Автоблокировка с импульсными рельсовыми цепями постоянного тока

На участках железных дорог с автономной тягой при ненадежном

электроснабжении применяется в основном автоблокировка постоянного тока с импульсными рельсовыми цепями (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 – Принцип построения автоблокировки постоянного тока.

При автономной тяге по рельсовым нитям передается только сигнальный ток для осуществления связи поездов с путевыми светофорами, поэтому рельсовые цепи обычно питаются постоянным током. Проектирование данной системы ограничено, однако ею оборудовано 30% протяженности железнодорожных линий.

В АБ постоянного тока предусматриваются: двухпроводная линейная цепь с использованием комбинированного реле типа КШ в качестве линейного для увязки показаний попутных светофоров; рельсовые цепи постоянного тока с импульсным питанием, позволяющие иметь, как правило, одну рельсовую цепь на блок – участке; расположение путевого реле на выходном конце рельсовой цепи, позволяющее отказаться от установки специального кодово – включающего реле для АЛС; линзовые нормально горящие светофоры; двухпроводные цепи извещения о приближении поездов (к станциям и поездам) и управление дополнительными сигналами предвходного светофора; перенос желтого огня на светофор, расположенный перед светофором, на котором не горит желтый и зеленый огонь из-за перегорания лампы; двухпроводная цепь диспетчерского контроля и управления напряжением питания ламп перегонных светофоров.

На упрощенной схеме для нечетного пути показано, что на входном конце каждого блок-участка включен источник питания в виде путевой батареи (ПБ), работающей в буферном режиме с выпрямителем. Ток от ПБ проходит через контакт маятникового трансмиттера (МТ), которым осуществляется посылка в рельсовую цепь импульсов постоянного тока.

На выходном конце блок-участка в рельсовую цепь включено импульсное путевое реле ИП. Получая импульсы тока, оно переключает свой контакт в цепи дешифратора Д и через него возбуждает основное путевое реле П. Признаком свободности блок-участка является импульсная работа импульсного путевого реле. При шунтировании рельсовой цепи скатами поезда импульсная работа реле ИП и дешифратора прекращается, выключается реле П и фиксирует занятость блок-участка. При свободном состоянии блокучастков 7П и 5П реле П этих участков притягивают якоря и замыкают линейные цепи, связывающие попутные светофоры 7-5 и 5-3. В линейной цепи от светофора 7 у впереди стоящего светофора 5 включен источник питания АБ, а у светофора 7 включено линейное реле Л постоянного тока комбинированного типа. В линейную цепь также включены контакты путевого реле П, контролирующего свободность или занятость блок-участка 7П и линейного реле Л впереди стоящего светофора 5. Контактами реле Л включается питание в линейную цепь разной полярности тока в зависимости от показания светофора 5.

Контактами нейтрального и поляризованного реле Л образуется сигнальная цепь управления лампами светофора. При свободности впереди двух блокучастков 5П и 7П линейное реле Л светофора 7 по линейной цепи возбуждено током прямой полярности. Переключая поляризованный якорь и притягивая нейтральный, оно включает на светофоре 7 зеленый огонь.

У светофора 5 при свободности впереди только одного блок-участка линейное реле Л по линейной цепи возбуждено током обратной полярности. Переключая поляризованный якорь и притягивая нейтральный, оно включает на светофоре 5 желтый огонь. При занятом блок-участке 3П линейное реле Л у светофора 3 контактами путевого реле П у светофора 7 выключено из линейной цепи. Отпуская нейтральный якорь реле Л тыловым контактом включает на светофоре 3 красный огонь. При дальнейшем продвижении поезда и освобождении блок-участка 3П на светофоре 3 загорается желтый огонь, на светофорах 5 и 7 – зеленый.

Питание автоблокировки постоянного тока осуществляется от высоковольтной сигнальной линии напряжением 6-10 кВ, которая сооружается вдоль железной дороги.

1.4 Автоблокировка с тональными рельсовыми цепями и централизированным размещением оборудования АБТЦ

Автоблокировка с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования (АБТЦ) была разработана специалистами ВНИИАС МПС совместно с ГТСС.

Автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры (АБТЦ, или ЦАБ) предназначена для интервального регулирования движения поездов на одно- и двухпутных железнодорожных линиях. Система является универсальной и может применяться при любом виде тяги поездов.

В системе АБТЦ вся основная аппаратура располагается на прилегающих к перегону станциях. Непосредственно на поле размещаются лишь светофоры и путевые трансформаторы для согласования входного сопротивления рельсовой линии и волнового сопротивления сигнального кабеля.

Устройства системы АБТЦ состоят из: ТРЦ без изолирующих стыков с генераторами и приемниками; передающие устройства системы АЛСН; путевые согласующие трансформаторы ПТ; кабельные линии для связи аппаратуры с рельсовой линией и светофорами; а также схемы управления сигналами и увязки между смежными станциями.

Отличительной особенностью ТРЦ является питание двух смежных РЦ от одного общего источника сигнального тока (генератора) и возможность работы без изолирующих стыков. При этом:

1) Исключается самый ненадежный элемент СЖАТ – изолирующие стыки (на долю изолирующих стыков приходится 27% всех отказов устройств СЖАТ).

2) Отпадает необходимость установки дорогостоящих дроссель-трансформаторов для пропуска тягового тока в обход изолирующих стыков.

3) При этом уменьшается число отказов по причине обрыва и хищений перемычек и снижаются затраты на обслуживание.

4) Улучшаются условия протекания обратного тягового тока по рельсовым нитям.

Сохраняется прочность пути с длинномерными рельсовыми плетями. Такое построение ТРЦ сокращает число аппаратуры, кабеля для соединения аппаратуры с рельсовой линией, используемых частот сигнального тока и позволяет просто реализовать рельсовые цепи без изолирующих стыков. В реальных схемах для повышения помехозащищенности от тягового тока и токов РЦ параллельного пути предусмотрена модуляция сигнального тока частотами 8 и 12 Гц. Диапазон несущих частот сигнального тока (400…800 Гц) принят исходя из условия обеспечения оптимальных эксплуатационных характеристик ТРЦ. Конкретные частоты в этом диапазоне были выбраны в промежутках между гармониками тягового тока и тока промышленной частоты. Гармонические составляющие постоянного тягового тока имеют частоты 300, 600, 900, … Гц. Причем, чем выше частота, тем ниже уровень гармоники. Поэтому в ТРЦ с аппаратурой первого поколения для систем ЦАБ были выбраны частоты f₈=425 Гц и f₉=475 Гц. При разработке аппаратуры второго поколения были добавлены частоты f₁₁=575 Гц, f₁₄=725 Гц и f₁₅=775 Гц. Это позволило применять в системах АБ три частоты, использовать ТРЦ на станциях в системе электрической централизации и на линиях метрополитенов в системе автоматического регулирования скорости.

Приразработки аппаратуры третьего поколения для повышения помехозащищенности ТРЦ на участках с электротягой переменного тока были приняты несущие частоты 420, 480, 580, 720 и 780 Гц, что позволяет использовать эти ТРЦ при любом виде тяги. В децентрализованных системах АБ в подавляющем большинстве случаев для ТРЦ3 достаточно использовать две частоты. Так, в соответствии с нормами проектирования рельсовые цепи с одинаковыми частотами могут повторяться при расстоянии 2000 м от питающего конца одной рельсовой цепи до приемного конца другой.

Схема расположения устройств АБТЦ представлена на рисунке 1.3

Рисунок 1.3 – Схема расположения устройств АБТЦ

Недостатками АБТЦ являются небольшая длина между релейным и питающим концами (не более 1000м), высокая чувствительность полупроводникового оборудования путевых генераторов к помехам и изменению температуры, а также необходимость использования для ТРЦ кабеля с парной скруткой жил [4].