Режимы работы рельсовых цепей

Различают следующие основные режимы работы рельсовых цепей: нормальный, шунтовой, контрольный. Во всех указанных режимах рельсовые цепи должны надежно функционировать при возможных изменениях сопротивления изоляции и сопротивления рельсов, колебаниях напряжения источника питания, воздействиях тягового тока. Путевой приемник должен быть надежно защищен от ложного возбуждения от источника питания смежной рельсовой цепи при коротком замыкании изолирующих стыков. Нормальный режим - это такое состояние рельсовой цепи, когда она свободна от подвижной единицы, исправна и в устройства автоматики и телемеханики выдается информация о свободности. Ток от источника питания протекает по рельсовым нитям, попадает на путевой приемник, в котором замыкается цепь между общим и фронтовым контактом. Шунтовой режим - такое состояние рельсовой цепи, при котором на контролируемом участке находится хотя бы одна колесная пара. От источника питания по рельсовым нитям протекает ток. Так как сопротивление колесной пары очень маленькое (0,06 Ом), то ток, проходя по пути наименьшего сопротивления, проходит через колесные пары, а на путевой приемник попадает лишь незначительная часть тока, которой недостаточно для замыкания контактов реле. В результате в путевом приемнике замыкается цепь между общим и тыловым контактами и в устройства автоматики и телемеханики выдается информация о занятости контролируемого участка. Контрольный режим - такое состояние рельсовой цепи, когда электрическая целостность рельсовых нитей повреждена (поврежден или изъят рельс) на контролируемом участке. Так как путь для прохождения тока через рельсовые нити разорван, то ток проходит через балластный слой через сопротивление изоляции (балласта), но значение этого тока значительно снижается. В результате в путевом приемнике напряжение снижается и выдается информация о занятости контролируемого участка. В шунтовом и контрольном режимах путевой приемник выдает информацию о занятости, т. е. и при занятости рельсовой цепи и при повреждении либо изъятии рельса. Но для устройств автоматики это не имеет принципиального значения, так как в обоих случаях контролируемый участок будет закрыт для движения. На работу рельсовых цепей в каждом режиме влияют три па­ра­метра: со­противление рельсов, сопротивление балласта, напря­жение источника питания. Наиболее неблагоприятными для каж­дого режима работы рельсовых цепей бу­дут сочетания этих вели­чин, приведенные в таблице. Неблагоприятными условиями для работы рельсовой цепи в нормальном режиме будут такие условия, которые приводят к снижению тока в обмотках путевого реле ниже величины тока отпускания. Для шунтового режима неблагоприятные условия могут привести к уве­личению тока в обмотках путевого реле выше тока срабатывания, и в этом слу­чае путевое реле притянет якорь, что может привести к возникновению опасной ситуации - ложной свободности рельсовой цепи. Неблагоприятные условия для контрольного режима совпадают с небла­гоприятными условиями для контрольного режима - увеличение тока в обмот­ках путевого реле выше порога срабатывания

Параметры рельсовых цепей

При передаче сигнального тока от источника питания к путевому реле, часть энергии теряется за счёт падения напряжения на сопротивлении рельсовых нитей и утечек тока через сопротивление изоляции. Сопротивление изоляции рельсовой цепи зависит от типа балласта и шпал, их загрязнения, температуры и влажности окружающей среды, зазора между балластом и подошвами рельса и практически не изменяется при изменении частоты сигнального тока от 0 до 2000 Гц. Хорошими изоляционными свойствами обладают щебень и гравий, худшими — песок. Железобетонные шпалы имеют меньшее сопротивление по сравнению с деревянными, поэтому подошвы рельсов изолируются от них резиновыми прокладками. Установлена норма минимального удельного сопротивления изоляции для всех видов балласта — 1 Ом·км. В зимнее время сопротивление изоляции может достигать 100 Ом·км.

Удельное сопротивление рельсовой цепи зависит от частоты сигнального тока и увеличивается от 0,5 Ом/км при частоте 25 Гц до 7,9 Ом/км при частоте 780 Гц. Для стабилизации сопротивления рельсовых нитей, состоящих из звеньев, скреплённых накладками, на токопроводящих стыках устанавливаются стыковые соединители.

Трансмиттер КПТШ

Кодовые путевые трансмиттеры применяют в устройствах кодовой автоблокировки, электрической централизации и автоматической локомотивной сигнализации для преобразования непрерывного переменного тока в кодовый (импульсный) ток, питающий рельсовые цепи.
Трансмиттеры КПТШ-515, КПТШ-715 используют в устройствах автоблокировки с числовым кодом; КПТШ-815, КПТШ-915 — в рельсовых цепях на участках с электрической тягой; КПТШ-1015 — в станционных рельсовых цепях с импульсным питанием; КПТШ-1115 — в устройствах автоблокировки с трансляцией импульсов; трансмиттер КПТШ-1315 — в станционных рельсовых цепях с импульсным питанием.

Классификация АЛС

АЛС-ЕН

Микроэлектронная система АЛС.

Принцип построения АЛС-ЕН.

Предназначена для передачи следующей информации на локомотив:

- число свободных блок участков (до 6);

- скорость проследования блок участков (16 градаций скорости);

- длина впереди лежащего блок участка (больше или меньше тормозного пути);

- путь по которому движется поезд;

- приближение поезда к закрытому светофору;

- пригласительный сигнал;

- номер пути.

Для передачи сигналов в системе АЛС-ЕН используется принцип 2-х кратной фазоразностной модуляции и помехозащищённого кодирования.

Плюсы модуляции:

- уменьшается мощность передающих устройств;

- все сообщения передаются по рельсовому индуктивного каналу связи с частотой 175 Гц.

Структурная схема АЛС-ЕН

Устройство АЛС-ЕН

Формирователь сигналов АС с выхода, которого фазоманипулированный сигнал, через устройства согласования УЗС в рельсовую линию.

ФС – устройство формирования сигнала формирует сигнал от АБ или ЭЦ – электрической сигнализации.

Приёмные катушки КПУ, блок индикации БИЛ и блок коммутации цепей локомотива.

В БИЛ приходит сигналы АЛСН и от датчика пути и скорости ДПС.

Блок БЭЛ осуществляет декодирования сигналов АЛС, логическую обработку информации в результате сравнения фактической, контролируемой и допутимых скоростей.

Контроль функционирования аппаратуры и формирует сигналы управления ЭПК.

На блоке БИЛ имеются Б, КЖ, Ж сигнальные показания. И 6 линий, указывающих на свободность впереди лежащих блок участков. Отображение фактической скорости и контролируемой.

При превышение допустимой скорости происходит экстренное торможение, предварительно машиниста предупреждает световая сигнализация.

Через блок коммутации с устройствами БЭЛ связаны датчики информации о режиме работы локомотива.

Контакты контролера машиниста К, рукоятка реверсора РР, рукоятка бдительности РБ, кнопка выключения красного ВК, электропневматического клапана ЭПК.

Основное назначение БКЦЛ – гальваническая развязка и согласования сигналов управления цепями локомотивов.

Локомотивная аппаратура системы АЛС-ЕН

Структурная схема блока БЭЛ

Блок БЭЛ содержит 2 идентично синхронно работающих комплектов обработки информации с непрерывным сравнением сигналов в контрольных точках и на выходах комплектов.

 

ЛЕКЦИЯ 4

Сигналы сравниваются компаратором.

Каждый комплект аппаратуры включает в себя декодер ДК, блок логической обработки информации ЛО, измеритель скорости СИ, устройства торможения СУТ. Кроме этого имеется демодулятор ДМ, и устройство контроля КВ, выдающие сигналы отключения ЭПК через блок УМ.

Входной полосовой фильтр ПФ, усилитель ограничителя УО, и усилитель мощности УМ расположены в функциональном секторе блока БЭЛ.

Усилитель ограничителя формирует прямоугольные импульсы определённого уровня.

Блоки декодеров ДК1 и ДК2 и ЛО вводятся сигналы от переключателя направлений ПН, рукоятки бдительности РБ, кнопки ВК и вводится категория поездки КП.

Диаметры бандажей колёс вводятся в измеритель скорости ИС с помощью блока коммутации БК.

Датчики пути и скорости (ДПС) подключаются к комплектам измерителей скорости ИС через оптронные развязывающие элементы.

Ячейки контроля КВ сравниваются контрольные сигналы КС. Контрольные сигналы поступают в схему сжатия СС, которые формируют общий сигнал характеризующие работоспособность системы.

Основная функция системы АЛС-ЕН это ступенчатый контроль скорости движения поезда и контроль бдительности машиниста.

Для этого локомотивные устройства по полученной по путевым устройствам информации определяют контролируемые и допустимые значения скорости и сравнивают их с фактической ячейкой ЛО.

Контролируемая скорость – это скорость проследования впереди стоящего светофора, формируется от информации, полученной от декодера с учётом категории поезда, по этой же информации формируется число свободных блок участков, сигналы.

Допустимая скорость – это скорость которая вызывает экстренное торможение, формируется в ячейки ЛО в результате сравнения контролируемой скорости с предыдущей скоростью. При повышении контролируемой допустимая скорость поднимается на градацию, при понижении контролируемой скорости, допустимая принимается равной предыдущей контролируемой.

На локомотивах, оборудованных на работу в одно лицо дополнительно устанавливаю, датчик ТЦ, ножные педали и дополнительное реле К.

Системы предварительной световой сигнализации и устройства предотвращения произвольного скатывания.

ПСС – предварительная световая сигнализация: Л-143, Л-159.

Приборы от произвольного скатывания: Л-77, Л-154 (изготавливается в условиях депо), Л-168.

Схема АЛСН обладает существенным недостатком: периодическая проверка бдительности, выполняется после подачи звукового сигнала ЭПК.

Для исключения этого явления устройство АЛСН были дополнены блоками предварительной световой сигнализацией Л-143, обеспечивающие предварительное зажигание ламп, с последующим их горением мигающим огнём, Л-159 обеспечивает выдержку по времени.

После загорания лампы в течении 5-7 секунд машинист обязан нажать РБ и подтвердить свою бдительность.

Система Л-143 не решает вопрос предупреждения скатывания поезда, для этих целей на локомотивах применяют блок Л-168.

Схема устройства Л-168 обеспечивает однократную проверку бдительности при самопроизвольном трогание локомотива с места. Когда скорость достигает 10 км/ч раздаётся свисток ЭПК и загорается сигнальная. Если машинист не нажимает кнопку S происходит экстренное торможение.

Л-143 может устанавливаться с Л-159, или с Л-77.

Принцип работы Л-143

Схема работает следующим образом. При всех периодических проверках бдительности машиниста появляется напряжение на зажиме ЛП общего ящика ОЯ АЛСН и блок Л-143, Л-159 получает питание. Сигнальные лампы HI и Н2 начинают мигать с частотой 1,5 – 4 Гц.

Одновременно исчезает напряжение на зажиме ЭПК1, но реле Р1, Р2 блока Л-159 остаются еще включенными в течение 5-7 с за счет разряда конденсаторов на катушки этих реле. Если в течение этого времени машинист не нажмет рукоятку бдительности КБ, т. е, не подтвердит свою бдительность, то после обесточив алия катушек реле PI, Р2 схема питания ЭПК нажатием не восстановится. После свистка ЭПК предотвратить срыв ЭПК можно только нажатием верхней рукоятки бдительности КБ верх. При этом через блок Л-159 в дешифратор подается питание на катушки реле рукоятки бдительности и реле соответствия кодов (КСР). На катушку ЭПК напряжение подается по цепи: зажим Н, контакт КБ верх, размыкающие контакт PI, Р2, зажим РБЗ.

 

ЛЕКЦИЯ 5

Устройство контроля бдительности машиниста

Л-116, УКБМ, ТСКБМ.

Блок Л-116

В основном оборудуются маневровые тепловозы.

Устройство обеспечивает отмену очередной проверки бдительности в случае управления им операций по управлению локомотивом. При этом предусматривает однократную проверку бдительности при смене показаний ЛС.

Функциональная схема состоит из узла усилителя формирователя, исполнителя контрольного узла, уза питания.

Работа схемы:

В нормальном состоянии К1 обесточено, а К2 включено, при поступлении сигнала однократной проверки бдительности ЭПК обесточивается, и, следовательно, обесточивается реле К2, с выдержкой времени 0,5-1,5. При выключении К2 своими контактами 17,18 подают питание реле РБР на дешифраторе и если машинист нажмёт РБ, то реле включится и восстановит цепь ЭПК, при выполнении машинистом на входе появляются импульсные сигналы, которые кратковременно включают реле К1 при этом разрывается цепь питания К2, которые выключается с выдержкой времени, замыкается контакт К1, а контакт К2 ещё не разомкнулся, происходит заряд конденсатора РБР и очередная проверка бдительности отодвигается.

Если поступления сигналов от приборов управления совпадает с очередной проверкой бдительности, то отмена проверки не произойдёт, так как цепь питания К1 и К2 будут обесточены.

В случае появления на выходе DA1 постоянного сигнала произойдёт однократная отмена проверки бдительности т.к реле К2 будет постоянно обесточена и цепь заряда конденсатора будет разомкнута.

Если при включении К1 реле К2 постоянно обесточена, то цепь питания реле РБР будет разомкнута, что говорит о неисправности Л-116 и свисток ЭПК при проверке бдительности не прекратится.

 

 

ЛЕКЦИЯ 6

Устройство контроля и записи параметров движения

ЗСЛ-2М Скоростемер

Л-132 Дозор

Электронный скоростемер КПД

Л-132 Дозор

Включает в себя осевой датчик Л-157, блоки автоматики и регистрации, тумблер включения устройства, кнопка машиниста, кнопка помощника.