Схема увязки сигнальных установок со станцией по пути

отправления  

 

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

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

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

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

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

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

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

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

 

     3.4.3. Схема смены направления движения

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

     Реле ОЧ(Н)СН притянув якорь размыкает питание цепи смены направления Н-ОН. На станции стоящей в положении "отправление" обесточивается реле направления Ч(Н)СН которое обесточившись включает

 мигание зеленой лампочки Ч(Н)О.Дежурный по станции отправления увидев мигание зеленой лампочки нажимает кнопку дачи согласия и возбуждает реле Ч(Н)ДСО, а последнее своими контактами изменяет полярность питания цепи контроля перегона.

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

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

 

 

 

 

                         

 

РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ АБТ

 

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

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

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

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

     Ниже приведем основные критерии надежности элементов и систем автоблокировки.

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

функцией времени.

     Критерий вероятности обладает следующими очевидными свойствами:

     0 < Р(t) < 1, Р(0)=1, Р(¥.) =0.

     Наряду с вероятностью безотказной работы элемента для характеристики надежности можно пользоваться вероятностью отказа.

 Исправная работа и отказ для любого элемента автоблокировки являются противоположными и несовместимыми событиями. Поэтому вероятность безотказной работы Р(t) и вероятность отказа Q(t) связаны между собой зависимостью

 Q(t) = 1- P(t).

     Наработка на отказ - это среднее значение наработки ремонтируемого изделия между отказами. Для устройств автоблокировки наработка выражается в единицах времени, поэтому наряду с термином “наработка на отказ” применяется термин “среднее время безотказной работы “.

     Для неремонтируемых изделий (сопротивления, конденсаторы и др.) используется критерий средней наработки до отказа - среднее значение наработки изделий в партии до первого отказа. Для неремонтируеых изделий средняя наработка до отказа вычисляется на основании статистических данных об отказах по формуле

                                            S t(i)

                                     T= ¾¾¾,                   (4.1)

                                             No

где No - число элементов, находящихся под наблюдением в процессе           эксплуатации;

     t(i) - время работы i-го элемента до отказа;

     Т - статистическое значение средней наработки до отказа.

     Для ремонтируемых изделий среднее время безотказной работы определяется на основании статистических данных об отказах

                                               S t(i)

                                 Т ср = ¾¾¾¾,                      (4.2)

                                                  n

где n - число отказов аппаратуры за время испытаний;

t(i) - время исправной работы аппаратуры между (i- 1) и i отказами.

     Интенсивность отказов l(t) - это вероятность отказа неремонтируемого изделия в единицу времени после данного момента времени при условии, что отказ до этого времени не возник.

     Следовательно, интенсивность отказов - есть отношение числа отказов элементов в единицу времени к числу работоспособных элементов в начале рассматриваемого промежутка времени при условии, что отказавшие элементы не заменяются

                                                     n(t)

                                 l(t) = ¾¾¾¾¾,            (4.3)

                                                 N(t) ×Dt

где Dt - интервал времени;

  n(t) - число отказов за промежуток времени;

N(t) - число элементов работавших исправно в начале интервала.              Для ремонтируемых изделий и систем автоматики используется термин потока отказов. Под параметром потока отказов системы автоблокировки, состоящей из разнородных по надежности элементов, понимается среднее количество отказов системы в единицу времени, взятое для рассмотренного момента времени. При этом все отказавшие элементы заменяются исправными.

     Так как отказы отдельных элементов образуют суммарный

 поток отказов, то

                                                  N

                                L(t) = L = S l(i),                           (4.4)

                                                 i=1

где N - общее число элементов в системе;

l(i) - интенсивность отказов элемента i-го типа.

     В практике определения надежности устройств автоблокировки можно пользоваться средним значением параметра потока отказов элементов, которое выражается отношением параметра потока отказов системы к общему числу различных элементов, входящих в эту систему при одинаковых условиях ее эксплуатации

                                                     L

                                        Lср = ¾¾.               (4.5)

                                                     N

     Опыт эксплуатации систем автоблокировки показывает что изменение параметроа потока отказов с течением времени происходит по весьма характерному для большей части аппаратуры закону.

     Из рисунка 4.1 видно, что в работе систем автоблокировки можно выделить три характерных участка.

     В первоначальный период приработки системы (0 - t1) интенсивность отказов высока, более часты ошибки обслуживающего персонала. В этот период заменяют элементы с малым запасом прочности, выявляют конструктивные недостатки аппаратуры и устраняют технологические дефекты. 

     Затем следует период нормальной работы аппаратуры автоблокировки (t1 -t2), в течении которого интенсивность потока отказов за единицу времени остается постоянной величиной, а частота отказов убывает по экспоненциальной кривой. В это время большая часть

отказов вызывается различными случайными причинами, а отказы носят случайный характер.

                                                                                                                                                               l

 

 

                        1 пер.          2 пер.               3 пер.                                    

                                                                                                                                                                                         0          t1                         t2              t

 

     Рис. 4.1. Зависимость интенсивности отказа от времени

 

     В следующий период эксплуатации аппаратуры начиная со времени t2 изнашиваются элементы с малым сроком службы, усиливаются отказы за счет старения массовых элементов.

     В период нормальной работы аппаратуры автоблокировки для определения параметра потока отказов системы можно пользоваться усредненными значениями параметра потока отказов элементов, которые получаются в результате обработки статистических данных об отказах. Если система состоит из k групп элементов с примерно одинаковой надежностью внутри группы, известно число элементов Ni в каждой группе и значения параметра потока отказов отдельных элементов l(i), то параметр потока отказов системы определяется простым суммированием произведений Ni × l(i)                          

                                                                            k                                             

       L = N1× l(1) + N2 × l(2)... +Nk × l(k) = S Ni × l(i).  (4.6)                                                                                                                                                                          i=1

     Наиболее крупным звеном, включающим ряд объектов в системе автоблокировки, является сигнальная точка. Совокупность большого количества сигнальных точек составляет систему автоблокировки.

     Интенсивность потока отказов сигнальных точек Sср представляет собой интенсивность потока отказов определенного количества объектов и элементов автоблокировки, приходящихся в среднем на одну сигнальную точку.

     В таблице 4.1 приведены интенсивности отказов элементов сигнальной точки.

     Исходя из данных таблицы 4.1. по формуле (4.6) получаем параметр потока отказов системы АБТ для одной сигнальной точки,1/ч                                                    -6

                                           Sср = 92,13 × 10. 

     Параметр потока отказов является количественной характеристикой надежности. Зная его довольно просто определить остальные количественные характеристики надежности.

     Для экспоненциального закона распределения времени возникновения отказов зависимость между основными количественными характеристиками надежности выражается следующими формулами:

     вероятность безотказной работы

 

                                            -l×t

                                    P(t) = e  ;                          (4.7)

     среднее время безотказной работы 

 

                                               ¥ -l×t    1

                                     Tср = ò e dt = ¾.            (4.8)

                                               0              l

     График зависимости вероятности безотказной работы приведен на рис. 4.2.

 

             P(t)

        1

 

    0,8

 

          

     0,5

         

 

     0,3

 

 

      0,1

 

                                                                                                                                        0           0,5           1             1,5           2           2,5              

     Рис. 4.2 Вероятность безотказной работы сигнальной точки

         

     Используя формулу (4.8) находим среднее время безотказной работы сигнальной точки АБТ

 

                                                 1

                               Тср = ¾¾¾¾¾ = 10854 ч = 452 дня.

                                                         -6

                                          92,13 × 10     

  

     Таким образом в системе АБТ один отказ сигнальной установки происходит в среднем через 1,2 года.

     Коэффициент готовности всех систем автоблокировки близок к единице.

 

     Таблица 4.1   Интенсивности отказов элементов сигнальной точки

 

 

Элемент	Число элементов	Интенсивности   отказов             -6 lср, 10, 1/ч	Произведение   Ni × l (i),         -6     10, 1/ч
Элементы       блоков: Транзистор	65	0,5	32,5
Диод	108	0,2	21,6
Сопротивление	227	0,03	6,81
Конденсатор	80	0,05	4
Трансформатор	29	0,02	0,58
Мк-схемы	7	0,01	0,07
Остальные элементы Нелинейное сопротивление	1	0,1	0,1
Переменное сопротивление	19	0,09	1,71
Сопротивление	3	0,03	0,09
Трансформатор	6	0,02	0,12
Конденсатор	6	0,05	0,3
Реле	24	0,14	3,36
Трансмиттерное         реле	1	2,69	2,69
КПТШ	1	2,71	2,71
Лампа	3	3,57	10,71
Разрядник	5	0,57	2,85
Кабель	5	0,4	2,0

       

 

5. СИСТЕМЫ УВЕЛИЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ

 

     5.1. УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ВОЛОЧЕНИЯ