Электрическая централизация

Нагрузкой триггера является интегрирующая цепь R13-С5. Выделенные из амплитудно-модулированного сигнала низкочастотные колебания (8 или 12 Гц) пилообразной формы с конденсатора С5 поступают на вход выходного усилителя. Он выполнен на операционном усилителе (микросхема ДА1) и транзисторах VТ5- VТ8. Выделенные на конденсаторе С5 интегратора низкочастотные колебания поступают на инвертирующий вход микросхема ДА1 через проходной конденсатор С6. Сопротивление резистора R22, включённого на выходе микросхемы, определяет токи, протекающие через транзисторы VТ5 и VТ6, достаточные для управления транзисторами второго каскада усиления VТ7 и VТ8, работающими в ключевом режиме.

С выходного усилителя сигнал подаётся на первый контур выходного фильтра Т4-С7, настроенного на частоту модуляции 8 или 12Гц в зависимости от типа приёмника, второй контур выходного фильтра Т5-С8 связан с первым через буферный каскад, выполненный на транзисторах VТ11 и VТ12. При таком включении обеспечивается слабая связь между контурами для повышения добротности каждого из контуров и избирательных свойств фильтра. Фильтр надёжно обеспечивает разделение частот 8 и 12Гц. Напряжение на реле при подаче на вход фильтра смежной частоты (например, 8Гц вместо 12Гц) не превышает 0,68В, что соответствует надёжному отпусканию якоря путевого реле.

Отказы элементов фильтра не приводят к ложному срабатыванию реле, которое гальванически не связано с источником питания. Полоса пропускания фильтра 1,2 -1,4Гц, затухание на соседней частоте модуляции примерно 20дБ. Этим исключается возбуждение путевого реле при приёме сигнала, частота модуляции которого не совпадает с частотой настройки фильтра.

В выходном фильтре каждый контур настраивают в резонанс подбором значения индуктивности трансформаторов Т4 и Т5, которое устанавливают изменением положения магнитного шунта (подстроенных пластин) в воздушных зазорах их сердечников. Ёмкости конденсаторов С7 и С8 в фильтре с частотой 8Гц приняты 30мкФ, а в фильтре частотой 12Гц - 20мкФ. С выхода полосового низкочастотного фильтра сигнал поступает на выпрямитель VД3, к которому через внешние выводы блока подключено путевое реле АНШ2-1230. Обмотки этого реле включены параллельно, поэтому их сопротивление постоянному току составляет 307,5Ом. Если имеется входной сигнал, то напряжение на реле составляет 4,4 -7В, напряжение срабатывания при параллельном соединении обмоток - более 3,5В.

Так как два приёмника разных типов могут включаться последовательно в одну сигнальную пару кабеля, то для исключения возможности неправильной их работы при ошибочной установке приёмника одного типа на место другого приёмники имеют разные выводы для подключения реле. Поэтому при ошибочной установке приёмников путевые реле не срабатывают.

Приёмники ПРЦ рассчитаны для работы при температуре окружающей среды от - 45 до +65С и могут устанавливаться на релейных стативах станций и в релейных шкафах автоматической блокировки.

Трансформатор ПТЦ применяют в качестве выходного для путевого усилителя ПУ1. К первичной обмотке подключают выход путевого усилителя. При этом к выводу 2ПТЦ подключается положительный полюс источника питания. С вторичной обмотки трансформатора напряжение подаётся на вход путевого фильтра и далее поступает в БРЦ. Напряжение, подаваемое на вход путевого фильтра, регулируется различным включением вторичной обмотки.

Гальваническое разделение между выходом путевого усилителя и рельсовой цепью обеспечивает возможность питания путевых усилителей разных БРЦ и передающих устройств АЛС от общего питающего трансформатора.

Номинальная мощность трансформатора ПТЦ в диапазоне частот 75-780Гц составляет не менее 50В•А. Ток холостого хода при напряжении на первичной обмотке (выводы 1 и 3) 30В, частотой 50Гц не более 300мА.

Фильтр питающего конца ФП предназначен для ограничения спектра амплитудно-модулированного сигнала поступающего с выхода путевого усилителя. Одновременно он защищает путевой усилитель от воздействия непрерывных и импульсных перенапряжений, возникающих в рельсовой линии. Фильтр представляет собой последовательный колебательный контур, содержащий трансформатор Т и набор конденсаторов. Фильтр типа ФП8,9 применяют при передаче сигналов с несущими частотами 420 или 480Гц.

4.3 Разработка кабельных сетей перегона

Кабельная линия в системе ЦАБ служит для соединения рельсовых линий с аппаратурой на центральных пунктах. По ней организуется увязка между аппаратурой, расположенной на смежных центральных пунктах, и обеспечивается работа устройств смены направления движения.

Для исключения объединения питающих и релейных жил в случае повреждения изоляции кабельных пар эти жилы, как правило, располагают в разных кабелях. Если имеется схема контроля замыкания жил различных пар, они могут располагаться в одном кабеле.

Для уменьшения переходных влияний в системе ЦАБ применяется симметричный сигнальный кабель с парной скруткой. На участках с автономной тягой и электротягой постоянного тока, как правило, используют кабель в пластмассовой оболочке СБПБ. Исключение составляют лишь участки с продольными ЛЭП высокого напряжения, на которых для снижения наводимых в жилах кабеля э.д.с. до допустимых значений применяется кабель в алюминиевой оболочке СБПАБ.

Вместо сигнального кабеля с парной скруткой жил в ЦАБ может применяться кабель магистральной железной железнодорожной связи, например МКПАБ, МКБАБ.

Разделка кабеля выполняется в кабельных боксах БМ10Ч2, БМ20Ч2 или на обычном колодках в трансформаторных ящиках. Там же размещается путевой трансформатор и приборы защиты.

Кабельная магистраль для примерного однопутного участка железной дороги с автономной тягой содержит два кабеля. В первом кабеле (семипарном) располагаются цепи релейных концов . Приёмная аппаратура рельсовых цепей располагается на станций А, а приёмники рельсовых цепей - на станции Б. В этом же кабеле - цепи увязки 1У, 2У и смены направления СН. Пары 3 и 4 свободны и могут при необходимости использоваться, например, для управления переездом.

Во втором кабеле размещаются цепи передающих концов рельсовых цепей. Передающие устройства рельсовых цепей расположены на станций на станциях ограничивающих перегон.

Первый кабель разделывается в путевых ящиках релейных концов ПЯ1, ПЯ2/3, ПЯ4/5, ПЯ6/7, ПЯ8/9, ПЯ10, а второй - в путевых ящиках питающих концов ПЯ1/2, ПЯ3/4, ПЯ5/6, ПЯ7/8, ПЯ9/10.В каждом путевом ящике размещается один трансформатор типа ПРТ. На участках с электротягой дополнительно на пути располагается дроссель-трансформатор. ДТ - 0,6.

При необходимости аппаратуру ЦАБ для всего перегона можно на одной станции. Это возможно в случаях, когда длина перегона не превышает 10км при электротяге и не более 15км при автономной тяге.

4.4 Схема увязки автоблокировки со станционными устройствами

Для увязки между станциями используют кабельные линейные цепи. В данном случае путевые реле чётных блок-участков размещены на станции А, а нечётных блок-участков - на станции М. При нечётном направлении движения для кодирования блок-участка 18П со станции Б необходимо иметь информацию о свободности блок-участков 20П, 19П, 17П и 15П. Путевое реле 20П находится на станции, поэтому необходимо обеспечить контроль на станции Д по цепям увязки блок-участков 19П, 17П и 15П. Контроль блок-участка 19П осуществляется по линейной цепи Л2 - ОЛ2, в которую на станции включено линейное реле Л22П, являющееся повторителем путевого реле 19П станции М. Линейные повторители путевых реле нумеруют чётными возрастающими числами по аналогии с нумерацией путевых реле, размещённых на данной станции.

Контроль блок-участков 17П и 15П осуществляется по линейной цепи Л3 - ОЛ3, контроль блок-участка 17П - с помощью нейтрального реле Л24П, а блок-участка 15П - поляризованного реле Л26П типа ПЛ.

При чётном направлении движения, когда реле ЧП возбуждено, а НП обесточено, эти же линейные цепи, а также цепь Л1- ОЛ1 применяют для контроля свободности блок-участков 20П, 18П, 16П и 14П на станции Макат. При этом блок-участки 20П,18П и 16П на станции Макат контролируются нейтральными реле Л21П, Л23П и Л25П соответственно, а блок-участок 14П - поляризованным реле Л27П.

Для изменения направления движения в устройствах АБТЦ применяют двухпроводную или четырехпроводную схему смены направления.

В отличие от других систем автоблокировки в системе ЦАБ питающие и релейные концы БРЦ не переключаются. Поэтому при случайном кратковременном ложном срабатывании реле направления нормальная работа БРЦ не нарушается. Контактами реле отправления и приёма переключаются сигнальные, линейные цепи и другие схемы.

Для вспомогательной смены направления в случае, например, неисправности БРЦ может использоваться та же линия, что и для основного режима. Однако при этом не резервируются провода Н-ОН и сама схема направления. Поэтому для вспомогательного режима, как правило, применяют отдельную линию вспомогательного режима.

Кодовые сигналы числовой АЛС подаются в рельсовую линию от кодового трансформатора контактами трансмиттерных реле Т в точках подключения питающей и релейной аппаратуры. Резисторы R_И и конденсаторы С_И служат для искропогашения на контактах трансмиттерных реле Т, а также для пропуска сигнальных токов рельсовых цепей. Передача кодовых сигналов АЛС в рельсовую линию начинается с момента занятия поездом данного участка пути. Например, при движении в чётном направлении кодирование путевого участка 1П начинается с замыкания тылового контакта путевого реле, 1П в цепи трансмиттерного реле 1/3КВ. Тыловой контакт реле 1П замыкается в момент, когда поезд находится на расстоянии от входного конца рельсовой цепи 1П. При этом возбуждается реле 1/3 Т и начинается кодирование участка 1П. Кодовый сигнал, подаваемый в рельсовую цепь, определяется состояниями путевых участков, расположенных перед данным участком по ходу движения. Перед входными светофорами кодовые сигналы, подаваемые в рельсовую цепь, определяются также состоянием управляющих и сигнальных реле входных светофоров. Для обеспечения работы системы на заданном перегоне необходимо передать не станцию А информацию о состоянии участка ЗП, а на станцию Б - о состоянии участков 2П, 4П и 6П. На каждую из станции необходимо также передать информацию о состоянии нити красного огня (КО) и включении разрешающего огня на входном светофоре (РУ) соседней станций. Эти задачи решаются в зависимости установленного направления движения схемой линейных цепей.

4.5 Четырехпроводная схема изменения направления

Схема изменения направления движения типовая четырехпроводная с вспомогательным режимом.

В схеме по двум двухпроводным цепям осуществляется изменение направления и контроль перегона за счет временного уплотнения. Для контроля перегона используется амплитудный признак, информация о смене направления подается полярными качествами тока.

Ограждение попутно следующих поездов с хвоста осуществляется при помощи светофоров автоблокировки, ограждение с головы достигается установкой блокировочных зависимостей между станциями.

Логические связи между станциями предназначены для:

- замыкания выходных светофоров на станции приема.

- размыкания выходных светофоров на станции отправления.

- передачи информации устройствам изменения направления сигнальных установок для задания определенного направления движения.

Основные приборы схемы смены направления и их назначение:

- реле ЧСН - станционное реле направления. Тип КШ1-80. Фиксирует принятую информацию о смене направления и выполняет основную блокировочную зависимость: замыкает выходные сигналы на станции приема и размыкает выходные сигналы на станции отправления. Кроме того, на станции отправления контролирует состояние перегона (реле Н под током, если перегон свободен);

- реле Н - перегонное реле направления типа КШ1-40;

- реле ПН - повторители реле Н, переключают схемы питания огней светофора и рельсовых цепей в соответствии с установленным направлением движения на сигнальных установках;

- реле ЧВ - вспомогательное реле, изменяет полярность тока в цепи смены направления. Обмотки реле включены в схему раздельно для того, чтобы в схеме станции, установленной на "отправление", оно было нормально действующим, а в схеме станции "приема" - с замедлением на отпадание. Замедление реле необходимо для срабатывания реле направления на станции, устанавливаемой на "отправление" в момент посылки обратного импульса со станции, устанавливаемой на "прием". Время замедления реле ЧВ равно 1,2-1,3 спри напряжении батареи 21 В. Тип реле НМШ1-1440;

- реле ЧКП - реле контроля состояния перегона станции, установленной на прием. Обмотки реле включены в схему раздельно. Одна из них, сопротивлением 100 Ом включена последовательно в цепь смены направления, вторая - с сопротивлением 1100 Ом и параллельно включенным конденсатором - в местную цепь. Замедление реле необходимо для переключения схемы станции "приема" на "отправление". Тип НМШМ4-100/1100;

- реле ЧКПП - повторитель реле НКП (ЧКП) имеет замедление на срабатывание для исключения возможности смены направления при кратковременной потере шунта короткой подвижной единицей. Тип НМШТ1-2000;

- реле НОЗ1 - замыкающее реле. Служит для замыкания стрелок в маршруте отправления. Имеет замедление на срабатывание для исключения возможности перевода стрелки под составом при кратковременной потере шунта. Тип НМШТ1-2000.

Схема контроля перегона и смены направления движения построена на принципе изменения полярности тока в отдельных двухпроводных цепях в проводах Н, ОН,К,ОК в которую на станции отправления и на каждой сигнальной точке включены поляризованные реле направления.

В двухпроводную цепь смены направления на станции "приема" включено реле ЧКП, на станции "отправления" реле КП отключено. На станции "приема" отключено реле ЧСН.

Для питания линейных цепей используется полупроводниковый преобразователь типа ППШ-3.

Нажатие кнопки ЧСН на станции "приема" вызывает возбуждение реле ЧВ, которое своими контактами переключает полярность тока в проводах Н, ОН. От импульса тока обратной полярности, длительность которого определяется временем замедления реле ЧКП и составляет 1,8 с, перебрасываются якоря реле направления всех перегонных сигнальных установок и станционного реле направления Н.

Тыловыми контактами реле НВ подключает к проводам Н и ОН батарею станции и реле НКП. С этого момента и до окончания замедления реле ЧКП станции приема батареи обеих станций оказываются включенными последовательно. Этим обеспечивается, надежное перебрасывание контактов поляризованного якоря всех промежуточных реле направления Н. Перегонные реле направления переключают приборы рельсовых цепей, линейной цепи и сигналов с вновь установленным направлением движения.

По истечении времени замедления реле ЧКП и ЧКП1, контактами этих реле отключается батарея станции отправления и подключается в линейную цепь реле направления ЧСН. Реле направления получает питание со станции отправления током прямой полярности и перебрасывает поляризованный якорь. Его контактами станция приема устанавливается на "отправление". На станции отправления можно открыть выходные сигналы.

На однопутных участках при организации двустороннего движения поездов по каждому пути и на однопутных участках, на табло устанавливаются световые ячейки для сигнализации установленного направления движения и наличия поезда на перегоне. Основными ячейками являются: О - "Отправление" зеленого цвета, П - "Прием" желтого цвета, КП - "Контроль перегона" белая и красная двухцветная ячейка. Свободность перегона контролируется горением белой лампочки, занятость - горением красной.

Для перевода на двустороннее движение одного из путей устанавливаются соответствующие приборы, и схема настраивается на определенный путь при помощи штепсельных душек и гнездовой панели и четырех настроечных реле.

Рисунок 11

4.6 Схема переездной сигнализации

Места пересечения железнодорожных путей в одном уровне с автомобильными дорогами, трамвайными путями и троллейбусными линиями называют железнодорожными переездами. Для безопасности, движения переезды оборудуют ограждающими устройствами. Со стороны безрельсового транспорта в качестве типовых ограждающих устройств применяют автоматическую светофорную сигнализацию, автоматические шлагбаумы и полушлагбаумы, неавтоматические шлагбаумы с ручным механическим или электрическим приводом вместе с оповестительной (автоматической или неавтоматической) сигнализацией.

При автоматической светофорной сигнализации переезд ограждают специальными переездными светофорами, которые устанавливают перед переездом на обочине дороги с правой стороны по движению безрельсового транспорта. Красные огни светофоров направлены в сторону автомобильной дороги; они нормально, не горят, указывая на отсутствие поездов на подходах к переезду, и разрешают автогужевому транспорту двигаться через переезд. При приближении поезда к переезду огни переездных светофоров начинают поочередно мигать, одновременно звонят звонки. С этого момента движение автогужевого транспорта через переезд запрещается. После проследования поезда через переезд огни светофоров гаснут, звонки выключаются и разрешается движение безрельсовому транспорту через переезд.

При автоматической светофорной сигнализации с автоматическими шлагбаумами в дополнение к переездным светофорам движение автотранспорту преграждается брусом шлагбаума. Для лучшей видимости шлагбаум окрашен красными и белыми полосами и снабжен тремя фонарями. Два из них (средний и расположенный у основания бруса) красные, односторонние. Они мигают красным огнем в сторону автотранспорта. Третий фонарь, расположенный у края бруса, двусторонний. В сторону автотранспорта он горит красным огнем, а в сторону железнодорожного пути-белым, ночью указывая границу перекрытой части дороги.

Брус шлагбаума или полушлагбаума в опущенном (заградительном) положении удерживается на высоте 1--1,25 м от поверхности дороги и преграждает автотранспорту въезд на переезд. При приближении поезда к переезду брус шлагбаума опускается не сразу после начала работы сигнализации, а по истечении некоторого времени (5-10 с), достаточного для проезда за шлагбаум транспорта, если в момент включения сигнализации транспорт находился близко от шлагбаума и водитель мог не увидеть красных огней светофоров. При горизонтальном положении заградительного бруса продолжают гореть огни на переездном светофоре и брусе, а звонок выключается. После проследования переезда поездом брус шлагбаума поднимается в вертикальное положение, огни на брусе и светофоре гаснут, движение безрельсового транспорта через переезд разрешается.

Автоматические полушлагбаумы в дополнение к устройствам, обеспечивающим их автоматическую работу при движении поездов, оборудуют приборами неавтоматического управления. Приборы размещают на щитке управления, место установки которого выбирают так, чтобы дежурному по переезду, находящемуся у щитка, были хорошо видны пути подхода поездов и автомобилей.

На щитке управления устанавливают кнопки закрытия и открытия полушлагбаума; кнопку включения заградительной сигнализации (нормально опломбированную); лампочки, контролирующие появление поездов на подходах к переезду, с указанием направления движения поезда; четыре лампочки, контролирующие исправность цепей заградительных светофоров.

При необходимости нажатием кнопки "Закрытие шлагбаума" дежурный по переезду может включать переездную сигнализацию, которая в этом случае работает так же, как и при подходе поезда к переезду. После возвращения (вытягивания) кнопки брус полушлагбаума поднимается в вертикальное положение и красные огни светофора и бруса гаснут.

В случае повреждения системы автоматического управления полушлагбаум остается в заграждающем положении. При отсутствии поездов на подходе дежурный по переезду может пропустить автотранспорт через переезд. Для этого он нажимает кнопку "Открытие шлагбаума". Брус полушлагбаума поднимается в вертикальное положение и красные огни на светофоре и брусе погаснут. Кнопку необходимо удерживать нажатой до тех пор, пока транспорт не проследует полушлагбаумы. При отпущенной кнопке полушлагбаум возвращается в горизонтальное положение.

На переездах, оборудованных оповестительной сигнализацией, в качестве средств ограждения используют электрические или механизированные шлагбаумы, управляемые дежурным по переезду. Для оповещения дежурного по переезду используют автоматическую или неавтоматическую световую и звуковую оповестительную сигнализацию.

Для подачи поезду сигнала остановки в случае аварийной ситуации на переезде применяют заградительную сигнализацию. В качестве заградительных сигналов используют специальные заградительные светофоры, светофоры автоматической и полуавтоматической блокировки и станционные светофоры, если они удалены от переезда не более чем на 800 м и с места их установки виден переезд. Заградительные светофоры, как правило, бывают и мачтовые; они имеют форму, отличную от обычных светофоров. Красные огни заградительных светофоров нормально не горят. Их включает дежурный по переезду нажатием кнопки "Выключение заградительных светофоров"на щитке. Возвращая (вытягивая) кнопку в нормальное положение, светофоры выключают. При этом на щитке загораются лампочки, контролирующие исправную работу заградительных светофоров. Если контрольная лампочка при включении заградительного сигнала не загорается, то это означает, что светофор неисправен и дежурный по переезду должен принять дополнительные меры по ограждению переезда со стороны неисправного светофора.

На участках, оборудованных автоблокировкой, при включении заградительной сигнализации на ближайших к переезду сигналах автоблокировки их показание переключается на запрещающее и прекращается подача кодов АЛС в рельсовые цепи перед переездом.

Вид применяемых на переезде устройств зависит от категории переезда. На сети дорог в зависимости от интенсивности движения и условий видимости переезды делятся на четыре категории:

Iкатегория - пересечения железной дороги с автомобильными дорогами I и II категорий, улицами и дорогами, имеющими трамвайное и троллейбусное движение; с улицами и дорогами, по которым осуществляется регулярное автобусное движение с интенсивностью движения по переезду более 8 поездо-автобусов в час; со всеми дорогами, пересекающими четыре и более главных железнодорожных пути;

Iкатегория - пересечения с автомобильными дорогами III категории; улицами и дорогами, имеющими автобусное движение с интенсивностью движения по переезду менее 8 поездо-автобусов в час; городскими улицами, не имеющими трамвайного, автобусного и троллейбусного движения; с прочими дорогами, если интенсивность движения по переезду превышает 50000 поездо-экипажей в сутки или дорога пересекает три главных железнодорожных пути;

IIIкатегория - пересечения с автомобильными дорогами, не подходящими под характеристику переездов I и II категорий, и если интенсивность движения по переезду при удовлетворительной видимости превышает 10 000 поездо-экипажей, а при неудовлетворительной (плохой)-1000 поездо-экипажей в сутки. Видимость признается удовлетворительной, если с экипажа, находящегося на расстоянии 50 м и менее от железнодорожного пути, приближающегося с любой стороны, поезд виден не менее чем за 400 м, а переезд виден машинисту на расстоянии не менее 1000м;

IIIкатегория - все прочие пересечения железных дорог с автомобильными дорогами в одном уровне.

Интенсивность движения на переезде измеряется в поездо-экипажах, т. е. произведением числа поездов на число экипажей, проходящих через переезд в сутки.

Для автоматического включения ограждающих устройств при приближении поезда к переезду устраивают участки приближения оборудованные рельсовыми цепями. Длина участка приближения зависит от времени извещения, скорости движения поезда и определяется по формуле

, (4.1)

где V - средняя скорость движения по участку приближения наиболее скорого поезда, определяемая тяговыми расчетами, км/ч; t - расчетное время извещения о приближении поезда, с; 0,28 - коэффициент перевода скорости из км/ч в м/с.

Расчетное время извещения зависит от длины переезда, скорости движения экипажа через переезд (принимается 5 км/ч), длины экипажа (принимается 6 м) и времени опускания бруса шлагбаума (10 с), если последний перекрывает всю проезжую часть дороги.

При оповестительной сигнализации с электрическими шлагбаумами необходимое время извещения нужно увеличивать на время восприятия оповещения дежурным по переезду. В расчетах его принимают равным 10 с. На сети дорог принято минимально допустимое время извещения при автоматической светофорной сигнализации без шлагбаумов и с полушлагбаумами 30 с, при автошлагбаумах, полностью перекрывающих проезжую часть дороги, - 40 с и при оповестительной сигнализации - 50 с.

В устройствах автоматической переездной сигнализации в основном применяют такое же оборудование и аппаратуру, которую используют в других устройствах железнодорожной автоматики. К специальному оборудованию относятся переездные светофоры, электрические шлагбаумы и щитки управления переездной сигнализацией. Переездные светофоры без шлагбаумов изготовляют с двумя или тремя светофорными головками. Добавление третьей светофорной головки позволяет расширить зону видимости сигнальных показаний.

Включение автоматической переездной сигнализации (АПС) происходит за один или два участка приближения при движении поездов в любом направлении. Выключение АПС происходит после освобождения поездом участка приближения и переезда.

В неустановленном направлении движения АПС выключается всегда за два участка приближения, а включается после удаления поезда на расстояние участка приближения в установленном направлении движения. В отличие от двухпутных участков в схемах АПС однопутных участков вводится контроль правильной последовательности движения поезда по участкам приближения в установленном направлении путем применения счетной схемы. С помощью этой схемы исключается несвоевременное открытие переезда при наложении и снятии искусственных шунтов на рельсовые цепи участков приближения.

Включают переездную сигнализацию реле - Н, 1Н, 2Н, Л, ИП, НИП, И, И1, И2, ИТ, ПИ, ПИ1, П, П1, ИП1, НИП1, КТ, 1, Б, Б1, В.

Состояние цепей схемы соответствует установленному нечетному направлению движения, свободному состоянию участков приближения и открытому состоянию переезда. В пределах блок-участка, на котором расположен переезд, образованы рельсовые цепи 7П, 11П, 9АП, 9БП.При установленном нечетном направлении движения релейными являются концы 9АП, питающими - 11Ппри установленном четном направлении движения релейными являются концы 9БП,питающими - 7П.

Для закрытия переезда за один или за два участка приближения перемычками П1иП2настраивают схемы питания реле ИП1.При снятых перемычках схема настроена для закрытия переезда за два участка приближения в обоих направлениях и реле ИП 1выключается контактом реле ИП;при установленных перемычках ПIи П2переезд закрывается за один участок приближения в обоих направлениях, реле ИП1 выключается контактом реле П1.

При свободном состоянии рельсовой цепи 7П с ее питающего конца через контакт трансмиттера Т подаются импульсы переменного тока. На переезде в импульсном режиме работает реле И, а через его контакты - реле-повторители И1 и И2.Реле И2,переключая свой контакт, транслируют импульсы в рельсовую цепь 9БП.От этих импульсов работает реле И. При импульсной работе обоих реле И на переезде через возбуждаются реле П и П1, чем контролируется свободное состояние рельсовых цепей 7П и 9БП.Фронтовыми контактами реле П1 у переезда возбуждаются реле АН . Срабатыванием реле АН контролируется свободность блок-участка, состоящего из рельсовых цепей 7П и 9БП.Свободность второго участка приближения 9БП контролируется возбужденным состоянием реле ИП, а первого участка приближения 7П - реле П и П1. Через фронтовые контакты реле ИП иП1возбуждено реле ИП1.Через фронтовой контакт реле ИП1 получает питание реле В - переезд открыт.

Включение АПС на два участка приближения происходит в такой последовательности. При вступлении поезда на второй участок приближения 7П контактами реле П1, на переезде выключается реле ИП и вслед за ним реле ИП1 и В. Переезд закрывается. С момента вступления поезда на первый участок приближения 7П на переезде прекращается импульсная работа реле И, И1и И2.Выключаются и отпускают якори реле П и П1. Реле П, отпуская якорь, контролирует занятость участка и обрывает цепь трансляции импульсов в рельсовую цепь 9АП.У переезда прекращается импульсная работа реле И, И1 и И2.После этого выключаются реле П и П1.Реле П1, отпуская якорь, фиксируя занятость блок-участка 7П.Фронтовым контактом реле П, находящегося у переезда, размыкается цепь питания реле НИП1, но это реле остается возбужденным, получая питание через ранее замкнувшийся тыловой контакт реле П1, включенный параллельно контакту реле Б.У переезда включаются цепи кодирования. В режиме одного из кодов работает реле 1T(на схеме не показано) и передает код в рельсовую цепь 9АП.На переезде в кодовом режиме работают реле ИТи IT(на схеме не показано) и транслируют код в рельсовую цепь 7П.

Правильную последовательность движения поезда по участкам приближения в установленном направлении контролируют реле счетной схемы. Приближение поезда за два участка контролирует реле-счетчик 1.

При неисправности рельсовой цепи 9АП реле П на переезде не возбуждается и не замыкает цепь непрерывного питания реле НИП1.После окончания работы пульс-пары (реле Б и Б1)прекращается импульсное питание реле НИП1. Последнее, отпуская якорь, выключает реле В и переезд закрывается.

4.7 Техническое обслуживание устройств автоблокировки и электрической централизации малых станций

Для технического обслуживания устройств СЦБ на каждой дороге организованы дистанции сигнализации и связи. Работы по техническому обслуживанию выполняют в соответствии с требованиями: Правил технической эксплуатации железных дорог Республики Казахстан; Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ; Инструкции по сигнализации на железных дорогах Республики Казахстан; Инструкции по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Республики Казахстан; Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ по содержанию и ремонту устройств СЦБ; Руководящих указаний по защите от перенапряжений устройств СЦБ; Правил техники безопасности и производственной санитарии в хозяйстве сигнализации и связи железнодорожного транспорта; Устава о дисциплине работников железнодорожного транспорта и других инструкций Министерства транспорта и коммуникаций Республики Казахстан, касающихся технического обслуживания устройств СЦБ и охраны труда.

Основой графика технического обслуживания является Инструкция по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) ЦЩ/720-1. Для всех устройств СЦБ устанавливается периодичность их технического обслуживания. В таблице периодичности указываются наименование устройств, производимая работа, исполнитель, периодичность исполнения работ.

По перечню и периодичности работ составляют графики технического обслуживания устройств СЦБ - четырехнедельный план-график и годовой план-график. По четырехнедельному плану-графику электромеханик проверяет видимость заградительных светофоров и проводит профосмотр 1 раз в 4 недели; по годовому плану-графику электромеханик проверяет правильность изменения показаний с разрешающего на запрещающее линзового и прожекторного светофоров 2 раза в год. Результаты всех осмотров, проверок, намечаемые мероприятия и время устранения неисправности записывают в Журнал осмотра путей, стрелочных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети (сокращенно Журнал осмотра).

При техническом обслуживании рельсовых цепей и приборов СЦБ старший электромеханик и электромеханик проверяют исправность изолирующих стыков и шунтовую чувствительность; измеряют напряжения на путевых реле и питающих концах рельсовых цепей; проверяют состояние пусковых, трансмиттерных и импульсных реле, трансмиттеров и релейных дешифраторов; визуально проверяют состояние штепсельных розеток реле; проверяют приборы на соответствие электрических и механических характеристик техническим условиям.

Работу устройств АЛСН проверяют на соответствие показаний путевого и локомотивного светофоров, измеряют кодовый ток и временные параметры кода. Полностью проверяют работу АЛСН в вагоне-лаборатории. При проверке устройств автоматической переездной сигнализации проверяют работу устройств при открытии и закрытии переезда, видимость огней переездных светофоров, состояние приборов звуковой и световой сигнализации.

Сигнальную линию автоблокировки осматривают с земли. Проверяют состояние кабельных ящиков и защитных средств.

Изолированные участки при их ремонте выключают двумя способами: с сохранением пользования сигналами маршрута, в который входит выключенный участок; без сохранения пользования сигналами маршрута, в который входит выключенный участок (прием и отправление поездов осуществляются при закрытых сигналах). Выключает изолированные участки электромеханик с разрешения дежурного по станции. Выключение и включение изолированных участков отмечают в Журнале осмотра.

Замену реле и сигнальных механизмов осуществляют в свободное от движения поездов время без прекращения действия автоблокировки. Категорически запрещается при производстве ремонтных работ и замене реле устанавливать временные перемычки, наклонять или поворачивать реле, а также одновременно заменять два и более реле. При техническом обслуживании автоблокировки находят применение следующие методы обслуживания: местных бригад, комплексный, централизованный, вахтовый. Выбирают метод в зависимости от укомплектованности и концентрации штата работников, наличия автодорог, интенсивности движения поездов, длины участка. При укомплектованном штате применяют метод местных бригад. При малочисленном штате часть работ выполняет централизованная бригада. На малонаселенных участках применяют централизованный или вахтовый метод технического обслуживания. Централизованная бригада базируется на опорной станции и объезжает все объекты в соответствии с графиком производства работ. При вахтовом методе устройства обслуживают поочередно сменяющие друг друга бригады (вахты).

Главной задачей при обслуживании устройств электрической централизации является обеспечение бесперебойного действия электрической централизации стрелок и сигналов при минимальных затратах труда и средств на обслуживание устройств. Устойчивое и бесперебойное действие электрической централизации достигается благодаря правильной организации труда обслуживающего персонала, применению передовой технологии обслуживания и ремонта устройств, слаженной работы различных служб по эксплуатации устройств электрической централизации.

Необходимость технического обслуживания вызвана тем, что в процессе эксплуатации под действием внутренних (износ, старение) и внешних (воздействие окружающей среды) факторов происходит изменение характеристик устройств, что может быть причиной отказов.

Работы, требующие временного прекращения движения поездов, или без прекращения, но со срывом пломб производят с разрешения ДСП. Получив разрешение, производитель работ делает предварительную запись в Журнале осмотра путей, стрелочных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети о характере работ с указанием срока окончания ремонта. Запись удостоверяется подписью ДСП. По окончании ремонта включение устройств допускается только после проверки их исправности и удостоверяется подписью руководителя работ в Журнале осмотра.

Работы, требующие нарушения нормального действия отдельных устройств (рельсовых цепей, стрелочных приводов), выполняют при выключении их из централизации с сохранением и без сохранения пользования сигналами. В пределах одного поста централизации разрешается одновременно выключать не более одной стрелки и не более двух рельсовых цепей. Выключение устройств без сохранения пользования сигналами требует прекращения движения по выключенному элементу путевого развития станции. При выключении устройства с пользованием сигналами устанавливаются временные схемы-макеты, обеспечивающие имитацию контроля положения выключенной стрелки или свободности выключенной рельсовой цепи.

Техническое обслуживание централизованных стрелок. Надежная и бесперебойная работа централизованных стрелок обеспечивается содержанием в постоянной исправности стрелочных переводов и устройств СЦБ на них. Стрелочные переводы должны удовлетворять требованиям Правил технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ) и техническим нормам содержания по шаблону, уровню и в плане.



5. Экономическая часть

5.1 Надежность и безопасность

Железнодорожный транспорт на данный момент обеспечивает 58,1% всего грузооборота и 10,8% пассажирооборота в стране. Его считают, как артерией, питающей экономику. АО «Казахстан темiр жолы» - самая крупная казахстанская компания, где трудятся 85 тыс. человек, занимает 7-е место в мире по объему грузоперевозок после США, Китая, Индии, стран Европейского союза, России и Украины. На севере территории государства пересекают три сибирские магистрали: Транссибирская - через г. Петропавловск, Южно-сибирская - через Астану - Павлодар на Барнаул и Среднесибирская - через Кустанай - Кокшетау и далее на Барнаул. Транспорт, с одной стороны, сегмент рынка, «физически» реализующий обмен товарами и оказывающий услуги населению, а с другой - он сам как субъект рынка продает свои услуги, перемещая товары и пассажиров. Различные виды транспорта могут по-разному оказывать эти услуги, образуя тем самым транспортный рынок.

Вместе с тем транспорту свойственны некоторые особенности, отличающие его от других отраслей народного хозяйства.

- Во-первых, транспорт не производит новой вещественной продукции, а как бы является продолжением процесса производства в пределах процесса обращения.

- Во-вторых, продукция транспорта - перевозка грузов и пассажиров - неотделима от процесса транспортного производства. Ее нельзя накопить, создать ее запасы.

- В-третьих, продукция транспорта не содержит сырья. Доля заработной платы в ее себестоимости вдвое выше, чем в промышленности. Затраты на амортизацию, топливо и электроэнергию составляют почти половину всех эксплуатационных расходов транспорта.

- В-четвертых, кругооборот средств, выделяемых на развитие транспорта, отличается от кругооборота средств, направляемых на развитие промышленности и сельского хозяйства.

Экономическая теория, определяя место и роль транспорта в развитии современного общества, рассматривает его как всеобщее средство труда, как одно из общих условий производства. Перемещая средства труда и рабочих внутри предприятий, транспорт осуществляет связи, порождаемые технологическим разделением труда. Эти функции выполняет внутрипроизводственный транспорт. Перемещая различные виды продукции между производителями (поставщиками) и потребителями, транспорт реализует связи, возникшие в результате территориального разделения труда. Эти функции находятся в ведении транспорта сферы обращения, который в ходе исторического процесса общественного разделения труда выделился в самостоятельную сферу производства.

При этом инфраструктура железнодорожной сети Казахстана в большей мере развита в центральных и северных регионах, на которые приходится 5719 км эксплуатационной длины железных дорог, тогда как восточных, западных и южных областях республики она составляет 2460 км, 2438 км и 2264 км. Более 300 км железнодорожной сети, находящейся в ведении АО «НК «КТЖ», расположено на территории России и Кыргызстана. Рассматриваются особенности железнодорожного транспорта и его роль в развитии экономики. Характеризуются инфраструктура железнодорожной сети Казахстана и качественные показатели транспортных услуг. В настоящее время железнодорожный транспорт Казахстана имеет всю необходимую производственную базу и подвижной состав для обеспечения существующего объема перевозок.

Железнодорожная сеть Казахстана территориально разделена на 12 отделении перевозок такие как: Кокшетауское, Костанайское, Павлодарское, Карагандинское, Защитинское, Алматинское, Жамбылское, Шымкентское, Кызылординское, Актюбин-ское, Уральское, Атырауское, осуществляющие оперативное руководство эксплуатационной работой железнодорожного транспорта с обеспечением безопасности движения поездов, сохранности перевозимых грузов и подвижного состава по регионам. Во многих странах железные дороги испытывают серьезную конкуренцию со стороны других видов транспорта, что обусловлено развитостью инфраструктуры морского (речного), трубопроводного и автомобильного сообщения, этот факт заставляет железнодорожные компании прилагать серьезные усилия для привлечения грузов на железную дорогу.

На 31 декабря 2016 года общая задолженность КТЖ перед кредиторами составляла 1 239 679 774 000 тенге (эквивалент $3,6 млрд). Обслуживание кредита и других обязательств превышают доходы от пассажирских перевозок. Перед девальвацией в августе 2015 года сумма задолженности превышала $6 млрд. Также рассматриваются варианты оплаты долгов КТЖ за счёт пенсионных накоплений из ЕНПФ. Протяжённость магистральных железнодорожных путей составляет более 14 тысяч км, основная часть (97,5%) железнодорожной сети находится на территории Казахстана, 2,5% -- на территории приграничных районов России и Кыргызстана. Вдоль дороги расположено 720 станций и разъездных пунктов. Парк грузовых вагонов -- более 120 000 единиц, парк локомотивов -- более 1200 единиц, 609 из которых обновленные и модернизированные. Тяговый подвижной состав включает в себя тепловозы, электровозы, электропоезда, дизель-поезда, автомотрисы, дрезины и прочее самоходное оборудование. Не тяговый подвижной состав -- различные вагоны (пассажирские, грузовые, вагоны-цистерны).

Ежегодно обеспечивает 70% грузовых и 60% пассажирских перевозок.

Рисунок 12

По мнению зарубежных специалистов и казахстанских ученых, имеющие место на практике большие капитальные вложения в Электрической централизации экономически оправданны и окупаются только на больших станциях (от 40 стрелок и более), расположенных на участках с большими размерами движения.

- Применение аппаратной избыточности безопасного управляющего вычислительного комплекса.

- Специализированных электронных компонентов для увязки с оборудованием СЦБ.

- Специализированных программных средств, работающих в масштабе реального времени с жестким контролем регламента выполнения задач.

Именно это обстоятельство, а также «не прозрачность» реализации алгоритма работы системы по сравнению с традиционными релейными схемами приводит к значительным дополнительным затратам при разработке и доказательстве безопасности ЭЦ. Поэтому реконфигурация путевого развития горловин (это особенно важно для промышленных и портовых станций) при ЭЦ в значительной степени более сложная и соответственно более дорогая, чем для релейных или релейно-процессорных систем. Таким образом, по сравнению с РПЦ, реализация в МПЦ функций безопасности средствами вычислительной техники определяет увеличение капитальных вложений при строительстве как в оборудование, так и в работы по монтажу и пуско-наладке, в то время как РПЦ требует увеличения инвестиций на 10-20% по сравнению с релейными системами.

Рассмотрим источники экономической эффективности при внедрении электрической централизации на основе использования вычислительной техники.

- Сокращение площадей служебно-технических помещений поста ЭЦ.

- Сокращение потерь в перевозочном процессе.

- Расширение функциональных возможностей систем, таких как:

- выполнение функций контролируемых пунктов ДЦ;

- телеизмерение, диагностика;

- протоколирование и архивация (функции «черного ящика»);

- объединение зон управления нескольких ДСП (мини- ДЦ) и сокращение персонала дежурных;

- автоматизация управления заданием маршрутов - авторежимы;

- интеграция функций других систем (оповещение монтеров пути, очистка стрелок);

- обеспечение ДСП нормативно-справочными данными;

- ведение электронных журналов, переход на безбумажную технологию документооборота.

Релейно-процессорная централизация позволяет высвободить до 30% площади релейного помещения, в то время как микропроцессорная централизация до 50%. В некоторых случаях эти площади могут быть использованы под другие нужды. Однако экономия при строительстве за счет сокращения служебно-технических помещений несущественна, поскольку площадь релейного помещения по отношению к общей площади здания составляет не более 7%, а основные затраты по-прежнему определяются устройством водоснабжения, канализации, электроснабжения поста от независимых фидеров и другие не связанные с типом ЭЦ.

С точки зрения строительства больший эффект дает применение новых типов питающих установок на основе необслуживаемых аккумуляторов, что позволяет исключить специализированные аккумуляторные помещения и удешевить систему приточно-вытяжной вентиляции. Такие питающие устройства применяются и в микропроцессорных, и в релейно-процессорных централизациях, являясь их общим преимуществом перед релейными системами, как с точки зрения экономии затрат при строительстве зданий, так и с точки зрения сокращения потерь в перевозочном процессе, за счет полноценного функционирования станции даже при аварийном отключении всех источников питания.

Также к сокращению потерь в перевозочном процессе при РПЦ и МПЦ ведут следующие факторы:

- интеллектуальный интерфейс системы, снижающий вероятность неправильных или несвоевременных действий дежурного по станции (речевые подсказки и логический контроль над действиями человека);

- расширенный объем предоставляемой информации (по перегонам, переездам и др. объектам контроля)

- более высокие показатели надежности за счет резервирования микропроцессорной части системы (объективно даже по сравнению с релейными системами эта составляющая будет незначительна, поскольку большую часть дают отказы не постового, а напольного оборудования и по этой причине сокращения эксплуатационного обслуживающего персонала не происходит).

Таким образом, основной эффект по сравнению с релейными системами определяется расширением и появлением новых функциональных возможностей систем ЭЦ, набор которых для РПЦ и МПЦ на практике одинаковый и является сервисным, а при наличии вычислительной техники может эквивалентно дополняться для обеих систем.

Еще следует отметить, что называют еще ряд факторов экономии эксплуатационных расходов при внедрении электрической централизации на основе использования вычислительной техники, однако существенными их признать нельзя. Так на практике при внедрении РПЦ и МПЦ не отмечается сокращения электроэнергии, поскольку более высокое, но кратковременное ее потребление (включение реле, горение лампочек на табло только на момент установки и использования маршрута) в релейных системах оказывается соизмеримым с более низким, но зато непрерывным потреблением электроэнергии вычислительными средствами в РПЦ и МПЦ.

Также не следует планировать сокращения эксплуатационных расходов на материалы и ЗИП, поскольку, прежде всего для МПЦ, оборудование вычислительной техники и специализированных модулей будет более дорогим по сравнению с реле. А низкий ресурс отдельных компонентов (монитор, мышь, клавиатура, вентиляторы системных блоков и процессоров) потребуют дополнительных расходов для обеспечения периодической замены. Через 5-10 лет эксплуатации могут возникнуть трудности при замене отказавшей аппаратуры МПЦ на новую, из-за необходимости доказательства безопасности и совместимости эксплуатируемой программы с изменившейся из-за бурного развития вычислительной техники аппаратной платформой. Как уже ранее отмечалось, не следует ожидать сокращения обслуживающего персонала по причине сохранения традиционного напольного оборудования, которое и определяет основные регламентные работы и служит причиной основной части отказов (более 70%).Очевидно, что при выборе системы ЭЦ на нынешнем этапе не следует применять морально устаревшие релейные системы.

При практически равных функциональных возможностях РПЦ и МПЦ в настоящее время более экономически оправданным является применение именно релейно-процессорных систем.

Однако в перспективе с накоплением мирового опыта тиражирования безопасных систем, дальнейшим совершенствованием элементной базы и появлением конкуренции на рынке разработчиков микропроцессорных систем электрической централизации, возможно, произойдет снижение стоимости МПЦ, что позволит экономически оправдано применять их для любого полигона, в том числе для малых станций, сложных увязок в узлах, для групп станций в портах и на крупных промышленных предприятиях.

Экономическую эффективность внедрения электрической централизации определяем для сортировочной станции по сравнению с ручным управлением стрелками.

Ускорение операций по заданию и разделке маршрутов, их секционное размыкание, а также наличие информации о состоянии путей и стрелок при электрической централизации позволяют сократить непроизводительные стоянки поездов на станции по сравнению с МКУ. Это время выражается числом сберегаемых поездо-часов простоя, которое определяют с учетом комплексного влияния способов управления стрелками и неравномерности движения поездов на станции. Ручное управление требует большего количества в штате станции дежурных стрелочных постов. На установку маршрутов стрелочными постами тратится много времени. При оборудовании станции ЭЦ за счет сокращения времени на приготовление маршрутов уменьшается станционный интервал и тем самым увеличивается пропускная способность станции. Система ЭЦ исключает содержание штата дежурных стрелочных постов.

Влияние электрической централизации на улучшение количественных и качественных показателей работы транспорта определяется для многих показателей.

Количество стрелок на станции - 32 стрелок.

Размер движения поездов Nрасч = 35 пар поездов.

Количество маневровых передвижений на станции Nманевр = 45 поездов.

Среднее число вагонов в маневровом передвижении mср = 15 вагонов

Расходы на содержания 1 стрелки МКУ - 358,324 тыс. тенге

Расходы на содержания 1 стрелки ЭЦ - 16,884 тыс. тенге

Среднее количество вагонов в маневровом составе mм - 8 вагонов.

Среднее количество вагонов в поездном составе m - 30 вагонов.

Цена четырехосного вагона Цв=96,6 тыс. тенге.

Стоимость строительства ЭЦ по укрупненным показателям на 1 стрелку 256 тыс. тенге