СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
Системы регулирования движения на железнодорожном транспорте используются на перегонах и станциях. Эти системы позволяют увеличить пропускную и провозную способность железных дорог, эффективность использования всех технических средств железнодорожного транспорта, особенно локомотивов и вагонов, повысить перерабатывающую способность сортировочных и грузовых станций, безопасность движения поездов, а также улучшить условия труда работников, связанных с движением поездов.
ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ
Классификация систем
Системы регулирования движения поездов повышают пропускную способность железных дорог, обеспечивают безопасность движения и оперативное руководство перевозочным процессом, оказывают влияние на рост производительности труда работников, связанных с движением поездов.
В зависимости от места применения системы регулирования движения подразделяются на перегонные и станционные (рис. 1.1).
Перегонные системы разрешают или запрещают отправление поезда на перегон, исключают возможность отправления поезда на занятый перегон или блок-участок.
К перегонным устройствам относятся:
- полуавтоматическая блокировка ПАБ, при которой сигналы, разрешающие поезду занять перегон, открываются при определенных действиях работников, управляющих движением поездов, а закрываются автоматически;
- автоматическая блокировка АБ, в которой управление показаниями светофоров, ограждающих блок-участки, осуществляется движущимся поездом (без участия человека);
- диспетчерский контроль за движением поездов, который помогает поездному диспетчеру оперативно руководить движением поездов на участке;
- автоматическая локомотивная сигнализация АЛС и устройства безопасности движения поездов. С помощью системы АЛС показания напольных светофоров кодовыми сигналами передаются в кабину машиниста. Кроме этого, АЛС дополняется автостопом с устройством проверки бдительности машиниста и контроля скорости движения поезда;
- автоматическая переездная сигнализация, а также автоматические шлагбаумы, применяемые на железнодорожных переездах для предупреждения водителей транспортных средств о приближении поезда к переезду и запрещающие движение через переезд.
Станционные системы обеспечивают взаимную зависимость стрелок и сигналов при приеме и отправлении поездов, контролируют положение стрелок, не допускают их перевод при уже заданном маршруте, замыкают их в одном из крайних положений, при оборудовании путей и стрелочных участков рельсовыми цепями, контролируют их свободность или занятость подвижным составом. К станционным устройствам относятся:
- ключевая зависимость, используемая на станциях, где сохранено ручное управление стрелками для обеспечения взаимного замыкания стрелок и сигналов посредством контрольных замков;
- станционная блокировка, с помощью которой осуществляется взаимное замыкание стрелок и сигналов, управляемых с разных постов;
- электрическая централизация стрелок и сигналов ЭЦ, обеспечивающая управление стрелками и сигналами с пульта, их взаимозависимость, контролирующую взрез стрелки и исключающую перевод стрелки под составом, а также открытие светофора на занятый путь. Разновидностями такой системы являются релейная централизация промежуточных станций, блочная маршрутно-релейная централизация БМРЦ крупных станций и микропроцессорная ЭЦ-МПЦ:
- диспетчерская централизация ДЦ, позволяющая управлять стрелками и сигналами ряда станций из одного пункта и контролировать положение стрелок, состояние занятости или свободности путей, стрелочных участков и прилегающих блок-участков, изменять показания входных и выходных сигналов в пределах диспетчерского круга;
- средства автоматизации и механизации сортировочных станций и горок, позволяющие управлять стрелками и горочными сигналами, регулировать скорости надвига и роспуска составов.
Автоматическая локомотивная сигнализация, диспетчерская централизация и автоматические ограждающие устройства на переездах могут регулировать движение поездов как по перегонам, так и по станциям, поэтому эти системы отнесены к перегонным и к станционным.
Из систем полуавтоматической блокировки наибольшее распространение получила релейная блокировка, в которой все маршрутные зависимости осуществляются электрическим способом, что повышает ее надежность. Наиболее совершенной системой регулирования движения поездов на перегонах является АБ, которая обеспечивает повышение пропускной способности по сравнению с ПАБ.
Среди станционных систем наиболее эффективной с точки зрения сокращения времени на приготовление маршрута является ЭЦ стрелок и сигналов, которая по сравнению с ключевой зависимостью увеличивает пропускную способность станции на 50...70 %.
Средства механизации и автоматизации сортировочных станций и горок включают системы АРС (автоматическое регулирование скорости скатывания отцепов), ГПЗУ (горочно-программное задающее устройство), ГАЦ-МН на микропроцессорах, ГАЛС Р (горочная АЛС с передачей информации по радиоканалу и телеуправлением локомотивом) и др.
Общие сведения об элементах систем
Любая система регулирования движения поездов состоит из отдельных элементов, связанных между собой. В этих системах используют в основном электрические элементы, в которых одна из величин (входная или выходная) или обе являются электрическими (ток, напряжение).
В зависимости от выполняемых функций в системах регулирования движения поездов используются следующие элементы: датчики, электрические фильтры, реле, трансмиттеры, стабилизаторы, усилители, дешифраторы, трансформаторы, двигатели, распределители и др.
Электрический датчик предназначен для измерения или преобразования неэлектрических величин в электрические и осуществляет качественное преобразование воздействия.
Электрический фильтр пропускает электрические сигналы (напряжение, ток) одних частот и препятствует пропуску сигналов других частот; он осуществляет количественное преобразование воздействия, полученного от предыдущего элемента, и передачу его на последующий элемент.
Реле преобразует электрическую величину (ток, напряжение) в механическую (перемещение якоря), которая снова преобразуется в электрическую величину посредством замыкания или размыкания электрического контакта.
Трансмиттер вырабатывает кодовые сигналы, используемые в работе систем регулирования движения поездов.
Стабилизатор поддерживает постоянство выходной величины при изменении входной величины в известных пределах.
Усилитель служит для повышения амплитуды электрических сигналов и осуществляет количественное преобразование воздействия.
Дешифратор расшифровывает принятый код и передает воздействие на последующий элемент, осуществляя качественное его преобразование.
Трансформатор осуществляет количественное преобразование напряжения.
Двигатель преобразует электрическую энергию в механическое движение с целью воздействия на объект автоматического управления или регулирования.
Распределитель обеспечивает распределение как во времени, так и по отдельным электрическим цепям поданную на его вход серию импульсов.
Элементы являются составной частью систем регулирования движения, которые выполняют ответственные функции по регулированию и обеспечению безопасности движения поездов. Поэтому к элементам систем регулирования движения предъявляется ряд требований:
- элементы должны быть простыми по конструкции и принципу действия,
- обладать высокой надежностью действия и защищенностью от помех,
- иметь малые габаритные размеры и массу,
- легко заменяться в системе и быть доступными для ремонта и профилактических осмотров.
При отказе работы элемента - должны полностью исключаться в системе положения, опасные для движения поездов.
Исходя из конкретных условий эксплуатации, к элементам может предъявляться и ряд дополнительных требований. Например, к элементам, которые размешаются на локомотивах и в релейных шкафах на пути, предъявляются требования по виброустойчивости, защите от атмосферных воздействий и пыли.