямого и обратного проводов, мм?;

?iаl - cумма моментов тока;

?Uк - допустимое падение напряжения, равное 30 В.

Расчетные активные тока iа находится по нагрузочным кривым iа =?(l), приведенные в нормалях РЦ50, РЦ75 и РЦ25 для тех типов трансформаторов, которые применены на данной станции. Величины этих токов зависят от длины рельсовой цепи, питаемой данным трансформатором и типа самого трансформатора.

2.14 Расчет стоимости проектируемых устройств по укрупненным измерителям

При расчете стоимости проектируемых устройств учитывается стоимость строительства, приходящаяся на одну стрелку 1,8 млн. рублей, в том числе стоимость оборудования - 38%, устройств автоматической снегоочистки - 14%.

Данная горловина станции содержит 16 стрелок, следовательно, стоимость всего проектирования будет составлять 28,8 млн. рублей. Из всей стоимости проектирования сумма затрат на покупку оборудования будет составлять 11,944 млн. рублей (38%); сумма затрат на покупку устройств автоматической снегоочистки составит 4,032 млн. рублей (14%). Оставшиеся 12,824 млн. рублей (48%) потребуется на строительство.

Список литературы

1. Казаков А.А., Бубнов В.Д., Казаков Е.А. Станционные устройства автоматики. - М.: Транспорт, 1990.

2. Сапожников В.В. и др. Станционные системы автоматики. - М.: Транспорт, 2000.

3. Петров А.Ф., Цейко Л.П., Ивенский И.М. Схемы электрической централизации промежуточных станций. - М.: Транспорт, 1987.

4. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации ЦРБ-756, 2000.

5. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации ЦРБ-757, 2000.

6. Инструкция по техническому обслуживанию устройств СЦБ ЦШ-720.

Размещено на Allbest.ru