Формирование однопутного участка железной дороги с устройствами автоматики и телемеханики с числовой кодовой автоблокировкой

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В настоящее время на сети дорог находятся в эксплуатации две основные системы автоблокировки. На участках с автономной тягой применяется автоблокировка с импульсными рельсовыми цепями постоянного тока. На линиях с электротягой применяется кодовая автоблокировка с рельсовыми цепями переменного тока частотой 50 Гц на участках с электротягой постоянного тока и 25 или 50 Гц на линиях с электротягой переменного тока.

С введением скоростного движения появились новые требования к обеспечению безопасности движения поездов, необходимости сокращения эксплуатационных расходов на техническое обслуживание, повышению надежности работы устройств которые обусловили создание новой элементной базы, новых систем автоблокировки. При разработке новых систем учитывались недостатки существующих систем автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации, такие как: ненадежность и неустойчивость работы рельсовой цепи из-за низкого сопротивления балласта; усложнение работы рельсовой цепи из-за необходимости канализации тягового тока с подключением дроссель-трансформаторов и возникновения опасных и мешающих влияний тягового тока; децентрализованное размещение аппаратуры; возможность проезда запрещающего показания светофора, и другие. Созданы новые системы такие как многозначная АЛСН, система автоматического управления тормозами САУТ.

Новые системы строятся на новой элементной базе с применением интегральных микросхем и тональных рельсовых цепей. Автоблокировка с тональными рельсовыми цепями имеет высокую надежность, высокий коэффициент возврата путевого приемника, высокую помехозащищенность и защищенность от влияний тягового тока.

В местах пересечения в одном уровне железных и автомобильных дорог сооружают железнодорожные переезды. Для обеспечения безопасности движения поездов и автотранспорта переезды оборудуют ограждающими устройствами для создания условий беспрепятственного движения поездов и исключения столкновения поезда с транспортными средствами, следующими по автомобильной дороге. В зависимости от интенсивности движения на переездах применяют ограждающие устройства в виде автоматической светофорной сигнализации; автоматической переездной сигнализации с автоматическими шлагбаумами; автоматической или неавтоматической оповестительной сигнализации с неавтоматическими (механическими с ручным или электрическим с дистанционным управлением) шлагбаумами.

Железнодорожные переезды, оборудованные устройствами автоматической светофорной сигнализации могут быть охраняемые (обслуживаемые дежурным по переезду) и неохраняемые (без дежурного по переезду).

В соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации автоматическая переездная сигнализация должна обеспечивать подачу сигнала остановки в сторону автомобильной дороги, а автоматические шлагбаумы - принимать закрытое положение за время, необходимое для заблаговременного освобождения переезда транспортными средствами до подхода поезда к переезду. Необходимо, чтобы автоматическая светофорная сигнализация продолжала действовать, а автоматические шлагбаумы оставались в закрытом положении до полного освобождения переезда поездом. Для ограждения переезда по обе стороны переезда на расстоянии не менее 6 м от крайнего рельса устанавливают переездные светофоры. При автоматической переездной сигнализации с автоматическими шлагбаумами переездные светофоры совмещают с автошлагбаумами, которые устанавливают на расстоянии не менее 6 м от крайнего рельса при длине бруса 4 м или на расстоянии не менее 8 и 10 м при длине бруса 6 и 8 м соответственно.

Автоматическая или неавтоматическая оповестительная сигнализация служит для подачи дежурному по переезду звукового и оптического сигналов о приближении поезда. Заградительную сигнализацию применяют для подачи сигнала остановки поезда в случае аварийной ситуации на переезде. Чтобы своевременно закрыть переезд при приближении поезда, устанавливаются участки приближения, оборудованные рельсовыми цепями.

Основными путями развития автоматической переездной сигнализации является полное и своевременное обеспечение безопасности движения поездов и автомобильного транспорта. Надежным средством обеспечения безопасности движения на переезде является внедрение устройств заграждения переезда, с помощью которого перекрывается проезжая часть для автомобилей (автошлагбаумами и устройствами заграждения переезда). Вторым более надежным средством обеспечения безопасности движения поездов является строительство автомобильной и железной дороги на разных уровнях.

1. Эксплуатационная часть

1.1 Характеристика участка

В данном дипломном проекте представлен однопутный участок железной дороги с устройствами автоматики и телемеханики с числовой кодовой автоблокировкой. Кодовой автоблокировкой оборудована большая часть железных дорог Российской Федерации. Она служит для обеспечения безопасности движения поездов и обеспечения необходимой пропускной способности на данном перегоне. Трёхзначная числовая кодовая автоблокировка используется с кодовыми рельсовыми цепями частотой 25 Гц. При трёхзначной блокировке поезда следуют на зелёный огонь и разграничены тремя блок - участками. Интервал времени между поездами 8-10 минут и менее, при скорости движения поездов до 100 км/ч. Кодовая автоблокировка по сравнению с другими системами имеет ряд преимуществ: для связи проходных светофоров не требуется линейные провода, а используются кодовые рельсовые цепи, которые не только осуществляют связь между путевыми светофорами, но и передают их показания на локомотивы, оборудованные АЛСН. В данной автоблокировке заложены устройства для диспетчерского контроля за движением поездов, так же автоматическая переездная сигнализация и автошлагбаумы. Так как на данном участке применяется электротяга, то применение рельсовых цепей переменного тока частотой 25 Гц, делает их достаточно защищёнными от действия тягового тока.

Исходные данные:

Участок пути - однопутный

Вид тяги поездов - электротяга

Тип сигнализации -трехзначная

Тип рельсовых цепей:

- на перегоне - переменного тока 25 Гц

- на станции - ДСШ - 13

Сигнальная линия - кабельная

ЭЦ на прилегающей станции - БМРЦ

1.2 Системы регулирования движения поездов на перегоне

Системы регулирования движения поездов позволяют максимизировать пропускную способность участков при существующих эксплуатационных условиях. При движении поездов должны быть установлены допустимые интервалы их безопасного следования в попутном направлении и исключена возможность встречного движения поездов по одному и тому же пути. Для интервального регулирования движения поездов служат перегонные устройства сигнализации, централизации, блокировки и связи. Эти системы автоматики и телемеханики одновременно обеспечивают безопасность движения поездов и необходимую пропускную способность.

Основными средствами интервального регулирования движением поездов в настоящее время являются:

- полуавтоматическая блокировка (ПАБ);

- автоматическая блокировка (АБ);

- автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС).

Способ заключается в том, что перегон делят на блок-участки, оборудованные рельсовыми цепями и/или счетчиками осей для контроля свободности пути, ограждаемые путевыми светофорами, и управляют огнями светофоров в зависимости от количества свободных блок-участков перед идущим поездом, а также применяют диагностику всех устройств с регистрацией отказов. На границах перегона устанавливают счетчики осей, контролирующие свободность перегона, а станции, ограничивающие перегон, оборудуют устройствами полуавтоматической блокировки и устройствами включения запрещающего сигнала на проходных светофорах для остановки неуправляемого поезда. При ложной занятости одного или нескольких блок-участков смену направления движения осуществляют по показаниям счетчиков осей, контролирующих состояние перегона, а в случае закрытия автоблокировки по причине неисправности используют устройства полуавтоматической блокировки. Известен способ интервального регулирования движения поездов, реализуемый системой АБ, заключающийся в том, что перегон делят на блок-участки, оборудованные рельсовыми цепями для контроля свободности пути, ограждаемые путевыми светофорами, и управляют огнями светофоров в зависимости от количества свободных блок-участков перед идущим поездом. Этот способ реализован в импульсно-проводной, кодовой и других типах АБ, использующих различные технические средства. Его недостатками является низкая надежность и помехоустойчивость. Известен также способ интервального регулирования движения поездов реализуемый системами полуавтоматической блокировки (ПАБ), при котором дежурные соседних станций при приеме и отправлении поездов обмениваются друг с другом блокировочными сигналами "Прибытие поезда в полном составе" и "Согласие на отправление поезда", которые фиксируются и используются устройствами ПАБ таким образом, что открытие выходного сигнала и отправление поезда невозможно без подтверждения соседней станцией согласия на прием поезда и подтверждения прибытия предыдущего поезда в полном составе. Его недостатком является невысокая пропускная способность, так как при данном способе одновременно на перегоне может находиться только один поезд, пакетное движение поездов невозможно. Аналогичен ему с точки зрения пропускной способности так называемый "телефонный" способ интервального регулирования движения поездов, при котором управление движением осуществляется по телефону, отсутствуют какие-либо технические средства контроля поездного положения, а безопасность движения целиком зависит от малонадежного человеческого фактора. Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа способ интервального регулирования движения поездов, реализованный в системе АБТЦ-М, в котором дополнительно к известному способу рельсовые цепи для контроля свободности блок-участков могут использоваться совместно со счетчиками осей, а также применяется диагностика всех устройств с регистрацией отказов. Это позволяет повысить надежность и сократить время устранения неисправностей. Недостатком этого способа является необходимость, в случае закрытия АБ по причине неисправностей, использовать телефонный способ интервального регулирования движением поездов, при котором отсутствует технический контроль поездного положения, а безопасность движения целиком зависит от малонадежного человеческого фактора. Кроме того, в случае потери машинистом способности управлять поездом данный способ не позволяет остановить неуправляемый поезд. Другим существенным недостатком данного способа является необходимость использования вспомогательного режима смены направления движения при ложной занятости одного или нескольких блок-участков и, следовательно, отсутствии технического контроля свободности перегона, что создает угрозу безопасности движения.

1.3 Обоснование необходимости внедрения устройств автоблокировки

Автоблокировка в комплексе с АЛСН позволяет организовать движение поездов попутного следования с малыми интервалами и значительно повысить пропускную способность железнодорожных линий, обеспечить высокую безопасность следования поездов по перегонам и станциям. При автоблокировке за счет сокращения потерь времени при обгоне поездов на станциях возрастает участковая скорость движения поездов, повышается производительность труда эксплуатационных работников, сокращаются эксплуатационные расходы. На участках с автономной тягой, где применяется автоблокировка постоянного тока, вместо электрических рельсовых цепей с непрерывным питанием используются рельсовые цепи с импульсным питанием. Это позволило увеличить длину рельсовой цепи до 2600 м. Применение импульсного питания исключает опасные отказы при попадании блуждающих токов в рельсовую цепь и повышает надежность автоблокировки. На участках с электрической тягой постоянного тока нашли применение рельсовые цепи переменного тока частотой 50 Гц, а на участках с электрической тягой переменного тока -- рельсовые цепи переменного тока частотой 25 Гц. Все рельсовые цепи переменного тока, как правило, получают не непрерывное, а кодовое питание. Использование числового кода позволило создать беспроводную автоблокировку, в которой каналом связи между светофорами служит рельсовая цепь. Единое кодирование автоблокировки и АЛСН значительно упростило комплексную систему интервального регулирования движения поездов. Кодовое питание повысило надежность рельсовых цепей, так как позволило осуществить их защиту от опасных влияний гармоник тягового тока.

Аппаратура автоблокировки осуществляет автоматическое переключение огней путевых светофоров под действием движущегося поезда. Сигнальные показания каждого путевого светофора указывают машинисту поезда, приближающегося к данному светофору, координаты впереди идущего поезда. Красный огонь светофора означает, что первый за светофором блок-участок занят и нужно остановить поезд перед данным светофором; желтый огонь -- первый блок-участок свободен, а следующий за ним занят, после проезда светофора с желтым огнем нужно снизить скорость, чтобы остановить поезд у следующего светофора с красным огнем; зеленый огонь -- впереди свободны не менее двух блок-участков, разрешается движение с полной установленной скоростью. Устройства автоблокировки контролируют целость рельсового пути. В случае повреждения пути (лопнул или изъят рельс) на путевом светофоре, ограждающем блок-участок с поврежденным рельсом, включается красный огонь, требующий остановки поезда. При плохой видимости сигналов путевых светофоров на участках с автоблокировкой возможны проезды закрытых путевых светофоров и нарушение безопасности движения поездов. В целях повышения безопасности совместно с автоблокировкой используют автоматическую локомотивную сигнализацию (АЛСН) числового или частотного кода. Устройствами АЛСН показание путевого светофора, к которому приближается поезд, автоматически через рельсовую цепь передается в кабину машиниста и на локомотивном светофоре ЛС загорается сигнальный огонь, повторяющий показание путевого светофора, к которому приближается поезд. Устройства АЛСН работают не только на перегонах, но и при прохождении поезда по главному и боковым путям станции. В кабине машиниста на ЛС появляется сигнальный огонь, повторяющий показания входного и выходного светофоров станции.

2. Техническая часть

2.1 Обоснование проектируемой системы автоблокировки

При разработке проекта следует учитывать, что характер устройств АБ определяется следующими условиями:

1. Система сигнализации;

2. Конструкция светофоров;

3. Род тяги на участке;

Для организации двухстороннего движения применяются двухпроводные схемы смены направления движения, приборы рельсовых цепей не переключаются в зависимости от установленного направления движения. Однопутная кодовая автоблокировка с числовым кодом применяется как типовая на участках с надежным электроснабжением. Она имеет следующие особенности:

- питание всех устройств осуществляется переменным током;

- применяются только импульсные рельсовые цепи с путевыми реле на входном конце рельсовой цепи;

- увязка сигнальных показаний смежных попутных светофоров осуществляется с помощью кодовых сигналов;

- наличие устройств контроля за движением поездов.

На проектируемом участке автоблокировки применяется рельсовая цепь переменного тока частотой 25 Гц. С автономной переменного тока рельсовые цепи на перегонах питаются переменным током промышленной частоты 50 Гц, поэтому на данном участке применяем трёхзначную числовую кодовую автоблокировку переменного тока частотой 25 Гц. При данной автоблокировке применяются кодовые рельсовые цепи частотой 25 Гц. Питание осуществляется от высоковольтной линии автоблокировки импульсами переменного тока частотой 25 Гц. Датчиками кодов являются трансмиттера типов КПТШ-5 и КПТШ-7, чередующие в смежных рельсовых цепях. Длина рельсовых цепей не должна превышать 26 км. С целью исключения ситуаций, создающих угрозу безопасности движения поездов, в схеме дешифратора предусмотрен контроль короткого замыкания изолирующих стыков между сменными рельсовыми цепями. Основная идея этого контроля основана на том, что сигнальные реле могут получать питание только при совпадении импульсов в своей рельсовой цепи с интервалом в соседней, что обеспечивает чередование трансмиттеров КПТШ-5 и КПТШ-7, которые имеют различные длительности кодовых циклов. Так же схемно решена защита от горения жёлтого огня светофора вместо красного, и зелёного вместо жёлтого. Коды также обеспечивают работу АЛСН. Используется четырёхпроводная схема смены направления. Диспетчерский контроль по проводам ДСН и ОДСН. Трёхзначная система автоблокировки несёт информацию: красный огонь светофора - следующий блок-участок занят, жёлтый огонь - впереди свободен один блок-участок, зелёный - два и более свободных блок-участков.

2.2 Требования ПТЭ к автоблокировке и характеристика проектируемой системы

К системам автоблокировки ПТЭ предъявляет следующие требования:

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

2. Устройства автоматической и полуавтоматической блокировки не должны допускать открытия выходного или проходного светофора до освобождения подвижным составом ограждаемого ими блок участка (межстанционного или межпостового перегона), а также самопроизвольного закрытия светофора в результате перехода с основного на резервное электроснабжение или наоборот.

На однопутных перегонах, оборудованных автоматической или полуавтоматической блокировкой, после открытия на станции выходного светофора должна быть исключена возможность открытия соседней станцией выходных и проходных светофоров для отправления поездов на этот же перегон в противоположном направлении. Такая же взаимозависимость сигналов должна быть на двухпутных и многопутных перегонах, оборудованных автоматической или полуавтоматической блокировкой для двустороннего движения по каждому пути. На оборудованных автоблокировкой однопутных участках с двухпутными вставками, а также на двухпутных и многопутных перегонах грузонапряженных линий, где движение по показаниям светофоров автоблокировки осуществляется в одном направлении, могут предусматриваться устройства, позволяющие в противоположном направлении (по неправильному пути) обеспечивать движение по сигналам локомотивных светофоров. Эти устройства, в зависимости от применяемых технических решений, действуют постоянно или включаются на период производства ремонтных, строительных и восстановительных работ.

3. При автоматической блокировке все светофоры должны автоматически принимать запрещающее показание при входе поезда на ограждаемые ими блок- участки, а также в случае нарушения целости рельсовых цепей этих участков.

4. На станциях, расположенных на участках, оборудованных путевой блокировкой, эти устройства должны иметь ключи-жезлы для хозяйственных поездов, а на станциях участков с полуавтоматической блокировкой, где применяется подталкивание поездов с возвращением подталкивающего локомотива, ключи-жезлы и для них.

На однопутных линиях, оборудованных автоматической блокировкой, а также на двухпутных перегонах с двусторонней автоблокировкой по каждому пути, на станциях, где производится маневровая работа с выходом маневрирующего состава за границу станции, устройства автоматической блокировки при необходимости дополняются связанными с ними маневровыми светофорами.

5. На станциях, расположенных на линиях, оборудованных автоматической и полуавтоматической блокировкой, должны быть устройства не допускающие открытия входного светофора при маршруте, установленном на занятый путь; обеспечивающие на аппарате управления контроль занятости путей и стрелок.

При полуавтоматической блокировке на станциях могут быть устройства, позволяющие: выключение контроля свободности стрелочных изолированных участков в маршруте отправления из-за их неисправности; повторное открытие закрывшегося выходного светофора, если поезд фактически его не проследовал обеспечивать автоматический контроль прибытия поезда в полном составе.

6. Автоматическая блокировка должна дополняться автоматической локомотивной сигнализацией и устройствами диспетчерского контроля, а полуавтоматическая блокировка автоматической локомотивной сигнализацией.

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

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

Перегоны, как правило, должны быть оборудованы путевой блокировкой, а на отдельных участка - автоматической локомотивной сигнализацией, применяемой как самостоятельное средство сигнализации и связи, при которой движение поездов на перегоне в обоих направлениях осуществляется по сигналам локомотивных светофоров. Устройства автоматической блокировки не должны допускать открытия выходного или проходного светофора до освобождения подвижным составом ограждаемого ими блок-участка, а также самопроизвольного закрытия светофора в результате перехода с основного на резервное электроснабжение или наоборот. На оборудованных автоблокировкой однопутных участках с двухпутными вставками, а также на двухпутных и многопутных перегонах грузонапряжённых линий, где движение по показаниям светофоров автоблокировки осуществляется в одном направлении, могут предусматриваться устройства, позволяющие в противоположном направлении обеспечивать движение по сигналам локомотивных светофоров. Эти устройства, в зависимости от применяемых технических решений, действуют постоянно или включаются на период производства ремонтных, строительных и восстановительных работ. При автоматической блокировке все светофоры должны автоматически принимать запрещающее показание при входе поезда на ограждаемые ими блок-участки, а также в случае нарушения целости рельсовых цепей этих участков. На станциях, расположенных на участках, оборудованных путевой блокировкой, эти устройства должны иметь ключи-жезлы для хозяйственных поездов, а на станциях участков с полуавтоматической блокировкой, где применяется подталкивание поездов с возвращением подталкивающего локомотива, - ключи-жезлы и для них.

На однопутных линиях, оборудованных автоматической блокировкой, а также на двухпутных перегонах с двусторонней автоблокировкой по каждому пути, на станциях, где производится маневровая работа с выходом маневрирующего состава за границу станции, устройства автоматической блокировки при необходимости дополняются связанными с ними маневровыми светофорами. На станциях, расположенных на линиях, оборудованных автоматической и полуавтоматической блокировкой, должны быть устройства: не допускающие открытия входного светофора при маршруте, установленном на занятый путь; обеспечивающие на аппарате управления контроль занятости путей и стрелок. Автоматическая блокировка должна дополняться автоматической локомотивной сигнализацией и устройствами диспетчерского контроля, а полуавтоматическая блокировка - автоматической локомотивной сигнализацией. Устройства диспетчерского контроля за движением поездов на участках, оборудованных автоблокировкой, должны обеспечивать контроль установленного направления движения (на однопутных перегонах), занятости блок-участков, главных и приемоотправочных путей на промежуточных станциях, показаний входных и выходных светофоров. Вновь внедряемые системы диспетчерского контроля, кроме перечисленных в настоящем пункте требований, должны обеспечивать контроль технического состояния устройств СЦБ.

2.3 Путевой план перегона

На путевом плане перегона отображаются следующие элементы проектирования, на основании расстановки проходных светофоров на перегоне. Светофоры с указанием их номеров. У каждой сигнальной точки располагается релейный шкаф типа ШРУ-М (шкаф релейный универсальный модифицированный), а тип сигнальной точки определяется по типовым альбомам АБ-1-К-ЭТ-82 (двухпутная кодовая автоматическая блокировка с электрической тягой. В кодовой автоблокировке переменного тока питающие приборы располагаются на выходном конце импульсной рельсовой цепи, а релейные - на входном. Дроссель - трансформаторы применяются только на электрифицированных участках железных дорог и устанавливаются с внешней стороны колеи. На электрифицированных участках постоянного тока при однопутной автоблокировке на питающем и релейном конце кодовой рельсовой цепи устанавливается дроссель-трансформаторы типа ДТ-0,6. В кодовой автоблокировке с рельсовыми цепями переменного тока частотой 25 Гц. применяются кодовые путевые трансмиттеры типов КПТШ-515 и КПТШ-715. Типы кодовых путевых трансмиттеров в соседних сигнальных установках (в попутном направлении) чередуются с тем, чтобы в смежные цепи подавались кодовые импульсы от трансмиттеров разного типа. При расстановке кодовых трансмиттеров следует иметь в виду, что для контроля короткого замыкания изолирующих стыков между участками удаления и примыкающим к ним стрелочным участкам на двухпутных линиях при электротяге, кодирование участка удаления должно осуществляться трансмиттером типа КПТШ-715.

Жильность кабеля к светофорам подсчитывается по принципиальным схемам с учетом необходимого количества запасных жил (10% от числа рабочих жил). Жильность кабеля к рельсовым цепям определяется по сборникам нормалей рельсовых цепей. Для электрифицированных участков железных дорог при длине рельсовой цепи до 2600 м. релейные и питающие кабели длиной не более 15 м принимаются с числом жил 3х2, для участков с электрической тягой постоянного тока кабели к рельсовым цепям берутся трёхжильные с одной запасной жилой. Кабель, соединяющий батарейные шкаф с релейным шкафом, предназначен для подачи переменного тока в батарейный шкаф и постоянного из батарейного шкафа в релейный шкаф. Каждый провод, идущий от путевой или сигнальной батареи, состоит из трёх жил. Провода переменного тока ПХ и ОХ имеют по одной жиле (не дублируются). Кабельный ящик, условно изображаемый на путевом плане кружком, служит для того, чтобы провода от высоковольтно-сигнальной линии автоблокировки подвести к релейному шкафу. Кабельные ящики, подводящие к РШ сигнальные провода, применяются КЯ-10, КЯ-16 и КЯ-24. Цифры внутри кружочка, условно изображающего кабельный ящик, указывают количество клемм, к которым подведены только сигнальные провода.

Сигнальные провода имеют следующее значение:

ДСН, ОДСН - провода для включения реле двойного снижения напряжения на лампах перегонных светофоров, для работы устройств диспетчерского контроля типа ЧДК, во время производства ремонтных работ и движения поездов по неправильному пути они используются для смены направления движения;

ЗС, ОЗС - провода для управления дополнительными показаниями предвходного светофора и контроля состояния второго участка приближения;

И, ОИ - провода для включения известительного реле второго участка приближения;

К, ОК - провода контроля перегона четырехпроводной схемы смены направления на однопутном участке.

Высоковольтная линия автоматической блокировки предназначается для питания устройств на перегоне. Кабель, соединяющий на переезде релейный шкаф с батарейным, предназначается для подачи переменного тока в батарейный шкаф и постоянного тока из батарейного в релейный шкаф. Кабельный ящик служит для того, чтобы провода от высоковольтно-сигнальной линии автоблокировки подвести к релейному шкафу. Кабельный ящик типа КЯ - 6 устанавливается на выносной опоре, для завода кабеля в релейный шкаф от трансформатора ОМ, сделано это для улучшения условий эксплуатации высоковольтных трансформаторов, для перехода в кабель питающих проводов ПХ и ОХ от высоковольтной линии автоблокировки. Кабель на путевом плане перегона условно изображают в виде сплошной линии. Каждый провод (жила) в кабеле имеет свое назначение. Жильность кабеля, идущего к светофору подсчитывается по принципиальной схеме из альбома однопутной кодовой автоблокировки переменного тока 25 и 50 Гц с электрической тягой (типа АБ-1-К-25-50-ЭТ-82). С учетом необходимого количества запасных жил, 10 % от общего числа. Жильность кабеля, идущего от релейного шкафа к дроссель-трансформатору, определяется двумя питающими и одной запасной жилой, а также указывается длина кабеля от кабельного ящика до релейных шкафов, а так же число задействованных жил. Кодовый путевой трансмиттер штепсельный, типа КПТШ 515 (715), предназначен для образования кодовых сигналов, используемых в АПСН и ЧКАБ. Тип КПТШ записывается в релейном шкафу на путевом плане перегона слева в нижнем углу прямоугольника (условно обозначение релейного шкафа), устанавливается с чередованием на каждой сигнальной точке, с тем, чтобы в смежные рельсовые цепи подавались разные импульсы кодов. Дроссель-трансформаторы типа ДТ-0,2-500 необходим для прохода тягового тока в обход изолирующих стыков, и согласование сопротивлений аппаратуры рельсовой цепи. Светофоры на перегоне трехзначные линзовые имеют свой порядковый номер в зависимости от направления расположения. У дроссель - трансформаторов первые цифры в обозначении указывают его полное сопротивление переменному сигнальному току (0,2), а вторые - значение номинального тягового тока, на пропускание которого рассчитана основная обмотка (500 А). Дополнительная обмотка имеет несколько выводов, что позволяет устанавливать различные коэффициенты трансформации 17 или 40.

2.4 Расчет участка приближения к переезду

Чтобы своевременно закрывать переезд при приближении к нему поезда рассчитывают длину участка приближения.

Время необходимое машине для проследования переезда:

Т₁ = (L_п + L_р + L_с) / V_р (1)

где L_п - длина переезда, определяемая расстоянием от переездного светофора наиболее удаленного от крайнего рельса, L_п = 30 м.

L_р - расчетная длина автотранспортного средства, L_р = 24 м.

L_p - расстояние от места остановки автомобиля до переездного светофора, L_p = 5 м.

V_р-расчетная скорость движения автомобиля через переезд, V_р = 2,2 м/с (8 км/ч)

Т₁ = (30 + 24 + 5 + 2,5) / 2,2 = 28 с,

Время Т_c определяют по формуле:

Т_с = T₁+T₂+T₃ (2)

где Т₁ - время, необходимое автомобилю для проследования переезда, Т₁ =28 с;

Т₂ - время срабатывания аппаратуры, Т₂ = 4 с;

Т₃ - гарантийный запас времени, Т₃ = 10с.

Т_с = 28 + 4 + 10 = 42 с

Расчетная длина участка приближения:

L_р = 0,28V_max Т_с = 0,28V_max (L_п + L_р + L_с) / V_р + Т₂ + Т₃ (3)

где 0,28 - коэффициент перевода скорости из км/ч в м/с;

V_max - максимальная скорость движения поездов, заданная на данном участке, 120 км/ч.

L_р = 0,28 * 120 * 42 = 1411 м

Расчеты показали, что данный переезд будет закрываться за один блок участок. В данном проекте извещение на переезд подается от светофора 5.

2.5 Работа принципиальных схем автоблокировки и схем увязки

Н (КШ1-80) - реле направления;

1Н, 2Н (НМШ1-400) - повторители;

1ПТ, 2ПТ (НМПШ2-400) - повторители реле направления;

1И, 2И (ИМВШ-110) - импульсные путевые реле;

З, Ж (АНШ5-1230) - сигнальное реле;

О, 1О, 2О, АОД, БОД (АОШ2-180/0,45) - огневое реле;
ОИ (НМШ2-900) - обратный повторитель импульсного реле;

Ж1 (НМШ2-620) - повторитель реле Ж;

Ж2, Ж3 (НМШМ1-360) - повторители Ж;

1НЖ (НМШ1-400) - повторитель 1н и Ж2;

1Т, 2Т (ТШ-65В) - трансмиттерные реле;

БИ (БИ-ДА) - блок исключений;

БС (БС-ДА) - блок счетчиков;

БК (БК-ДА) - блок конденсаторов;

При занятом участке 3П на сигнальных установках 3, 5, 7 реле направления Н под действием тока прямой полярности переключают поляризованные якоря в нормальное положение, а на резервной точке нечетного направления (у светофора 4) реле Н переключает поляризованный якорь в переведенное положение. На сигнальных установках 3, 5, 7 возбуждаются повторительные реле направления 1Н, 1ПТ, на резервной точке - 2Н и 2ПТ.

На сигнальных установках 3, 5, 7 тыловыми контактами реле 2ПТ к входному концу рельсовой цепи подключаются импульсные путевые реле 2И, а фронтовыми контактами реле 1ПТ к выходному концу рельсовой цепи подключается кодовое питание. На резервной точке тыловыми контактами реле 1ПТ подключается импульсное реле 1И, а фронтовыми контактами реле 2ПТ подключается кодовое питание. Следовательно, релейные концы подключаются к входному концу рельсовой цепи, а питающие концы - к выходному.

При прохождении поезда на участке 3П импульсное путевое реле 2И перестает работать в импульсном режиме и на выходе дешифратора ДА, состоящего из блоков БИ-ДА, БС-ДА и БК-ДА, отпускают якоря сигнальные реле Ж и З и повторители реле Ж1, 1НЖ и Ж2. Через тыловые контакты реле 2Н и Ж2 создается цепь накала основной нити лампы красного огня и возбуждения огневого реле О по низкоомной обмотке от источника питания СХ12, МСХ. Вторая резервная нить лампы красного огня контролируется в холодном состоянии посредством реле ОД от источника питания СХ20, МСХ, цепь возбуждения которого проходит по высокоомной обмотке.

Контактом реле 1НЖ отключаются цепи питания разрешающих огней светофора 3. Фронтовыми контактами огневых реле О и ОД создается цепь импульсной работы трансмиттреного реле 1Т в коде КЖ. Контактом реле 1Т рельсовая цепь 5П кодируется кодом КЖ.

Перегорание основной нити лампы красного огня не вызовет прекращения кодирования рельсовой цепи 5П, так как на светофоре 3 будет продолжать гореть красный огонь по цепи накала второй нити от источника СХ12, МСХ.

Кодирование рельсовой цепи выключается только при перегорании обеих нитей, при этом происходит перенос показания красного огня на позади стоящий светофор 5.

На сигнальной установке 5 при приеме кода КЖ работает импульсное путевое реле 2И, через переключающий контакт которого работает дешифратор ДА. Включение дешифратора производится с проверкой установленного направления движения, для чего в цепь включен нормальный контакт поляризованного якоря реле Н. Через дешифратор включаются сигнальные реле Ж и Ж1.

Реле Ж1 имеет замедление на отпускание якоря и не выключается при нормальной импульсной работе счетчика 1 в блоке БС-ДА. В случае отсутствия кодов и нарушения работы счетчика 1 реле Ж1 отпускает якорь и выключает повторители реле Ж2, Ж3, чем обеспечивается быстрая смена показаний. После возбуждения реле Ж2 и Ж3 на светофоре 5 создается цепь горения лампы желтого огня. Обе нити лампы красного огня контролируются в холодном состоянии, при этом огневые реле О и БОД возбуждаются по высокоомным обмоткам от источника питания СХ20, МСХ.

При горении на светофоре 5 лампы красного огня образуются цепи возбуждения огневых реле, проходящие через нити лампы.

По цепи 1 включается основная нить накала лампы и возбуждается реле 1О по низкоомной обмотке. По цепи 4 возбуждается огневое реле О - повторитель огневого реле 1О. По цепи 2 контролируется резервная нить, при этом реле БОД включено по высокоомной обмотке. При перегорании основной нити выключается реле 1О и повторитель О, замыкая цепь питания резервной нити по цепи 3 через низкоомную обмотку (НО) реле БОД. Горение красного огня на светофоре сохраняется. При перегорании резервной нити красный огонь гаснет и включается реле БОД.

Рельсовая цепь 7Па кодируется контактом реле 1Т. Перегорани лампы желтого огня на светофоре 5 не изменит кодирования рельсовой цепи 7Па кодом Ж.

На сигнальной установке 4 код Ж принимает импульсное путевое реле 1И включается дешифратор, на выходе которого возбуждается сигнальное реле Ж, а затем возбуждаются его повторители Ж1, Ж2, Ж3. Кроме того, на резервной точке в выключенном состоянии находится реле 1НЖ, контактами которого выключаются разрешающие огни сигнальной установки 4. Обе нити лампы красного огня светофора 4 контролируются в холодном состоянии посредством огневых реле О и ОД.

Цепь питания трасмиттерного реле 2Т через контакты кодового путевого трансмиттера КПТШ отключена контактом реле повторителя направления 1Н. Вместо цепи кодирования замкнута цепь трансляции кодов из рельсовой цепи 7Па в рельсовую цепь 7П. Реле 2Т транслирует код Ж из рельсовой цепи 7Па.

2.5.1 Схема увязки автоблокировки с переездом

В релейном шкафу на переезде установлены такие реле:

НП -- путевое;

НДП, НДП1 -- дополнительное путевое и его повторитель;

НТ -- трансмиттерное; НДТ -- дополнительное трансмиттерное;

НИ, НИ1, НИ2 -- импульсное путевое и его повторители;

НИТ -- импульсное трансляционное;

НДИ -- дополнительное импульсное путевое;

НДКВ -- дополнительное кодовое включающее;

НМТ -- дополнительный маятниковый трансмиттер;

НИП, НИП 1 -- известитель приближения и его повторитель;

НВ -- включающее переездную сигнализацию;

НКТ -- контрольное термическое.

Состояние цепей приведенной схемы соответствует заданному нечетному направлению движения, свободному состоянию участков приближения и открытому состоянию переезда. Схема извещения построена так, что переезд закрывается в нечетном направлении за два участка приближения, а в четном за один. В пределах блок - участка, на котором расположен переезд, оборудованы две рельсовые цепи - 5П и 5Па, в которых при заданном нечетном направлении движения питающими являются концы 1П, а релейными 2П.

При свободном состоянии блок - участка рельсовая цепь 5Па от светофора 3 через контакт реле 1Т кодируется кодом, значность которого определяется сигнальным показанием светофора 3. На переезде в режиме поступающего кода работают реле 2И и его повторители 1Т и И. Через контакт реле И включается дешифратор б С - ДА, по входным цепям которого срабатывают сигнальные реле Ж, Ж1 и З. Через фронтовые контакты и нормальный контакт поляризованного якоря реле Н срабатывает реле 1ПТ. Реле 1Т, работая в импульсном режиме, транслирует сигнальные коды в рельсовыю цепь 5П. Прием и дешифрация кодов у светофора 5 осуществляется по типовым цепям однопутной кодовой блокировки.

2.5.2 Схема увязки автоблокировки со станционными устройствами

В полную схему увязки входят:

И, ОИ - цепи извещения о приближении поезда к станции;

М, ОМ - включение мигающего огня на предвходном светофоре;

Н, ОН - цепи смены направления движения;

И, ОИ - цепи извещения о приближении поезда к переезду;

К, ОК - контроль перегона.

Предвходные светофоры отличаются от входных светофоров сигнализацией, имеют дополнительные показания в виде желтого мигающего огня. Желтый мигающий огонь на предвходном светофоре включается при горении на входном светофоре двух желтых огней, из которых один может быть мигающим. Горение мигающего желтого огня на предвходном светофоре указывает машинисту о приеме поезда на боковой путь станции по стрелочным переводам обычной марки крестовины 1/11 и отклоняется за входным светофором.

На табло пультов управления осуществляется контроль участка приближения к станции и удаления от нее, который обеспечивает схемой извещения. Свободное состояние участков контролируется горением белых ламп, занятое - горением красного.

Приближение к станции контролируется еще и с помощью звукового сигнала кратковременного действия. Звонок работает в течение двух секунд. От разряда конденсатора 1000 при замыкании тыловых контактов реле Н1ИП и Н2ИП. При отправлении поезда звонок отключается.

3. Технологическая часть

переезд перегон поезд автоблокировка

При обслуживании устройств на переезде производится: комплексное обслуживание и проверка действия автоматической переездной сигнализации производится электромехаником и электромонтером один раз в две недели, если исправность устройств АПС не контролируется у ДСП и один раз в 4 недели, если устройства АПС контролируются у ДСП.

Работы по техническому обслуживанию, ремонту и проверке действия автоматической переездной сигнализации и автоматических шлагбаумов на переезде следует выполнять в соответствии с требованиями Инструкции по эксплуатации железнодорожных переездов Рос­сии и, как правило, без прекращения действия устройств.

Работы, связанные с кратковременным нарушением действия автоматической переездной сигнализации и автоматических шлагбаумов на переездах, не обслуживаемых дежурным работником, следует выполнять в свободное от движения поездов время (в промежутках между поездами) или технологическое «окно», выяснив поездную обстановку у дежурных по данной железнодорожной станции и станций, ограничивающих перегон. Наложение шунта на рельсовую цепь и имитацию занятости участка приближения выполнять с согласия дежурного по железнодорожной станции близлежащей железнодорожной станции или поездного диспетчера.

Состояние переездных светофоров проверить визуальным осмотром, обратив внимание на целость линзовых комплектов, защитного шланга, наличие крепящих гаек, козырьков и их исправность, исправность запора головок, уплотнения, прочность крепления светофорных головок - попыткой смещения головки относительно мачты. При необходимости наружные поверхности линз линзовых комплектов очистить тканью, смоченной водой или керосином, а при сильном загрязнении - тканью, смоченной растворителем «646» или аналогичным, после чего протереть сухой ветошью.

Затем проверить видимость огней переездных светофоров, которая на прямых участках автомобильных дорог должна быть не менее 100 м, на кривых участках - 50 м. Видимость огней переездных светофоров проверить при проследовании поезда.

Для проверки видимости огней электромеханик должен находиться на требуемом расстоянии. На переездах, не обслуживаемых дежурным работником, для этого устройства автоматической переездной сигнализации следует обесточить (изъять) реле известитель приближения (ИП) или электромонтер накладывает типовой испытательный шунт ШУ-01М на рельсы участка приближения. Передвигаясь поперек автомобильной дороги и соблюдая при этом технику безопасности, электромеханик определяет место лучшей видимости огней светофора.

Лучшую видимость огней светофора определять, ориентируясь на середину автомобильной дороги, если в местной инструкции по эксплуатации данного переезда нет специальных требований по видимости исходя из местных условий.

При проверке видимости огней переездного светофора обратить внимание на частоту и равномерность мигания огней. Огни переездного светофора должны поочередно загораться и гаснуть с равными промежутками времени. При этом число миганий (вспышка и интервал) каждой лампы должно составлять 40 - 42 с/мин, что проверяется секундомером.

На переездах, не обслуживаемых дежурным, лунно-белый огонь переездного светофора загорается при отсутствии поездов на участках приближения и исправных устройствах АПС. Видимость белого огня светофора проверить аналогично проверке красного.

Видимость огней переездного светофора проверяют при питании ламп переменным и постоянным током (от аккумуляторной батареи).

Электромеханик, проверив видимость огней с одной стороны переезда, переходит на другую сторону и второй светофор проверяет аналогично. Недостатки, выявленные при проверке, электромеханик должен устранить.

Акустические (звуковые) сигналы (звонки или ревуны), служащие для оповещения пешеходов, проверить во время работы устройств переездной сигнализации. При оборудовании железнодорожного переезда устройствами светофорной сигнализации без шлагбаумов звонки работают (подают сигналы) с момента вступления поезда на участок приближения и до полного освобождения переезда поездом.

При питании в импульсном режиме звонки должны работать с числом (40±2) включений в минуту.

Состояние звонков и монтажных проводников, подходящих к ним, электромеханик проверяет визуальным осмотром. Звонки должны быть надежно закреплены и не иметь механических повреждений. Прочность крепления звонка проверить по отсутствию смещения его относительно корпуса мачты переездного светофора. Монтажные проводники звонков должны быть аккуратно уложены, закреплены и защищены от механических повреждений.

Звонки должны обеспечивать громкость звучания подаваемых сигналов (слышимость) для восприятия их при подходе пешеходов к переезду. Недостатки, выявленные при проверке звонков, устранить.

Один раз в квартал звонки (ревуны) переездной сигнализации вскрывать и проверять их состояние. При необходимости звонки почистить, отрегулировать и проверить их работу.

На светофорах переездной сигнализации при замене устанавливают лампы всегда новые. Лампы имеющие контроль перегорания заменяют два раза в год. Напряжение на лампах переездного светофора измеряют вольтметром с соответствующей шкалой. Напряжение на лампах измеряют при горении ламп. Результаты измерения напряжения сравнивают с нормативными, учитывая при этом напряжение сети.

Результаты проверки действия устройств при комплексной проверке на переезде не обслуживаемом дежурным работником, исправность которых не контролируется у дежурного по станции и на переездах исправность которых контролируется по железнодорожной станции, записывают в Журнал формы ШУ-2.

Участок оборудован электротягой постоянного тока, поэтому релейные шкафы на преезде должны быть заземлены. Заземление релейных шкафов должно осуществлено к средним выводам путевых дроссель-трансформаторов.

Оболочки и броня кабелей, заходящих в релейный должны быть надежно изолированы от корпусов и арматуры специальными изолирующими элементами (втулками), прокладками.

Релейный шкаф заземляют стальным круглым прутком диаметром не менее 12 мм на участках железных дорог с электротягой постоянного тока. Если сопротивление заземления ниже нормы, то о выполненой работе электромеханик отмечает в Журнале формы ШУ-2. Если сопротивление заземления выше нормы то необходимо выяснить причину и устранить ее.

4. Индивидуальное задание

В индивидуальном задании рассматривается работа устройства заграждения переезда.

УЗП представляет собой металлическую конструкцию, установленную на бетонном фундаменте в теле автодорожного полотна между шлагбаумом и железнодорожным путем, и релейные шкафы УЗП и переездной сигнализации.

Схемы управления устройством заграждения переездов включают: схему увязки с переездной сигнализацией, схему включения датчиков КЗК, контролирующих наличие транспортного средства в зоне УЗ с целью исключения автоматического подъема крышки при следовании через УЗ транспортных средств, схему щитка управления УЗП, схему включения пусковых реле и схему включения электроприводов.

Схема увязки с переездной сигнализацией содержит цепи управления и контроля УЗП. Для включения устройства заграждения переездов в шкафу УЗП установлено реле, являющееся повторителем реле переездной сигнализации, а также реле включения устройства заграждения.

Устройство заграждения переездов предназначено для механического ограждения регулируемых переездов I и II категории по полосам движения автодороги с целью повышения безопасности движения поездов и исключения несанкционированного въезда автотранспортных средств в зону огражденного переезда. Такие устройства представляют собой подъемные металлические плиты, перегораживающие в поднятом положении две полосы движения для автотранспорта с каждой стороны переезда, что приводит к обязательной остановке перед закрытым переездом.

УЗП совместно с автоматической переездной сигнализацией (АСП) обеспечивает:

1. Механическое ограждение зоны переезда;

2. Исключение возможности въезда транспортных средств на огражденный переезд;

3. Обеспечение возможности выезда транспортных средств, оказавшихся в зоне переезда после его ограждения;

4. Обнаружение транспортных средств в зоне крышек УЗ при ограждении переезда.

Информацию дежурного работника о техническом состоянии УЗП состоит из:

1. Устройств заградительных (УЗ);

2. Датчиков обнаружения транспортных средств (КЗК);

3. Шкафа управления;

4. Щитка управления и индикации;

5. Соединительных кабелей и кабельных муфт.

В состав устройства входят блоки включения автоматической, светофорной сигнализации и автоматического шлагбаума, блоки включения соответствующего генератора кодовых сигналов рельсовой цепи участка приближения к переезду, требующих остановки поезда, блоки включения заградительного светофора, опломбированная кнопка аварийной сигнализации и аварийного ограждения железнодорожных путей, средство автоматического формирования аварийного сообщения, средства телефонной и радиосвязи для передачи сообщений дежурному по станции и машинистам приближающихся к переезду поездов.

Устройство приводится в действие одной единственной кнопкой, защищенной от случайных включений, и обеспечивает одновременное приведение в действие переездной и заградительной сигнализации, закрытие шлагбаумов, передачу на поезда кодовых сигналов, требующих их остановки, включения акустической и световой аварийной сигнализации на переезде и передачу аварийной информации о происходящем на переезде всем причастным работникам. Технический результат заключается в повышении безопасности поездной и маневровой работы в зоне железнодорожных переездов, обслуживаемых дежурным по переезду.

Основные части устройства заграждения переезда (УЗП):

1) фундамент -- основание, на которое установлены каркас и крышка УЗП;

2) поднимающиеся крышки -- прямоугольные рамы, установленные на шарнирные опоры, и имеющие с обратной стороны светоотражающие элементы; крышки поднимаются на угол до 30°;

3) электропривод -- передаёт крутящий момент на брусья с установленными на них крышками;

4) датчики обнаружения транспортных средств датчики контроля занятости крышки;

5) противовес -- фиксирует крышки УЗП в закрытом или открытом положении;

6) защитная решётка противовеса;

7) соединительные кабели, муфты;

8) щиток управления УЗП.

5. Экономическая часть

Экономическая эффективность капитальных вложений и новой техники в общем виде определяется как соотношение между затратами и результатами, как итоговый показатель качества экономического развития отрасли, предприятия. Капитальные вложения есть одно из условий научно - технического прогресса и средства для его осуществления и вместе с тем роста производительности труда.

Величина станционных интервалов зависит от применяемых устройств автоматики и телемеханики.