Введение

1. Системы интервального движения поездов

2. Характеристика проектируемого участка

3. Основные решения системы

3.1 Путевой план перегона

3.2 Схема линейных цепей

3.3 Схема сигнальной установки автоблокировки

3.4 Схемы увязки АБТ со станцией

4. Расчет надежности АБТ

5. Системы увеличения безопасности движения

5.1 Устройство обнаружения волочения деталей и схода подвижного состава в поездах (УКСПС)

5.2 Система автоматического управления тормозами (САУТ-Ц)

6. Технико-экономическая эффективность внедрения АБТ

7. Освещение вопросов ОТ, БЖ и БЖ в ЧС

7.1 Технические средства предупреждения наездов подвижного состава на людей работающих на путях перегона

7.2 Мероприятия по защите обслуживающего персонала ШЧ при утечке СДЯВ

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В настоящее время в России наблюдается сложная экономическая ситуация. Она вызвана продолжающимся падением объема перевозок и требует значительного сокращения в первую очередь эксплуатационных расходов,снижения норм оборотных средств и капитальных затрат предприятий железных дорог. Известно, что для сокращения эксплуатационных расходов быстрейшего результата можно добиться путем сокращения эксплуатационного штата, такой подход даст лишь кратковременный эффект и вряд ли его можно считать сколько-нибудь дальновидным.

На ряде дорог налицо старение устройств СЦБ. Многие из этих устройств имеют элементную базу давно снятую с производства. Для поддержания таких устройств в рабочем состоянии требуются большие затраты рабочего времени обслуживающего персонала и денежных средств для частичного обновления элементной базы и оборудования.Порожденный двумя предыдущими ситуациями момент ведет к состоянию неустойчивости уровня безопасности движения поездов и снижения надежности устройств СЦБ.Выход здесь один - внедрение прогрессивных систем, обладающих высоким уровнем технологичности и организации управления перевозочным процессом.

1. Системы интервального движения поездов

Устройства автоблокировки и АЛС, применяемые на железных дорогах России основаны на использовании электрических рельсовых цепей. С их помощью контролируют занятое или свободное состояние блок-участков, а также целостность рельсовых нитей.

Многообразие систем автоблокировки объясняется применением различных электрических рельсовых цепей.

На железных дорогах России применяются системы автоблокировки, в которых использованы рельсовые цепи с изолирующими стыками. В них информация о состоянии впереди расположенных блок-участков и порядке ведения поезда с точки зрения сближения его с впереди идущим поездом передается машинисту путевыми светофорами, Для повышения и расширения эксплуатационных возможностей системы регулирования одновременно та же информация передается машинисту и локомотивным светофором с помощью средств АЛС /1/.

На участках с автономной тягой применяется автоблокировка постоянного тока. В них используются импульсные рельсовые цепи постоянного тока, длина которых может достигать 2600 м. Исключение опасных положений при коротком замыкании изолирующих стыков обеспечивается чередованием полярностей питающего напряжения в смежных рельсовых цепях.

Увязка между показаниями попутных светофоров, передача извещения о приближении поездов к станции и переезду, а также работа устройств диспетчерского контроля и схемы смены направления движения осуществляется по линейным цепям.

К недостаткам импульсных рельсовых цепей можно отнести подверженность их влиянию аккумуляторного эффекта, особенно на участках с железобетонными шпалами, слабую защиту от воздействия помех постоянного и переменного токов. При питании от резерва (аккумуляторных батарей) действие АЛС прекращается. Практически при отключении высоковольтной, особенно при повторных отключеньях, не во всех случаях может быть обеспечена нормальная работа устройств автоблокировки. Использование аккумуляторных батарей усложняет содержание устройств.

Эти недостатки ухудшают эксплуатационно-технические характеристики системы в целом. Поэтому в 80-х годах наблюдалась тенденция к внедрению на линиях с автономной тягой кодовой автоблокировки переменного тока с двухцепной высоковольтной линией.

На участках с электротягой применяется кодовая автоблокировка переменного тока с кодовыми рельсовыми цепями. В качестве сигнального тока рельсовых цепей используются кодовые сигналы числовой АЛС. При электротяге постоянного тока частота несущих этих сигналов принята 50 Гц, а при электротяге переменного тока - 25 или 75 Гц. Если нормативные значения сопротивления балласта - 1 Ом*км, сопротивление поездного шунта - 0.06 Ом, а практически реализуемые коэффициенты возврата и запаса путевых приемников соответственно -0.75 и 1.1( с учетом колебания напряжения источников питания в пределах +5% и -10% номинального значения ), то расчетная предельная длина рельсовых цепей составляет при частоте 25, 50 и 75 Гц соответственно 3500, 3000, 2700 м.

Практически в эксплуатируемых на сети дорог системах автоблокировки максимальная длина рельсовых цепей ограничена при частоте сигнального тока 50 Гц до 2600 м, а при частоте 25 и 75 Гц - до 2500 м.

Уменьшение максимальных длин рельсовых цепей по сравнению с предельными позволяет обеспечить их работоспособность при случайном снижении сопротивления изоляции ниже нормы.

При автоблокировке с рельсовыми цепями 75 Гц ( такую же частоту имеет и напряжение питания в высоковольтной линии ) резервные источники питания отсутствуют.

Увязка между показаниями попутных светофоров в кодовой автоблокировке осуществляется по рельсовым цепям. Передача же извещений на станции и переезды, а также работа устройств диспетчерского контроля и смены направления движения осуществляется по линейным цепям. При электротяге постоянного тока используются воздушные или кабельные линии, а при электротяге переменного тока - только кабельные.

Для формирования, передачи, приема и дешифрирования числовых кодовых сигналов применяются трансмиттеры, трансмиттерные, импульсные и другие реле, работающие в импульсном режиме.

Возможность ложного срабатывания сигнального реле от тока смежной рельсовой цепи при замыкании изолирующих стыков исключается схемной защитой.

Для устойчивой работы сигнальных реле в дешифраторах применяются электролитические конденсаторы большой емкости ( до 3000 мкФ), способные обеспечить удержание якорей сигнальных реле в притянутом состоянии в течении двух - трех кодовых циклов, это приводит к медленной смене сигнальных показаний.

К недостаткам кодовой автоблокировки можно отнести наличие большого количества электролитических конденсаторов и реле, работающих в импульсном режиме, что снижает надежность действия устройств и требует частого осмотра и ремонта аппаратуры.

В числовой системе для передачи сигналов АЛС применяются всего три кодовых сигнала ( КЖ, Ж, З ) ( рис. 1.1. ). Увеличение значности сигнализации в рамках числовой системы АЛС представляет значительные технические и эксплуатационные трудности.

Рис. 1.1 Сигнализация в числовых-кодовых системах АБ.

Тенденция к повышению скоростей движения и росту числа категорий поездов, следующих по линии с различными максимальными скоростями, обусловила необходимость повышения быстродействия устройств и увеличение объема информации, передаваемой на локомотив. В связи с увеличением скорости движения и мощности электровозов потребовалось повышение защищенности путевых и локомотивных устройств от воздействия тягового тока и его гармонических составляющих. Кроме того, появилась необходимость обеспечить надежную защиту путевых устройств от ложных срабатываний при объединении рельсовых нитей соседних путей.

Для решения этих задач с применением более совершенной элементной базы были разработаны новые системы автоблокировки и АЛС : частотная и унифицированная.

Основой частотной автоблокировки являются кодовые рельсовые цепи с изолирующими стыками. Для их работы, а также для работы устройств АЛС используются непрерывные частотные сигналы в диапазоне 100 - 400 Гц ( всего шесть диапазонов со средними частотами f2=125, f3=175, f4=225, f5=275, f6=325 и f7=375 Гц ) /Н+1/. Каждый кодовый сигнал передается в виде комбинации из двух частот разных диапазонов, т. е. кодообразование осуществляется по закону сочетаний. Такое построение кода характеризуется большой избыточностью так как из общего числа возможных комбинаций на все сочетания ( 64 ) для передачи сигналов используются только 15 сочетаний из 6 по 2. При этом кодовое расстояние между любыми кодовыми комбинациями составляет 2. Такая относительно большая избыточность, принятая в кодообразовании, позволяет получить достаточно высокую помехозащищенность устройств частотной автоблокировки и АЛС, так как все одиночные повреждения в каналах передачи приводят к защитному отказу, которые контролируются как путевыми, так и локомотивными приемными устройствами.

Исключение опасных положений при коротком замыкании изолирующих стыков и объединении рельсовых нитей соседних путей обеспечивается в соседних и смежных рельсовых цепях каждого пути различных частот и применением гетеродинного способа приема сигналов путевыми приемниками.

Устройства частотной автоблокировки на каждой сигнальной точке контролируют состояние необходимого количества блок-участков без применения линейных цепей.

В частотной автоблокировке применяется четырехзначная сигнализация (рис.1.2.)

Рис. 1.2 4-х значная сигнализация в частотной АБ.

Вся аппаратура для образования, передачи и приема частотных сигналов выполнена с применением магнитных и полупроводниковых материалов, что определяет ее достаточно высокую надежность.

Работоспособность устройств частотной автоблокировки обеспечивается при изменении температуры окружающей среды от -40 до +60 *С.

Передача извещений на станцию и переезд, работа устройств диспетчерского контроля и схемы смены направления движения осуществляется по линейным цепям.

Рельсовые цепи частотной автоблокировки с использованием сигнальных токов в диапазоне 100 - 400 Гц более критичны к снижению сопротивления изоляции рельсовой линии по сравнению с частотами 25 - 75 Гц, применяемыми в числовой кодовой автоблокировке. Поэтому при проектировании максимальная длина рельсовых цепей частотной автоблокировки не должна превышать 1500 м.Кроме того,для нормального действия приемных устройств частотной автоблокировки с выделением низкой разностной частоты ( около 8 Гц ) электроснабжение сигнальных установок перегона должно осуществляться от единой энергетической системы с целью стабилизации разностной частоты.

Эти недостатки устранены в унифицированной системе автоблокировке и АЛС, при разработке которой использованы принципы и технические решения, принятые в частотной автоблокировке. К ним относится применение непрерывных рельсовых цепей с гетеродинными путевыми приемниками и частотных признаков при кодировании сигнальных показаний, выполнение аппаратуры на современной элементной базе. Частоты сигнального тока для работы рельсовых цепей размещаются в диапазоне 71 - 83 Гц. Для работы частотной АЛС выбраны те же диапазоны частот ( 100 - 400 Гц ), что и в системе частотной автоблокировки, однако для их образования не используется промышленная частота сети питания. Поэтому электроснабжение устройств унифицированной системы автоблокировки и АЛС может осуществляться от источников переменного и постоянного токов. Увязка между сигнальными показаниями осуществляется по линейным цепям. Максимальная длина рельсовой цепи принята равной 2000 м.

Опыт эксплуатации рельсовых цепей на сети дорог показывает, что наименее надежным их элементом является изолирующий стык. Число отказов рельсовых цепей по причине выхода из строя изолирующих стыков составляет примерно 50 % общего числа отказов / 2 /. Особенно часто сгон изостыков встречается на участках пути имеющих уклоны.

Кроме того наличие изолирующих стыков отрицательно сказывается на проблеме канализации обратного тягового тока, особенно в условиях вождения тяжеловесных поездов. На ряде участков тяговый ток превышает допустимые значения токов через полуобмотки типовых дроссель трансформаторов.

Устранить ненадежный элемент изолирующий стык удалось в системе автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты ( АБТ ). Основу системы АБТ без изолирующих стыков составляют рельсовые цепи тональной частоты. В системе АБТ для контроля состояния блок-участков используются два типа рельсовых цепей. Тип ТРЦ-3 ( тональные рельсовые цепи с применением аппаратуры третьего поколения ), работающие в диапазоне частот 420 - 780 Гц и тип ТРЦ-4 ( тональные рельсовые цепи с применением аппаратуры четвертого поколения ), работающие в диапазоне 5 кГц.

Максимальная длина рельсовой цепи ТРЦ-3 - 1000 м, рельсовой цепи ТРЦ-4 - 100 -300 м / 3 /.

Увязка между показаниями попутных светофоров, передача извещений на станции и переезды, а также работа устройств диспетчерского контроля и схемы смены направления движения осуществляется по линейным цепям. В системе АБТ применяются кабельные линии.

Сигнализация проходных светофоров в системе АБТ приведена на рис.1.3.

В настоящее время рельсовые цепи тональной частоты находят все более широкое распространение на железных дорогах и линиях метрополитенов. Они обладают рядом существенных эксплуатационных, технических и экономических преимуществ

Большое количество отличительных признаков сигнального тока до 10, а с учетом диапазона 4,5...5,5 кГц до 16 и повышенное затухание в обходных цепях, включающих междупутные перемычки, позволяют значительно снизить взаимные влияния между рельсовыми цепями тональной частоты при возникновении в них асимметрии и образовании обходных контуров

Важное преимущество рельсовых цепей тональной частоты их более высокая чувствительность к обрыву рельсовой нити, позволяющая надежно обеспечить выполнение контрольного, а значит и шунтового режима работы даже в случае объединения средних точек ДТ. Повышение чувствительности к обрыву рельсовой нити обусловлено более низким, по сравнению с существующими рельсовыми цепями 25 и 50 Гц, критическим сопротивлением балласта и увеличением переходного сопротивления сигнальному току в местах его стекания в землю в обход неисправной рельсовой нити.

Использование сигнального тока тонального диапазона позволяет повысить защищенность рельсовых цепей тональной частоты от воздействия непрерывных и импульсных помех вследствие снижения помех в этом диапазоне на порядок, а также в результате применения амплитудно-модулированных сигналов.

Снижается на порядок потребляемая мощность (за исключением режима АЛС в момент нахождения поезда на рельсовой цепи ), что позволяет обеспечить питание рельсовых цепей от маломощных резервных источников, например, от аккумуляторных батарей с преобразователями / 4 /.

К достоинствам рельсовых цепей тональной частоты можно отнести также возможность сокращения в них малонадежных в эксплуатации изолирующих стыков и дроссель-трансформаторов в плоть до их полного исключения.

Работоспособность обеспечивается и при пониженном сопротивлении балласта ( за счет увеличения числа рельсовых цепей без дополнительных изостыков ), что имеет место на дорогах из-за несвоевременного ухода службы П за состоянием пути, а так-же из-за засорения пути удобрениями, солями и другими веществами с высокой электропроводностью.

В то же самое время из почти 300 тыс. рельсовых цепей на сети дорог более 22 % эксплуатируют при сопротивлении изоляции ниже нормативного и около 7 % - при сопротивлении изоляции в несколько раз ниже нормативного / 6 /. Число отказов по причине низкого сопротивления изоляции в среднем по сети дорог составляет 16 % общего числа отказов рельсовых цепей, а на отдельных направлениях доходит до 70-80 %. Причем эти отказы возникают при определенных погодных условиях и носят длительный характер, что приводит к значительным задержкам поездов. Примерная гистограмма распределения продолжительности отказов в рельсовых цепях по месяцам приведена на рис. 1.4.

Сокращение применения цветных металлов, в частности меди, при сокращении количества ДТ и медных перемычек уменьшает эксплуатационные расходы связанные с их заменой, в том числе после их хищения.

Учитывая вышеперечисленные преимущества автоблокировки с тональными рельсовыми цепями, АБТ постепенно вытесняет устаревшие системы автоблокировки.

2. Характеристика проектируемого участка

Двухпутный участок железной дороги С - К протяженностью 150 км при электротяге постоянного тока, оборудованный числовой кодовой автоблокировкой 50 Гц и АЛСН переводится на современную и перспективную систему интервального движения поездов : автоблокировку с тональными рельсовыми цепями без изолирующих стыков.

Проектируемый участок имеет интенсивность движения поездов равную 75 пар поездов в сутки.

Увязка между показаниями попутных светофоров, передача извещения о приближении поездов к станции и переезду, а также работа устройств диспетчерского контроля и схемы направления движения осуществляется по линейным цепям.

Замена числовых-кодовых рельсовых цепей на цепи с тональной частотой на станциях не предусматриваются.

При проектировании новой системы автоблокировки необходимо обеспечить повышенные надежность и безопасность движения поездов на участке.

3. Основные решения системы

3.1 Путевой план перегона

Путевой план перегона (лист 1) составлен на основе однониточного плана перегона с числовой - кодовой автоблокировкой ( рис. 3.1 ). Расстановка светофоров по каждому пути на нем осуществлена на основе тяговых расчетов с проверкой обеспечения тормозного пути и видимости светофоров. Поскольку замена числовой кодовой автоблокировки на АБТ не требует переноса светофоров, то повторно тяговые расчеты можно не проводить. Границами блок-участков для движения по неправильному пути служат светофоры, установленные для движения по неправильному пути.

Проверку длин блок-участков, определенных для движения по правильному пути, на соответствие тормозным путям при движении по неправильному пути также можно не производить, так как эти расчеты будут аналогичны расчетам проведенным для числовой - кодовой автоблокировке.

В пределах каждого блок-участка организованы рельсовые цепи тональной частоты двух типов ТРЦ-3 и ТРЦ-4.

Длину рельсовой цепи ТРЦ-4 у каждого проходного светофора принимаем 200 м с частотой 5000 или 5500 Гц.

Место подключения генератора рельсовой цепи ТРЦ-4 располагаем на расстоянии 20 м от проходного светофора вне зоны шунтирования впереди лежащей рельсовой цепи.

Остальная длина блок-участка оборудуется одной или двумя ТРЦ-3, в зависимости от наличия на нем переезда.

Для управления переездной сигнализацией у переезда организуются две рельсовые цепи ТРЦ-4 длиной до 200 м с частотой питания 4545 Гц и частотой модуляции 8 Гц для нечетного пути и 12 Гц для четного пути.

Для переездов, расположенных у проходных светофоров, могут использоваться рельсовые цепи ТРЦ-4 сигнальных установок.

Для нечетного пути применяем комбинации частот : 420/8, 480/12, 5000/8, 5555/8, для четного пути - 420/12, 480/12, 5000/12, 5555/12.

Аппаратуру ТРЦ-3 и ТРЦ-4 размещаем в релейных шкафах, а подключение ее к рельсам осуществляем через путевые ящики ПЯ-1, которые должны устанавливаться в габарите приближения строений.

На путевом плане указываем ординаты путевых светофоров и ординаты подключения аппаратуры рельсовых цепей к рельсам, где устанавливаются путевые ящики ПЯ, в которых размещены согласующие трансформаторы и аппаратура защиты ТРЦ от перенапряжения.

Структура построения рельсовых цепей ТРЦ-3 и ТРЦ-4 такова, что от одного генератора, как правило, осуществляется питание двух рельсовых цепей. Подключение путевых приемников смежных рельсовых цепей к рельсам производится одной парой проводов. Путевые приемники между собой соединяются последовательно. Длины рельсовых цепей имеющих общий питающий конец делаем равными, так как если длина ветви одной РЦ более 800 м, а сами ветви отличаются между собой более чем на 10 %, или при длине ветви равной или менее 800 м они отличаются на 20% и более, то необходима дополнительная проверка выполнения контрольного, шунтового и режима перегрузки более короткой ветви / 3 /.

Питающие и релейные провода рельсовых цепей на перегонах укладываются в одном кабеле. Совместная прокладка питающих и релейных проводов с одинаковой частотой без применения схемы контроля исправности жил допускается на частотах 420 и 480 Гц до 1000 м. Совместная прокладка питающих и релейных проводов с одинаковой частотой до 1300 м допускается только для участков с пониженным сопротивлением балласта при длинах ТРЦ не более 250 м / 3 /.

Так как проектируемый участок имеет электрическую тягу постоянного тока на перегоне для выравнивания тягового тока, на ординате светофора устанавливается дроссель-трансформатор ДТ-0,6.

Дроссель-трансформаторы устанавливаются при наличии изолирующих стыков у станции, а также в местах подсоединения отсасывающих фидеров тяговых подстанций, подключения заземлений, объединения рельсовых нитей соседних путей двухпутных линий.

Для питания сигнальных установок током промышленной частоты применяются однофазные подъемно-отпускные комплектные трансформаторные подстанции КТП-П-А-1,25/10 или используются существующие трансформаторы типа ОМ. При использовании линий ДПР применяются комплектные трансформаторные подстанции типа КТП-П-2/25. На путевом плане перегона показаны кабели для подключения основного и резервного питания.

Питающие цепи от релейных шкафов спаренных сигнальных установок к трансформаторным подстанциям прокладываются в отдельных кабелях.

На участках с электротягой постоянного тока вдоль перегона предусматривается прокладка двух кабелей для четного и нечетного путей с парной скруткой жил.

В этих сигнально-блокировочных кабелях для каждого пути предусматривается организация цепей : смены направления, линейных и известительных цепей, питающих и релейных проводов ТРЦ, цепей увязки со станцией и переездом. Цепи двойного снижения напряжения, аварийной и перегонной связи проходят в одном из кабелей и заводятся в релейные шкафы четного и нечетного путей. Жилы цепи перегонной и аварийной связи заводятся только в те релейные шкафы, где установка телефонных аппаратов предусмотрена проектом. Жилы аварийной связи заводятся в путевые ящики вдоль перегона того пути, в кабеле которого организуется аварийная связь.

Наименования цепей принятых в проекте приведены в таб.3.1

Таблица 3.1 Перечень и назначение цепей системы АБТ.

3.2 Схема линейных цепей

Увязка между показаниями попутных светофоров, передача извещений на станции и переезды, работа устройств диспетчерского контроля и смены направления движения в системе АБТ осуществляется по линейным цепям.

Перечень линейных цепей приведен в таб. 3.1.

В провода ДСН-ОДСН на каждой сигнальной и переездной установке включается реле ДСН, типа АНШ2-1230 и генераторы частотно-диспетчерского контроля (ЧДК ) типа ГКШ ( лист 2 ).

Таким образом цепь ДСН-ОДСН уплотнена схемой ЧДК.

В цепь 1(2)Н-1(2)ОН включается реле направления движения по данному пути Н, типа КШ1-80.

Через поляризованные контакты реле Н включены повторители реле направления ПН1 и ПН2, которые осуществляют комутацию линейных цепей, цепей подключения и посылки кодовых сигналов АЛС.

В провода 1(2)К-1(2)ОК включаются фронтовые контакты повторителей основного и дополнительного путевого реле АП1, АП2, БП1, БП2.

По проводам 1(2)Л-1(2)ОЛ осуществляется управление огнями путевого светофора и выбор кодовых сигналов АЛС с помощью линейных реле Л1 и Л2 типа КМШ-450 и их повторителей реле Ж1, Ж2, З типа РЭЛ1М-160.

Линейные реле получают питание от впереди расположенной по ходу движения сигнальной установки. В линейной цепи фронтовыми контактами повторителей путевых реле АП1, АП2 и БП1, БП2 проверяется свободность блок-участков и свободность защитных участков.

В разрешающем показании светофора, ограждающего блок-участок кроме рельсовых цепей, расположенных на нем, контролируются рельсовые цепи защитного участка за следующим по ходу проходным светофором Б1П и Б2П.

При разрешающем показании светофора через фронтовые контакты реле Ж1 и Ж2 в линейную цепь подается прямая полярность. На предыдущей сигнальной установке линейные реле и их повторители находятся под током, на светофоре включена лампа зеленого огня. Когда горит лампа красного огня на светофоре, через тыловые контакты реле Ж1 и Ж2 и фронтовые контакты реле КО в линейную цепь подается обратная полярность.

На предыдущей сигнальной установке реле Л1 иЛ2 будут иметь обратную полярность и реле З будет обесточено, на светофоре включается лампа желтого огня. При занятом блок-участке или перегорании лампы красного огня при запрещающем показании светофора линейная цепь будет разомкнута, линейное реле и их повторители обесточены, на светофоре включается лампа красного огня.

При вступлении поезда за путевой светофор на впереди расположенной по ходу движения сигнальной установке встает под ток кодово-включающее реле КВ.

Линейная цепь коммутируется контактами повторителя реле направления ПН1 вы зависимости от установленного направления движения.

Извещение о приближении к станции по правильному пути предусмотрено для каждого нечетного и четного пути за два блок-участка по проводам И1-ОИ1 для первого участка приближения, по проводам

И2-ОИ2 для второго участка.

По проводам М-ОМ от станции при приеме на боковой путь подается импульсное питание на предвходную сигнальную установку.

При этом реле М типа С2-400 работает в импульсном режиме, 1 с находится под током, 0,5 с без тока. По линейной цепи от станции на предвходную сигнальную установку подается обратная полярность. В результате этого на светофоре включается желтый мигающий огонь. При установленном направлении по неправильному пути реле ПН2 находится под током, при этом в провода М-ОМ от предвходной сигнальной установки на станцию посылаются кодовые сигналы АЛС, для кодирования рельсовых цепей станции и ТРЦ перегона, аппаратура, которых размещена на посту ЭЦ станции.

По проводам НИ-ОНИ от сигнальной установки, расположенной первой по выходу на перегон, на станцию посылаются кодовые сигналы АЛС для кодирования станционных рельсовых цепей и ТРЦ-3 перегона при размещении аппаратуры ТРЦ-3 участка удаления на станции.

При установленном направлении приема на станцию с неправильного пути по проводам НИ-ОНИ от сигнальной установки на станцию посылается информация о приближении поезда к станции по неправильному пути за два блок-участка. ( лист 3 ) Извещение о занятии поездом второго участка приближения подается с использованием полярного признака. В этом случае на станцию в провода НИ-ОНИ подается обратная полярность. При занятии поездом первого участка приближения известительная цепь будет разомкнута фронтовыми контактами повторителей путевых реле рельсовых цепей блок-участка.

При наличии на перегоне переезда организуются дополнительные линейные цепи:

- 1ИП-1ОИП и 2ИП-2ОИП при необходимости 2АП-2ОАП и 1БП-1ОБП, по которым на переезд передается с сигнальных установок информация о свободности рельсовых цепей участков приближения к переезду ;

- по проводам 1Т-1ОТ и 2Т-2ОТ от сигнальной установок на переезд посылаются кодовые сигналы АЛС для кодирования ;

- по проводам 1ЗУ -1ОЗУ и 2ЗУ-2ОЗУ от переездных установок при необходимости, передается информация о свободности рельсовых цепей защитного участка на сигнальные установки.

3.3 Схема сигнальной установки автоблокировки

Полная принципиальная схема сигнальной установки включает в себя цепи смены направления : 1Н-1ОН, 1К-1ОК, 2Н-2ОН, 2К-2ОК ;

двойного снижения напряжения : ДСН-ОДСН и линейные схемы управления огнями светофора, включения сигнальных реле, схемы питающих устройств, контрольных цепей ЧДК и выбора кодовых сигналов АЛС, схемы тональных рельсовых цепей ТРЦ-3 и ТРЦ-4, а также цепи устройств связи.

Вся указанная на этих схемах аппаратура располагается в релейном шкафу установки.

Назначение реле и приборов сведено в таб. 3.3

Схемы автоблокировки АБТ рассмотрены применительно к блок-участку между светофорами 12 и 10 ( лист 2 ).

В релейном шкафу светофора 12 располагается аппаратура рельсовых цепей А1П, Б1П (ТРЦ-4), а также передающая аппаратура рельсовых цепей Б2П и А2П перед светофором 12, кроме того в шкафу светофора 12 расположена приемная аппаратура участков А2П (перед светофором 12), Б1П и Б2П (за светофором 12 ).

Питание рельсовых цепей А1П и Б1П на границе блок-участка обеспечивается от генератора 1Г (ГРЦ-4). Сигнал с частотой несущей 5,5 кГц и частотой модуляции 12 Гц с выхода генератора через фильтр 1Ф (ФРЦ-4) поступает в рельсовую линию. Передающий конец этих рельсовых цепей подключается на расстоянии 20 м за светофором 12.

Из рельсовой цепи А1П сигнал принимает приемник А1ПП (ПРЦ-4). Одновременно по этой же кабельной паре приемник А2ПП (ПП) принимает сигнал из рельсовой цепи А2П перед светофором на частоте несущей 480 Гц при частоте модуляции 8 Гц. Состояние рельсовых цепей А2П и А1П фиксируется путевыми реле А2ПО, А2ПД и А1ПО, А1ПД.Повторители АП1 и АП2 контролируют свободное состояние рельсовых цепей А1П, А2П. Рельсовая цепь Б1П контролируется путевыми реле Б1ПО, Б1ПД на выходе приемника Б1ПП (ПРЦ-4). Рельсовая цепь Б2П за светофором 12 контролируется путевыми реле Б2ПО, Б2ПД на выходе приемника Б2ПП (ПП).

Питание в рельсовые цепи А2П, Б2П за светофором 12 осуществляется от генератора 2Г (ГП) через фильтр 2Ф (ФПМ) на несущей частоте 420 Гц при модулирующей частоте 12 Гц.

В схеме линейной цепи автоблокировки АБТ при установленном направлении движения в шкафу светофора 12 в линию включены два поляризованных реле Л1 и Л2. Питание в цепь Л-ОЛ подается из шкафа светофора 10.

При свободности блок-участка и защитного участка за светофором 10 реле Ж1 и Ж2 в релейном шкафу сигнальной установки 10 будут находится под током. В этом случае через фронтовые контакты реле Ж1, Ж2, повторители путевых реле БП1, БП2 и повторители АП1, АП2 будет поступать ток прямой полярности. В цепи полюса питания М при этом включена также обмотка кодово-включающего реле КВ.

При свободном состоянии рельсовых цепей между светофорами 10 и 12, а также рельсовых цепей защитного участка за светофором 10 линейные реле Л1, Л2 в шкафу светофора 12 будут возбуждены током прямой полярности.

Если блок-участок занят, то в линию через тыловые контакты реле Ж1, Ж2 и фронтовые контакты огневого реле красного огня КО будет поступать ток обратной полярности. Линейные реле в шкафу светофора 12 будут возбуждены током обратной полярности. Если при этом перегорит лампа красного огня, то обесточится огневое реле КО, цепь питания огневых реле размыкается и они обесточиваются.

При занятом состоянии защитного участка за светофором 10 линейное реле линейные реле в шкафу светофора 12 также будут обесточены даже при свободном состоянии рельсовых цепей между светофорами 12 и 10.

Линейная цепь используется также для включения кодирования рельсовых цепей. Это обеспечивается тем, что при занятии рельсовой цепи Б1П за светофором 12 обесточиваются реле БП1, БП2 и цепь Л-ОЛ в шкафу замыкается через настроечный резистор, сопротивление которого в 9 раз меньше сопротивления обмоток линейных реле Л1 и Л2. В результате в шкафу светофора 10 возбуждается кодово-включающее реле КВ, которое включит цепи кодирования.

Управление огнями путевого светофора, обеспечивается сигнальными реле З и Ж1, Ж2. Реле Ж1, Ж2 включают на светофоре лампу желтого огня, а реле З зеленого огня. Реле Ж1, Ж2 возбуждаются при одновременном возбуждении реле Л1 и Л2.

Выбор кода при установленном направлении движения (реле ПН без тока ) обеспечивается контактами сигнальных реле З, Ж1, Ж2 и огневого реле КО. Цепь питания трансмиттерного реле Т замыкается фронтовым контактом реле КВ при занятии одной из рельсовых цепей блок-участка. Обязательным условием замыкания этой цепи является свободное состояние рельсовой цепи за светофором (защитного участка), контролируемое фронтовыми контактами реле БП1, БП2.

Контактом огневого реле красного огня КО при перегорании лампы красного огня в случае запрещающего показания на путевом светофоре размыкается цепь питания реле Т проходящая через шайбу КЖ КПТ.

На всех огнях светофора предусмотрены двух-нитевые лампы. Горение ламп разрешающих огней по основной нити контролирует огневое реле РО типа О2-0,7/150. В случае перегорания основной нити ламп разрешающих огней обесточивается реле РО и тыловым контактом подключает резервную нить лампы разрешающего огня.

Основная и резервная нити лампы красного огня контролируются раздельно двумя огневыми реле КО1 и КО2 в холодном и горячем состоянии независимо от установленного направления движения. При перегорании основной нити обесточивается реле КО1 и тыловым контактом включает резервную нить лампы.

Через фронтовые контакты реле КО1 и КО2 и фронтовой контакт реле

ПН2 включено реле КО, которое обесточится в случае перегорания обеих нитей лампы красного огня при запрещающем показании светофора.

Схема включения ламп светофоров выполнена с двухполюсным размыканием последовательно включенных основного и дублирующего реле Ж1 и Ж2 в прямом и обратном проводе, являющихся повторителями линейных реле. Включение зеленого огня на светофоре осуществляется контактами сигнального реле З. Включение сигнальных реле Ж1, Ж2, З выполнено с двухполюсным размыканием.

На предвходном светофоре предусмотрено дополнительное сигнальное показание - желтый мигающий огонь.

Мигающий режим горения лампы обеспечивается мигающим реле М при открытом входном светофоре на два желтых огня. Для изменения сигнального показания светофора и передаваемого сигнала АЛС - в случае прекращения режима мигания из-за повреждения или перегорания обеих нитей лампы желтого огня используется реле контроля мигания КМ.

Горение лампы разрешающих огней контролируют два огневых реле РО и ЖО. соединенные последовательно с основной нитью. В случае перегорания основной нити обесточивается реле РО и тыловым контактом подключает резервную нить лампы последовательно с реле ЖО. таким образом реле ЖО находится под током при горении как основной. так и резервной нити лампы.

Лампы огней светофора получают питание от трансформатора СТ типа СОБС-2А.

В системе АБТ применена система частотного диспетчерскогоконтроля (ЧДК), которая передает на станции, ограничивающие перегон, от сигнальных установок информацию о движении поездов и, кроме того, передает информацию о наличии неисправностей в устройствах сигнальных и переездных установок.

С каждой перегонной сигнальной установки кроме информации о свободности блок-участка передается информация :

- отсутствует посылка амплитудно-модулированных сигналов ТРЦ перед сигналом (реле АП1 без тока ) ;

- перегорание основной или резервной нити красной лампы (реле КО1, КО2 без тока ) ;

- перегорание основной нити разрешающего показания светофора (реле РО без тока ) ;

- отсутствие основного или резервного питания переменного тока ( реле А, А1 без тока ).

В случае занятости блок-участка поездом контрольный код в линию от генератора ГК типа ГКШ не посылается, контрольная лампочка на табло дежурного горит непрерывным огнем.

При свободности блок-участка и отсутствии неисправности в линию от генератора ГК посылается непрерывный контрольный код - контрольная лампа на табло дежурного по станции не горит.

При наличии неисправности на сигнальной установке в линию от генератора ГК посылается контрольный код, состоящий из импульсов и интервалов формируемых мультивибратором ГК - контрольная лампочка на табло дежурного по станции мигает.

Таблица 3.3 Назначение реле и приборов сигнальной установки.

3.4 Схемы увязки АБТ со станцией

Схемы увязки АБТ со станционными устройствами предусматривают :

- увязку по линейным цепям ;

- передачу извещения на станцию о приближении поезда ;

- выбор показания выходных светофоров и предвходного светофора;

- кодирование маршрутов отправления и приема поездов ;

- станционную схему смены направления движения поездов для организации двухстороннего движения по каждому пути.

Аппаратура тональных рельсовых цепей примыкающих, к станции, устанавливается на постах ЭЦ станции и размещается на стативах.

Питание аппаратуры осуществляется от источника переменного тока 220 В частотой 50 Гц. Питание линейных и известительных цепей автоблокировки осуществляется от блоков питания типа БВ с использованием трансформаторов СТ-5.

Питание путевых приемников типа ПП рельсовых цепей ТРЦ-3 производится от трансформаторов СОБС-2А. Питание путевых генераторов ГП8, 9,11 осуществляется от трансформатора СОБС-2А напряжением 35 В.

Схема увязки сигнальных установок со станцией по пути приема

Управление красным, желтым, зеленым, желтым мигающим огнем на предвходном светофоре производится с поста ЭЦ по линейным проводам Л-ОЛ, М-ОМ (лист 3)

При закрытом входном сигнале ( реле ЧРУ обесточено ) в цепь Л-ОЛ подается ток обратной полярности в результате на предвходном светофоре горит желтый огонь. При открытом входном сигнале (реле ЧРУ под током ) в провода Л-ОЛ подается ток прямой полярности и на предвходном светофоре горит зеленый огонь.

Включение мигания желтого огня на предвходном светофоре производится подачей тока обратной полярности в провода Л- ОЛ и импульсного питания в провода М-ОМ. Импульсное питание в цепь М-ОМ подается с помощью реле ЧМ работающего в импульсном режиме.

Режим мигания желтой лампы осуществляется в релейном шкафу предвходного светофора при включении реле М на этой установке.

Информация о свободности участков приближения к станции передается по известительным проводам И1-ОИ1 и И2-ОИ2.

При занятии поездом второго участка приближения обесточиваются реле ИП1 и ИП2 на предвходной сигнальной установке. Обесточившись реле ИП1 и ИП2 обрывают цепь 2И2-2ОИ2 и реле 2Ч2ИП на станции обесточивается, включая красную лампу " занятия второго участка приближения ".

При занятии поездом первого участка приближения обесточиваются реле БП1 и БП2 тем самым обрывается цепь 2И1-2ОИ1 на станции обесточивается реле 2Ч1ИП и загорается красная лампочка сигнализирующая о занятии первого участка приближения.

Линейные цепи Л-ОЛ и М-ОМ комутируются контактами реле направления ПН1 и ПН2 в зависимости от установленного направления движения по этому пути.

При приеме поезда на станцию и вступлении его за предвходной светофор на станции встает под ток реле 2ЧГКВ, замкнув фронтовые контакты реле 2ЧГКВ включает трансмиттерное реле 2ЧПТ, которое в зависимости от показаний входного светофора осуществляет кодирование участка приближения.

При отправлении поезда на неправильный путь ( реле ПН1 под током) реле 2ЧП1 на станции обесточиваясь подключает по проводам Л-ОЛ линейные реле 2Л1 и 2Л2. С помощью этих реле выбираются сигнальные показания выходных светофоров при отправлении на неправильный путь.

По цепи М-ОМ в этом случае на станции осуществляется подключение трансмиттерного реле 2НОТ с проверкой защитного участка, которым в данном случае будут являться участки А1П и А2П перед предвходным светофором. Реле 2НОТ обеспечивает кодирование рельсовых цепей маршрута отправления на неправильный путь при вступлении поезда за выходные сигналы на главный путь.

Управление выходными сигналами в маршрутах отправления осуществляется по линейной цепи 1Л-1ОЛ с помощью линейных реле 1Л1 и 1Л2 включенных на станции.

Проверка состояния защитного участка, каковым являются участки Б1П и Б2П за светофором, проверяется с помощью реле БП1 и БП2.

По цепи 1НИ-!ОНИ на станции подключается трансмиттерное реле 1НОТ. При вступлении поезда за выходной светофор реле 1НОТ начинает работать в кодовом режиме в зависимости от состояния сигнальных реле первой по выходу сигнальной установки. Таким образом реле 1НОТ осуществляет кодирование с поста ЭЦ рельсовых цепей маршрута отправления.

В зависимости от установленного направления движения поездов контактами реле направления ПН1 и ПН2 комутируются цепи 1Л-1ОЛ и 1НИ-!ОНИ.

Реле 1НЖ, являющееся повторителем нейтральных контактов линейных реле 1Л1 и 1Л2, играет роль контроля первого участка удаления. При свободном первом участке удаления линейные реле под током, реле 1НЖ встает под ток и комутирует цепь питания реле 1Ч1ПУ которое также встает под ток, тем самым включая на табло дежурного белую лампочку сигнализирующую о свободности первого участка удаления.

Реле 1НЗ, являясь повторителем поляризованных контактов линейных реле, контролируют свободность второго участка удаления. Вставая под ток, реле 1НЗ комутирует цепь питания реле 1Ч2ПУ которое зажигает на пульте-табло белую лампу.

При приеме на станцию с неправильного пути с поста ЭЦ по проводам 1Л-1ОЛ передается информация по кодированию второго участка приближения. На станции в эти провода включено реле 1ЧГКВ, которое встает под ток при занятии поездом первого участка приближения к станции по неправильному пути и включает трансмиттерное реле 1ЧПТ. Реле 1ЧПТ начинает работать в кодовом режиме в зависимости от состояния дополнительного входного светофора Чд и производит кодирование рельсовых цепей первого участка приближения к станции.

По проводам 1НИ-1ОНИ в случае неправильного движения поезда на станцию передается извещение за два блок-участка о приближении поезда. При занятии второго участка приближения на первой по выходу сигнальной установке обесточиваются реле НИП1 и НИП2, обесточиваясь реле меняют полярность в проводах 1НИ-1ОНИ. При занятии первого участка приближения цепь 1НИ-1ОНИ обрывается. Полярность питания а также его наличие контролируется комбинированным реле 1НИП, которое в зависимости от его состояния комутирует цепи питания реле 1Ч1ПУ и!Ч2ПУ которые в свою очередь зажигают на пульте-табло лампу соответствующую состоянию участков приближения.

Каждый путь оборудуется четырехпроводной схемой смены направления со вспомогательным режимом смены направления движения поездов, используемом при нарушении работы рельсовых цепей на перегоне. Смена направления движения на перегоне производится с участием обоих ДСП станций. Ключи жезлы для выезда хозяйственных поездов на перегон с возвращением обратно, предусматриваются только для правильного пути.

Схема смены направления ( лист 4 ) по каждому пути имеет две самостоятельные двухпроводные цепи - цепь контроля перегона Н(Ч)К-Н(Ч)ОК, в которую включены контакты путевых реле всех рельсовых цепей перегона для контроля его состояния и цепь смены направления Н(Ч)Н-Н(Ч)ОН, в которую включаются реле направления, находящиеся под током независимо от состояния перегона (свободен или занят ). По этой цепи производится смена направления движения.

Питание цепи контроля перегона осуществляется со станции отправления, а цепи направления со станции приема.

Состояние перегона контролируется на обеих станциях, ограничивающих перегон. Для контроля состояния для каждого пути устанавливают две лампочки контроля перегона, которые белым огнем сигнализируют при свободном перегоне, красным при занятом перегоне. Для контроля установленного направления движения для каждого пути установлены так же две лампочки.

"Отправление" - горит зеленым огнем, когда станция установлена на отправление по этому пути.

"Прием" - горит желтым огнем, когда станция установлена на прием с этого пути.

Нормально на станции горят две лампочки. Одна из лампочек свободности или занятости перегона, и одна из лампочек установленного направления движения.

При сообщении проводов цепи контроля перегона при свободном перегоне и исправных устройствах, загорается лампочка занятости перегона на станции приема. При обрыве проводов цепи контроля перегона загораются на обеих станциях лампочки занятости перегона.

При обрыве или сообщении проводов смены направления независимо от состояния перегона, на станции отправления лампочка установленного направления движения зеленого цвета горит в мигающем режиме.

На станции, установленной на прием, в цепь контроля перегона включено реле контроля перегона Н(Ч)КП, которое нормально при свободном перегоне находится под током. Реле направления станции приема Н(Ч)СН нормально от линии отключено, чтобы исключить самопроизвольное срабатывание реле направления от посторонней подпитки или грозовых разрядов. Схема имеет защиту от кратковременной потери

шунта под подвижным составом на перегоне и исключает возможность смены направления в этом случае.

Постоянное обтекание током обмоток перегонных реле направления и станционного реле направления станции отправления независимо от состояния перегона предохраняет реле от срабатывания при воздействии различных помех. Если произошел случай срабатывания реле направления от помехи, то с ее устранением реле направления вернется под действием постоянно протекающего тока в первоначальное положение.

В цепи смены направления свободность перегона проверяется только в начале цикла смены направленния. Начавшаяся смена направления происходит независимо от наличия контроля свободности перегона.

Смена направления движения (нормальный режим) происходит только при свободном перегоне и исправном состоянии рельсовых цепей на перегоне.

На станции приема при освобождении перегона предусмотрена индикация - мигающий режим горения белой лампочки КП на время нагрева термоэлемента и возбуждения реле ПКП.

На каждой станции установлено четыре дополнительных реле повторителя кнопки смены направления и кнопки дачи согласия, одно из которых является основным ОЧ(Н)СН и Ч(Н)ДСО, а второе противоповторным ПЧ(Н)СН, Ч(Н)ПДС.

В цепи противоповторного реле ПЧ(Н)СН проверяется свободность перегона.

Реле контроля перегона Ч(Н)КП принято комбинированное типа КШ1-80.

Договорившись по телефону с дежурным по соседней станции о необходимости смены направления дежурный по станции стоящий в положении "прием " нажимает кнопку смены направления и возбуждает реле ОЧ(Н)СН.

Реле ОЧ(Н)СН притянув якорь размыкает питание цепи смены направления Н-ОН. На станции стоящей в положении "отправление" обесточивается реле направления Ч(Н)СН которое обесточившись включает мигание зеленой лампочки Ч(Н)О.Дежурный по станции отправления увидев мигание зеленой лампочки нажимает кнопку дачи согласия и возбуждает реле Ч(Н)ДСО, а последнее своими контактами изменяет полярность питания цепи контроля перегона.

На станции стоящей в положении "прием" реле Ч(Н)КП перебрасывает поляризованный якорь и создает цепь возбуждения реле Ч(Н)В, которое завершает смену направления.

В цепи возбуждения Ч(Н)В проверяется то, что перед началом смены направления реле Ч(Н)КП получало питание прямой, а затем обратной полярности, что позволяет защитить схему от подпитки реле Ч(Н)КП от постороннего источника.

4. Расчет надежности АБТ

В связи с внедрением средств автоматики и осуществлением технической реконструкции железных дорог особую важность приобретают многочисленные вопросы повышения надежности и эффективности автоматических и телемеханических устройств, тесно связанные с движением поездов.

Проблема надежности - одна из актуальнейших проблем железнодорожной автоматики. Комплексное изучение вопросов, связанных с проблемой надежности, позволяет установить закономерности возникновения отказов и восстановления работоспособности автоматических систем и их элементов, рассмотреть влияние внешних и внутренних воздействий на работу отдельных приборов, изыскать способы повышения надежности / 8 /.

Основным математическим аппаратом, используемым для расчета надежности автоблокировки, является теория вероятности и математическая статистика. Для решения ряда практических вопросов необходимо иметь показатели, характеризующие степень надежности с количественной стороны. автоблокировка сигнальная точка сдяв

Количественные характеристики принято называть критериями. Критерии носят вероятностный характер, а их численные значения могут быть получены статистической обработкой результатов большого числа отказов элементов в процессе эксплуатации системы.

Ниже приведем основные критерии надежности элементов и систем автоблокировки.

Вероятность безотказной работы ( Р(t) ) - вероятность того, что в заданном интервале времени или в пределах заданной наработки не возникнет отказ элемента. Эта характеристика является убывающей

функцией времени.

Критерий вероятности обладает следующими очевидными свойствами

0 < Р(t) < 1, Р(0)=1, Р(.) =0.