ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Анализ развития систем автоматики и телемеханики для интервального регулирования движения поездов
Обоснование постановки задачи
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ АБТЦ
Разработка двухниточного плана станции
Расчет кабельных сетей малой станции
Функции, область применения и классификация рельсовых цепей
Расчёт мощности переменного тока, потребляемой устройствами электрической централизации
Требования, предъявляемые к разработке устройств автоматики и телемеханики
Разработка принципиальных схем
Разработка кабельных сетей перегона
Четырехпроводная схема изменения направления
Схема переездной сигнализации
Техническое обслуживание устройств автоблокировки и электрической централизации малых станций
Навигация
Требования, предъявляемые к разработке устройств автоматики и телемеханики
Оборудование участка железной дороги устройствами автоблокировки
142975
знаков
3
таблицы
2
изображения
2.8 Требования, предъявляемые к разработке устройств автоматики и телемеханики
На участках с автоблокировкой станционные устройства автоматики и телемеханики должны обеспечивать заданную для участка пропускную способность и гарантировать безопасность движения поездов. Наиболее целесообразным является оборудование всех участковых и промежуточных станций, обгонных пунктов и разъездов электрической централизацией стрелок и сигналов.
При разработке автоблокировки приходится решать вопросы увязки с существующими устройствами СЦБ, при этом в отдельных случаях до введения централизации может быть предусмотрена временная увязка автоблокировки с существующими станционными устройствами.
На промежуточных станциях при строительстве автоблокировки предусматривается, как правило, строительство электрической централизации. На станциях, не имеющих местной работы, если путевое развитие станции предполагается изменить (удлинить приемо - отправочные пути, добавить пути и т. п.), до реконструкции путевого развития можно сохранить существующие устройства автоматики и телемеханики (ключевую зависимость, станционную блокировку сигналов, механическую централизацию).[5]
Основные требования, с учетом которых проектируются устройства автоматики и телемеханики промежуточных станций на участке с автоблокировкой, следующие:
- на станциях, разъездах и обгонных пунктах пути и путевые участки, входящие в маршруты приема и отправления поездов, оборудуют электрическими рельсовыми цепями;
- входные, маршрутные и выходные светофоры должны автоматически закрываться при вступлении поезда на первый изолированный путевой участок за светофором. В схемах включения станционных светофоров предусматривают противоповторность, исключающую автоматическое открытие сигнала; на двухпутных участках для входных, маршрутных и выходных светофоров главных путей станции, по которым осуществляют безостановочный пропуск поездов, предусматривается возможность перевода их на автоматическое действие с исключением противоповторности;
- все входные и маршрутные по приему светофоры оборудуют пригласительными сигналами. В необходимых случаях на двухпутных участках с интенсивным движением поездов пригласительные сигналы устанавливают на выходных светофорах с главных путей, по которым осуществляется пропуск поездов;
- путевыми устройствами автоматической локомотивной сигнализации на промежуточных станциях, разъездах и обгонных пунктах оборудуют главные и боковые пути, по которым осуществляется безостановочный пропуск поездов со скоростью более 50 км/ч.[6]
На пульте управления или табло контролируют: горение красного огня входных светофоров, а также пригласительных и разрешающих огней входных, маршрутных, выходных и маневровых светофоров; состояние участков приближения и удаления поездов в пределах двух блок- участков ( при четырехзначной сигнализации- трех); занятость главных и приемо- отправочных путей и стрелочных участков, оборудованных рельсовыми цепями, а также занятость перегона и установленное направление движения на однопутных участках.
Управление светофорами может быть как индивидуальное, так и групповое (одной рукояткой или кнопкой на группу взаимовраждебных сигналов). Для оборудованных автоблокировкой перегонов на станциях предусматривают ключи-жезлы, если намечено подталкивание поездов или движение хозяйственных поездов с возвращением их или толкачей на станцию отправления. Красные огни входных и пригласительные огни всех светофоров во всех случаях обеспечивают резервным питанием от аккумуляторных батарей в течении 24 ч.
При разработке проекта устройств СЦБ на станции наряду с соблюдением требований обеспечения безопасности движения поездов следует стремиться к максимальному сокращению количества приборов и проводов, особенно кабеля. [11]
3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Разработка путевого плана перегона
Устройства системы АБТЦ содержат рельсовые цепи без изолирующих стыков (БРЦ), передающие устройства числовой и частотной систем АЛС, путевые согласующие трансформаторы, кабельную линию для связи аппаратуры с рельсовой линией, сему увязки между смежными станциями, в том числе схему смены направления, устройства электропитания .
Система ЦАБ построена на основе электрических рельсовых цепей без изолирующих стыков, называемых также неограниченными рельсовыми цепями. Их достоинствами являются отсутствие в их электрической цепи малонадежных элементов изолирующих стыков, проводных шлейфов и др.
На участках с электротягой обеспечивается надежная непрерывность цепи возврата тягового тока. Поэтому практически снимаются ограничения по значению тягового тока, протекающего по рельсовым нитям, что особенно важно для участков, где обращаются поезда повышенной массы. В связи с этим в несколько раз сокращается число применяемых металлоемких дроссель-трансформаторов. На линиях с электрической тягой постоянного тока дроссель-трансформаторы устанавливают для выравнивания тягового тока в местах установки междупутных перемычек на двухпутных линиях, в местах подсоединения отсасывающих фидеров тяговых подстанции, подсоединения заземлении, а также у входных светофоров станции. Устранение изолирующих стыков способствует снижению потерь электроэнергии на тягу поездов. [11]
Для работы БРЦ на железнодорожных линиях используются амплитудно-модулированные сигналы с несущими частотами 420, 480 и 580 Гц и частотами модуляции 8 и 12 Гц, а на линиях метрополитенов – сигналы с несущими частотами 720, 780 и 580Гц с теми же частотами модуляции. Это разделение сигналов по области применения сигнальных частот весьма условно. При необходимости сигналы со всеми пятью несущими частотами можно применять как на железных дорогах, так и на линиях метрополитенов.
Максимальная длина БРЦ на железнодорожных линиях составляет 1000 м. В этом случае обеспечиваются все режимы работы БРЦ при сопротивлении изоляции балласта до 0,7 Ом·км. С уменьшением сопротивления балласта предельная длина БРЦ снижается. Например, на участках с пониженным сопротивлением балласта применяются БРЦ длиной 250 м, работоспособность которых обеспечивается при снижении сопротивления балласта до 0,1 Ом·км, то есть в 10 раз ниже нормативного значения.
Аппаратуру БРЦ размещают на станциях. Расстояние между пунктами размещения аппаратуры на участках с электротягой достигает 20 км, а на линиях с автономной тягой - 30км. На линиях метрополитенов расстояние между пунктами размещения аппаратуры может достигать 8км, то есть удаление аппаратуры от рельсовой линии возможно до 4 км.
С рельсовыми линиями аппаратура соединятся симметричным кабелем с парной скруткой жил. По нему же осуществляется взаимная увязка работы устройств, расположенных на соседних станциях.
Электроснабжение путевых устройств ЦАБ осуществляется от установок, аналогичных установкам для электропитания устройств электрической централизации. Основным источником электроснабжения, как правило, является ЛЭП, а резервным в зависимости от вида тяги и наличия местных сетей – ЛЭП на опорах контактной сети, в том числе и система ДПР два провода – рельс при электрической тяге переменного тока, дизель-генераторные автоматизированные агрегаты (ДГА), аккумуляторные батареи в комплексе с преобразовательными устройствами.[20]
Потребляемая мощность определятся в основном нагрузками передающих устройств БРЦ и АЛС. Максимальная мощность, потребляемая передающими устройствами числовой АЛСН на несущей частоте 25, 50 или 75 Гц в расчете на одну БРЦ, не превышает 50 В·А, частотной АЛС – 40 В·А, а при одновременной передаче двух сигнальных частот – 80 В·А. Мощность, потребляемая передающими устройствами БРЦ в расчете на одну РЦ, не превышает 10 В·А. Средние мощности, потребляемые этими устройствами, ниже этих значении.
В бесстыковых рельсовых цепях для сокращения аппаратуры, кабеля, используемых сигнальных частот питание двух смежных БРЦ осуществляется от одного источника сигнального тока: БРЦ 1 и 2 получают питание от генератора 1/2 Г1 с несущей сигнальной частотой, например 425Гц и частотой модуляции 8Гц; БРЦ 3 и 4 – генератора 3/4 Г2 с несущей частотой, например 475Гц и частотой модуляции 12 Гц. Таким образом, сигналы от генераторов 1/2 Г1 и 3/4 Г2 различаются как несущими так частотами, так и частотами модуляции, что обеспечивает надёжную защиту приемных устройств от влияния сигнальных токов смежных БРЦ.
Использование амплитудно-модулированных сигналов обеспечивает надежную защиту приемных устройств от воздействия гармонических и импульсных помех тягового тока, а также от помех, создаваемых токами централизованного электроснабжения вагонов пассажирских поездов.[23]
В принятой структуре построения для БРЦ одного пути достаточно применять сигналы двух несущих частот, например 420 и 480 Гц. Состояние БРЦ 1 и 2 контролирует приемники 1П1 и 2П1, принимающие сигналы на несущей частоте 420 Гц и частоте модуляции 8 Гц от генератора 1/2 Г1. Первая цифра в условном наименовании приемника обозначает номер БРЦ, а вторая – тип приемника; П1 воспринимает сигналы с несущей частотой 420 Гц, а П2 – 480 Гц. Состоянием БРЦ 3 и 4 контролирует приемники 3П2 и 4П2, воспринимающие сигналы от генератора 3/4 Г2. В принятой структуре на приемник 2П1 БРЦ 2 мог бы оказать влияние сигнальный ток БРЦ 5, работающий от генератора того же типа Г. Однако приемник 2П1 защищен от опасного влияния генератора 5/6 Г1 из за естественного затухания при прохождении сигнала от генератора 5/6 Г1 к приемнику 2П1 через БРЦ 5, 4 и 3. Аналогично взаимно защищены и другие приемники от генератора, работающих на одинаковых несущих частотах. При всех вариантах приемник данной БРЦ и влияющий генератор, работающий на той несущей частоте, разделены тремя БРЦ. Расчеты показывают, что затухание сигнала при прохождении его через 3 БРЦ составляет примерно 20 дБ. Затухание сигнала от влияющего источника при прохождении его 3 БРЦ составляет примерно 60 дБ. По этому помеха от источника расположенного за три БРЦ от данного приемника, примерно в 100 раз ниже полезного сигнала, поступающий на вход приемника от генератора собственной БРЦ. При не благоприятном соотношении длин БРЦ (длины БРЦ, через которые проходят от влияющего источника, существенно ниже предельных значений) взаимное влияние сигналов от БРЦ, работающих на одинаковых частотах возрастает. В этом случае для исключения взаимного влияния может быть использованы третья несущая частота, например 580 Гц, в дополнении к указанным частотам 420 и 480 Гц.[10]
Занятие и освобождение БРЦ фиксируется не в момент вступления и проследования поездом точек подключения аппаратуры, а на некотором расстоянии от концов БРЦ, характеризующих зоны дополнительного шунтирования lш по приближении и удалении поезда. Наличие этих зон обусловлено отсутствием изолирующих. Например, при приближении поезда к БРЦ 2 за счет поездного шунта напряжение на питающем конце, а значит, и на входе приемника 2П1 снижается. На некотором расстоянии благодаря шунтированию через рельсовую петлю поездным шунтом напряжение на входе приемника снижается до значения, соответствующего отпусканию якоря путевого реле. Так же и срабатывание путевого приемника и возбуждения путевого реле, например 4П2, происходят после удаления поезда на расстояние lш от БРЦ 4. Таким образом тактическая длина БРЦ оказывается больше ее физической длины, определяемой точками подключения аппаратуры, то есть
lфакт = l + 2lш. (3.1)
Для нормальных действия локомотивных устройств АЛС следует обеспечивать нормативный ток локомотивной сигнализации на расстоянии lАЛС равном суммарной длине рельсовой цепи l и зоны дополнительного шунтирования lш, то есть должно выполнятся условия lАЛС = l + lш.
Длина зоны шунтирования зависит от частоты сигнального тока, рабочее напряжение сигнала на входе приемника, сопротивление балласта рельсовой линий, коэффициента возврата путевого приемника, реального сопротивления поездного шунта длины БРЦ. Для железных дорог при частоте сигнального тока 4258 Гц значение зоны шунтирования в условиях эксплуатаций находится в пределах от 40 до 120 м. При повышении частоты сигнального тока, напряжение на входе приемника, сопротивления балласта и сопротивления рельсов длина зоны шунтирования уменьшается, а при уменьшении указанных параметров значение lш возрастает.
В практических условиях эксплуатации на железных дорогах изменение зоны lш в основном обусловлено изменением сопротивлениям балласта, а на линиях метрополитенов – колебанием напряжения источника питания.
Если по каким – либо причинам необходимо получить наименьшую зону lш , то это может быть достигнуто повышением напряжения сигнала на входе приемника до максимально допустимого значения, при котором обеспечиваются все режимы работы БРЦ. [9]
Для исключения ложного срабатывания путевых приемников при случайном объединении рельсовых нитей соседних путей на двухпутных участках железных дорог используют сигналы с четырьмя отличительными признаками. Эти признаки создаются в результате модуляции двух несущих частот 425 и 475 Гц частотами 8 и 12 Гц. Сигналы 425/8 и 475/12 применяют в БРЦ одного пути, а сигналы 425/12 и 475/8 – для БРЦ другого пути двухпутного участка. В числителе указана несущая частота, а в знаменателе – частота модуляции.
В структурной схеме устройств ЦАБ для примерного перегона содержащего 12 БРЦ, демонстрационный лист 2, на каждой станции размещается аппаратура, относящаяся к половине перегона, примыкающей к данной станции. Питание БРЦ осуществляется от генераторов Г1и Г2 сигналов 425/8 и 475/12 соответственно. Каждый генератор питает две смежные БРЦ, расположенные по обе стороны от точки его подключения к рельсовой линии. Генераторы для БРЦ 1-4 расположены на станции Доссор, а для БРЦ 5-10 – на станции Макат. Состояние БРЦ контролируют путевые приёмники П1 и П2, первый из которых воспринимает сигналы 420/8, а второй – 480/12. основную аппаратуру размещают на станциях. Непосредственно у пути размещают лишь пассивные согласующие путевые трансформаторы ПТ, а на линиях с электротягой в необходимых случаях – и дроссель-трансформаторы.
Аппаратура соединяется с путевыми трансформаторами симметричным сигнальным кабелем с парной скруткой жил. Питание двух смежных БРЦ производится по одной паре жил сигнального кабеля. Два приёмника смежных БРЦ также подключают одной парой жил. По ним же передаются кодовые сигналы АЛС от передающих устройств, расположенных на станциях. Приведённая структура построения БРЦ позволяет наиболее рационально использовать передающую аппаратуру БРЦ и сигнальный кабель. При таком же числе рельсовых цепей с изолирующими стыками потребовалось бы в 2 раза больше генераторов и сигнального кабеля.[3]
Контроль перегона, смена направления движения и увязка между станциями обеспечивают по отдельным цепям этого же сигнального кабеля (ССН и У). Кодовые сигналы АЛС передаются в БРЦ с момента занятия её поездом. Кодовые сигналы передаются с питающего или приёмного конца в зависимости от установленного направления движения.
Похожие работы
... отдельную двухпроводную цепь, в которую включают известительное реле. Информацию о состоянии переездной установки на станцию передают устройства диспетчерского контроля. Схема управления переездной сигнализацией для нечетного пути двухпутного перегона показана на рис. 5 В пределах блок-участка, на котором расположен переезд, образованы две рельсовые цепи: 5П с питающим концом НП на переезде и ...
... . Особенности организации технического обслуживания устройств автоблокировки на перегонах обусловлены большой территориальной рассредоточенностью устройств вдоль трассы железной дороги. Этот фактор наряду с неравномерностью распределения персонала по участку, различной степенью его укомплектованности и разнообразным характером дорог и средств передвижения определяет различие в формах ...
... точках (1,9,11) происходит аналогичным образом, и на всех светофорах горит зеленый огонь, если свободны их блок–участки. 3 Расчет капиталовложений на оборудование участковой станции и заданного участка запроектированными устройствами автоматики и телемеханики и определение штата их содержания 3.1 Расчёт капиталовложений на строительство ЭЦ на участковой станции Капитальные затраты на ...
... соответствовать действительному их взаимному расположению. Все чертежи схематического плана станции должны выполняться в соответствии с единой системой конструкторской документации на элементы и устройства железнодорожной сигнализации и блокировки. На схематическом плане станции показывают: - специализацию и нумерацию приемоотправочных путей; - расположение и нумерацию стрелок и светофоров ...
0 комментариев