Выбор сигнальных частот АРС.

Постоянный ток с напряжением 825В получается в результате преобразования на подстанции переменного тока 10 кВ. При этом в работе на подстанции участвуют 6 выпрямителей. При выходе из строя одного из них в выпрямленном токе будут появляться гармонические составляющие переменного тока, кратные 50. Таким образом, чтобы защитить сигнальные частоты от этих гармоник, необходимо отдалить их друг от друга, т.е., сделать сигнальные частоты отличными от промышленной на 25 Гц и с шагом в 50 Гц.

 

Выбор соответствия сигнальных частот допустимым скоростям.

Несмотря на защищённость сигнальных частот от гармоник переменного тока, в ряде случаев (из-за неисправности передающих или принимающих устройств) выдаваемая ГАЛСом частота может измениться, но только в сторону её увеличения (таково устройство ГАЛС). Таким образом, при сбое в

работе ГАЛС будет выдавать повышенную частоту, при этом поездные устройства не должны повысить допустимую скорость. Исходя из этого становится очевидным, что наибольшей допустимой скорости должна соответствовать наименьшая сигнальная частота и наоборот.

 

Сигнал абсолютной остановки, АО (электронный автостоп).

Подаётся в рельсовые цепи перед полуавтоматическими и маневровыми светофорами. Он представляет собой односекундное (1,6 с.) чередование импульсов и пауз сигнала 275 Гц. Сигнал подаётся в рельсовые цепи перед светофором с запрещающим показанием при неустановленном маршруте. При этом на ЛУДС машинист будет видеть поочерёдное мигание показаний «0» и «ОЧ». Привести поезд в движение при сигнале АО невозможно. После разделки маршрута и смены показания на разрешающее, или после открытия ПС сигнал АО отключится автоматически. В случае необходимости, после доклада ДЦХ, сигнал АО может быть отключён с блок-поста.

 

4. Структурная схема АРС. (на примере системы МАРС)

 

Принцип работы системы АРС.

1. Путевые реле (ПР) проверяют состояние и свободность пути. Информация о количестве свободных блок-участков передаётся на шифратор, там полученная информация сравнивается с заложенной длиной тормозных путей и в зависимости от наличия или отсутствия ограничения скорости для данного участка вырабатывается команда для ГАЛС на формирование сигнала переменного тока соответствующей частоты. ГАЛС посылает сформированный сигнал в рельсовую цепь, в результате по обеим нитям протекает переменный ток сигнальной частоты и вокруг рельсов образуется переменное магнитное поле той же частоты (Правило буравчика).

 

2. Приёмные катушки головного вагона находятся под напряжением АКБ вагона и создают своё магнитное поле, одновременно находясь в переменном магнитном поле, образовавшемся вокруг рельсов. В результате в приёмных катушках наводится ЭДС (Правило Правой руки).

 

Далее этот сигнал передаётся в статив АРС на согласующее устройство СУБЛПМ и затем на один из трёх БЛПМ, настроенный на приём сигнала данной частоты, где происходит фильтрация сигнала и его усиление. Затем обработанный сигнал поступает в блок сравнения скоростей БСМ.

 

3. Датчики ДС (или ДВШ) вырабатывают переменный ток с частотой, которая прямо пропорциональна скорости вращения колёсной пары. Сигнал от каждого датчика поступает в соответствующий БИС для определения фактической скорости движения поезда. Информация о фактической скорости передаётся на скоростемер, расположенный на пульте машиниста, и на БСМ.

 

Здесь происходит сравнение V_факт и V_доп. В случае превышения допустимой скорости в цепи управления поезда подаётся команда на отключение ходового режима и кратковременное (1,5с.) включение В№1. Если за время действия В№1 фактическая скорость не упала ниже допустимой, то включится автоматического реостатного торможения (тормоз-2), которое будет продолжаться до того момента, пока V_факт не станет меньше V_доп. на 4-6 км/ч. Отключение тормозного режима произойдёт только в случае подтверждения машинистом своей бдительности кратковременным нажатием на КБ или КВТ (в зависимости от типа АРС).

 

При неэффективном торможении (только по команде от АРС!) хотя бы одного вагона – через 3 или 5 с. (в зависимости от скорости движения) сработает ЭПВ, что приведёт к разрядке тормозной магистрали поезда экстренным темпом, то есть, к полной остановке поезда. Дальнейшее движение будет возможно только после переключения устройств АРС установленным порядком (будет рассмотрено далее).

Модификации систем АРС.

Сокращения названий линий, принятые в тексте.

АПЛ Арбатско-Покровская БЛ – Бутовская ЗЛ - Замоскворецкая КалЛ - Калининская

КолЛ - Кольцевая КРЛ - Калужско-Рижская КхЛ - Каховская ЛДЛ - Люблинско-Дмитровская

СЛ - Сокольническая СТЛ - Серпуховско-Тимирязевская ТКЛ - Таганско-Краснопресненская ФЛ – Филёвская линия

1. АРС-2/6 (только вагоны Еж-3 ТКЛ) – способна воспринимать одновременно две частоты из шести возможных, разрешая движение с наибольшей скоростью (по наименьшей частоте). Сигнал о допустимой на данном участке скорости подаётся в рельсовые цепи навстречу поезду в приёмные катушки головного вагона. Напольные устройства на ТКЛ работают в режиме 1/5.

 

2. МАРС-1/5 (ЗЛ, КхЛ, КРЛ) – Модернизированная АРС. Воспринимает одновременно 1 частоту из 5 возможных. При получении 2-х частот одновременно - выдаёт «ОЧ» - дальнейшее движение невозможно. Сигнал о допустимой скорости на данном участке подаётся в рельсовые цепи навстречу поезду в приёмные катушки головного вагона.

 

3. АРС-ДАУ АРС-1/6 -КалЛ; СТЛ и ТКЛ-1/5) – работают одновременно головной и хвостовой стативы АРС (дублирующее автономное устройство, ДАУ). Эта система воспринимает одновременно только 1 частоту из 6 (5) возможных, при этом:

• сигнал о допустимой скорости на данном участке подаётся в РЦ навстречу поезду в приёмные

катушки головного вагона

• сигнал о допустимой скорости на впередилежащем участке и признак направления движения -

(только КалЛ) подаются в приёмные катушки хвостового вагона вслед поезду

• в случае неисправности головного комплекта аппаратуры имеется возможность работы от

хвостового комплекта (ДАУ).

 

4. АРС Днепр-2/6 (СЛ, ЛДЛ) – воспринимает одновременно 2 частоты из 6 возможных, разрешая движение с наибольшей скоростью (по наименьшей частоте). Эти сигналы воспринимаются головным или хвостовым комплектами аппаратуры, причём на головном и хвостовом вагонах установлены по 2 пары приёмных катушек – для работы в режимах АРС-Д или с АРС-Р. При этом выделяются сигналы:

• о допустимой скорости для данного участка
• о скорости на впередилежащем участке
• о заданном направлении движения для данного участка.

 

Вагоны 81-717.5м депо «Свиблово» и «Калужское» оборудованы аппаратурой АРС Днепр-2/6, однако работают в режиме МАРС-1/5 (как и напольные устройства КРЛ), а вагоны 81-717.5м депо Варшавское – в режиме АРС-ДАУ-АРС-1/5

 

5. АРС МП-2/6 (МикроПроцессорная (СЛ, ЛДЛ) - воспринимает одновременно 2 частоты из 6-ти возможных, разрешая движение с наибольшей скоростью (по наименьшей частоте). В стативах головных вагонов установлены по 1 блоку, состоящему из основного и резервного комплектов аппаратуры АРС. При отказе основного блока в работу автоматически включается резервный блок головного вагона (режим «горячий резерв»). Такое же резервирование предусмотрено для режима АРС-Р («холодный резерв»). Таким образом, данная система АРС имеет четырёхкратное резервирование, что делает её практически безотказной. АРС-МП имеет возможность эксплуатироваться на любой линии московского метрополитена, в любом режиме восприятия кодовых сигналов от напольных устройств АРС.

 

АРС-МП имеет возможность регистрации параметров движения поезда. По согласованию с заказчиком, аппаратура АРС-МП, а именно, поездной микропроцессорный блок ПБМ, может обеспечить дополнительные функции, не связанные с системой АЛС-АРС (прием и обработку информации от радиостанции, устройств идентификации координат пути, вновь разрабатываемых реверсивных датчиков скорости и др.).

 

6. БАРС-2/6 – Бесконтактная АРС (БЛ, ЛДЛ, КхЛ, АПЛ, КолЛ) - выполняет функции АРС в системе автоматического управления поездом «Витязь» на вагонах серии 720, 740 и 760. Система «Витязь» представляет собой комплекс электронных устройств, выполненных на основе микропроцессорной (вычислительной) техники, и предназначена для управления поездом, обеспечивая при этом техническую диагностику оборудования вагонов поезда. Имеет два дублированных блока, один из которых находится в «холодном» резерве. Система БАРС имеет возможность работать на всех линиях московского метрополитена, в любом режиме восприятия кодовых сигналов допустимых скоростей, но не обеспечивает включение хвостового комплекта аппаратуры при неисправности головного комплекта (возможно резервирование только головного комплекта).