Принципові схеми сигнальних пристроїв автоблокування

 

Пояснення. При автоматичному блокуванні регулювання прямування поїздів на ділянці здійснюється за допомогою постійних сигналів, показання яких змінюються автоматично в результаті впливу поїздів, що рухаються, на сигнальні пристрої.

Міжстанційні перегони при автоблокуванні діляться на блок-ділянки. Кожна блок-ділянка відгороджується прохідним світлофором і, як правило, обладнується одним рейковим колом, що є датчиком, який визначає вільність або зайнятість даної блок-ділянки. Показання прохідних світлофорів визначаються станом блок-ділянок, що захищаються ними, і станом блок-ділянок, розташованих попереду них по ходу прямування поїзда.

На ділянках з електричною тягою застосовується числове кодове автоблокування змінного струму. Характерні риси її такі: для живлення рейкових кіл використовується змінний струм частотою 50 Гц, при електротязі постійного струму, і 25 Гц, при електротязі змінного струму; застосування тільки імпульсних рейкових кіл із колійним імпульсним реле на вхідному кінці рейкового кола; імпульсне живлення рейкових кіл здійснюється кодовими сигналами, загальними для автоблокування і локомотивної сигналізації; ув'язування сигнальних показань суміжних побіжних сигналів здійснюється за допомогою кодових сигналів; установлювання в рейковому колі дросель-трансформаторів; використання лінзових світлофорів.

Спрощена схема числового кодового автоблокування змінного струму для прямування по непарному шляху подана на рис. 3.

Ділянка електрифікована по системі змінного струму. Стан реле і інших елементів схеми показано з урахуванням перебування поїзда на блок-ділянці ЗП.

На схемі позначені: ПХ і ОХ - прямий і обернений проводи живлення змінним струмом напругою 220 В; СХ12 - прямий провід змінного струму напругою 12 В для живлення ламп світлофорів; СХ20 - прямий провід змінного струму напругою 20 В для живлення ламп червоного вогню світлофорів; МСХ - обернений провід змінного струму для живлення ламп світлофорів; П і М - прямий й обернений проводи постійного струму напругою 12 В.

У релейній шафі кожної сигнальної точки встановлена передавальна і приймальна апаратура.

До передавальної апаратури належать:

1. Кодовий колійний трансмітер (5КПТ, 7КПТ, 9КПТ тощо), що управляє роботою трансмітерного реле (5Т, 7Т, 9Т і т.д.) і служить для утворення кодових комбінацій. Кожна кодова комбінація відповідає одному визначеному сигналу прохідного світлофора і складається з одного, двох або трьох імпульсів змінного струму. Імпульси розділені між собою малими і великими інтервалами (рис. 4.а), великі інтервали відокремлюють одну кодову комбінацію від іншої. Код зеленого вогню 3 складається з трьох імпульсів струму, що повторюються

через цикл; код жовтого вогню Ж складається з двох імпульсів. Прийом коду 3 або Ж призводить до загоряння зеленого вогню на колійному світлофорі. Код червоно - жовтого вогню КЖ складається з одного імпульсу, прийом якого пристроями автоблокування викликає загоряння жовтого вогню на колійному світлофорі.

Трансмітер (рис. 4.б) складається з електродвигуна 1, редуктора 2 і кулачкових шайб, на яких розташовані виступи (конфігурація шайб кодів З, Ж і КЖ показана на рис. 4(в, г, д)). При обертанні шайб виступи давлять на контактну групу, створюючи електричний ланцюг збудження трансмітерного реле Т; контакти реле Т в цьому випадку замикають ланцюг посилки імпульсу змінного струму в рейкове коло. Коли контактна група розташована не над виступом шайби, трансмітерне реле знеструмлене і виникає малий або великий інтервал. За один оберт вала трансмітера утворюється одне надсилання коду З, одне надсилання коду Ж і два надсилання коду КЖ.

2. Схема вибору коду, що складається з контактів сигнальних реле 3 і Ж, а також вогневого реле. Якщо на даній сигнальній точці горить червоний вогонь, то реле 3 і Ж знеживлене, трансмітерне реле підключене через шайбу КЖ трансмітера, при цьому в рейкову лінію посилається код червоно-жовтого вогню; якщо при цьому перегорить лампа червоного вогню, то трансмітерне реле не буде спрацьовувати при замиканні шайби КЖ трансмітера й у рейкову лінію код посилатися не буде, на світлофорі, що захищає блок-ділянку, загориться червоний вогонь. Якщо на даній точці горить жовтий вогонь (під струмом тільки реле Ж), то трансмітерне реле спрацьовує два рази в циклі (підключено через шайбу Ж трансмітера) і в рейкову лінію посилається код Ж. Якщо на даній точці горить зелений вогонь (під струмом обидва реле Ж і 3), то трансмітерне реле спрацьовує три рази в циклі (підключено через шайбу З трансмітера), і в рейкову лінію посилається код 3.

 

 

Рис. 4.

3. Живлячий трансформатор (5П, 7П, 9П тощо), вторинна обмотка якого підключена до додаткової обмотки дросель-трансформатора.

4. Перетворювач частоти (5ПЧ, 7ПЧ, 9ПЧ), що перетворює струм частотою 50 Гц у струм частотою 25 Гц; вихід його з’єднаний через обмежувач R₀ і контакт трансмітерного реле Т з перввинною обмоткою живильного трансформаторна.

До приймальної апаратури належать:

1. Релейний трансформатор (ЗР, 5Р, 7Р тощо), який служить для узгодження приймальних пристроїв із рейковою лінією.

2. Захисний фільтр (ЗФ, 5Ф, 7Ф тощо), що має незначний опір сигнальному струмові і перешкоджаючому проходженню тягового струму і його гармонік.

3. Імпульсне колійне реле (ЗИ, 5И, 7И тощо), що спрацьовує при надходженні імпульсів змінного струму з живлячого кінця даного рейкового кола.

4. Дешифратор (ЗДЯ, 5ДЯ, 7ДЯ тощо), що призначений для розшифровування прийнятого числового коду, який управляється контактом імпульсного колійного реле И. На виході дешифратора підключені два сигнальних реле: зеленого вогню (33, 53,73 тощо) і жовтого вогню (ЗЖ, 5Ж, 7Ж тощо). При прийомі коду жовтого вогню, збуджені будуть обидва сигнальних реле, при прийомі коду зеленого вогню дешифрування прийнятих імпульсів відбувається так само, як і при прийомі коду жовтого вогню. При прийомі коду червоно-жовтого вогню збуджується одне реле Ж. Якщо імпульсне колійне реле не працює в імпульсному режимі, то обидва сигнальних реле знеживлені.

5. Схема керування вогнями світлофора, що утвориться контактами сигнальних реле Ж і 3. Якщо обидва реле під струмом, то на світлофорі горить лампа зеленого вогню. Якщо реле Ж збуджено, а реле 3 знеживлене (приймається код КЖ), то на світлофорі горить лампа жовтого вогню. Якщо реле Ж знаходиться без струму, то на світлофорі горить лампа червоного вогню.

6. Вогневе реле червоного вогню (30, 50, 70 тощо), що знаходиться під струмом, якщо лампа червоного вогню ціла. Воно має дві обмотки, що дозволяє контролювати цілісність лампи, коли вона повинна горіти повним навалом і коли вона не повинна горіти. Якщо реле жовтого вогню Ж збуджено (на світлофорі горить лампа жовтого або зеленого вогню), то послідовно з лампою червоного вогню включена верхня високоомна (180 Ом) обмотка вогневого реле, лампа не горить, вогневе реле під струмом. Якщо реле Ж знеживлене, то послідовно з лампою червоного вогню включається нижня обмотка вогневого реле (0,45 Ом), лампа горить повним розжаренням, вогневе реле збуджено.

При перебуванні поїзда на блок-ділянці ЗП (рис. 3.) сигнальні реле ЗЖ і 33 знеживлені, на світлофорі 3 створюється коло горіння лампи червоного вогню. У рейкове коло 5П посилається код КЖ. Імпульсне колійне реле 5И на сигнальній установці 5 спрацьовує від імпульсів прийнятого коду. Дешифратор 5ДЯ розшифровує його, і збуджується сигнальне реле 5Ж. На світлофорі 5 загоряється лампа жовтого вогню. Трансмітерне реле 7Т, залучене до джерела живлення через шайбу Ж трансмітера, спрацьовує два рази в циклі. У рейкове коло 7П посилається код Ж. Цей код приймається імпульсним реле 7И на сигнальній точці 7. У результаті розшифрування прийнятого коду під струмом стають сигнальні реле 7Ж і 73, на світлофорі 7 загоряється лампа зеленого вогню, у рейкове коло 9П посилається код зеленого вогню. При прийомі коду З на прохідному світлофорі автоблокування, як і при прийомі коду Ж, горить зелений вогонь. Кодовий сигнал 3 введений для забезпечення дії чотиризначної системи автоматичної локомотивної сигналізації.

У курсовій роботі потрібно розробити схему числового кодового автоблокування для парного напрямку прямування поїздів. При цьому варто врахувати, що кодові сигнали передаються завжди назустріч прямуванню поїзда, тому що показання колійних і локомотивних світлофорів залежать від стану попереду лежачих блок-ділянок. Вмикання вогнів прохідних світлофорів і вибір кодових сигналів для посилки в рейкові кола при прямуванні в парному напрямку здійснюються аналогічно розглянутому прикладу.

Оформлення розділу. Привести принципову схему числового кодового автоблокування для трьох сигнальних точок 4, 6, 8 з врахуванням стану блок-ділянок 2П, 4П, 6П і 8П і елементів схем. У пояснювальній записці описати роботу автоблокування для заданого варіанта.

 

Рейкові кола

Пояснення. Рейкові кола (РК) є основним елементом пристроїв про стан колійних ділянок, на основі якої автоматизується процес керування руху поїздів і підвищується безпека руху.

До всіх рейкових кіл подаються такі вимоги. При відсутності рухомого складу на РК колійний приймач повинен надійно фіксувати її вільність. При шунтуванні в будь-якій точці рейкової колії хоча б однією колісною парою, а також при зламі рейки повинен фіксуватися зайнятий стан. У кодових і кодуючи РК при вступі поїзда на вхідний кінець під приймальними котушками повинен забезпечуватися струм АЛС.

У пристроях числового кодового автоблокування на ділянках з електротягою змінного струму застосовується кодові рейкові кола, що живляться струмом частотою 25 Гц (рис. 5). Такі рейкові ланцюги більш стійко працюють при зниженому опорі ізоляції(баласту), споживають меншу потужність

 

 

Рис. 5.

 

 

Живлення рейкового кола здійснюється від перетворювача частоти ПЧ 50/25 із вихідною потужністю 100 Вт, що перетворюють частоту промислової мережі 50 Гц у сигнал частотою 25 Гц. Рейкове коло регулюють добором напруги на виході перетворювача.

Електричний фільтр ФП-25 захищає імпульсне колійне реле И від тягового струму. Обмежувачем РК є нерегульований резистор R₀ опором 200 Ом. Для узгодження апаратури з дросель-трансформаторами встановлені трансформатори ПТ на живлячому і ИТ на релейному кінцях. Ці трансформатори разом з автоматичними вимикачами АВМ-1 забезпечують захист апаратури й обслуговуючого персоналу від перенапруг, що можуть виникнути при великій асиметрії тягового струму. Кодові сигнали КЖ,Ж або З посилаються контактом трансмітерного реле Т в залежності від стану перед блок-ділянок. Застосовано дросель-трансформатори типу ДТ-1-1-150 із коефіцієнтом трансформації n = 3.

 

Загальні відомості

У загальному випадку рейкове коло розраховується у п’яти режимах: нормальному, шунтовому, контрольному, АЛСН та короткого замикання. Найнесприятливіші умови для цих режимів визначають за основними параметрами:

z – питомим опором рейок;

_и – питомим опором ізоляції рейкової лінії;

U – напругою джерела живлення рейкового кола;

p – відносною координатою розташування поїзного шунта або місця повного електричного розриву рейки:

де x – фізична координата, км;

l – довжина рейкового кола, км.