Главная страница
Навигация по странице:

  • 2.2.6. Рельсовые цепи тональной частоты

  • 2.3. Системы путевой блокировки 2.3.1 Полуавтоматическая блокировка 2.3.2. Принцип построения двузначной автоблокировки постоянного тока

  • 2.3.3. Назначение и принцип действия числовой кодовой автоблокировки Контрольные вопросы

  • 2.3.1 Полуавтоматическая блокировка

  • Принцип отправления и прибытия поездов при ПАБ

  • 2.3.2. Принцип построения двузначной автоблокировки постоянного тока

  • КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ АТС-ОПУ. 1. основы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи


    Скачать 2.77 Mb.
    Название1. основы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи
    АнкорКОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ АТС-ОПУ.doc
    Дата06.12.2017
    Размер2.77 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаКОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ АТС-ОПУ.doc
    ТипДокументы
    #10724
    страница4 из 20
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

    2.2.5. Особенности работы рельсовых цепей в зависимости от места применения

    На электрифицированных участках рельсовые линии одновременно используются для пропуска сигнального и обратного тягового тока, поэтому питание рельсовых цепей на таких участках осуществляется переменным током частотой, отличающейся от частоты тягового тока.

    Рельсовые цепи переменного тока применяют как на электрифицированных линиях, так и при автономной тяге, но только там, где гарантируется стабильное энергоснабжение. Наиболее широко используют рельсовые цепи с частотой сигнального тока 25 Гц. Для достижения защищенности РЦ от мешающего и опасного влияния тягового тока и его гармонического состава, сигнальная частота 50 Гц может быть использована только при автономной тяге и электротяге постоянного тока.

    Сигнальная частота 25 Гц может быть использована при всех видах тяги, поскольку в тяговых энергосетях гармоник с этой частотой колебаний нет. В тяговой сети, выполненной по системе переменного тока, действует основная гармоника (частотой 50 Гц). Наиболее перспективным направлением можно считать использование в рельсовых нитях сигнального тока 25 Гц, получаемого от статического параметрического преобразователя ПЧ 50/25. На перегонах при электротяге переменного тока в настоящее время чаще всего применяется кодовая рельсовая цепь, которая получается благодаря числовому кодированию информации, число импульсов в кодовом цикле определяет характер передаваемой по рельсовой линии информации. При числовом кодировании в рельсовую линию подается импульсное питание с различным количеством импульсов в кодовом цикле.

    Использование в РЦ низкой частоты позволяет увеличить предельную длину ее рельсовой линии. В настоящее время разработаны и внедряются рельсовые цепи тонального диапазона частот порядка 425...775 Гц с рельсовыми линиями укороченной длины (не более 1200 м) без изолирующих стыков.

    Рельсовые цепи постоянного тока применяются на участках с автономной тягой, при отсутствии в рельсовых линиях помех от электрического транспорта железнодорожных электрифицированных линий, электросетей трамвайных и троллейбусных линий, а также блуждающих токов от других электросиловых систем. Основное их достоинство – возможность резервирования питания рельсовых цепей применением аккумуляторов и сохранение при этом работоспособности рельсовых цепей на время прекращения энергоснабжения от высоковольтной линии.

    На станциях чаще всего применяются фазочувствительные рельсовые цепи. Двухэлементный приемник имеет два воспринимающих элемента: на один из них поступает рабочий сигнальный ток из рельсовой линии, а на другой (местный) подается напряжение непосредственно от источника. Сигнал, принимаемый путевым элементом, в зависимости от состояния рельсовой линии меняет как свою амплитуду, так и фазу. Сигнал местного элемента всегда неизменен по амплитуде и фазе вне зависимости от состояния рельсовой линии. Между сигналами, подаваемыми на путевой и местный элементы, должны быть определенные идеальные фазовые соотношения. Такой приемник реагирует на амплитуду и фазу сигнала, принимаемого из рельсовой линии. При отклонении фазы на некоторый угол от идеального или при уменьшении амплитуды ниже напряжения отпускания путевой приемник фиксирует занятость или неисправность рельсовой цепи.

    Рельсовые цепи дают наибольшее количество отказов, которые приводят к частичному или полному отказу всей системы. Рельсовые линии являются самыми уязвимыми звеньями, в которых зарождаются не только защитные, но и опасные отказы с тяжелыми последстви­ями, угрожающими безопасности движения. Поэтому новые разра­ботки в области рельсовых цепей главным образом направлены на повышение надежности. Для этого принимаются следующие меры:

    •  используют РЦ без изолирующих стыков в рельсовых линиях с применением частотного принципа кодирования информации;

    • внедряют средства технической диагностики, способной выявлять предотказные состояния, дистанционно проверять шунтовую чувствительность РЦ, повреждения в рельсовых нитях и др.;

    • дублируют, а при необходимости троируют, стыковые соединители и стрелочные джемпера, а для изолирующих стыков используют высокопрочные полимерные компоненты;

    • укорачивают предельную (максимальную) длину рельсовых линий и тем самым повышают шунтовую чувствительность РЦ;

    • используют логический контроль направления перемещения подвижных единиц и временную защиту РЦ от кратковременной потери поездного шунта;

    • для контроля одного и того же участка пути (рельсовой линии) применяют несколько разнотипных рельсовых цепей, одна из которых (основная) контролирует всю рельсовую линию, а другие (вспомогательные) контролируют локальные участки этой рельсовой линии по ее концам.


    2.2.6. Рельсовые цепи тональной частоты

    В настоящее время широкое распространение на отечественных и зарубежных железных дорогах получили бесстыковые рельсовые цепи тональной частоты (ТРЦ). Они обладают рядом существенных эксплуатационных, технических и экономических преимуществ. Особенностью данных рельсовых цепей является отсутствие изолирующих стыков на границах блок-участков.
    Принцип контроля участков пути без разделения их изолирующими стыками поясняет рис. 2.28.

    Рис. 2.28. Схема включения рельсовой цепи тональной частоты

    На каждые две смежные рельсовые цепи, контролирующих один блок – участок устанавливается один генератор Г1 или Г2, который вырабатывает свои несущие частоты модулированные низкочастотными сигналами. Рельсовые цепи 1РЦ, 2РЦ, 5РЦ, 6РЦ получают питание от генераторов Г1 несущей частотой 480 Гц промодулированной частотой 8 Гц, а рельсовые цепи 3РЦ, 4РЦ получают питание от генератора Г2 с несущей частотой 420 Гц промодулированной частотой 12ГЦ. Состояния участков пути контролируются путевыми приемниками П. Первая цифра в условном наименовании приемника обозначает номер безстыковой РЦ а вторая – номер генератора запитывающего эту цепь. Каждый приемник представляет собой усилитель, настроенный на прием сигналов частот 480/8 или 420/12 Гц. Для контроля одного блок-участка может использоваться одна, две и более рельсовых цепей в зависимости от его длины и состояния балласта (сопротивления изоляции).

    При коротких 2РЦ, 3РЦ, 4РЦ питание 5РЦ необходимо осуществить от генератора с частотой 580 Гц, чем исключается взаимное влияние РЦ работающих на одинаковых частотах.

    Отличительной особенностью РЦ без изолирующих стыков является наличие зон дополнительного шунтирования. Эти цепи могут быть зашунтированы подвижным составом, находящимся на смежной РЦ на некотором расстоянии Lш от места подключения путевого приемника. При сопротивлении изоляции (балласта) 0,8–1 Омкм максимальная длина РЦ составляет 1000 м, а зона дополнительного шунтирования может достигать 100 м, и зависит от многих факторов, что не позволяет без дополнительных мер применять их в системах автоматической блокировки с проходными светофорами.

    Для исключения возможности перекрытия светофора, стоящего на границе блок-участка, на запрещающее показание при приближении к нему поезда (за счет зоны дополнительного щунтирования) применяются дополнительные РЦ длиной 200–250 м. Эти РЦ работают на частотах 4500–5500 Гц и имеют зону дополнительного шунтирования не более 20 м, что позволяет с большой точностью фиксировать моменты занятия и освобождения контролируемых блок-участков.

    Рельсовые цепи тональной частоты практически без изменений могут применяться при любом виде тяги, в том числе и на станциях. В станционных ТРЦ на границах контролируемых участков изолирующие стыки частично сохраняются.

    Максимальная длина ТРЦ на железнодорожных линиях составляет 1000 м. В этом случае обеспечиваются все режимы работы ТРЦ при сопротивлении изоляции (балласта) до 0,7 Ом км. С уменьшением сопротивления балласта предельная длина ТРЦ снижается.

    Большое влияние на техническое обслуживание оказывает рациональная организация методов ремонта и восстановления РЦ, квалификация обслуживающего персонала, оснащенность приборами, инструментом, транспортными средствами.


    Контрольные вопросы

    1. Назначение и режимы работы рельсовых цепей.

    2. Назначение основных элементов рельсовых цепей.

    3. По каким признакам классифицируются рельсовые цепи.

    4. В чем заключается регулировка рельсовых цепей.

    5. Способы повышения шунтовой чувствительности рельсовых цепей.

    6. Назначение и принцип работы дроссель-трансформаторов.

    7. Станционные рельсовые цепи, особенность работы.

    8. Перегонные рельсовые цепи.

    9. Принцип работы рельсовых цепей тональной частоты.

    10.  Чем обусловлено наличие зоны дополнительного шунтирования в ТРЦ?

    11.  Влияние сопротивления изоляции на работу рельсовых цепей.

    12.  Основные требования техники безопасности при обслуживании рельсовых цепей.

    2.3. Системы путевой блокировки

    2.3.1 Полуавтоматическая блокировка

    2.3.2. Принцип построения двузначной автоблокировки постоянного тока

    2.3.3. Назначение и принцип действия числовой кодовой автоблокировки

    Контрольные вопросы

    В настоящее время в пределах перегонов и промежуточных станций основными средствами регулирования движения поездов являются устройства путевой блокировки и авторегулировки. На эти устройства возлагаются функции обеспечения высокой пропускной способности (т.е. повышение участковой скорости) и повышения безопасности движения поездов. Под путевой блокировкой понимается система устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, обеспечивающая такую зависимость, при которой занятие поездом отдельных участков пути регулируется постоянными сигналами – проходными светофорами.

    В зависимости от того, какое участие в управлении принимает человек, а какое – устройства автоматики и телемеханики, системы делятся на системы автоматической блокировки (АБ) и системы полуавтоматической блокировки (ПАБ).
    2.3.1 Полуавтоматическая блокировка

    Системы ПАБ применяются на малодеятельных участках, где объем перевозок небольшой и его увеличение не планируется.

    При полуавтоматической блокировке правом на занятие поездом перегона является разрешающее показание выходного светофора. Выходной светофор со станции может быть открыт только в случае когда, во-первых, межстанционный перегон, на который отправляется поезд свободен, и во-вторых, правильно задан маршрут отправления. Выходной светофор перекрывается на запрещающее показание автоматически после проследования поезда. Т.е. на перегоне в любой момент времени может находиться только один поезд, следовательно, в системе ПАБ пропускная способность участков небольшая.

    Так как на межстанционном перегоне нет рельсовых цепей, то отсутствует автоматизированный контроль прибытия поезда на станцию в полном составе (при наличии на перегоне резких переломов профиля и кривых малого радиуса может произойти обрыв вагона). При входе поезда на станцию его полное прибытие проверяется одним из следующих способов:

    – визуальным, т.е. полносоставное прибытие проверяется стрелочником или другим обслуживающим персоналом по хвостовым сигналам последнего вагона;

    – система ПАБ дополняется различными техническими устройствами, предназначенными для контроля прибытия поезда в полном составе: системы счета колесных пар; фиксация прибытия поезда путевым станционным индуктором, работающим совместно с вагонным индуктором (располагается на последнем вагоне), работающим совместно со станционным; измерение длины поезда на станциях отправления и приёма.

    Принцип работы поясняет структурная схема полуавтоматической блокировки (рис. 2.29).

    Основными составляющими ПАБ являются:

    – блокирующие устройства (БУ), которые воздействуют на путевые светофоры;

    – линии связи (ЛС);

    – датчики информации (ДИ);

    – пульт управления (ПУ).

    Рис. 2.29. Структурная схема системы ПАБ
    Принцип работы ПАБ и последовательность действий дежурных соседних станций представлен в виде табл. 2.1.

    В зависимости от количества путей на перегоне различают одно– и двухстороннюю ПАБ.

    При двухпутном межстанционном перегоне по каждому из путей обеспечивается движение только в одном направлении, которое принимается за нормальное. При этом дежурному по станции для того, чтобы отправить поезд на перегон, не нужно запрашивать разрешение с соседней станции. После отправления поезда на перегон выходной светофор перекрывается на запрещающий и он не может быть открыт до тех пор, пока с соседней станции не будет получен сигнал о том, что поезд прибыл в полном составе. Такая система ПАБ называется односторонней.

    При двусторонней ПАБ движение поездов осуществляется по одному пути перегона. Для того чтобы отправить поезд со станции дежурный должен не только убедиться в свободности перегона и правильности установки маршрута, но также необходимо получить согласие на отправление поезда у дежурного соседней станции.

    Когда возникает необходимость увеличения пропускной способности на участке с ПАБ (особенно на участках большой протяженности), то на межстанционном перегоне устанавливается блокпост. В результате межпоездной интервал уменьшается за счет разделения перегона на несколько блок-участков.

    Таблица 2.1
    Принцип отправления и прибытия поездов при ПАБ

    Последовательность работы

    Станция отправления

    Станция прибытия

    Действия
    дежурного

    Работа устройств автоматики

    Действия дежурного

    Работа устройств автоматики

    1. Переговоры по телефону

    Переговоры




    Переговоры




    2. Дача согласия на оправление поезда







    Нажатие кнопки «Дача согласия»

    Передача сигнала «Дача
    согласия»

    3. Получение сигнала согласия

    Установка маршрута отправления

    Звенит звонок, загорается лампочка «Получение согласия»







    4. Открытие выходного светофора со станции отправления




    Открытие

    светофора







    5. Выход поезда на перегон и закрытие выходного светофора




    Посылка сигнала «Путевое отправлении». Закрытие выходного светофора




    Получение сигнала «Путевое отправлении»

    6. Прохождение поезда по перегону. Установка маршрута приема (станция приема)







    Подготовка маршрута приема

    Открытие входного светофора

    7. Прибытие поезда на станцию










    Фиксация прибытия поезда на станцию

    8. Посылка блок-сигнала «Путевое прибытие»







    Нажатие кнопки «Дача прибытия»

    Посылка сигнала «Путевое прибытия»

    9. Получение блок-сигнала «Путевое прибытие»




    Прием сигнала «Путевое прибытие»








    При небольшой пропускной способности системы полуавтоматической блокировки обладают рядом достоинств. При ПАБ не требуется строительство рельсовых цепей и высоковольтных линий передач, стоимость внедрения ПАБ в 5–8 раз дешевле, чем внедрение различных систем АБ.

     

    2.3.2. Принцип построения двузначной автоблокировки постоянного тока

    Для повышения пропускной способности участков железных дорог межстанционные перегоны делятся на ряд блок участков, каждый из которых ограждается отдельным проходным сигналом. В этом случае на одном и том же перегоне может находиться несколько поездов. Длина блок участка выбирается такой, чтобы была не меньше тормозного пути поезда.

    Если работа проходных сигналов (ПС) осуществляется автома­тически благодаря воздействиям самих движущихся поездов (через рельсовую цепь), то такая система регулирования является автоматической блокировкой (АБ). Для автоматического воздействия поезда на проходные сигналы каждый блок участок оборудуется электрической рельсовой цепью, являющейся датчиком информации о их свободности или занятости подвижным составом.

    Сигналы, устанавливаемые на границах блок участков, и запрещающие или разрешающие поезду проследовать с одного блок участка на другой называются проходными (ПС).

    Автоматической блокировкой называется система регулирования движения поездов и их ограждения, при которой сигнальные показания путевых светофоров находятся в принудительной зависимости от состояния впередилежащих участков пути и изменяются автоматически в результате воздействия самих движущихся поездов.

    Для автоматического воздействия поезда на проходные сигналы каждый блок участок оборудуется электрической рельсовой цепью (РЦ), являющейся датчиком информации о их свободности или занятости подвижным составом.

    Рассмотрим упрощенную схему, поясняющую принцип действия автоблокировки приведенной на рисунке (рис. 2.30).

    Рис. 2.30. Упрощенная схема двухзначной автоблокировки
    На границах смежных блок-участков, в створе с проходными светофорами устанавливаются изолирующие стыки. На одном из концов блок-участка 1БУ и 2БУ к рельсам подключаются источники питания ПБ1, ПБ3 (путевые батареи). На противоположных концах блок-участков включаются путевые приемники П1, П3 (реле) а рельсовые нити железнодорожного пути служат проводниками сигнального тока.
    Блок-участок 1БУ свободен от подвижной единицы, при этом ток от путевой батареи ПБ1 через ограничивающий резистор Rо и рельсовые нити будет протекать через обмотку путевого приемника П1. Реле притянет свой якорь и фронтовым контактом создаст цепь для включения лампы зеленого огня на светофоре 1 от источника питания с полюсами П и М. Зеленый огонь светофора указывает, что ограждаемый им блок-участок свободен и рельсы не повреждены.

    При вступлении поезда на блок-участок 3БУ, ограждаемый светофором 3, рельсовая цепь шунтируется его колесными парами, имеющими очень малое сопротивление. Это приводит к значительному снижению напряжения на путевом реле П3. Реле отпускает свой якорь и замыкает тыловой контакт. На светофоре 3 к источнику питания подключается лампа красного огня.

    Благодаря горению красного огня на светофоре 3 въезд второго поезда на занятый блок-участок запрещается, пока он не освободится от подвижной единицы. Как только блок-участок 3БУ освободится, напряжение на путевом реле П3 увеличится до напряжения срабатывания и его фронтовыми контактами на светофоре 3 включится лампа зеленого огня. В этом и заключается основной принцип автоматического управления огнями проходных светофоров и блокирования блок-участка в течение всего времени нахождения на нем подвижной единицы.

    Однако нетрудно заметить, что этот простейший принцип обеспечивает лишь двухзначную систему сигнализации т.е. проходные светофоры могут сигнализировать только двумя огнями (зеленый и красный).

    В условиях высоких скоростей и большого веса поездов, когда значительно увеличиваются пути их служебного торможения двухзначная система сигнализации не обеспечивает условия уверенного и безопасного вождения поездов, так как машинист поезда за благовременно не получает предупредительных показаний о приближении к занятому блок участку и потому ведет поезд с предельной осторожностью.

    Поэтому основной системой сигнализации на магистральных линиях железных дорог в настоящее время является трехзначная система сигнализации.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20