Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

учебный мастерская электрический шкаф

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

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

Ядром станционных систем автоматики является централизация стрелок и сигналов, под которой понимаются совокупность устройств центрального управления стрелками и сигналами и их контроль. Централизация обеспечивает логические взаимозависимости (блокировку) между станционными объектами в соответствии с требованиями безопасности движения, а также экономичное и безопасное управление на расстоянии стрелочными переводами и светофорными лампами.

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

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

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

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

Наибольшее применение получили системы электромеханической и электрической централизации, которые впервые появились в США (система Тейлора, 1891 г.) и Австрии (система Сименса, 1893 г.). Первые системы электромеханической централизации в России были построены на станциях Витебск Риго-Орловской дороги (1909 г.) и С.-Петербург Московско-Виндаво-Рыбинской дороги (1914 г.). В этих системах использовалось электрическое управление стрелками и сигналами, но замыкания между ними осуществлялись механически в ящиках зависимости. Первая чисто релейная система электрической централизации была построена на станции Гудермес в 1934 г. С середины 30-х годов начинается массовое строительство релейных систем электрической централизации на станциях отечественных железных дорог. Большинство станций сети оборудовано различными системами этого типа.

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

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

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

Добавление в схему с центральным реверсированием четвертого провода уменьшает аппаратную избыточность, так как облегчается задача совмещения рабочей и контрольной цепей. Однако при этом сохраняются параллельный перевод спаренных электроприводов и более высокий (на 30--35%) расход стрелочного кабеля по сравнению с двухпроводной схемой.

Четырехпроводная схема применяется на ряде станций магистральных железных дорог и промышленного транспорта.

Пятипроводная схема позволяет обеспечить более высокую степень защиты от отказа напольного реверсирующего реле, перепутывания линейных проводов и др.

1. Эксплуатационная часть

1.1 Назначение стенда-макета рабочего места в учебных мастерских

Данный стенд макета служит для проведения практических занятий по дисциплине «Учебная практика в электромонтажном цехе» по теме: сборка стрелочной гарнитуры, установка и монтаж стрелочных электроприводов. В данную тему входят разделы, связанные с последовательностью разборки, сборки и регулировки стрелочного электропривода, составление монтажных схем стрелочного электропривода, путевой коробки и стрелочных муфт, а так же составление монтажных схем постов ЭЦ и стативов.

На данном стенде смонтирована схема управления стелками с электроприводом переменного тока. Устанавливают трехфазный асинхронный электродвигатель типа МСТ-0,3 для управления на стативе устанавливают пусковые реле НПС(НМПШ3-0,2/220) и ППС(ПМПШ-150/150); блок фазоконтрольного устройства ФК-75, предназначенный для блокировки реле НПС при протекании рабочего тока по трем фазам рабочей цепи во время перевода стрелки, а при отсутствии рабочего тока в одной из фаз для снятия блокировки реле НПС и размыкания рабочих цепей контактами этого реле. Блок БФК(ФК-75) размещен в корпусе реле НМШ.

Данная схема смонтирована в двух экземплярах:

Первая схема выполнена в виде постоянного монтажа для проведения проверки монтажных работ проводимых в стрелочном электроприводе;

Вторая схема выполнена в виде навесного монтажа для проверки монтажных работ на стативах.

В стрелочном электроприводе типа СП-6М смонтирована схема управления одиночной стрелкой. В стрелочном приводе №1 смонтирована схема с постоянным монтажом для проверки монтажа на стативе.

В стрелочном приводе №2 смонтирована схема для проведения практического занятия по составлению монтажной схемы стрелочного электропривода.

1.2 Построение стенда-макета рабочего места в цехе учебных мастерских

При проектировании данного стенда была задействована рамка релейного шкафа типа ШРУ-М видоизмененная под релейный статив. Использовались стрелочные электропривода типа СП6-М в количестве двух штук и принципиальная схема управления стрелкой на переменный ток.

Первым этапом построения стенда было составление монтажной схемы и монтажа в стрелочном электроприводе. В связи с малой площадью помещения предоставленной для размещения стенда, в стрелочном приводе №2 были проведены работы по его перекладке (у неперекладного привода шибер выходит слева), поэтому в монтажную схему стрелочного электропривода были внесены изменения, для того, чтобы можно было производить переключения на кроссовом стативе во избежании короткого замыкания при кроссировке.

Вторым этапом является составление монтажной схемы рамки релейного шкафа для двух схем управления стрелкой и по данным схемам проведения монтажных работ.

Третим этапом был подача питания в схемы с кроссового статива №11. Подали напряжения 12В, 190В и 220В.

Четвертым этапом является проведение пуско-наладочных работ.

2. Техническая часть

2.1 Назначение и конструкция релейного шкафа типа ШРУ-М

Стативы кроссирования СККМ-69 предназначены для ввода, разделки, подключения и кроссирования напольных кабелей СЦБ в среднем для 30 централизованных стрелок.

Статив СККМ-69 (рис. 6) имеет высоту 2800 мм (с подставкой 2900 мм).

Кроссирование напольных кабелей выполняется на стативах в соответствии со схемами конкретных проектов. Один статив СККМ обеспечивает кроссирование не более 640 жил напольных кабелей и может иметь не более 80 клемм для перехода на соседний статив в ряду.

В нижней части статива могут быть установлены до 80 коммутационных панелей (с дужками) типа ПК-8-69 для разделки до 640 жил напольного кабеля. Одна панель имеет 8 штепсельных соединений (дужек), т. е. способна соединить штепсельным способом 8 проводов.

Для распайки постовых кабелей в верхней части статива могут быть установлены 30-32 клеммных двухрядных панелей на 20 лепестков каждая типа ПП-20.

Переход от одного статива кроссирования к другому может осуществляться с использованием одной боковой рамки на 4 панели типа ПП-20.

Количество указанных панелей на стативе определяется проектом конкретной станции.

На стативе также могут быть размещены и другие панели в соответствии с монтажными схемами конкретного проекта: панель клеммная на 8 зажимов М5, панель клеммная на 3 зажима, паНель с разрядниками, клемма двухконтактная.



Рис. 6. Статив кроссирования типа СККМ-69

Стативы устанавливают на специальных подставках, которые поставляют вместе со стативами и соединяют между собой двумя болтами. Электрическая прочность и сопротивление изоляции. Изоляция всех токоведущих частей стативов по отношению к каркасу должна выдерживать без пробоя и явлений разрядного характера в течение одной минуты испытательное напряжение 2000 В переменного тока частотой 50 Гц.

Сопротивление изоляции между всеми токоведущими клеммами и корпусом статива не менее 25 МОм при температуре окружающего воздуха 20±5°С и относительной влажности 60 -- 70%

Условия эксплуатации. Высота помещении, в которых могут эксплуатироваться стативы кроссирования СККМ-69, не должна быть меньше 3,5 м.

На стативе СРКМ-71 устанавливают реле НМШ, НШ, ДСШ и другую аппаратуру. Кроме того, статив СРКМ допускает установку на нем одного или двух рядов релейных блоков и одного или двух рядов коммутационных панелей для разделки и кроссирования напольных кабелей СЦБ.

На релейном стативе типа СРКМ-71 (рис. 7) может быть установлено 17 рядов реле НМШ (по 8 шт. реле в каждом ряду), 3 ряда клемм для пайки на 20 лепестков типа ПП-20(по 12 шт. клемм ПП-20 в каждом ряду) и на боковой стойке статива 12 клемм ПП-20 для перехода монтажа с одного статива на другой. Вместо одного ряда клемм ПП-20 может быть установлен один ряд реле НМШ (8 шт.).

Разметка каркаса статива СРКМ-71 обеспечивает установку:

двух рядов релейных блоков вместо шести рядов реле НМШ;

одного ряда блоков вместо четырех рядов реле НМШ;

двух рядов клеммных панелей ПП-20 вместо трех рядов реле НМШ;

одного ряда клеммных панелей вместо двух рядов реле НМШ;

однорядной стойки предохранителей, резистора и измерительной панели вместо одного ряда реле НМШ;

однорядной стойки предохранителей и резисторов с установкой на торце сигнальной лампы контроля перегорания предохранителей всего ряда и розетки для паяльника вместо одного ряда реле НМШ;

одной рамы с 14-ю коммутационными панелями типа ПК-8-69 (по 8 дужек в каждой панели) для кроссирования кабелей вместо двух нижних полок или двух рам вместо четырех нижних полок;

одной рамы с блоками вместо четырех нижних полок или двух рам вместо шести нижних полок.

Коммутационные панели ПК-8-69 для разделки напольных кабелей используют на релейных стативах типа СРКМ-71 на малых станциях, где нецелесообразно устанавливать отдельный статив кроссирования. Стойки предохранителей устанавливают по две, три и более подряд.

Статив СРКМ-71 устанавливают первым в ряду. На нем всегда используют три ряда верхних клемм, так как на этом стативе располагаются все предохранители ряда стативов. На месте трех первых клемм каждого ряда стативов устанавливают две силовые панели для подключения питающих проводов большого сечения с щитовой установки и разводкой их по первым стативам ряда.

Нештепсельные приборы размещаются на нижних полках статива.

Стативы СРКМ комплектуют панелями, подставками для их установки и приборами (штепсельными розетками, реле КДРШ, предохранителями, платами с конденсаторами, резисторами) в соответствии со спецификациями конкретных проектов. В комплект статива не входят блоки, реле (за исключением реле КДРШ), трансформаторы, преобразователи, ячейки, фильтры.

К каждой партии стативов, предназначенных для установки на одной станции, прикладывается комплект инструмента: торцовые ключи для гаек МЗ, М4, М5, Мб, М8 и отвертка шириной 5 мм из

расчета два комплекта при количестве стативов до 15 и пять комплектов при количестве стативов до 35.



Рис. 7. Статив релейный СРКМ-71

2.2 Пятипроводная схема управления стрелочным электроприводом

Пятипроводная схема управления стрелками применяется при использовании стрелочных электроприводов с трехфазными электродвигателями переменного тока при центральном питании напольных устройств. Эта схема имеет ряд приемуществ по сравнению с аналогичной двухпроводной схемой управления:

не требуется дублирование жил кабеля, образующих линейные провода, при значительном удалении стрелочного электропривода от поста электрической централизации, так как обмотки электродвигателя можно включить по схеме «Звезда» или «Треугольник», что требует подачи на обмотки электродвигателя разного по величине напряжения питания;

электродвигатель переменного тока не имеет узла коллектора, что увеличивает срок его службы, кроме того, трехфазные электродвигатели обеспечивают более плавный перевод остряков;

схема надежно защищена от появления ложного контроля положения стрелки при случайном перепутывании мест подключения линейных проводов;

не требуется использования в комплекте питающей установки панели выпрямителей на 220В, что снижает стоимость строительства системы ЭЦ;

использование центрального реверсирования позволяет повысить надежность работы схемы при переводе стрелки, так как отсутствует промежуточное реверсирующее реле, установленное около стрелочного электропривода. В схему управления стрелочным электроприводом с электродвигателем переменного тока при центральном реверсировании входят реле: НПС - нейтральное пусковое стрелочное реле типа НМПШ3-0,2/220; ППС - поляризованное пусковое реле типа ПМПШ-150/150, осуществляющее реверсирование электродвигателя; ОК - общее контрольное реле типа КМШ-3000,контролирующее оба положения стрелки; БФК - блок фазового контроля типа ФК-75, контролирующий наличие питания на всех трех фазах и обеспечивающий самоудержание реле НПС в течении всего времени перевода стрелки.

Для перевода стрелки в минусовое положение ДСП поворачивает рукоятку стрелочного коммутатора. Срабатывает пусковое реле НПС с контролем отсутствия замыкания стрелки в установленном маршруте и свободности стрелочной секции от подвижного состава, которое, замыкая фронтовой контакт, подает питание на обмотку реле ППС. При переводе стрелки в минусовое положение пусковое реле ППС срабатывает от тока обратной полярности, перебрасывает поляризованный якорь и подает питание на обмотки электродвигателя. Начинается перевод стрелки.

Напряжение, необходимое для удержания якоря реле НПС на все время перевода стрелки, подается от фазоконтрольного устройства, выполненного с использованием блока БФК. В этом блоке установлены три малогабаритных трансформатора, первичные обмотки которых включены в фазные провода. Трансфортаторы рассчитаны таким образом, что при величине тока в первичной обмотке 0,8А происходит насыщение их магнитопроводов. Сопртивление обмоток становится нелинейным, а ток, протекающий через них, - несинусоидальным. Это приводит к появлению гармонических составляющих, частота которых кратна 50Гц. Вторичные обмотки трансформаторв блока БФК включены последовательно, однако сложения напряжений основной гармоники частотой 50Гц не происходит, так как они сдвинуты относительно друг друга на120.

Третьи гармоники частотой 150Гц совпадают по фазе и их напряжения суммируются, в результате чего на выходе блока появляется напряжение пропорциональное рабочему току электродвигателя(от 16 до 36В). Более высокочастотные гармоники имеют незначительную амплитуду и не оказывают влияния на работу фазоконтрольного устройства. Напряжение с вторичных обмоток трансформаторов выпрямляется и подает на обмотку самоудержания пускового реле НПС, что обеспечивает самоудержание его якоря на все время перевода стрелки. При обрыве (перегорании предохранителя) одной из фаз вторичные обмотки трансформаторов оказываются включенными встречно, и сумма напряжений на выходе блока БФК становится равной нулю. При этом реле НПС не сможет удерживать якорь и перевода стрелки не произойдет.

При переводе стрелки в плюсовое положение пусковое реле ППС получает питание током прямой полярности и меняет местами подключение двух фазных проводов к двум обмоткам электродвигателя, что приводит к изменению направления вращения якоря, и стрелка переводится в соответствующее положение.

Контрольная цепь пятипроводной схемы управления стрелочным электродвигателем аналогична двухпроводной. Используется вентильная контрольная цепь, но контроль плюсового и минусового положений стрелки осуществляется по разным парам линейных проводов, что значительно повышает надежность работы контрольной цепи.

При новом проектировании и строительстве систем ЭЦ стрелок и светофоров применяют только пятипроводную схему управления стрелочными электроприводами.

2.3 Схема переключения действующей схемы на стенде-макете управления электроприводом на схему электропривода, собранную при монтажных работах В-25

Схема

Схема переключения действующей схемы на стенде-макете управления электроприводом на схему электропривода, собранную при монтажных работах служит для проверки правильности проведения монтажных работ в электроприводе при проведении практических занятий.

2.4 Схема переключения действующей схемы на стенде-макете управления электроприводом на схему электропривода с постоянным монтажом В-26

Схема переключения действующей схемы на стенде-макете управления электроприводом на схему электропривода с постоянным монтажом электропривода, собранную при монтажных работах служит для проверки правильности проведения монтажных работ на стойке релейного шкафа при проведении практических занятий.



Схема

2.5 Спецификация оборудования стенда-макета

Асинхронный трехфазный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа МСТ-0,3 полезной мощностью 300 Вт предназначен для перевода тяжелых и обычных стрелок, а электродвигатель типа МСТ-0,6 мощностью 600 Вт -- для перевода стрелок в маневровых районах. Время перевода стрелки электроприводом типа СП-6м с электродвигателем типа МСТ-0,3 примерно 4 с, а с электродвигателем типа МСТ-0,6--1,8 с. Частота вращения электродвигателя типа МСТ-0,3 850 об/мин.



Схема

Схема

В схеме управления стрелочным электроприводом трехфазного тока с центральным питанием пусковые стрелочные реле ППС типа ПМПУШ-150/150 и НПС типа НМПШЗ-1500/220 обеспечивают коммутацию рабочих и контрольных цепей, а реле НПС, кроме того, и контроль протекания рабочего тока электродвигателя при переводе стрелки.

В качестве реле ОК используется реле КМШ-3000. КМШ-3000 - комбинированное малогабаритное штепсельное с сопротивлением обмоток 3000ом. Контактная система реле состоит из двух контактных групп на переключение 2 фт, управляемых нейтральным якорем, и двух контактных групп на переключение 2 нп, управляемых поляризованным якорем.

БВС - блок выпрямительный столбик, предназначен для повышения надежности контроля. БВС пропускает положительную или отрицательную полуволну, в зависимости от положения стрелки.

Блок фазового контроля БФК типа ФК.-75 размещен в корпусе реле НМШ и имеет три трансформатора Т1 -- ТЗ типа РТ-3, выпрямитель типа КЦ402Д, конденсатор С1 типа МБМ-160В емкостью 0,25 мкФ и два диода VD типа КД205Д в цепи обмоток реле ППС.

Блок БФК предназначен для блокировки реле НПС при протекании рабочего тока по трем фазам рабочей цепи во время перевода стрелки, а в случае отсутствия рабочего тока в одной из фаз -- для снятия блокировки

с реле НПС и размыкания своими контактами рабочих цепей стрелочного электропривода.

Первичные низкоомные обмотки трансформаторов Т1 -- ТЗ включены последовательно в линейные провода рабочих цепей стрелки. Вторичные обмотки соединены последовательно и через выпрямитель подключены к высокоомной обмотке 1-3 реле НПС. К выводам вторичных обмоток трансформаторов подключен конденсатор С1, который за счет резонансного эффекта повышает напряжение на выходе блока до значения, необходимого для надежного удержания якоря реле НПС по обмотке блокировки (не менее 15 В, что соответствует рабочему току перевода стрелки не менее 1 А).

Контрольная цепь схемы стрелки получает питание от блока контроля БК типа БК-75, в котором имеются стрелочный однофазный трансформатор Т4 типа СКТ-1, резистор R типа ПЭ-50 сопротивлением 1 кОм и конденсатор С2 типа МБГЧ емкостью 10 мкФ на напряжение 250 В.

2.6 Монтажные схемы стенда-макета

Монтаж стативов кроссирования выполняется в соответствии с монтажными схемами конкретной станции. Для монтажа используют провод марки ПМВГ сечением 0,75 мм2 и УВГ сечением 2,5; 4 и 6 мм2.

Провода, применяемые для монтажа, должны быть цельными от одного места включения до другого Электрические соединения выполняются бескислотной пайкой.

Шаг вязки жгута должен быть примерно равен диаметру жгута.

В местах соприкосновения жгутов со скобами накладывают изоляцию из прессшпана и лакоткани или полихлорвиниловой трубки, причем эта изоляция должна выступать за края металлических скоб не менее чем на 5 мм.

Монтаж стативов СРКМ-71 выполняется в соответствии с монтажными схемами конкретной станции. Для монтажа стативов применяются следующие провода: общий монтаж -- МГШВ и ПМВГ сечением 0,75 мм2, монтаж цепей питания -- МГВЛ сечением 2 и 5 мм2; УВГ сечением 2,5 и 6 мм2; ПГВ сечением 2,5 и 6 мм2; монтаж цепей частотного диспетчерского контроля -- экранированный провод МГШВЭ 2X0,35 мм2.

Экранированные провода располагают сверху основного монтажного жгута. Один из концов каждого экранированного провода выводят на нулевую панель. Концы экранов, подлежащие заземлению, присоединяют к клеммам нулевой панели, причем к одной клемме может припаиваться не более двух оболочек экрана. Разрешается выполнение монтажа экранированных цепей проводом, освобожденным от экрана на расстоянии до 30 см.

Все другие требования к монтажу, а также электрическая прочность и сопротивление изоляции релейных стативов СРКМ-71 такие же, как и для стативов кроссирования типа СККМ.

2.7 План размещения стенда-макета в цехе учебных мастерских

Стенд-макет в цехе учебных мастерских расположен на свободном месте удобном для его установки и дальнейшем проведении монтажных работ и практических занятий.

Стенд-макет расположили с правой стороны от входа под лестницей. В связи с малой плошадью помещения, предоставленной для стенда-макета, в стрелочном электроприводе №2 были проведены работы по его перекладке, а вместо релейного шкафа была применена его рамка.

2.8 Электропитание стенда-макета

Во время перевода стрелки напряжение на блокирующую обмотку 1-3 реле НПС подается с блока БФК. Переменный рабочий ток стрелки, протекающий по первичным обмоткам трансформаторов, равный 0,8 А и более, насыщает магнитопроводы трансформаторов, вследствие чего их магнитные потоки несинусоидальны и содержат, кроме основной, и третью гармонику. Во вторичных обмотках трансформаторов возникают э. д. с. индукции, которые также содержат основную и третью гармоники, при этом сумма основных гармоник, сдвинутых относительно друг друга на 120°, равна нулю. Третьи же гармоники совпадают по фазе и дают суммарное напряжение, которое подается на высокоомную блокирующую обмотку реле НПС через диоды выпрямителя. В случае обрыва одной из фаз вторичные обмотки двух работающих трансформаторов оказываются включенными встречно и сумма их напряжений на выходных зажимах блока БФК становится равной нулю. Реле НПС лишается тока и своими контактами размыкает рабочую цепь электродвигателя электропривода, предотвращая его работу от двух фаз.

После перевода стрелки контактами автопереключателя электропривода отключается питание электродвигателя по фазам С1Ф и С2Ф. Реверсирование электродвигателя осуществляется контактами реле ППС, которые для изменения направления вращения ротора меняют подключение фаз С1Ф и С2Ф к обмоткам статора.

Переменный ток от полюсов ПХКС, ОХКС проходит через выпрямительный вентиль блока БВС и возбуждает контрольное реле ОК в пусковом блоке, создавая на его обмотке полярность, соответствующую положению стрелки (контактами автопереключателя). Через контакты реле ОК и ППС включается плюсовое ПК или минусовое МК контрольное реле. Включение в цепь контрольных реле контакта реле ППС обусловлено необходимостью контролировать работу поляризованного якоря реле ОК. В начальный момент перевода стрелки цепь контрольного реле ППС, которое меняет полярность. Если после перевода стрелки реле ОК возбудится, но не перебросит поляризованный якорь, то цепь контрольного реле ПК (МК) не замкнется.

Контрольная цепь получает питание переменным током от трансформатора Т. Реле ОК, включенное в контрольную цепь с однополупериодным выпрямителем, возбуждается током прямой или обратной полярности в зависимости от положения стрелки.

При плюсовом положении стрелки реле ОК зашунтовано выпрямительным столбиком ВС, установленным у электропривода так, что через обмотку реле проходят только

положительные полуволны переменного тока от полюса ПХ к ОХ; отрицательные полуволны замыкаются по линейной цепи через выпрямительный столбик ВС, контакты 31-32 и 33-34 автопереключателя и нормальный контакт реле поляризованного якоря Р. От постоянной составляющей пульсирующего тока прямой полярности реле ОК, притягивая нейтральный и переключая поляризованный якоря в нормальное положение, включают реле ПК. Контактом реле ПК включается зеленая лампочка контроля плюсового положения стрелки.

При минусовом положении стрелки через реле ОК проходят отрицательные полуволны от полюса ОХ к ПХ, положительные полуволны от ПХ к ОХ замыкаются через выпрямительный столбик ВС, контакты 21-22 и 22-24 АП и переведенный контакт реле Р. От постоянной составляющей отрицательной полярности реле ОК переключает контакты и включает реле МК, отчего загорается желтая лампочка контроля минусового положения стрелки. Полная контрольная цепь при плюсовом положении стрелки замыкается.

Через реле ОК проходят положительные полуволны переменного тока от полюса ПХ к ОХ; отрицательные полуволны от полюса ОХ к ПХ замыкаются по линейной цепи через выпрямительный столбик ВС. Через замкнутые контакты 1ОК и 1ППС включается реле ПК и контролирует плюсовое положение стрелки. Замыкается полная контрольная цепь при минусовом положении стрелки.

Через ОК проходят отрицательные полуволны переменного тока от полюса ОХ к ПХ; положительные полуволны от полюса ПХ к ОХ замыкаются по линейной цепи через выпрямительный столбик ВС. Контактами реле ОК и 1ППС включается реле МК и контролирует минусовое положение стрелки. Взрез стрелки приводит к размыканию контактов автопереключателя в контрольной цепи и отключению выпрямительного столбика ВС. Реле 1ОК оказывается под полным напряжением переменного тока и отпускает нейтральный якорь, чем выключается реле ПК (МК) и теряется контроль плюсового (минусового) положения стрелки. Контактами реле ПК, МК выключается взрезное реле 1ВЗ и фиксируется взрез стрелки. В случае обрыва линейных проводов, так же как и при взрезе стрелки, нарушается контрольная цепь, и контроль положения стрелки теряется. Сообщение линейных проводов Л1 и Л2 приводит к частичному шунтированию реле 1ОК, через реле будет протекать переменный ток. Это реле отпускает нейтральный якорь, что приводит к потере контроля положения стрелки.

Контрольная цепь схемы обладает высокой степенью защищенности от опасных отказов. Плюсовый и минусовый контроль положения стрелки зависит от полярности подключения блока БВС контактами автопереключателя привода и подключения контрольного реле ОК контактами реле ППС к линейным проводам Л1 и ЛЗ или Л2 и Л4. Такая зависимость в схеме контроля значительно снижает возможность получения ложного контроля положения стрелки при ошибочном подключении линейных проводов или контрольного блока БВС, а также непереключении поляризованного контакта контрольного реле К.

Резистор R и конденсатор С2, включенные последовательно, надежно защищают контрольное реле ОК от ложных срабатываний при переходных процессах, возникающих в результате перемежающего короткого замыкания линейных проводов стрелки, находящейся в промежуточном положении.

3. Технологическая часть

3.1 Технология обслуживания централизованных стрелок

Наружную проверку состояния приводов и стрелочных гарнитур централизованных стрелок выполняют два раза в неделю на стрелках, участвующих в маршрутах приема и отправления, и не реже одного раза в неделю на остальных стрелках.

При этом проверяют: плотность прижатия остряка к рамному рельсу без перевода стрелки; надежность и правильность крепления привода, гарнитур, контрольных и рабочих тяг; отсутствие видимых трещин и вмятин на корпусе привода, фундаментных и крепежных угольниках, продольной связной полосе, рабочих и контрольных тягах; шплинтов и закруток в болтах и валиках; отсутствие препятствия в шпальном ящике для движения тяг. Особое внимание обращают на наличие и исправность стопорных планок. При осмотре необходимо обращать внимание на недостатки стрелочного перевода, которые могут нарушить нормальную работу электропривода.

Плотность прижатия остряка к рамному рельсу, стрелок при закладке шаблона толщиной 4 мм и запирание стрелок при закладке шаблона 2 мм проверяют один раз в неделю на стрелках, входящих в маршруты приема и отправления, и один раз в две недели на остальных стрелках.

При закладке шаблона толщиной 4 мм между остряком и рамным рельсом стрелка не должна замыкаться и давать контроль окончания перевода, т. е. электропривод должен продолжать работать на фрикцию; при закладке шаблона толщиной 2 мм стрелка должна переводиться и давать контроль окончания перевода, при этом шибер не должен заклиниваться.

При внутренней проверке электропривода с переводом стрелки, производимой один раз в четыре недели, проверяют: состояние и крепление внутренних частей привода; состояние монтажа и его крепление; правильность регулировки контрольных тяг; состояние коллектора и щеткодержателей двигателя; уровень масла в редукторе электропривода СП; уплотнения привода; работу блокировочной заслонки и действие замка; состояние контактов и врубание ножей автопереключателя; взаимодействие частей электропривода и работу автопереключателя.

При внутренней проверке стрелочной коробки и муфты УПМ, производимой один

раз в 3 месяца, проверяют: монтаж; исправность реверсирующего реле; состояние и действие контакта местного управления, корпуса шланга; уплотнение.

Проверяя токи, потребляемые электродвигателем при нормальном переводе стрелки и работе электродвигателя на фрикцию, определяют значение токов, которые нормируются в зависимости от крестовины стрелочного перевода, рельсов, электропривода, электродвигателя и рабочего напряжения на электродвигателе.

В связи с тем, что ЭЦ проектируют только с двигателями трехфазного тока, далее приведена технология регулировки фрикционного сцепления электроприводов СП. Эту регулировку выполняют с применением специального устройства, содержащего динамометр ДОСМ-3-1, максимальное измеряемое усилие которого равно 9800 Н. Данное устройство позволяет устанавливать и удерживать динамометр между рамным рельсом и остряком стрелки.

Для измерения усилия перевода стрелки необходимо фрикционное сцепление отпустить до состояния, при котором обеспечивается свободный проворот фрикционного устройства двигателем электропривода без перевода стрелки. Затем фрикционное сцепление нужно зажать до состояния, при котором стрелка начинает переводиться, и измерить динамометром установленное усилие, которое и будет усилием перевода стрелки.

Усилие замыкания стрелки может быть большим в сравнении с усилием перевода. В этом случае фрикционное сцеплениенеобходимо затянуть до состояния, при котором замыкается стрелка, и измерить усилие замыкания.

При регулировке фрикционное сцепление затягивают с необходимым усилием, установленным для данного типа стрелочного перевода, которое измеряют динамометром.

4 .Экономическая часть

4.1 Определение стоимости стенда-макета

Расчеты стоимости стенда-макета производятся при сопоставлении вариантов проектных и технических решений, размещении оборудования в мастерских, выборе взаимозаменяемой продукции и внедрении новой техники и технологии.

Необходимым условием правильности расчетов экономической эффективности является обеспечение сопоставимости эффекта и затрат, которая должна соблюдаться по объему продукции, ее составу и качеству, принятым к расчету ценам и методам определения стоимостных показателей и по времени.

Если капитальные вложения по сравниваемым вариантам одноэтапные, а эксплуатационные расходы не меняются во времени, то сравнительную экономическую эффективность можно определять по двум критериям:

приведенные затраты;

срок окупаемости.

Определение сравнительной экономической эффективности по критерию «приведенные затраты» производится по формуле:

3 „„ = Э , + Е К , --» min, где 1=1,2,3,...

где Эпр - приведенные затраты;

3i - эксплуатационные расходы i-oro варианта;

Ен -- нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, Ен = 0,125; Ki - капитальные вложения i-oro варианта.

Вариант, у которого приведенные затраты будут минимальны, считается экономически выгодным.

Определение сравнительной экономической эффективности по критерию «срок окупаемости» производится по формуле:

Тp=К2-К1/Э1-Э2

где К1 и К2 - капитальные вложения по вариантам;

Э1 и Э2 - эксплуатационные расходы по вариантам;

АК= К2 - К1 - дополнительные капитальные вложения;

ЛЭ = Э1 -- Э2 -- экономия эксплуатационных расходов.

Экономический смысл срока окупаемости -- срок окупаемости показывает время, за которое дополнительные капитальные вложения окупятся за счет экономии эксплуатационных расходов.

Сравнение по сроку окупаемости приемлемо тогда, когда капитальные вложения одного варианта больше чем у другого, а эксплуатационные расходы наоборот, т.е. у варианта с большими капитальными вложениями меньшие эксплуатационные расходы, а у варианта с меньшими капитальными вложениями большие эксплуатационные расходы.

Расчетный срок окупаемости сравнивается с нормативным Тн:

ТН =1/ЕН = 8 лет

если Тр<Тн, то экономически выгоден вариант с большими капитальными вложениями; если Тр>Тн, то экономически выгоден вариант с меньшими капитальными вложениями; если Тр=Тн, то экономически варианты равнозначны. При определении сравнительной экономической эффективности нескольких вариантов по сроку окупаемости сравнение ведут попарно, т.е. первый вариант сравнивается со вторым, лучший из них с третьим и т.д. Годовой экономический эффект - разница между приведенными затратами i-oro и экономически выгодного варианта:

Эгод = эпрi - эоптпр = [эi + еh кi ] - [эопт + ен Копт ]

где эоптпр - приведенные затраты оптимального варианта;

Эопт -- эксплуатационные расходы оптимального варианта; Копт -- капитальные вложения оптимального варианта.

5. Вопросы охраны труда и экологии

5.1 Техника безопасности при проведении монтажных и пусконаладочных работах в цехах учебных мастерских

Мероприятия по охране труда направлены на создание безопасных условий труда и улучшение его условий, создание благоприятной обстановки и эстетики рабочих мест и помещений.

Окраска аппаратов и стен внутри мастерских производится красками мягких тонов. Помещения должны иметь достаточные естественную и искусственную освещенности.

Искусственная освещенность при люминесцентных лампах должна составлять 300 лк, а при лампах накаливания -- 200 лк. Освещенность измеряется на расстоянии 2 м от пола в вертикальной плоскости на приборах.

При выполнении электромонтажных работ существует опасность поражения электрическим током при прикосновении к оголенным проводам и при работе с приборами под напряжением, а также травмирования при работе неисправным инструментом.

Во избежание указанных случаев необходимо соблюдать следующие правила:

До начала работы

1. Наденьте спецодежду.

2. Разложите на рабочем месте инструменты индивидуального пользования. Не допускайте на рабочем месте ничего лишнего.

3. Проверьте состояние инструмента. Ручки плоскогубцев, кусачек и т. д. должны иметь изолирующее покрытие. Рукоятки отверток должны быть из изолирующего материала.

Пользуйтесь инструментами только по назначению.

4. Подготовьте материалы и разложите их на рабочем месте так, чтобы все было на виду и не мешало работе.

5. Подготовьте средства индивидуальной защиты: диэлектрические перчатки, коврик, калоши, очки.

Таблица

Категория	Напряжение	Вид инструмента
Помещения	Электроинст.	с одинарной изоляцией	с двойной изоляцией
		условия применения
Без повышенной опасности	до 42 В.	Без заземления, без изолирующих средств	тоже
Без повышенной опасности	220 В.	Без заземления, без изолирующих средств	тоже
С пов. опас. и вне помещений	до 42 В.	Без заземления, с изолирующими средствами	тоже
С пов. опас. и вне помещений	220 В.	С заз. корпуса, с изолирующими средствами	Без заз., с изолирующими средствами
Особо опасные	до 42 В.	Без заземления	тоже
Особо опасные	220 В.	Применять	Запрещается

Во время работы

Собирайте электрические схемы, производите в них переключения при отсутствии напряжения.

При использовании электроинструмента не забывайте о том, что порядок использования электроинструмента зависит от категории помещения и степени опасности поражения людей электрическим током, в котором он применяется. Применять электроинструмент следует в соответствии со следующей таблицей.

При пользовании инструментом с изолирующими рукоятками запрещается держать его за упорами или буртиками, предотвращающими соскальзывание пальцев по направлению к металлическим частям, запрещается пользоваться инструментом с изолирующими рукоятками, у которого диэлектрические чехлы или покрытия неплотно прилегают к рукояткам, имеют вздутия, расслоения, трещины, раковины и т. п.; инструментом с изолирующими рукоятками должен храниться в закрытых помещениях на полках или стеллажах, не касаться отопительных приборов и быть защищенным от солнечных лучей и влаги; инструмент с изолирующими рукоятками должен подвергаться испытаниям; электроинструмент, ручные электрические машины, переносные трансформаторы и светильники должны быть безопасными в работе, не иметь для случайного прикосновения токоведущих частей, не иметь повреждений корпуса и изоляции проводов; весь электроинструмент должен храниться в сухом помещении, иметь инвентарный номер, учитываться и поверяться не реже 1-го раза в 6 месяцев; заземление корпуса электроинструмента на напряжение свыше 42 Вольт должно осуществляться с помощью специальной жилы питающего провода, которая не является проводником рабочего тока; при пользовании электроинструментом его провода или кабели должны по возможности подвешиваться. Непосредственное соприкосновение проводов и кабелей с металлическими, горячими, влажными и масляными поверхностями или предметами не допускается; при прекращении электропитания во время работы с электроинструментом или прекращении работы, а также при отлучке работника с рабочего места, инструмент должен быть отключен от сети; если во время работы работник заметит неисправность электроинструмента или почувствует хотя бы слабое действие электротока, он обязан немедленно прекратить работу и сдать неисправный инструмент для проверки и ремонта; электрические светильники должны быть снабжены предохранительными сетками срефлекторами и крючками для подвески; при проведении работ в помещениях с повышенной опасностью и на открытых площадках применяются переносные светильники и электроинструмент на

напряжение не выше 42 В, при работах в особо помещениях с повышенной опасностью в неблагоприятных условиях - не выше 12 В; металлические корпуса измерительных приборов и кожухи переносных трансформаторов и их вторичные обмотки должны быть заземлены; длина шлангового провода для подключения понижающего трансформатора к сети не должна превышать 2 м. Вне стационарных рабочих мест можно использовать :электродрель только с двойной изоляцией.

2. Схему собирайте так, чтобы провода не перекрещивались, не были натянуты и не скрещивались петельками.

3. При пайке во избежание ожогов брызгами расплавленного металла и горячим паяльником, а также отравления и повреждения глаз и кожи при работе с кислотами и флюсами, проверьте исправность инструмента, электропаяльника и приспособлений. Особенно убедитесь в исправности ручки электропаяльника и проводов, убедитесь, что вблизи места работы нет легковоспламеняющихся материалов и горючих жидкостей. Осторожно обращайтесь с электропаяльником, не роняйте и не используйте его в качестве ударного инструмента. Остерегайтесь при пайке брызг расплавленного припоя и не касайтесь горячих мест руками. При кратковременных перерывах в работе кладите нагретый электропаяльник на специальную подставку. При необходимости оставить рабочее место выключите электропаяльник. Не вынимайте вилку из штепсельной розетки рывком за провод. При пайке, лужении и работе с кислотами пользуйтесь резиновыми перчатками и защитными очками. Все химические вещества, применяемые при пайке, держите в стеклянной посуде с притертыми стеклянными пробками. На каждой посуде должна быть надпись с названием вещества. Травление изделий перед лужением и травление кислоты для приготовления хлористого цинка проводите в вытяжном шкафу или в специально отведенном помещении. Будьте осторожны с флюсами для паяльных работ. Не разливайте их на стол, пол, одежду и обувь. Не смачивайте руки и не пробуйте на язык, особенно хлористый цинк (кислоту).

4. При работе возле электрических приборов и машин следите, чтобы руки, одежда, волосы не касались вращающихся деталей и оголенных проводов.

5. Собранную схему включайте только после осмотра ее учителем.

6. Не проверяйте наличие напряжения пальцами.

7. Во всех случаях обнаружения повреждения электропроводки, оборудования, измерительных приборов немедленно выключите рубильник и поставьте в известность учителя.

После окончания работы

1. Выключите рубильник. Отключите схему (прибор) от питающей сети.

2. Измерительные приборы, инструменты положите так, как они были расположены до работы. Проверьте их состояние.

3. Уберите рабочее место от отходов, пыли и лишних деталей. При уборке пользуйтесь щеткой-сметкой.

4. Приведите себя и спецодежду в порядок.

5. Выходите из кабинета только с разрешения учителя.

6. Вопросы обеспечения безопасности движения поездов

6.1 Обеспечение безопасности движения поездов при отказах в схемах управления стрелками

Выключение стрелок с сохранением пользования сигналами должно производиться в соответствии с техническими решениями, утвержденными Депортаментом сигнализации, связи и вычислительной техники МПС России.

Перечень схем выключения стрелок с сохранением пользования сигналами должен быть определен для каждой железнодорожной станции на основе технических решений и утвержден начальником дистанции сигнализации и связи.

Перед выключением стрелка должна закрепляться и запираться в следующем порядке:

с сохранением пользования сигналами (без разъединения остряков) - на типовую скобу, закладку и навесной замок;

без сохранения пользования сигналами, если остряки отсоединяются от электропривода, ручного переводного механизма - на типовую скобу, закладку и навесной замок;

без сохранения пользования сигналами, если остряки не отсоединяются от электропривода, ручного переводного механизма - на звкладку и навесной замок.

Закрепление остряков типовыми скобами производится в порядке, указанном в приложении 15 к Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ.

Ключ от навесного замка запертой стрелки в течении всего периода выключения должен храниться у дежурного по станции, работника, выделенного для обслуживания стрелки или руководителя, ответственного за обеспечение безопасности движения. Прием и отправление поездов должны производиться в порядке, установленным Инструкцией по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации.

При разъединении остряков они должны закрепляться в требуемом положении в порядке, указанном в приложении 16 к Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ. Кроме того, прижатый остряк запирается на закладку и навесной замок.

При выключении стрелки с подвижным сердечником кристовины сердечник должен закрепляться в требуемом положении при помощи специального устройства, которое должно запираться навесным замком. При этом прилегание подвижного сердечника крестовины к усовику должно быть плотным и отвечать требованиям, установленным ПТЭ.

При выключении спаренных стрелок с сохранением или без сохранения пользования сигналами стрелка, на которой не производятся ремонтные работы, запирается на закладку и навесной замок. Для обслуживания выключенной стрелки должен назначаться работник службы перевозок в порядке, установленным ТРА железнодорожной станции.

Закрепление остряков стрелки в одном из крайних положений по указанию дежурного по станции производит работник службы пути, который должен сделать об этом запись в Журнале осмотра или передать дежурному по станции соответствующую телефонограмму. Запирание стрелки на закладку и навесной замок производит работник службы перевозок.

Ответственность за надежность закрепления остряков несет работник службы пути, а за правильность положения стрелки в заданном маршруте и надежность ее запирания на закладку и навесной замок - работник службы перевозок.

В дальнейшем при переводе стрелки о ее положении и закреплении дежурному по станции должен докладывать работник службы перевозок, и дополнительной записи работника службы пути в Журнале осмотра не требуется.

Для выполнения регулировочных работ на выключенной стрелке, в том числе и с разъединением остряков, перевод ее вручную может производиться электромехаником СЦБ в свободное от движения поездов время с разрешения дежурного по станции, переданного через работника службы перевозок и под его контролем.

Дежурный по станции может пропустить поезд или маневровый состав по выключенной стрелке только после доклада работника службы перевозок или личной проверки, что стрелка установлена в маршруте в требуемом положении, остряки закреплены и стрелка заперта на закладку м навесной замок.