Релейные централизации с секционированным построением маршрутов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Релейные централизации с секционированным построением маршрутов

1. Особенности схемных и конструктивных решений

Секционирование маршрутов осуществляется на станциях, имеющих большой объем поездной и маневровой работы. Такие станции характеризуются сложным технологическим процессом, большим количеством управляемых и контролируемых объектов, значительной протяженностью маршрутов (особенно поездных), одновременным существованием маршрутов различного рода, двухсторонними передвижениями по одним и тем же путям и стрелочным участкам поездов и маневровых составов, повышенной частотой операций на пульте управления.

Секционирование маршрутов позволяет быстрее освободить стрелки от замыкания и использовать их в новых передвижениях. При этом каждая секция превращается в элементарный маршрут, обладающий самостоятельными средствами контроля состояния входящих в нее объектов (путевого участка, стрелок), их замыкания и последующего размыкания (рис. 4.1). Совокупность этих средств получила название исполнительной группы реле.

Рис. 4.1. Принцип секционирования маршрутов

Маршрут любой протяженности формируется путем набора необходимого количества элементарных. Каждый из элементарных маршрутов должен допускать его использование как в поездных, так и маневровых передвижениях в обоих направлениях. Впервые в нашей стране принцип унификации схем ЭЦ по родам маршрутов и направлениям движения был введен в практику институтом ГТСС в начале 50-х годов (авторы разработок В.Р. Дмитриев, А.Н. Пестриков). Он позволил перейти на блочное оформление типовых схемных узлов и осуществить индустриализацию строительства ЭЦ. Создание блочной релейной централизации явилось результатом работы большой группы конструкторов и проектировщиков ГТСС, руководимой В.Р. Дмитриевым, В.Д. Ратниковым и М.М. Тимофеевым. управление маршрут узел релейный

Внедрение унифицированной системы ЭЦ тесно переплетается с разработкой способов и аппаратов управления, облегчающих труд дежурных по станциям и ускоряющих процесс приготовления маршрутов. К таковым относятся маршрутное управление стрелками и сигналами, пульт-манипулятор, выносное табло и др. В нашей стране маршрутный способ управления был разработан в 1947 г. Д.П. Кусковым, а манипулятор в 1964 г. А.Н. Пестриковым. В связи с этим в унифицированной системе появилась дополнительная схемная часть по дешифрации действий ДСП на аппарате управления, именуемая маршрутным набором. В настоящее время на сети дорог страны унифицированная система эксплуатируется в двух вариантах: с раздельным и маршрутным управлением стрелками и сигналами. Структура взаимодействия аппаратов управления и контроля со схемной частью ЭЦ для обоих случаев представлена на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Структура взаимодействия аппаратов ЭЦ с релейной частью и объектами: а при раздельном управлении; б при маршрутном управлении

Поскольку в исполнительной группе проверяются условия по безопасности движения поездов, то в ней применяются только реле 1-го класса надежности: НМШ, НМШМ, ОМШ, РЭЛ, БН и им подобные. В схемах маршрутного набора используются малогабаритные дешевые реле 3-го класса типа КДРШ, в последних модификациях РЭЛ, БН, позволяющие охватить блочностью единые с исполнительной группой схемные узлы.

2. Принцип унификации схем исполнительной группы по родам маршрутов и направлениям движения

Принцип унификации схем ЭЦ рассмотрим на примере построения сигнальных цепей, выполненных раздельно для светофоров Н и М1 (рис. 4.3). Из их анализа видно, что во втором элементарном маршруте они содержат одинаковые элементы, которые можно было бы предусмотреть однажды в общей цепи, а их выделение для маршрута по светофору М1 до светофора М3 осуществить путем внесения в эту цепь точек разреза 1, 2, соответствующих началу и концу маршрута.

Рис. 4.3. Раздельное построение сигнальных цепей

Таким образом, получается унифицированная, т.е. единая для поездных и маневровых передвижений сигнальная цепь, необходимая часть которой коммутируется в точках разреза контактами специальных реле, получивших название начальных (Н) и конечных (К) реле (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Принцип унификации сигнальной цепи

Поскольку на каждой стрелке сигнальная цепь разветвляется, то она повторяет план станции, являясь пригодной для использования как в нечетном, так и в четном направлении. В нечетном направлении она коммутируется контактами начальных реле НН по светофору Н, М1НМ по светофору М1, М3НМ по светофору М3, конечного маневрового М3КМ до светофора М3; в четном направлении контактом конечного маневрового НПКМ при выезде за светофор М1. Поскольку реально за основу унифицированной сигнальной цепи принимается цепь поездного маршрута как самая протяженная, то становится излишним ее подключение конечным поездным реле (за исключением особых случаев). В разветвленной части цепи элементы, одинаковые для поездных и маневровых передвижений обоих направлений, выносятся в общее для них место в пределах элементарного маршрута. Окончательный вид сигнальная цепь приобретает с учетом самоблокировки сигнальных реле. Известно, что в цепи самоблокировки проверяется замкнутое состояние тыловых контактов реле З, участвующих в маршруте (см. разд. 2.5.2). Но поскольку в силу секционированного построения фронтовыми контактами тех же реле на все время существования сигнальной цепи контролируется отсутствие враждебных маршрутов, создается противоречие в решении поставленной задачи. Оно снимается, если в качестве элементов контроля отсутствия враждебных маршрутов взять тыловые контакты реле Н и КМ, а в цепь возбуждения сигнального реле ввести тыловые контакты предварительно обесточенных замыкающих реле, участвующих в маршруте. Такое решение требует срабатывания цепи контрольно-секционных реле уже на стадии нажатия сигнальной кнопки, а не после замыкания фронтового контакта сигнального реле (см. рис. 2.41,б).

Унификация распространяется также на схемы контрольно-секционных, замыкающих и маршрутных реле, для которых можно было бы привести аналогичные рассуждения (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Унифицированные схемы исполнительной группы

Основные положения ее сводятся к следующему:

необходимые функциональные цепи строятся по плану станции, при этом реализация зависимостей и контрольные функции осуществляются посекционно;

разветвление цепей на стрелках достигается контактами стрелочных контрольных реле ПК, МК;

выделение нужной части цепей при задании конкретного маршрута осуществляется фронтовыми контактами соответствующих начальных и конечных реле (Н, НМ, КМ).

3. Блочное оформление схемных узлов

Анализ унифицированных схем ЭЦ показывает, что определенные схемные узлы содержат одинаковый набор элементов, выполняющих одни и те же функции. Такую совокупность составляют реле НМ, КМ, МС, ИП в узле маневрового светофора, реле КС, З, М, РИ путевого участка, реле ПК, МК стрелки (см. рис. 4.5). Следовательно, конструктивно их можно оформить в блоки.

В настоящее время на сети железных дорог страны находятся в эксплуатации две разновидности блоков, соответствующие старым и новым системам ЭЦ. В блочной маршрутно-релейной централизации (БМРЦ) применяются блоки закрытого типа (рис. 4.6,а). Они подразделяются на так называемые большие и малые. Блок состоит из металлического корпуса (коробки) 1, лицевая часть которого закрыта стеклом или оргстеклом 2. С тыльной стороны имеются две ножевые колодки на 22 соединительные линии каждая для штепсельного включения блока в розетки, укрепленные на релейном стативе. Внутри блока располагаются необходимые элементы 3 (реле типа НМШ, электролитические конденсаторы, резисторы) общим числом до девяти в больших блоках и до трех в малых (один вертикальный ряд). Для переноса блока служит ручка 4.

Рис. 4.6. Типы релейных блоков: а блок закрытого типа; б панельный блок УЭЦ-М

В релейных централизациях нового поколения УЭЦ-М, ЭЦ-И применяются панельные блоки открытого типа (рис. 4.6,б). В системе УЭЦ-М блок представляет собой сварную конструкцию в виде рамы 1, с лицевой стороны которой устанавливаются розетки 2 для штепсельного включения реле РЭЛ, а с боковой ножевые колодки 3 для подвода внешних соединений. В передней части располагаются также ручки 4. Монтажный жгут укладывается сзади и закрывается крышкой. Блок рассчитан на размещение двенадцати реле, которые поставляются отдельно. Отличительной особенностью панельного блока ЭЦ-И является то, что он сконструирован физически, т.е. провода электрической схемы припаяны к хвостовикам контактов реле БН. Кроме того, внешние соединения подводятся к тыльной стороне блока, для чего на задней стенке устанавливается до шести разъемов на 30 соединительных линий каждый.

Внутреннее содержание блоков одного и того же назначения, их количественный расход на объект и число межблочных связей в системах БМРЦ, УЭЦ-М и ЭЦ-И не совпадают. Это объясняется разницей в элементной базе, конструктивном оформлении функциональных узлов, ширине охвата решаемых задач, увязке с маршрутным набором и др. Для решения соответствующих задач они соединяются между собой по следующим функциональным цепям: контрольно-секционных реле, сигнальных, замыкающих, маршрутных и разделки. Характерной особенностью их в УЭЦ-М и ЭЦ-И является общность решений по усилению замыканий стрелок в маршруте, повышению надежности и расширению функциональных возможностей. Пример размещения блоков на упрощенном однониточном плане станции (функциональная схема) для системы БМРЦ показан на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Функциональная схема размещения блоков исполнительной группы БМРЦ

На разных этапах становления унифицированных систем ЭЦ разрабатывались дополнительные блоки, учитывающие новые или своеобразные схемные узлы, например ограждения составов на время их технического осмотра, извещения на переезд, поездного светофора в стрелочной горловине, стрелки в середине пути и др. Наиболее полно они представлены в системе ЭЦ-И.

4. Схемы начального и конечного реле

Как было отмечено ранее, контактами начального и конечного реле выделяется та часть унифицированной схемы, которая относится к задаваемому маршруту. Места их установки на схеме определяются полнотой охвата зависимостей. Поэтому не всегда реле Н и К размещаются в одном блоке, а их контакты одинаково ориентированы относительно друг друга (рис. 4.8). Это обстоятельство порождает многотиповость сигнальных блоков. В системе УЭЦ-М предпринята попытка сократить их количество путем создания универсального маневрового блока со свободным доступом к контактам реле КМ.

Рис. 4.8. Варианты включения контактов начальных и конечных маневровых реле в унифицированной цепи

Для этого выводы от них припаяны к внешним клеммам блока, а необходимое сочетание достигается установкой к ним дополнительных перемычек. Такое решение требует специальной проработки схем на стадии проектирования, усложняет межблочные связи и затрудняет применение типовых межблочных соединителей. Поэтому в системе ЭЦ-И наблюдается возврат к вариантам оформления схемных узлов по аналогии с БМРЦ.

Принципиально реле Н и КМ должны вводиться в рабочее состояние сигнальной кнопкой (или маршрутным набором) с проверкой отсутствия враждебных маршрутов, поскольку эту функцию они вносят в сигнальную цепь (см. разд. 4.2), и сохранять его до конца существования маршрута. Этим требованиям соответствует схема включения реле Н, представленная на рис. 4.9. Подача питания на обмотку осуществляется контактом реле К (повторителя одноконтактной сигнальной кнопки) или поступает от маршрутного набора при маршрутном управлении. В цепи возбуждения реле Н фронтовым контактом реле З первой секции за сигналом проверяется отсутствие попутных или встречных передвижений по трассе маршрута (секущие передвижения снимаются положением стрелок). К моменту отпускания сигнальной кнопки (выключения маршрутного набора) реле Н самоблокируется и обесточивается после размыкания первой секции.

Аналогично строится схема включения реле КМ, в цепи возбуждения которого проверяется состояние реле З последней секции в маршруте (рис. 4.10).

Рис. 4.9. Пример включения Рис. 4.10. Пример включения

начального реле конечного реле

Основная трудность здесь заключается в подаче питания от контактов сигнальных кнопок, которых может быть несколько (например, у светофора М3 (рис. 4.8) кончаются передвижения по светофорам Ч1, Ч2, М7). Существующие решения предусматривают в этом случае возбуждение реле КМ от так называемых шин направлений движения. Они образуются контактами реле направлений (поездными Н, Ч и маневровыми НМ, ЧМ), схема которых показана на рис. 4.11. С появлением питания в соответствующей шине одновременно срабатывают все реле КМ задаваемого направления движения. Своими контактами они разбивают основные функциональные цепи на отдельные участки, из которых работоспособным оказывается один: от контакта Н до контакта КМ, соответствующих задаваемому маршруту. Поэтому после замыкания маршрута самоблокируется нужное реле КМ, остальные после исчезновения питания в шине направления сбрасываются.

Рис. 4.11. Схема организации шин направлений: а схема шин направлений; б схема реле направлений

Так как при запаздывающем возбуждении реле КМ возможно формирование функциональных цепей далее границы задаваемого маршрута, ее четкая фиксация обеспечивается опережающим срабатыванием конечного реле относительно начального. В частности, при раздельном управлении реле Н получает питание от шины направления, включение которой задерживается контактом вспомогательного реле ВП.

5. Схема контрольно-секционных реле

Поскольку контрольно-секционные реле предназначены для выключения замыкающих то они располагаются в блоках стрелочных и бесстрелочных путевых участков. В процессе разработки унифицированных систем на реле КС был возложен ряд дополнительных функций, в частности, исключение лобовых маршрутов на путь, контроль свободности маршрута во время его отмены, увязка со схемами путевой блокировки и др. Поэтому реле КС дополнительно размещаются в блоках приемоотправочных путей, сигнальных блоках и стативе свободного монтажа.

В исполнительной группе БМРЦ и ЭЦ-И в качестве контрольно-секционных применяются низкоомные реле типа НМ4-3,4; НММ1-10; БД3-3,5; БН-6,8; РЭЛ-6,8, допускающие последовательное включение порядка 20 обмоток. Для этого под схему КС отводится одна цепь межблочных соединений. В системе УЭЦ-М схема КС построена на высокоомных реле типа РЭЛ, допускающих последовательное соединение не более двух обмоток, с затратой двух цепей межблочных соединений.

Пример построения схемы в БМРЦ показан на рис. 4.12. Выделение нужной части цепи осуществляется в поездных сигнальных блоках контактом общего начального реле ОН, в маневровых контактами реле НМ и КМ. Разветвление цепи на стрелках достигается фронтовым контактом реле ПК в плюсовом направлении и тыловым ПК и фронтовым ВЗ (реле взреза) в минусовом. Питание в выделенную часть посылается контактом реле К или маршрутным набором. В цепи возбуждения реле КС проверяются следующие зависимости:

свободность стрелочных и бесстрелочных путевых участков (СП, П);

отсутствие автоматической отмены маршрута ();

отсутствие лобовых маршрутов на путь (ЧИ, НИ);

положение охранных стрелок и свободность негабаритных участков, если они имеются (ВЗ). В примере негабаритным участком является 3СП по отношению к 1СП. Кроме того, стрелка 3 должна нанимать охранное положение, ведущее в сбрасывающий тупик 1Т;

отсутствие местного управления стрелками, если оно предусмотрено (МИ);

установленное направление движения для маршрутов отправления на обезличенный перегон (НСНП, ЧСНП);

отсутствие ограждения составов на время их технического осмотра или ремонта (ВЗ). В примере дежурный по станции по запросу оператора пункта технического осмотра нажимает на аппарате кнопку ограждаемого пути, обесточивается соответствующее реле ОГ, а следовательно, ВЗ примыкающей к путям стрелки 5.

Рисунок 4.12

Отличительной особенностью построения схемы КС в системе УЭЦ-М является то, что перечисленные зависимости контролируются в первой цепи межблочных соединений, в которую включено реле КС сигнального блока. По второй цепи, начиная от контакта этого реле, осуществляется поочередное включение реле КС путевых блоков, осуществляющих замыкание маршрута (см. пунктир, показан только для движения в нечетную сторону).

Сработав, цепь блокируется через контакт реле КС сигнального блока, при этом в поездных маршрутах имеется дополнительная подпитка через фронтовой контакт сигнального реле С. Сделано это для того, чтобы при кратковременном нарушении цепи по какой-либо причине произошло ее автоматическое включение (пока сигнальное реле не исчерпало замедление на отпадание).

При использовании маршрута реле КС выключается контактом путевого реле первой секции за сигналом. После принудительного перекрытия светофора цепь сохраняется до конца размыкания маршрута (срабатывает реле разделки Р), что позволяет контролировать свободное состояние маршрута на весь период его автоматической отмены, а при нарушении свободности принуждать к искусственному размыканию. В системе ЭЦ-И предусматривается резервное выключение контрольно-секционных реле в случае незамыкания контакта начальной кнопки в операции по перекрытию сигнала (см. разд. 4.6). Для этого нажимаются групповая кнопка ГКМ (снимается полюс МГК) и кнопка последнего сигнального блока в маршруте (в примере НК, обеспечивается резервное выключение реле КС в маршрутах отправления, см. пунктир для реле ЧОКС).

Исключение лобовых маршрутов на путь достигается включением в контрольно-секционную цепь контактов реле НИ, ЧИ. Нормально исключающие реле находятся под током. При задании, например, нечетного маршрута приема возбуждается реле НКС и выключает цепь самоблокировки реле НИ. После замыкания маршрута () реле НИ обесточивается окончательно и не позволяет возбудить реле ЧКС, т.е. задать маршрут на путь с противоположной стороны. Маневровые маршруты на путь с разных его концов не относятся к категории враждебных, поэтому включение реле НКС и ЧКС обеспечивается шунтированием контактов НИ, ЧИ контактами конечных маневровых реле НКМ, ЧКМ.

В системах УЭЦ-М и ЭЦ-И реализовано указание Министерства путей сообщения РФ по замыканию маршрутов с использованием пригласительных сигналов. Для этого предусматривается работоспособность контрольно-секционной цепи в случаях ложной занятости негабаритных участков или потери контроля охранной стрелки (из нее изъяты контакты реле В3, но сохранены в сигнальной), а также ложной занятости маршрутного участка (для этого разомкнутый контакт СП или П шунтируется контактом реле БИ, возбуждение которого обеспечивается специальными манипуляциями на пульте управления, см. пунктир в блоке 1СП).

6. Схема сигнального реле

В цепи сигнальных реле унифицированных систем ЭЦ реализуется весь набор зависимостей, изложенных в разделе 2.5.2. При этом элементы зависимостей проявляются как в явной, так и неявной форме. В последнем случае характерными являются реле КС и ВЗ, контролирующие ряд зависимостей (см. разд. 4.5) и транслирующие их в сигнальную цепь. Кроме того, на построении сигнальной цепи сказалось решение некоторых эксплуатационных задач, связанных с особыми режимами ее использования: во время ограждения составов на путях, в интервалах выдержки времени при посылке извещения на станционный переезд или же оповещения монтеров пути, работающих на стрелке, на период выключения путевых участков из зависимости.

Рассмотрим работу сигнальных реле на примере системы БМРЦ (рис. 4.13). Схема их включения образует вторую цепь межблочных соединений. Посылка питания в выделенную часть ее при задании маршрута осуществляется общим для всех сигналов противоповторным реле ПП на станциях с раздельным управлением и индивидуальным на станциях с маршрутным управлением. В первом случае адресное подсоединение контакта реле ПП производится с помощью реле направления и кнопочного (Н, НК для светофора Н; НМ, М5К для светофора М5).

Рисунок 4.13 В цепи возбуждения сигнального реле проверяются: надлежащее положение стрелок в маршруте (ВЗ в плюсовом направлении, МК в минусовом, ВЗ охранных стрелок); свободное состояние путевых участков, входящих в маршрут (КС стрелочных и бесстрелочных участков в горловине; П приемоотправочного пути; ЧЖ первого участка удаления в маршрутах отправления на перегон, оборудованный числовой кодовой автоблокировкой; ЧЗ второго участка удаления в том же маршруте по пятой цепи межблочных соединений; ВЗ негабаритных участков); отсутствие враждебных маршрутов (, , попутных и встречных по одним и тем же стрелкам; КС лобовых на путь; ЧОКС или НОКС лобовых на обезличенный перегон); отсутствие искусственного размыкания стрелок ( в блоках СП, УП); отсутствие пригласительного огня ( для светофора Н); отсутствие на перегоне хозяйственного поезда или подталкивающего локомотива в маршрутах отправления (ЧВКЖ или НВКЖ); наличие противоповторности в управлении светофором (ПП, МП, ОП); действительное замыкание стрелок, входящих в маршрут ( в блоке ВД; , в блоках СП, УП; в блоке П; УЧИ в узле участка удаления; исключающие реле НИ и УЧИ являются повторителями замыкающих реле соответственно секцией 5СП и НП).

Возбудившись, сигнальное реле переходит на цепь самоблокировки, в которой дополнительно проверяются исправность и горение разрешающей лампы светофора (НРУ для светофора Н; О для светофора М5).

Известно, что в маневровых маршрутах ряд зависимостей не проверяется. Так, в маршруте по светофору М5 на путь тыловым контактом реле НКМ в блоке П отключается контроль его свободности, а возбужденное состояние реле КС в сигнальном блоке позволяет осуществить движение в сторону пути при наличии маневрового передвижения с противоположной его стороны. Чтобы исключить возбуждение поездного сигнального реле по трассе состоявшегося маневрового передвижения, у которого не обесточилось реле КМ, осуществляется развязка сигнальных цепей по питанию: со стороны начала цепи в поездном маршруте подключается минус батареи, а в маневровом плюс.

При использовании маршрута поездное сигнальное реле выключается контактом реле КС. В случае кратковременного отказа контрольно-секционной цепи сигнальное реле обеспечивает непрерывность питания разрешающей лампы светофора за счет конденсаторного замедления порядка 2,0-2,5 с.

В маневровых маршрутах после обесточивания реле КС под воздействием подвижного состава образуется цепь подпитки маневрового сигнального реле до момента освобождения предмаршрутного участка. Она использует третью цепь межблочных соединений с переходом на вторую в ближайшем блоке СП или УП (для светофора М5: МС1М1М ... НКМ). На момент перелета контактов КС маневровое сигнальное реле удерживает якорь за счет замедления, а после возбуждения реле ИП выключается. Если предмаршрутный участок остается занятым частью вагонов, то выключение цепи подпитки осуществляется контактом СП после освобождения первой секции за светофором.

В современных системах ЭЦ с целью уменьшения габаритов аппарата управления и упрощения его монтажа применяются одноконтактные двухпозиционные сигнальные (маршрутные) кнопки. Поэтому вытягиванием кнопки на себя невозможно осуществить принудительное перекрытие сигнала. Задача решается с помощью дополнительных схем, фиксирующих два действия дежурного по станции на аппарате управления: нажатие групповой кнопки "Отмена маршрута" и повторно сигнальной (маршрутной) светофора, по которому отменяется маршрут. В результате первого действия в сигнальные блоки не поступает питание по шинам П-Г, М-Г, в результате второго в сигнальную цепь контактом реле К подключается несуществующий полюс питания. Резервное выключение сигнальной цепи в системе ЭЦ-И рассмотрено в разделе 4.5.

Отличительной особенностью построения сигнальных цепей (и не только их) в системах УЭЦ-М и ЭЦ-И является отсутствие электролитических конденсаторов как малонадежных элементов. Для достижения необходимых временных зависимостей в этих системах широкое распространение получили медленнодействующие на отпадание якоря первичные функциональные реле и их повторители, а также групповые шины выдержки времени. Рассмотрим соответствующие решения на примере системы ЭЦ-И (рис. 4.14). Здесь в поездных маршрутах зависимости по безопасности движения поездов проверяются в цепи основного реле С, а включение ламп светофора осуществляется с помощью его повторителей С1, С2. При кратковременном нарушении цепи КС или С посылается питание в шину ВКЗ (см. блок ВГ-И светофора Ч1). В результате запускается релейная схема отсчета времени (2,5-3,5 с), по шинам ПВЗ, МВЗ поступает питание на реле С1, С2, которые сохраняют сигнальное показание светофора. Такое же решение предусмотрено в системе УЭЦ-М.

Рисунок 2.14

Для достижения необходимых временных зависимостей при использовании маневрового маршрута переключение реле МС с основной цепи на подпитывающую осуществляется контактами реле КС и его медленнодействующего повторителя КСМ.

Для исключения возбуждения сигнального реле в маршрутах через ложно занятую секцию в сигнальную цепь вводится тыловой контакт реле БИ, или же его состояние транслируется через посредство обратного повторителя замыкающего реле ОЗ, как это предусмотрено в блоке СП-И. Кроме того, реле ОЗ осуществляет задержку включения сигнальной цепи на период оповещения монтера пути (выдержку времени контролирует вспомогательное счетное реле ВС). Движение через ложно занятую секцию производится по пригласительному огню светофора. При этом в системе ЭЦ-И предусматривается два варианта его использования: обычный, без проверки каких-либо зависимостей, и с проверкой замыкания маршрута, отсутствия искусственного размыкания секций, установленного направления движения на однопутный перегон (после получения на это разрешения МПС). В последнем случае пригласительные сигнальные реле включаются в пятнадцатую цепь межблочных соединений и получают питание от группового комплекта, состоящего из реле ГПС, ГПСП и ДПС. Схема в целом построена так, что включенным может быть только одно пригласительное сигнальное реле. Сначала нажимается групповая кнопка ГПС, затем начальная маршрута. Если первой будет нажата кнопка у сигнала, то кнопочное реле КН выключит питание реле ГПСП, после чего нельзя будет пользоваться групповой кнопкой. Такое построение исключает несанкционированное возбуждение какого-либо реле ПС в результате ложного замыкания контактов его кнопки. При правильном нажатии кнопок последовательно возбуждаются реле ГПС, групповой счетчик первого нажатия маршрутной кнопки 1С, реле ДПС, КН, ПС. После этого групповую кнопку можно отпустить.

В системе УЭЦ-М имеется возможность выключения секций из зависимости с сохранением пользования сигналом. Для этого тыловые контакты реле БИ шунтируются перемычками, предусмотренными заранее проектом. Этого нельзя делать для первой секции за сигналом, так как она осуществляет зависимости по перекрытию его при движении поезда.

7. Схема группового противоповторного реле

При раздельном управлении стрелками и сигналами задание маршрутов производится последовательно во времени. Каждая отдельно взятая сигнальная цепь после ее включения с проверкой наличия противоповторности в управлении светофором поддерживается в рабочем состоянии в обход контакта ПП. Это позволяет применить общее для всех сигналов станции противоповторное реле, резко сократив аппаратурные затраты. Схема его включения представлена на рис. 4.15.

Рис. 4.15. Схема группового противоповторного реле

Рассмотрим его работу на примере задания маршрута отправления по сигналу Ч1. После нажатия сигнальной кнопки срабатывают кнопочное реле Ч1К и реле направления Ч. Их контактами включается питание вспомогательного реле ППВ, которое возбуждается с проверкой обесточенного состояния вспомогательного реле ВП. Далее последовательно срабатывают реле ПП и ВП. Через их контакты запитывается сигнальная цепь светофора Ч1. Сработав, реле С самоблокируется, освобождая групповой комплект ППВ, ПП, ВП для очередного использования. Если после отпускания сигнальной кнопки ее контакт не разомкнулся (под током Ч1К, Ч), то реле ВП продолжает получать питание по цепи самоблокировки, не позволяя воспользоваться реле ППВ, ПП для задания очередного маршрута (см. контакт ВП*). После устранения неисправности в сигнальной кнопке схема приходит в исходное состояние.

8. Схема замыкающих реле

В современных унифицированных системах ЭЦ блочного типа задача замыкания и последующего размыкания стрелок в маршруте решается с помощью комплектов из одного замыкающего и двух маршрутных реле, устанавливаемых на каждую изолированную секцию маршрута. Это позволяет при минимальных аппаратурных затратах получить в ее пределах симметричную схему, действующую по одним и тем же принципам в обоих направлениях движения. С целью установления удобных межблочных связей предусматривается одноступенчатое (окончательное) замыкание стрелок в маршруте, для чего схема маршрутных реле конструируется независимой от состояния предмаршрутного участка (отсутствует контакт ИП, см. рис. 2.41). При отмене маршрута необходимая выдержка времени для размыкания достигается специальным построением, в котором участвуют реле ИП, КС, отмены ОТ, разделки Р и блоки выдержки времени.

Рассмотрим действующие варианты схем включения замыкающих реле. В системе БМРЦ они являются прямыми повторителями маршрутных (рис. 4.16,а). При задании маршрута реле 1М, 2М по трассе предстоящего движения окончательно обесточиваются и выключают замыкающие. Все режимы приведения их в исходное (нормальное) состояние (фиксация проследования поезда, отмена маршрута, искусственное размыкание) обеспечиваются схемой маршрутных реле.

В системе ЭЦ-И реле З применяются двухобмоточными. Одной обмоткой они включаются в цепь самоблокировки, другой в седьмую цепь межблочных соединений (рис. 4.16,б). После срабатывания реле КС в процессе задания маршрута замыкающие реле окончательно обесточиваются и возвращаются в исходное состояние в зависимости от режима размыкания.

При проследовании поезда по маршруту возбуждение замыкающего реле осуществляется с проверкой действительного освобождения секции составом (МСП), срабатывания собственных маршрутных реле (1М, 2М) и по седьмой цепи первого по ходу маршрутного реле следующей секции (в нечетном движении 1М, в четном 2М). В маневровых маршрутах до попутного светофора конец седьмой цепи определяется контактами КМ, ИП (см. блок светофора М5). Следовательно, размыкание секции перед светофором произойдет при всех прочих условиях после освобождения предмаршрутного участка (ИП) в движении по попутному сигналу (М5). В поездных маршрутах отправления конец седьмой цепи определяется контактами реле ОТ и ИП, которые в рассматриваемой системе являются многофункциональными. В частности, при размыкании маршрута в процессе движения они фиксируют: ИП замыкание участка НП в маршруте отправления (ОКС), ОТ освобождение его поездом (П) и вступление последнего на участок удаления (ЧЖ). Аналогичное решение имеется для маршрутов приема (см. контакты ОТ, ИП в блоке ВДП-И).

Рис. 4.16. Схемы замыкающих реле: а БМРЦ; б ЭЦ-И

Защита секции маршрута от преждевременного размыкания в результате кратковременной потери поездного шунта осуществляется с помощью реле МСП медленнодействующего на подъем повторителя стрелочного путевого реле СП. Реле МСП применяется двухобмоточным и нормально получает питание по цепи самоблокировки. С занятием секции реле СП и МСП обесточиваются. Если после этого наблюдается потеря шунта, то фронтовым контактом СП включается вспомогательное реле ВСП с проверкой свободности общего комплекта выдержки времени на 5 с (от полюса ВСП). Запуск комплекта в работу осуществляется по шине ВЗУ. Если за время выдержки шунт восстановится (СП), то происходит сбрасывание реле ВСП в исходное состояние. Если же нет, то секция считается окончательно свободной, по шине МСП возбуждается реле МСП и самоблокируется.

При отмене маршрута реле З включается контактном реле разделки Р, транслирующим необходимую выдержку времени. При искусственном размыкании питание на реле З посылается контактом РИ от полюсов выдержки времени ПИВ, МИВ.

В системе УЭЦ-М схема замыкающего реле строится аналогично, однако добавлен режим искусственного замыкания секций по выбору (см. пунктир на рис. 4.16,б). При его использовании вначале нажимаются индивидуальные кнопки ИРК секций, которые нужно замкнуть, затем групповая ГЗИК (рис. 4.23). От индивидуальной кнопки срабатывает реле И и переводит питание реле З от полюса МЗИ (реле З применяется с замедлением на отпадание). В результате нажатия групповой кнопки полюс МЗИ снимается и реле З выключается.

9. Схема маршрутных реле

В унифицированных системах ЭЦ блочного типа схема маршрутных реле строится таким образом, что фиксация проследования поезда по отдельно взятой секции маршрута увязывается с состоянием предыдущей и последующей по отношению к ней. Такое построение расширяет набор учитываемых событий при использовании маршрута подвижным составом. На каждую путевую секцию устанавливается по два двухобмоточных маршрутных реле с обменом функций в зависимости от направления движения. Одна из обмоток включается в цепь самоблокировки, другая в цепи межблочных связей (рис. 4.17 и 4.18).

Рис 4.17

Рис 4.18

В системе БМРЦ реле 1М и 2М питаются по цепям самоблокировки и посредством замыкающих позволяют управлять стрелками (см. рис. 4.16,а). При задании маршрута они выключаются контактами реле КС, определяя окончательную ступень замыкания. В дальнейшем их работа зависит от режима использования маршрута. Одноступенчатое замыкание нашло свое продолжение в системах УЭЦ-М и ЭЦ-И, в которых для замыкающего реле определена самостоятельная цепь с необходимыми режимами ее использования, а маршрутные нормально находятся в выключенном состоянии и участвуют только в фиксации проследования поезда. Такое решение по сравнению с БМРЦ является более экономичным в части расхода электроэнергии.

Рассмотрим работу схем по размыканию маршрута под воздействием поезда. В системе БМРЦ для первой секции за сигналом фиксируются следующие события: с помощью реле 1М по четвертой цепи вступление поезда на секцию (, ), с помощью реле 2М по пятой цепи ее освобождение (1СП) в маневровых маршрутах (М5КМ) и вступление на следующую () в поездных (). Возбудившись, маршрутные реле самоблокируются и включают замыкающее. Поскольку указанные события могут имитировать перемежающиеся отказы в рельсовых цепях 1СП и 5СП, то возможно ложное размыкание секции, о чем упоминалось уже в разделе 2.6.3.

В системах УЭЦ-М и ЭЦ-И предпринята попытка усилить замыкание первой секции за сигналом введением в поездных маршрутах дополнительного контроля свободности предмаршрутного участка. Таким образом, первое по ходу маршрутное реле (на схеме рис. 4.18 2М) по четвертой цепи фиксирует вступление состава на секцию (, ), а второе по ходу (1М) по пятой цепи освобождение этой секции (СП) и с переходом в сигнальном блоке на шестую цепь освобождение предмаршрутного участка (ИП), т.е. приемоотправочного пути. В маневровых маршрутах такое добавление теряет смысл, поэтому шестая цепь включается контактом реле НМ в обход контакта ИП. Вступление состава на следующую секцию фиксируется в схеме замыкающего реле (см. на рис. 4.16,б контакт 2М в блоке 1СП-И). Возбудившись, маршрутные реле самоблокируются и подготавливают цепь для включения замыкающего. После проверки последним действительного освобождения секции они выключаются.

Для промежуточной секции в системе БМРЦ первое по ходу маршрутное реле получает питание от путевого блока предыдущей секции (например, 5СП от 1СП) по третьей цепи с переходом на их границе на четвертую цепь межблочных соединений, где проверяется занятие данной секции () и размыкание предыдущей (1М, 2М). Для второго по ходу маршрутного реле набор фиксируемых событий остается тот же, что и для первой секции (освобождение данной и вступление на следующую). Включение реле 1М и 2М в режиме отмены маршрута и искусственным путем осуществляется с помощью реле разделки Р.

В системах УЭЦ-М и ЭЦ-И первое по ходу маршрутное реле промежуточной секции также получает питание от предыдущего путевого блока по четвертой цепи, в которой проверяются возбужденное состояние реле 1М и СП предыдущей секции и вступление состава на данную. Второе по ходу маршрутное реле контролирует срабатывание реле 1М своей секции и реле З предыдущей, питаясь по шестой цепи межблочных соединений.

В случае использования маршрута отправления с пути, занятого частью вагонов, в системах УЭЦ-М и ЭЦ-И во всех путевых блоках по трассе сработают только первые по ходу маршрутные реле, имеющие в цепях своего возбуждения контакты путевых реле. Вторые маршрутные реле, имеющие в своих цепях контакты замыкающих реле, останутся выключенными. После выхода состава целиком на участок удаления в последнем сигнальном узле срабатывает реле ОТ (см. рис. 4.16,б, здесь контакт 2М в блоке УП-И принадлежит первому по ходу реле и будет в замкнутом состоянии). Фронтовым контактом ОТ подключается питание в девятую цепь межблочных соединений, имеющую в качестве нагрузки низкоомные реле разделки Р. В сигнальном блоке выходного светофора (ВДП-И) девятая цепь переходит на шестую, в которую включена высокоомная обмотка второго маршрутного реле секции за сигналом (в примере 1М). В результате падение напряжения приходится на маршрутное реле, и оно срабатывает. После этого наблюдается посекционное возбуждение всех вторых по ходу маршрутных реле, участвовавших в маршруте. Таким образом, хотя и с задержкой во времени, но секции разомкнутся автоматически. Аналогично решается задача размыкания секций в маршрутах приема, если после ухода поезда за светофор предмаршрутный участок показывает ложную занятость.

Коммутация цепей на разветвлениях контактами реле ПКП, МКП повторителями положения поляризованного якоря реле К сохраняет их работоспособность при потере контроля положения стрелок.

10. Схема реле разделки

Реле разделки Р предназначены для размыкания стрелок с необходимой выдержкой времени при отмене окончательного замкнутого маршрута, а также автоматического размыкания неиспользованных частей маневрового маршрута при угловых заездах, кроме того, в системе БМРЦ, для искусственного размыкания секций в случаях их ложной занятости. Схемы реле разделки в унифицированных системах блочного типа строятся на общих принципах и различаются в частностях (рис. 4.19).

Рис 4.19

Реле Р устанавливаются в путевых блоках стрелочных и бесстрелочных участков. В БМРЦ и ЭЦ-И они применяются низкоомными и включены соответственно в шестую и девятую цепи межблочных соединений, в УЭЦ-М высокоомными и включены в третью и четвертую цепи межблочных соединений. Нормально реле Р находятся в обесточенном состоянии. Постановка их в работу сопровождается проверкой свободности маршрутных участков. В системах БМРЦ и ЭЦ-И это достигается последовательным соединением в цепи как обмоток реле Р, так и контактов путевых реле СП, П, МСП, участвующих в маршруте. Размыкание контакта любого путевого реле в цепи ведет к выключению всех реле Р. В УЭЦ-М задача решается специальным построением схемы, при котором выполняется поочередное срабатывание реле Р в блоках путевых секций, начиная от сигнального блока начала и кончая сигнальным блоком конца маршрута, с последующим переводом их в зависимость от состояния реле Р слева и справа. Например, реле 1Р второй секции (см. рис. 4.19,в) в рабочем состоянии плюс батареи получает через контакт 1Р первой секции, а минус через контакт 1Р третьей секции. При таком построении размыкание любого контакта МСП в отменяемом маршруте вызывает цепную реакцию выключения всех реле 1Р (в четном направлении действует схема реле 2Р, накладываемая на третью и четвертую цепи межблочных соединений).

В режиме отмены продолжительность выдержки времени зависит от состояния предмаршрутного участка и рода маршрута. При свободном участке размыкание наступает через 5 с после закрытия сигнала для всех родов маршрутов, при занятом через 1 мин для маневровых маршрутов и через 3 мин для поездных. В качестве временных датчиков используются стабилитронные блоки, образующие совместно с включающими и исполнительными реле три общих для всех маршрутов комплекта размыкания.

Работа схем в режиме отмены протекает следующим образом. После нажатия дежурным по станции групповой кнопки ОГК и сигнальной (начальной) отменяемого маршрута во все сигнальные блоки поступают полюса М-ГОТ, М-МВ, М-ПВ, несущие информацию об исходном состоянии соответственно общего, маневрового и поездного комплектов выдержки времени. В сигнальном блоке срабатывает реле отмены ОТ с проверкой свободности отменяемого маршрута (КС) и состоявшегося перекрытия светофора (). Поскольку сигнальная кнопка отпускается (в примере М5К) и в последующем комплекты выдержки времени занимаются (исчезают полюса М-ГОТ и т.д.), то для реле ОТ предусматривается цепь самоблокировки, берущая начало на тыловом контакте противоповторного реле ПП. После срабатывания реле ОТ в зависимости от состояния предмаршрутного участка посылается питание в шину ГОТ или МВ1 (ПВ1). В результате запускается в работу соответствующий комплект выдержки времени, в конце которой исполнительное реле комплекта включает плюсовой полюс питания в цепь реле разделки. В зависимости от состояния реле ИП им может быть П-ОВ (выдержка 5 с) или П-МВ (выдержка 1 мин), в поездных маршрутах П-ПВ (3 мин). Сработав, реле Р выключают контрольно-секционные, отчего групповой комплект возвращается в исходное состояние, и возбуждают маршрутные реле в БМРЦ или замыкающие в УЭЦ-М и ЭЦ-И.

С целью уменьшения межблочных обвязок в системах УЭЦ-М и ЭЦ-И предусматривается запуск в работу сразу всех трех комплектов выдержки времени. Если при этом используется короткая выдержка времени, то ненужные комплекты автоматически возвращаются в исходное состояние.

Использование схемы реле разделки в режиме угловых заездов связано с тем обстоятельством, что не все секции маршрута в прямом движении могут заниматься подвижным составом. Например, при перестановке локомотива с первого пути на второй с заездом за светофор М5 нет смысла выезжать на участок НП, хотя схемами конец маршрута определяется на нем. Следовательно, маршрутные реле будут фиксировать движение локомотива до определенного момента, и после ухода его за светофор М5 возникает задача размыкания неиспользованных секций. Она решается следующим образом. Реле ОТ в сигнальном блоке светофора М5 выступает в новом качестве как элемент, фиксирующий угловой заезд. С этой целью его схема несколько дополняется. В ней проверяется, что был задан маршрут (НМ) и открывался светофор (МС) составу, стоящему на предмаршрутном участке (), при этом возвратное движение состоялось (). Возбудившись, реле ОТ подключает полюс питания в цепь разделки в сторону блоков 1СП и НП, но она остается разомкнутой контактом 1СП до полного ухода состава за светофор М5. Освобождение предмаршрутного участка ведет к тому, что контактом ИП реле ОТ выключается. Следовательно, посылка питания в цепь разделки приобретает импульсный характер. Длительность импульса определяется временем разряда конденсатора на обмотку реле ОТ. Сработав, реле Р размыкают неиспользованные секции маршрута. В системах УЭЦ-М и ЭЦ-И конденсаторы не применяются, и необходимые временные характеристики достигаются установкой повторителей ОТ с замедлением на отпадание.

11. Схема известителя приближения

Основное назначение реле ИП заключается в выборе необходимой выдержки времени при отмене маршрута. Известители приближения устанавливаются в сигнальных блоках и, несмотря на некоторые различия в схемах их включения для различных систем, контролируют одни и те же зависимости, связанные с состоянием предмаршрутного участка и светофора (рис. 4.20).

Нормально известитель приближения находится в возбужденном состоянии в БМРЦ и в выключенном в УЭЦ-М и ЭЦ-И. Решение, принятое в последних двух системах, является логически оправданным, поскольку при отсутствии маршрута нет надобности в известителе приближения. Включение его в работу происходит в процессе установки маршрута, когда замыкается фронтовой контакт начального реле (см. рис. 4.20,б).

Схема реле ИП содержит две ветви: в одной задействован тыловой контакт сигнального реле (в частности, МС), в другой фронтовой контакт путевого реле предмаршрутного участка (в частности, СП). При этом возможны следующие варианты использования реле ИП: светофор открыт, предмаршрутный участок занят реле ИП без тока и выбирает долгую выдержку времени; светофор открыт, предмаршрутный участок свободен или светофор не открылся, предмаршрутный участок занят реле ИП под током и выбирает короткую выдержку времени.

Рис. 4.20. Схемы известителя приближения: а БМРЦ; б ЭЦ-И

Назначение остальных элементов схемы реле ИП заключается в следующем:

тыловой контакт НМ в схеме "а" и фронтовой З в схеме "б" исключают возбуждение реле ИП и выбор тем самым короткой выдержки времени при отмене маршрута с занятого предмаршрутного участка (хотя реле МС обесточится, но пока под током находится реле НМ и выключено З);

тыловой контакт ОТ исключает преждевременное возбуждение реле ИП при пропадании поездного шунта в момент отмены маршрута;

тыловой контакт КС (КСМ) позволяет возбудиться реле ИП, если реле ОТ сработало в режиме угловых заездов.

В маршрутах сквозного пропуска, используемых с повышенной скоростью движения, схемой реле ИП выходного сигнала осуществляется удлинение предмаршрутного участка за счет добавления к приемоотправочному пути входных секций (вводятся фронтовые контакты П, ЧКС или П, НКС). В системах УЭЦ-М и ЭЦ-И такое удлинение предусматривается также для маневровых передвижений по открытым попутным светофорам. Если задан маршрут до сигнала (КМ, ), то из схемы реле ИП отключается СП предмаршрутного участка и подключается цепь межблочных соединений "ИП", содержащая контакты СП всех секций до данного сигнала, начиная от светофора, по которому задан маршрут (см. пунктир на рис. 4.20,б).

12. Схемы реле искусственных операций

В процессе эксплуатации электрических централизаций была выявлена недостаточность существования одной лишь искусственной операции, связанной с размыканием секций, показывающих ложную занятость. Появилась необходимость искусственного замыкания стрелок в маршрутах с использованием пригласительного огня, выключения из зависимости секций с сохранением пользования сигналом без привлечения для этой цели электромеханика. Наиболее полное решение поставленные задачи нашли в системах УЭЦ-М и ЭЦ-И.

Внешне искусственное размыкание во всех системах выполняется одинаково. Вначале ДСП нажимает кнопки ИРК тех секций, которые необходимо разомкнуть, затем групповую ГИРК. В БМРЦ (рис. 4.21) и ЭЦ-И (см. рис. 4.22) от нажатия индивидуальных кнопок возбуждаются и самоблокируются реле РИ размыкаемых секций с проверкой свободности группового комплекта выдержки времени (должны присутствовать соответственно полюса М-ИВ и С-ИВ). В ЭЦ-И дополнительно проверяется обесточенное состояние контрольно-секционного реле. Это позволяет избежать разрыва сигнальной цепи и перекрытия светофора при ошибочном нажатии кнопки.

Рис. 4.21. Схема искусственного размыкания в БМРЦ

Рис. 4.22. Схема реле искусственных операций в ЭЦ-И

В УЭЦ-М (рис. 4.23) от нажатия кнопки ИРК предварительно возбуждается и самоблокируется индивидуальное реле И, выдающее на табло информацию в виде мигающей полосы в пределах размыкаемой секции. Поскольку контакты реле И в сигнальную цепь не заводятся, то при ошибочном нажатии кнопки перекрытия светофора не наблюдается, а неправильные действия исправляются нажатием кнопки "Отмена". При этом снимается полюс П-Г и реле И выключается.

Рис. 4.23. Схемы реле искусственных операций в УЭЦ-М

От нажатия групповой кнопки возбуждается и самоблокируется групповое реле, в частности ГРИП, которое включает блок выдержки времени 3 мин. В УЭЦ-М дополнительно от полюса ПИВ1 получают питание реле РИ тех секций, у которых были ранее включены реле И. Конец выдержки фиксируется исполнительным реле ИВ, которое посылает питание в шину П-ИВ. От этой шины возбуждаются замыкающие реле в УЭЦ-М и ЭЦ-И и реле разделки, а затем маршрутные и замыкающие в БМРЦ. Далее наблюдается выключение реле РИ и переход группового комплекта в исходное состояние.

Искусственное замыкание стрелок в движениях по пригласительному огню в БМРЦ осуществляется или открытием попутных маневровых светофоров, если это возможно, или снятием группового полюса питания со всех управляющих цепей электроприводов реле горловины с помощью специальной кнопки. Более целенаправленно решена задача в ЭЦ-И. Обычно пригласительным огнем пользуются при невозможности задать маршрут через ложно занятую секцию. Поэтому в системе на каждую путевую секцию предусматривается реле БИ, которое позволяет в схеме контрольно-секционных реле обойти разомкнутый контакт СП (см. рис. 4.12). После установки стрелок по маршруту нажатием начальной кнопки и групповой вспомогательного управления ВУК включается питание в шину ВУ, отчего реле БИ возбуждается (см. рис. 4.23, пунктир). После срабатывания контрольно-секционных реле маршрут оказывается полностью замкнутым, а реле БИ переходит на самоблокировку. Отличие работы реле БИ в УЭЦ-М заключается в том, что при задании маршрута через ложно занятую секцию вначале нажимается индивидуальная кнопка ИРК, затем групповая СК. В результате первой операции срабатывает индивидуальное реле И, в результате второй включается питание шины СК. В дальнейшем работа схем протекает аналогично, однако в системе УЭЦ-М имеется возможность обойти в сигнальной цепи разомкнутые тыловые контакты БИ, предусмотрев проектом перемычки, т.е. выключить ложно занятую секцию с сохранением пользования сигналом.

При использовании маршрута с пригласительным огнем секции разомкнутся только до ложно занятой. Для размыкания остальных необходимо установить его вспомогательным управлением повторно, нажать индивидуальную кнопку ИРК и, удерживая ее, отменить маршрут обычным порядком. В результате нажатия кнопки ИРК в ЭЦ-И возбуждается реле В (см. рис. 4.22), а в УЭЦ-М реле И (см. рис. 4.23). Контактами этих реле достигается целостность цепи разделки в блоке ложно занятой секции (см. рис. 4.19,б, для УЭЦ-М шунтирующий контакт не показан).

Как уже было отмечено в разделе 4.8, в УЭЦ-М возможно искусственное замыкание секций по выбору нажатием индивидуальной кнопки ИРК и групповой ГЗИК. Это позволяет замкнуть стрелки в маршрутах с использованием пригласительного огня по иным причинам, чем ложно занятая секция.