Оборудование однопутного участка железной дороги устройствами числовой кодовой автоблокировки 50 Гц

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский государственный университет путей сообщения» Колледж железнодорожного транспорта

Дипломный проект

ОБОРУДОВАНИЕ ОДНОПУТНОГО УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ УСТРОЙСТВАМИ ЧИСЛОВОЙ КОДОВОЙ АВТОБЛОКИРОВКИ 50 ГЦ

Студент

А. С. Дудина

Руководитель

В. А. Юферев

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика системы автоблокировки и автоматической переездной сигнализации

1.2 Выбор системы регулирования движением поездов при автоматической блокировке

1.3 Расстановка светофоров по перегону

1.4 Нумерация сигнальных установок. Пикетажное обозначение

1.5 Увязка показаний станционных и перегонных сигналов. Типы сигнальных установок

2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Путевой план перегона

2.2 Принципиальная схема предупредительной сигнальной установки

2.3 Схема увязки станционных и перегонных сигнальных устройств

2.4 Расчет длинны участка приближения к переезду

2.5 Принцип работы устройств АПС при движении поезда

2.6 Тональные рельсовые цепи

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Виды работ по техническому обслуживанию устройств автоматики на переезде

3.2 Техническое обслуживание устройств автоматики на переезде

4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

4.1 Характеристика технической оснащенности дистанции СЦБ

4.2 Расчет балльности и определение группы дистанции

4.3 Расчет производственно-технического штата

5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНА ТРУДА, ЭКОЛОГИЯ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ СОДЕРЖАНИИ ПЕРЕЗДНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

5.1 Общие положения

5.2 Обеспечение безопасности движения поездов при техническом обслуживании и ремонте устройств на переезде

5.3 Вопросы экологии на железнодорожном транспорте

6. ВОПРОСЫ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время на сети дорог находятся в эксплуатации две основные системы автоблокировки. На участках с автономной тягой применяется автоблокировка с импульсными рельсовыми цепями постоянного тока. На линиях с электротягой применяется кодовая автоблокировка с рельсовыми цепями переменного тока частотой 50 Гц на участках с электротягой постоянного тока и 25 или 75 Гц на линиях с электротягой переменного тока.

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

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

децентрализованным и централизованным размещением тональных рельсовых цепей.

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

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

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

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

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

1. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика системы автоблокировки и автоматической переездной сигнализации

Перегон расположен на однопутном участке железной дороги с электрической тягой постоянного тока. Проектом предусматривается оборудование перегона устройствами числовой кодовой автоблокировки частотой 50 Гц. Принят интервал следования для интенсивного движения поездов 10мин,с интенсивностью движения 45 пар. Скорость движения поезда 100км/ч- пассажирский, 80км/ч - грузовой.

Числовую кодовую автоблокировку используют при всех видах тяги. При электрической тяге постоянного тока применяют рельсовые цепи, работающие на сигнальной частоте 50 Гц, при электротяге переменного тока - на частоте 25 Гц, а при автономной тяге возможно применение частоты 50 или 25 Гц. Числовая кодовая автоблокировка является беспроводной системой интервального регулирования. Информация между сигнальными точками передается по рельсовым нитям кодовыми сигналами КЖ, Ж и 3 с числовыми признаками. Эти же коды используются для работы автоматической локомотивной сигнализации, поэтому они передаются всегда навстречу поезду. Движение поездов в правильном направлении осуществляется по светофорам и автоматической локомотивной сигнализации, а в неправильном направлении - только по светофорам локомотивной сигнализации АЛС. В принципиальных схемах автоблокировки предусматриваются схемы увязки с автоматической переездной сигнализацией.

В местах пересечения в одном уровне железных и автомобильных дорог сооружают железнодорожные переезды. Переездом пересечение в одном уровне железной дороги и автомобильной. В данном проекте переезд регулируемый. Он обеспечивает безопасность движения поездов и автотранспорта. Переезд в данном проекте оборудован автоматической переездной сигнализацией в четном направлении. Устройства автоматической переездной сигнализации представляют собой переездной светофор, который имеет две оптические системы с цветными линзами красного цвета. Они укреплены на мачте светофора, которая укреплена в основании. На мачте светофора имеется звонок постоянного тока. Основной задачей АПС является подача сигнала в сторону автомобильной дороги о приближении поезда. При отсутствии поезда на участке приближения устройства АПС выключены. При нахождении поезда на участке приближения автоматически включаются красные огни переездного светофора, которые работают в мигающем режиме. Схема АПС приходит в исходное состояние после полного освобождения переезда.

1.2 Выбор системы регулирования движением поездов при автоматической блокировке

Для реализации интервального регулирования с обеспечением плавного регулирования скорости движения подвижной единицы (поезда), следующей в попутном направлении за предыдущим поездом выбираем трехзначную систему сигнализации на перегонных светофорах.

Трехзначная сигнализация предусматривает сигнальные показания на проходных светофорах:

- один зеленый огонь - «Разрешается движение с установленной скоростью; впереди свободны два и более блок - участка»;

- один желтый огонь - «Разрешается движение с готовностью остановиться;

следующий светофор закрыт»;

- один красный огонь - «Стой! Запрещается проезжать сигнал».

В установленном движении все проходные светофоры, по которым осуществляется движение, включены и сигнальные показания соответствует нахождению поездов на перегоне. В проекте принципиальные схемы сигнальных установок выполнены при установленном нечетном направлении, перегон свободен, входной светофор на станцию закрыт - горит красный огонь.

Трехзначная сигнализация предусматривает применение на перегоне мачтовых светофоров с трехзначными светофорными головками. Линзовые комплекты со светофильтрами располагаются в следующей последовательности (сверху-вниз): «желтый», «зеленый», «красный».

1.3 Расстановка светофоров по перегону

В соответствии с действующей методикой расстановку светофоров трехзначной АБ выполняют по кривой скорости расчетного грузового груженого поезда. Весовая норма и длина расчетного грузового поезда, а также серия локомотива устанавливаются заданием на проектирование. Длина поезда составляет 1050 м или 1250 м. Принимаем 1050 м. Максимальную скорость грузового поезда принимают равной 80 км/ч, для пассажирского поезда 120км/ч.

Кривую скорости (дифференциальное уравнение пути) для расчетного поезда строят с наиболее возможным учетом реального проследования его по участку. На однопутных линиях кривые скорости строят без остановок на раздельных пунктах, за исключением станций, где предусмотрена техническая стоянка (участковая станция). По кривой скорости с засечками времени расчетного поезда определяют минимальный интервал, который может быть реализован на заданном участке.

По существующим нормам минимальная длина блок - участка трехзначной АБ равна 1000м и должна быть не менее тормозного пути полного служебного торможения при максимальной реализуемой скорости.

Поездной интервал определяется по центрам тяжести поезда. При этом считается, что впереди идущий поезд прошел 10 минут по перегону, а второй следующий поезд отправляется со станции. Минимальное разграничение должно быть в три блок - участка, каждый из которых ограждается светофором.

В связи с этим светофоры подразделяются на три серии. Светофор I серии устанавливается за первым поездом. Определяется засечка времени светофора I серии. Время следования поезда определяется по засечкам времени от выходного светофора до светофора I серии. Полученный временной интервал делится на 3 и получается расчетный временной интервал для светофоров II и III серий. Ордината (засечка времени) светофора II серии определяется разницей из ординаты светофора I серии и расчетного временного интервала.

Ордината (засечка времени) светофора III серии определяется суммой засечки времени выходного светофора и расчетного временного интервала. После этого проверяют длины блок - участков на соответствие тормозным путям.

Места установки светофоров могут быть сдвинуты до 1 минуты в обе стороны от расчетного значения засечки. При этом учитывается расположение светофора относительно кривых железнодорожного пути по условиям видимости и возможности трогания с места по профилю пути.

Путевой план выполняется с принятым в задании расположением светофоров. Расстояние между светофорами должно быть не менее 1000 м, но не более 2200 м. Расстояние от входного светофора до предупредительного принимается не более 1500 м.

1.4 Нумерация сигнальных установок. Пикетажное обозначение

После расстановки и корректировки светофоры АБ нумеруются в пределах каждого перегона, начиная от входных на станциях: в нечетном (правильном) направлении нечетными порядковыми номерами (1, 3, 5, 7), в четном (неправильном) четными (2, 4, 6, 8). При реальном проектировании расстановку светофоров АБ проверяет комиссия во время поездки с локомотивом по перегонам. В состав комиссии входят представители служб движения, локомотивного хозяйства, сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), связи, пути, электроснабжения. После работы комиссии выполняется корректировка, решение о местах установки светофоров оформляется актом. По утвержденной комиссией расстановке светофоров проектировщики составляют путевой план перегона, на котором указывают координаты (пикетажное значение) светофоров, линейные провода (жилы кабеля), и размещение напольной аппаратуры АБ и другого оборудования инфраструктуры.

В целях удобства обслуживания при проектировании стараются установить светофоры двух направлений на одной ординате. На однопутных перегонах для каждой СУ устанавливается свой релейный шкаф, который устанавливается в габарите приближения строения, рядом со светофором, и независимо от того, какая СУ - спаренная или одиночная.

Пикетажное значение (координаты) в курсовом проекте дается условное.

В реальности пикетаж ведется от начала железнодорожного направления.

Например, для транспортных магистралей России начало пикетажа ведется от Москвы в сторону основных направлений. На перегоне устанавливаются километровые столбы и пикетажные столбики через 100 м в соответствии с продольным планом участка железной дороги, который хранится в службе пути Управления дороги и дистанции пути, которая эксплуатирует данный участок.

Пикетажное значение на путевом плане перегона включает целое значение километров, номер пикетного столбика плюс метры от последнего столбика.

В курсовом проекте начало отсчета принято от входного светофора Ч. При этом возможно изменение пикетажа в сторону увеличения или уменьшения значения пикета. Для определения пикетажного значения на путевом плане учитывается указанная длина блок - участков и рельсовых цепей, входящих в блок-участок.

1.5 Увязка показаний станционных и перегонных сигналов. Типы сигнальных установок

Движение поезда по участку представляет последовательное занятие путей
перегонов и станций. На станции поезда могут проходить без отклонений по стрелочным переводам - «движение по главному пути», и с отклонением - «движение по боковому пути». При этом скорости подхода поезда к станции определяются нормами прохода входного светофора с определенными показаниями. На входном светофоре, кроме трех показаний «зеленый», «желтый» и «красный», которые присутствуют на перегонном светофоре АБ, возможны сигналы: «два желтых» - движение со скоростью не более 50 км/ч с отклонением по крутой стрелке 1/11 (1/9) или «два желтых» плюс «зеленая полоса» (две зеленых полосы) - движение со скоростью не более 60 км/ч с отклонением по пологой стрелке 1/18 (1/22).

Наличие дополнительной сигнализации на входном светофоре вызывает необходимость применение дополнительной информации на предупредительном светофоре АБ, чтоотличает его от проходного светофора. Дополнительным сигнальным показанием является «желтый мигающий огонь»или «зеленый мигающий огонь», соответственно, при наличии на входном светофоре сигнала «два желтых» или «два желтых плюс зеленая полоса». Поэтому схемы проходной и предупредительной точки, реализуемые в релейных шкафах, будут разными. Но различие будет только в выборе сигнальных огней светофора предупредительного к входному. Проходная сигнальная установка с одним светофором называется одиночнаяи релейный шкаф имеет обозначение О, сигнальная установка с двумя светофорами на одной ординате называется спаренной и релейный шкаф обозначается С. Для предупредительного светофора в обозначении добавляетсябуква М, что означает наличие комплекта мигания для сигнального показания «мигающий огонь». Следовательно, релейный шкаф обозначается Ом для одиночной или См для спаренной предупредительной сигнальной установки.

На путевом плане перегона дается обозначение выбранного типа сигнальной установки для каждого перегонного светофора. Для вторых по извещению сигнальных точек возможно применение дополнительных схемных решений с извещением на станцию, при этом можно добавлять индекс И. Для однопутного перегона движение осуществляется по показаниям светофора как в правильном, так и в неправильном направлениях движения. В соответствии с заданием схемы предупредительной и проходной СУ - спаренные(Си,См). На перегоне возможно наличие двух рельсовых цепей в одном блок-участке. В этом случае на границе рельсовых цепей образуется разрезная точка без установки светофора с трансляцией кодовых сигналов из одной рельсовой цепи в другую. Устанавливается релейный шкаф с типовой схемой Р50 в зависимости от частоты сигнального тока на перегоне.

2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Путевой план перегона

Путевой план перегона является основным утверждаемым документом при проектировании автоблокировки на перегоне. Выполняется в виде чертежа формата А1 и является листом 1 в Графической части проекта.

На путевом плане по ситуации с учетом условных обозначений, принятых в документациях СЦБ, показываются:

- пути перегона в однониточном изображении до границ станций в немасштабном изображении с указанием изолирующих стыков, разделяющих рельсовые цепи (РЦ) (блок - участки) с отметкой длин РЦ. Нумерация (условная) РЦ соответствует номеру светофора, ограждающего блок- участок;

- с правой стороны по направлению движения (нечетного и четного) показываются на границах блок - участков светофоры с нумерацией ПЗ. Сигнальные показания (линзовые комплекты со светофильтрами) светофоров приводятся в условном обозначении огней ( O - зеленый, O - желтый, O - красный). Лампа линзового комплекта может быть с двумя нитями (основной и резервной), что отмечается цифрой 2. В курсовом проекте принимается решение с применением схем включения всех огней проходных и предупредительных светофоров с двухнитевыми лампами;

- на границах РЦ показываются напольные приборы, в нашем случае, дроссель-трансформаторы, которые служат для разделения цепей РЦ и тягового тока. Электрическое соединение дросселя с концами рельсов выполняется с помощью тяговых соединителей. Перемычка между смежными средними точками для ДТ показывается на чертеже. Кабель прокладывают до релейного шкафа, где он расшивается на колодках. Длина и жильность кабеля с учетом запаса записывается над линией кабеля. Аналогично расписывается обозначение кабеля для других приборов сигнальной установки;

- завершением оборудования сигнальной точки является установка релейного шкафа, в котором реализуется схема выбранного типа сигнальной установки (С, См), что фиксируется в условном обозначении релейного шкафа с дополнением типа КПТШ (КПТШ-515 или КПТШ-715).;

- каждая сигнальная установка комплектуется средствами электроснабжения. На путевом плане показываются линии электроснабжения и комплектные трансформаторные подстанции (КТП) по снижению высокого напряжения с 6 кВ или 10 кВ до напряжения 220 В, подаваемого в релейный шкаф. При электротяге постоянного тока в качестве источника основного электропитания используется линия электроснабжения автоблокировки - ЛЭП - АБ 6 кВ, для резервного электропитания используется линия продольного электроснабжения - ЛЭП - ПЭС 10 кВ. Последняя устраивается на траверсах опор контактной сети с наружной стороны. Комплектная трансформаторная подстанция устанавливается на отдельно стоящей опоре с отпайкой проводов высокого напряжения и установкой разъединителя. Кабель с электропитания напряжением 220В от КТП приводится к релейному шкафу. Данный кабель обслуживается энергетиками и учитывается в проектах электропитания, поэтому жильность и тип кабеля на путевом плане не указывается. Кабель основного питания обозначается ОПХ, ООХ, кабель резервного питания обозначается РПХ, РОХ. В релейном шкафу кабели электропитания расшиваются на специальных усиленных колодках.

- для связи между сигнальными точками и с постами ЭЦ соседних станций укладывается магистральный кабель СЦБ, в котором предусматриваются витые пары для организации линейных цепей. Обозначение жил линейных цепей показывается на чертеже для каждого отрезка от одного релейного шкафа до другого. Предусматривается условное обозначение клемм релейного шкафа на входе и выходе цепи. Назначение линейных цепей от релейных шкафов входных светофоров между проходными и предупредительными сигнальными установками следующее:

1Н, 1ОН; 2Н, 2ОН - линейные цепи включения последовательно реле направлений (реле комбинированного типа) в каждой сигнальной установке;

1К, 1ОК; 2К, 2ОК - линейная цепь контроля свободности перегона для включения последовательно в оба провода фронтовых контактов «желтых» реле Ж каждой сигнальной точки. Данной цепью проверяется свободность перегона (пути) для осуществления смены направления;

1И, 1ОИ; 2И, 2ОИ - линейные цепи извещения. Провода организуются независимо от наличия или отсутствия цепей извещения от сигнальных установок. Цепи извещения предусматриваются от первых и вторых участков приближения на станцию или при подходах к переезду;

ДСН, ОДСН - цепь двойного снижения напряжения для включения последовательно реле ДСН в каждом релейном шкафу сигнальных установок. Контактами реле ДСН осуществляется смена режима горения ламп светофоров в дневное и ночное время.

ДК, ОДК - цепь для организации диспетчерского контроля перегонных установок. В проекте предусматривается возможность применение современных устройств автоматического перегонного диспетчерского контроля АПК-ДК. Проект реализации диспетчерского контроля разрабатывается отдельно и в проектах СЦБ учитывается в монтажных схемах;

АВС, ОАВС - цепь аварийной связи для организации служебной связи с каждой сигнальной установки с диспетчером дистанции СЦБ;

ЗС, ОЗС - цепь включения реле ЗС на предупредительной сигнальной установке. Цепь организуется от поста ЭЦ до предупредительной сигнальной установки через релейный шкаф входного светофора. С помощью данной цепи обеспечивается включение комплекта мигания на предупредительной точке при соответствующей сигнализации входного светофора.

На путевом плане показывается кабельная сеть каждой сигнальной установки, которая выполняется сигнально-блокировочным кабелем с гидрофобным заполнением марки СБПЗАУБпШп (возможное число жил 3, 4, 5, 12, 16 или возможное число пар 3, 4, 7, 10). Пример записи: 10х3(1) - 10метров кабеля используются две жилы и одна в запасе.

2.2 Принципиальная схема предупредительной сигнальной установки

Принципиальные схемы проходной и предупредительной сигнальных установок в основном аналогичны в построении схем. Отличие предупредительной СУ заключается в необходимости увязки показаний светофора 2 АБ с показаниями входного светофора Ч. Поэтому в релейном шкафу включены схемы мигающего комплекта: реле М типа НМПШ2/400 с усиленными контактами в связи с импульсной работой реле от контакта шайбы Ж2. Своим контактом, включенным в обмотку 1-3, обеспечивается импульсная работа реле М в режиме «два импульса кода «ж» и большой интервал. Схема включения реле М обеспечивается контактами реле ЗС. Реле КМ типа АНШ2/520 контролирует с помощью конденсаторного дешифратора КБМШ-5 импульсную работу контактов реле М. Контактами реле КМ выбирается цепь мигающего характера сигнального огня. В курсовом проекте это «желтый мигающий огонь». Контакты реле КМ включены в цепи шифратора. Реле ЗС типа КМШ/750 включено в цепь ЗС, ОЗС. При обычных стрелках на станции реле ЗС под током в маршрутах по главному пути станции и без тока при движении с отклонением на боковой путь, что определяется состоянием реле ЧГМ в цепи ЗС, ОЗС при открытии входного сигнала, что контролируется контактами разрешающего указательного реле ЧРУ.

В цепи включения ламп «желтого» и «зеленого» огней светофора 2 включены контакты реле ЗС. Контакты реле ЗС также включены в цепи шифрации кода в соседнюю рельсовую цепь для определения показаний светофора 4.

Анализ работы схемы предупредительной СУ представлен в таблице Взаимозависимости сигнальных показаний (лист 21 КП.220204.А03. .13.ПЗ) с указанием состояния основных реле при различной ситуации на перегоне и станции.

2.3 Схема увязки станционных и перегонных сигнальных устройств

Схема подразделяется на схемы увязки по приему и по отправлению и представлена на чертеже ДП.220204.А04.08.ГЧ, лист 2.

Схема увязки по приему собираются на посту ЭЦ станции и включает цепь включения реле ЗС на предупредительной СУ2 в провода ЗС, ОЗС; цепь включения реле четного известителя приближения ЧИП, типа КМШ/750, для определения занятости первого и второго участков приближения перед св.2 и св.4 в провода И,ОИ от предупредительной СУ. В линейную цепь И, ОИ на СУ1 включены фронтовые контакты реле Ж и тройники ИП. Если участок перед св.2 и св.4 свободен в цепь И, ОИ подается прямая полярность, если второй участок приближения занят, то ИП в СУ1 обесточится и в цепь И, ОИ на станцию пойдет обратная полярность, определяя состояние комбинированного реле ЧИП. На посту ЭЦ при прямой полярности включено реле НИП1 и НИП2, включающие своими контактами указатели на табло ДСП.

Для передачи кодовой информации в РЦ 1П (2П) выполняется схема шифратора на посту ЭЦ на кодовом трансмиттере ЧКТ. Выбор кода обеспечивается контактами реле ЧГМ1 - повторителя главного маршрутного реле и ЧРУ - разрешающего указательного реле. Посылка кодов осуществляется контактами реле РТ и РИ в блоке ЧГТ - трансмиттера на станции при замкнутых фронтовых контактах реле ПТ при установленном направлении, определяется состоянием реле направления Н.

Схема увязки по отправлению

Схема увязки по отправлению собирается в релейном шкафу входного светофора Ч (реле ПТ и трансформатор ГТ1 и ГПИ) и на посту ЭЦ. Схема обеспечивает передачу кодов из первой по отправлению рельсовой цепи при установленном: четном пути при неправильном нечетном направлении для двухпутного перегона.

Импульсы кодов воспринимает реле НОИ, устанавливаемое на посту ЭЦ. Контакты повторителя НОИ1 включены в схему станционного дешифратора, на выходе которого срабатывают сигнальные реле НЖ, НЗ. В зависимости от состояния этих реле определяется сигнализация на выходном светофоре для отправления на перегон по четному пути в четном неправильном направлении или по нечетному пути в нечетном правильном направлении движения однопутного перегона.

2.4 Расчет длинны участка приближения к переезду

В соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации автоматическая переездная сигнализация должна обеспечивать подачу сигнала остановки в сторону автомобильной дороги, а автоматические шлагбаумы - принимать закрытое положение за время, необходимое для заблаговременного освобождения переезда транспортными средствами до подхода поезда к переезду. Необходимо, чтобы автоматическая светофорная сигнализация продолжала действовать до полного освобождения поездом переезда.

Переезд должен закрываться своевременно, для этого производится расчет:

1) Определим время необходимое машине для проследования переезда Т1:

Т1 = (Lп + Lр + Lс) / Vр (с)

где, Lп = длина переезда, определяемая расстоянием от переездного светофора наиболее удаленного от крайнего рельса, до противоположного крайнего рельса плюс 2,5 м;

Lр = расчетная длина автотранспортного средства;

Lp = расстояние от места остановки автомобиля до переездного светофора;

Vр= расчетная скорость движения автомобиля через переезд.

Т1 =(6 + 24 + 5 + 2,5) / 2,2 =17с

2) Определим необходимое время извещения о приближении поезда к переезду:

Tс = T1+T2+T3 (с)

Где Т1 = время, необходимое автомобилю для проследования переезда;

Т2 = время срабатывания аппаратуры;

Т3 = гарантийный запас времени.

Tс= 17+4+10= 31с

3) Определим длину участка приближения:

Lр = 0.28Vmax Тс = 0.28Vmax (Lп + Lр + Lс) / Vр + Т2 + Т3(м)

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

Vmax - максимальная скорость движения поездов, заданная на данном участке, 100 км/ч.

Lр =0,28 · 100 · 31 = 868м

Расчеты показали, что данный переезд будет закрываться за один блок участок. В данном проекте извещение на переезд подается от светофора 3.

2.5 Принцип работы устройств АПС при движении поезда

При отсутствии поезда на участке приближения к переезду т.е. на участке 3П аппаратура переезда находится в исходном состоянии. В релейном шкафу находятся под током реле: НИП, НИП1, НП, НПТ, В, НВ, ПНИП, НКТ. Переезд открыт.

При вступлении поезда на участок 3П прекращается прием кодов у светофора 3 и обесточиваются сигнальные реле Ж, Ж1 и Ж2. Контактами реле Ж2 выключается реле НИП на переезде. Отпуская якорь, реле НИП выключает свой повторитель ПНИП и реле НИП 1 и НКТ. Реле НИП1, отпуская якорь, выключает реле HB, после чего обесточивается реле В, и переезд закрывается. С момента выключения реле ПНИП включается цепь реле НИ1, которое начинает работать как повторитель реле НИ; реле НП подключается к цепи конденсаторного дешифратора для проверки импульсной работы реле НИ1. При правильной работе этого реле возбужденными остаются реле НП, НПТ и контролируют свободное состояние участка 3Па.

Кодирование вслед удаляющемуся поезду начинается с момента вступления поезда на участок приближения 3П. У светофора 3 через тыловые контакты реле И и Ж1 срабатывает реле ОИ, которое замыкает цепи кодирования, в которые включены реле ПДТ и ДТ. Работая в режиме кода КЖ, эти реле посылают этот код в рельсовую цепь 3П вслед удаляющемуся поезду. При выходе головы поезда на рельсовую цепь 3Па на переезде прекращается импульсная работа реле НИ, НИ1. Обесточиваются реле НП и НПТ, которые отключают цепи трансляции кодов в рельсовую цепь 3П. Тыловыми контактами реле НПТ в рельсовую цепь 5П включается реле НДИ. Сразу после освобождения рельсовой цепи 3П реле НДИ начинает работать в режиме кода КЖ, поступающего от светофора 3. Через контакт реле НДИ начинает работать реле НДИ1. Через конденсаторный дешифратор возбуждается реле НДП, фиксируя освобождение переезда. Через фронтовой контакт НДП замыкается цепь термоэлемента, а ГДЕ ЦЕПИ после его нагрева с установленной выдержкой времени - цепи последовательного срабатывания реле НКТ и НИП1. Фронтовым контактом реле НИП1 включаются реле HB, В, и переезд открывается.

В течение всего времени следования поезда по участку 3Па рельсовая цепь кодируется кодом КЖ от светофора 3. С момента освобождения участка 3Па от светофора 1 в рельсовую цепь этого участка подается код КЖ. При приеме этого кода на переезде работают реле НИ и НИ1, а через конденсаторный дешифратор срабатывает реле НП и вслед за ним реле НПТ. Переключая контакты с тыловых на фронтовые, реле НПТ переключает релейный конец рельсовой цепи 3П на питающий. Тыловыми контактами реле НПТ отключает от рельсовой цепи реле НДИ, а фронтовыми - подключает источник питания.

Некоторое время с обоих концов в рельсовую цепь 3П поступают коды КЖ, вырабатываемые трансмиттерами разных типов. В интервале кода КЖ, подаваемого от светофора 3, от импульсов кода КЖ, подаваемого с переезда, начинает работать реле И у светофора 3. Через дешифратор возбуждаются реле Ж, Ж1, Ж2. Реле Ж1, размыкая тыловой контакт, обесточивает реле ОИ. Последнее, отпуская якорь, размыкает цепи кодирования и выключает реле ПДТ и ДТ. Кодирование кодом КЖ от светофора 5 прекращается и продолжается кодирование кодом КЖ от переезда. Фронтовыми контактами реле Ж2 замыкается цепь извещения, на переезде возбуждаются реле НИП, ПНИП, и все цепи управления переездной сигнализацией возвращаются в исходное положение.

2.6 Тональные рельсовые цепи

Тональные рельсовые цепи (ТРЦ) без изолированных стыков составляют основу систем автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры. Они обладают рядом существенных эксплуатационных, технических и экономических преимуществ.

Использование сигнального тока тонального диапазона позволяет повысить защищенность от воздействия помех тягового тока, снизить в несколько раз потребляемую мощность по сравнению с кодовой рельсовой цепью, применить современную элементную базу, централизованно размещать аппаратуру, существенно снизить взаимные влияния между рельсовыми цепями.

К достоинствам ТРЦ следует отнести также возможность исключения в них малонадежных в эксплуатации изолирующих стыков. Это особенно важно для участков с цельносварными рельсовыми плетями, в первую очередь для линий, где такие рельсовые плети укладываются на длину всего перегона. Установка изолирующих стыков в этом случае не только снижает прочность пути, но и уменьшает эффективность использования цельносварных плетей. При отсутствии изолирующих стыков обеспечивается надежная электрическая непрерывность цепи возврата тягового тока, в несколько раз сокращается число металлоемких дроссель-трансформаторов, содержащих большую массу дефицитной электротехнической меди, снижаются потери электроэнергии на тягу поездов.

Исследования показали, что в ТРЦ в наибольшей степени по сравнению с другими известными типами рельсовых цепей обеспечивается электромагнитная совместимость (ЭМС) с электрооборудованием перспективного подвижного состава.

Вся аппаратура ТРЦ, кроме согласующих путевых трансформаторов и элементов защиты, размещается на прилегающих к перегону станциях.

Эти особенности системы позволяют существенно повысить производительность труда обслуживающего персонала, сократить время на обнаружение и устранение отказов в устройствах. Централизованное размещение аппаратуры на станциях в отапливаемых помещениях повышает надежность работы устройств, сокращается время нахождения обслуживающего персонала на путях, т.е. в зоне повышенной опасности, что способствует решению задач по улучшению условий труда и техники безопасности. Сокращаются затраты труда на текущее обслуживание устройств, снижается число трудоемких операций, повышается качество выполнения работ, особенно при внедрении индустриальных методов обслуживания, снижается стоимость строительства и технического обслуживания устройств.

Использование на перегоне неограниченных рельсовых цепей тональной частоты позволяет для питания двух смежных рельсовых цепей использовать один комплект питающей аппаратуры и одну пару жил сигнального кабеля. Два приемника смежных рельсовых цепей также подключаются к рельсовой линии одной парой жил кабеля. Эти же жилы используются для передачи кодовых сигналов числовой АЛС.

В качестве контрольного в ТРЦ использован частотный амплитудно-модулированный сигнал. В зависимости от используемого диапазона частот рабочего сигнала в настоящее время применяют две разновидности тональных рельсовых цепей: ТРЦ3 и ТРЦ4. В ТРЦ3 (аппаратура третьего поколения) несущими являются частоты 420, 480, 580, 720 и 780Гц. В рельсовых цепях ТРЦ4 несущими являются частоты 4500, 5000, 5500 Гц. Для амплитудной модуляции в рельсовых цепях обоих поколений используются частоты - 8 и 12 Гц.

Бесстыковые рельсовые цепи не имеют четко выраженной границы шунтирования, а имеют зону дополнительно шунтирования, которая является плавающей и изменяется в зависимости от сопротивления балласта в пределах около 10% от длины рельсовой цепи. Расстояние от точки подключения аппаратуры РЦ к рельсовой линии, на котором фиксируется занятие РЦ при приближении поезда, или освобождения РЦ при удалении поезда, определяет длину зоны дополнительного шунтирования (lш). Наличие зоны дополнительного шунтирования вызывает перекрытие проходного светофора на запрещающее показание перед движущимся поездом. Для исключения опасной ситуации у каждой сигнальной установки устраиваются две короткие (длиной до 300м) высокочастотные РЦ типа ТРЦ4, имеющие зону дополнительного шунтирования не более 15м или две РЦ типа ТРЦ3 с несущей частотой 780 или 720 Гц, имеющие зону дополнительного шунтирования не более 40м. В дополнение к этому проходной светофор относится от точки подключения релейного или питающего конца рельсовой цепи, образующей зону дополнительного шунтирования навстречу движущемуся поезду на 20м при использовании ТРЦ4 и на 40м при использовании верхних частот ТРЦ3.

Схема бесстыковой тональной рельсовой цепи с централизованным размещением аппаратуры показана на рисунке 1.

Основная аппаратура тональных рельсовых цепей располагается на центральном посту на станциях, прилегающих к перегону или в транспортабельных модулях, расположенных посередине перегона. На центральном посту располагаются: путевой генератор, путевой фильтр, путевой приемник, путевое реле и разделительный конденсатор «Срц» емкостью 4мкФ, используемый для подключения передающих устройств АЛС к тональным рельсовым цепям.

На перегоне в путевых ящиках, расположенных непосредственно в точках подключения к рельсовой линии релейного и питающего концов, располагается следующая аппаратура:

- изолирующие трансформаторы типа ПОБС-2А, обеспечивающие согласование высокого сопротивления кабельной линии с низким сопротивлением рельсовой линий;

-автоматические выключатели АВМ2-15, обеспечивающие защиту изолирующего трансформатора от асимметрии тягового тока;

-разрядники, обеспечивающие защиту аппаратуры питающего и релейного концов от перенапряжений;

- защитные сопротивления Rз, ограничивающие ток асимметрии, а также обеспечивающие шунтовой режим и режим короткого замыкания рельсовой цепи. поезд блокировка светофор перегон

Рисунок 1 - Схема бесстыковых тональных рельсовых цепей ТРЦ3

Постовая аппаратура релейного и питающего концов соединяется с перегонной двумя сигнально-блокировочными кабелями парной скрутки. Для исключения подпитки путевого приемника рельсовой цепи в случае понижения изоляции кабеля, питающие и релейные концы рельсовых цепей должны размещаться в разных кабелях с обязательной организацией схемы контроля исправности кабельных цепей. Максимальная длина кабельной линии ТРЦ не должна превышать 12км.

Защита рельсовых цепей от взаимного влияния как в пределах одного пути, так и между параллельными путями обеспечивается применением различных несущих частот и частот модуляции. Чередование несущих частот (fн) на каждом пути должно обеспечивать наличие между двумя ближайшими РЦ с одинаковыми значениями fн не менее чем двух пар РЦ с отличными от указанной несущими частотами (см. рис. 2).



Рисунок 2 - Чередование несущих частот и частот модуляции ТРЦ3

Аппаратура тональных рельсовых цепей

Путевые генераторы ГП3. Путевой генератор предназначен для выработки АМ - сигнала соответствующей частоты, предназначенного для питания ТРЦ, а также для регулирования уровня этого сигнала в рельсовой цепи и на входе путевого приемника. Генератор для рельсовых цепей третьего поколения выпускается двух модификаций: ГП3/8,9,11 и ГП3/11,14,15. Каждый генератор установкой внешних перемычек может настраиваться на одну из трех несущих частот и на одну из двух модулирующих частот. Таким образом, генератор первого типа может вырабатывать один из шести АМ - сигналов: 8/8, 8/12, 9/8, 9/12, 11/8, 11/12, а генератор второго типа - 11/8, 11/12, 14/8, 14/12, 15/8, 15/12. АМ - сигналы на базе частоты 580 Гц могут вырабатываться обоими генераторами. Принципиальная схема ГП3 изображена на рис.

Генераторы ГП3 для эксплуатации устанавливаются на рамах релейных стативов или шкафов в розетки реле НШ. Питание ГП3 осуществляется от источника однофазного переменного тока частотой 50Гц, номинальным напряжением 35В (выводы 41-43). Величина АМ - сигнала на выходе генератора (2-52) при подключенной нагрузке 7 Ом может плавно регулироваться от 1 до 6В.

В состав генератора входят:

1) Выпрямитель, представляющий из себя диодный мост со сглаживающими конденсаторами С2, С3.

2) Генератор несущих частот

3) Генератор частот модуляции и манипулятор

4) Предварительный усилитель мощности

5) Регулятор выходного напряжения

6) Выходной усилитель выполнен на двух каскадах (транзисторы VT6-VT9) и обеспечивает усиление сигнала по току

Путевые фильтры ФПМ. Фильтр ФПМ эксплуатируется в составе аппаратуры ТРЦ3 с диапазоном частот от 420 до 780 Гц, обеспечивает согласование приборов питающего конца с кабельной линией и предназначен для защиты выходных цепей генератора от влияния токов локомотивной сигнализации, тягового тока, атмосферных перенапряжений и гальванического разделения выходной цепи генератора и кабеля.

Рисунок 3 - Электрическая схема путевого фильтра ФПМ

Фильтр ФПМ (рис.3) представляет собой последовательный LC - контур, составленный из трансформатора и набора конденсаторов. Выходной сигнал от генератора ГП3 подается на входные выводы фильтра 11-71. Целью настройки является получение максимума напряжения на выходе фильтра. Правильность настройки последовательного LC контура в резонанс проверяется по равенству напряжений на индуктивности (выводы 23-11) и емкости (выводы 23-71).

Фильтр ФПМ устанавливается в розетке реле НШ и выпускается в двух вариантах в соответствии с типами генераторов ГП3.

Фильтры имеют три выхода, отличающиеся различным сопротивлением:

- первый выход (выводы 12-63) имеет выходное сопротивление 140 Ом, используется на участках с электротягой и низким сопротивлением балласта при относительно коротких длинах рельсовых цепей;

- второй выход (выводы 12-62) с выходным сопротивлением 400 Ом используется на участках с автономной тягой, при этом потребная мощность сигнала с генератора по сравнению с первым выходом уменьшается более чем в два раза;

- третий выход (выводы 12-61) имеет выходное сопротивление 800 Ом, является наиболее энергетически выгодным и может использоваться в рельсовых цепях без изолированных стыков с нормальным сопротивлением балласта при централизованном размещении аппаратуры.

Принцип работы и регулировка тональных рельсовых цепей

Принципиальная схема рельсовой цепи ТРЦ3 для участка с электротягой постоянного тока представлена на рисунке 1. Генератор ГП3 питает две смежные рельсовые цепи. Сигналы приемных концов двух смежных рельсовых цепей подаются на центральный пост также одной парой кабеля.

Для обеспечения требуемого сопротивления питающего и приемного концов и ограничения помех тягового тока последовательно с вторичными обмотками путевых трансформаторов устанавливаются защитные резисторы Rз.

Для защиты аппаратуры рельсовой цепи от перенапряжений на питающем и приемном концах устанавливаются автоматические выключатели АВМ2-15 и разрядники РКН-600 или выравниватели ВОЦН-220 (ВОЦН-380).

Путевой приемник принимает из рельсовой линии АМ-сигнал, вырабатываемый генератором ГП3 и, если уровень его выше определенного порогового значения, то на выходе путевого приемника возбуждается путевое реле П, фиксируя свободное состояние рельсовой цепи. Если рельсовая цепь занята подвижным составом, то вследствие шунтового эффекта уровень сигнала на входе путевого приемника ниже порогового уровня и возбуждения путевого реле не происходит - чем фиксируется занятое состояние рельсовой цепи. Аналогично уровень сигнала на входе путевого приемника понижается ниже порогового значения и при контрольном режиме.

Регулировка ТРЦ производится в режиме КРЦ (контроль рельсовой цепи) и заключается в установлении требуемых значений напряжений на входе путевого приемника. Номинальное напряжение срабатывания путевого приемника, измеряемое на входе (выводы 11-43) составляет 0,35В (чувствительность приемника). С учетом коэффициента запаса по срабатыванию приемника (Кз=1,15) принимается величина напряжения срабатывания равной 0,4В при минимальном напряжении сети и минимальном сопротивлении изоляции рельсовой линии, что необходимо для обеспечения нормального режима работы ТРЦ.

При шунтовом режиме работы ТРЦ остаточное напряжение на входе приемника ПП (выводы 11-43) при максимальном сопротивлении балласта и максимальном напряжения питающей сети не должно превышать уровня 0,2В, при этом путевое реле должно находиться в обесточенном состоянии.

Регулировка ТРЦ осуществляется путем изменения напряжения Uг, подаваемого с выхода генератора ГП3 (выводы 2-52) на вход путевого фильтра ФПМ (выводы 11-71). Регулировка производится с помощью переменного резистора R11 (см. рис. 1.4.), ручка которого выведена на переднюю панель блока ГП3. При установке на ГП3 перемычки 83-72 напряжение на выводах 2-52 регулируется в пределах 1-6В.

Величина Uг в регулировочной таблице, составленной для конкретных рельсовых цепей (табл. 1.9) дается с учетом максимального напряжения питающей сети и является предельно допустимой. Увеличение напряжения Uг выше значений, указанных в регулировочной таблице не допускается.

При минимальном сопротивлении изоляции рельсовой линии и минимальном напряжении питающей сети напряжение на входе приемника Uп (выводы 11-43) должно быть не менее, а при максимальном сопротивлении изоляции рельсовой линии и максимальном напряжении сети - не более значений, указанных в регулировочной таблице. В первом случае при несоблюдении требований может не обеспечиться нормальный режим работы ТРЦ, а во втором случае - шунтовой и контрольный режимы, что наиболее опасно.

Необходимым условием при регулировке ТРЦ является настройка путевых фильтров ФПМ на максимальное выходное напряжение. Это достигается за счет настройки ФПМ в резонанс на несущую частоту генератора. Правильность настройки фильтра проверяется по равенству напряжений UC и UL соответственно на выводах 71-23 (общая емкость) и 11-23 (индуктивность). При выполнении равенства UC = UL фильтр считается настроенным в резонанс. За счет настройки в резонанс напряжение на выходе ФПМ (выводы 12-61) больше чем напряжение на его входе (выводы 11-71) в 8-9,5 раз. Если в качестве выходных выводов используются клеммы 12-63 - напряжение повышается в 4,5-5,5 раз.

Рельсовая цепь ТРЦ считается отрегулированной правильно, если фактические значения напряжений на входе путевого приемника при всех допустимых изменениях сопротивления изоляции балласта и напряжения сети не выходят за пределы допустимых значений по регулировочной таблице.

При исправном приемнике напряжение на путевом реле должно находиться в пределах 4-8В, напряжение питания на клеммах 21-22 блока ПП в пределах 16-19В, а на клеммах 41-43 блока ГП3 в пределах 31-37В.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Виды работ по техническому обслуживанию устройств автоматики на переезде

Исправным объект считается тогда, когда он соответствует всем требованиям, установленным технической документацией. Для поддержания объекта в исправном состоянии необходимо производить техническое обслуживание. Техническое обслуживание это совокупность способов выполнения работ по техническому обслуживанию при определенном виде и методе технического обслуживания.

При техническом обслуживании АПС производится: осмотр, регулировка, чистка, покраска, проверка исправности действия устройств АПС;

Измерение электрических параметров и характеристик элементов устройств АПС и приведение их к установленным нормам;

Замена приборов на отремонтированные и проверенные в РТУ;

Восстановление исправного действия устройств АПС при их отказах;

Выполнение работ по повышению надёжности устройств АПС и безопасности движения поездов.

При текущем ремонте устройств АПС производятся работы:

Разборка, проверка, восстановление или замена износившихся деталей;

Сборка, измерение параметров и характеристик;

Регулировка и испытание аппаратуры и оборудования;

Работы по ремонту аппаратуры и снимаемого оборудования должны выполняться в РТУ. Техническое обслуживание и ремонт устройств СЦБ производится с максимальным использованием технологических перерывов, как правило, без нарушения графика движения поездов при обеспечении безопасности движения и соблюдении правил и инструкций по охране труда.

3.2 Техническое обслуживание устройств автоматики на переезде

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

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

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

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