Схема включения огней светофора сигнальной точки №1

Схема включения огней светофора для всех сигнальных точек одинакова, за исключением предвохдной сигнальной точки. На всех огнях светофора предусмотрены двухнитевые лампы. Зеленые, желтые и красные огни светофора резервируются. Горение лампы разрешающих огней по основной нити контролирует огневое реле РО. При разрешающем показании светофора холодное состояние основной и резервной нити лампы красного огня контролируется раздельно двумя огневыми реле КО1 и КО2 независимо от установленного направления движения. При запрещающем показании светофора горение лампы по основной нити контролируется огневым реле КО1.

При перегорании основной нити обесточивается реле КО1 и тыловым контактом включает резервную нить лампы.

Через фронтовые контакты реле КО1 и КО2 подается условное разрешение на кодирование в коде КЖ генератору кодов. В случае перегорания обеих нитей лампы красного огня при запрещающем показании светофора, с данной сигнальной установки прекратится подача в рельсовую цепь кода КЖ, что приведет к ограждению данного блок-участка.

На предвходном светофоре предусмотрено дополнительное сигнальное показание – жёлтый мигающий огонь. От дополнительного выхода генератора В-0 мигающий режим горения лампы обеспечивается мигающим реле М при открытом входном светофоре на два жёлтых огня. Для изменения сигнального показания светофора и передаваемого сигнала АЛС в случае прекращения режима мигания из-за повреждения или перегорания обеих нитей лампы используется реле контроля мигания КМ.Лампы огней светофоров получают питание от трансформатора. Схема включения огней светофора представлении в приложении Г.

2.6 Кодирование рельсовых цепей на перегоне

В непрерывных системах АЛС (АЛСН) связь между путевыми и локомотивными устройствами поддерживается в любой точке пути. Приемные устройства локомотива связываются индуктивно с путевыми передающими устройствами при помощи магнитного поля, образованного вокруг рельсов переменным сигнальным током, протекающим по ним. Вся требуемая информация передается электрическими сигналами по одной линии связи. Каждое сообщение, несущее информацию об изменении состояния пути закодировано. Любой перерыв в приеме кодовых сигналов на время больше заданного эквивалентен получению информации, запрещающей движение, что дает непрерывный контроль исправного состояния устройств и гарантирует высокую безопасность движения поездов.

Непрерывность связи локомотивных устройств с путевыми позволяет практически без промедлении во времени получать информацию о состоянии пути. Это обстоятельство повышает безопасность движения в случае внезапно возникающего препятствия и позволяет получить более высокую пропускную способность железнодорожных линии. Вместе с тем необходимость непрерывного приема кодовых сигналов предъявляет высокие требования к надежности и безотказности действия всех устройств автоматики, так как любой отказ в работе устройств равноценен передаче информации, запрещающей движение поезда.

Непрерывными системами авторегулировки оснащены все двухпутные, а также большая часть однопутных участков, имеющих АБ. В них для передачи информации на локомотив используются числовые признаки кодовых сигналов.

Локомотивный светофор дает четыре основных сигнальных показания: зеленый – при приеме кодового сигнала З с тремя импульсами в кодовом цикле; желтый – при приеме кодового сигнала Ж с двумя импульсами в цикле; желтый с красным – при приеме кодового сигнала КЖ, содержащего один импульс в цикле; красный – при отсутствии кодовых сигналов, если приему их предшествовали сигналы КЖ. На рисунке 2.2 показано кодирование рельсовых цепей в зависимости от положения подвижного состава.

 

Рисунок 2.2 – Кодирование рельсовых цепей

Кроме этих показаний, локомотивный светофор сигнализирует белым огнем о прекращении действия АЛС при движении поезда по путям, где не предусматривается посылка кодовых сигналов в рельсы (на боковых, а в некоторых случаях и на главных путях станции). Белый огонь зажигается при отсутствии кодовых сигналов, если прекращению приема их предшествовали сигналы З или Ж. Машинист при загорании белого огня должен руководствоваться показаниями путевых светофоров.

В кодовой автоблокировке переменного тока аппаратура кодирования является общей как для автоблокировки, так и для АЛСН, поэтому специальную аппаратуру кодирования не устанавливают.

2.7 Устройство генератора кодов ГК – КЭБ

Генератор кодов ГК предназначен для работы в составе кодовой автоблокировки на электронной элементной базе КЭБ и обеспечивает выработку кодовых сигналов. ГК- КЭБ выпускается в одном из двух вариантов: ГК5 –КЭБ или ГК7- КЭБ, отличающихся друг от друга параметрами кодирующих импульсов и длительностью кодового цикла. ГК-КЭБ предназначен для работы в диапазоне температур от минус 45ºС до плюс 75 ºС. Электропитание генераторов осуществляется от источника переменного тока частотой 50 Гц номинальным напряжением 230 В с допускаемыми отклонениями + 12 В – 23 В. Максимальное значение тока должно быть не более 5А.

Блок ГК-КЭБ совместим с аппаратурой числовой кодовой автоблокировки (АБК) и может использоваться взамен устройств передающей части сигнальной точки (КПТШ, ТШ – 65-2 шт. и БКТ-2 шт).

Блок ГК-КЭБ имеет два равнозначных кодовых выхода для обеспечения работы при любом направлении движения. Каждый из выходов может управляться от внутреннего или внешнего устройства, что позволяет использовать изделие в качестве генератора или транслятора кодов.

Для контроля работы ГК-КЭБ на лицевой стороне блока предусмотрены 3 светодиодных индикатора:

«Код» – для контроля выдаваемого кода;

«Выход 2» – для контроля выхода кода при правильном направлении 81-12 – 81-72 – для схем с БКТ, а без БКТ 44-12,42 - 44-11,41;

«Выход 1» – для контроля выхода кода при неправильном направлении 88-72 88-12– для схем с БКТ, а без БКТ 45-12,42 - 45-11,41;

Параметры импульсов кодов генераторов КГ5-КЭБ и ГК7-КЭБ представлены на рисунке 2.3 и 2.4 соответственно

Рисунок 2.3 - Длительность импульсов и интервалов, образуемых генератором кодов ГК5-КЭБ Рисунок 2.4 - Длительность импульсов и интервалов, образуемых генератором кодов ГК7-КЭБ

- ГК5 –КЭБ кодовый цикл длительность которого 1,6 с.

- ГК7 – КЭБ кодовый цикл длительность которого 1,86 с.

Длительность импульсов и интервалов между импульсами зависит от частоты коммутируемого сигнала. Допустимое изменение длительности составляет не более: + (0.01 + 0.02 tи) с, при частоте 50 Гц;

+ (0.02 + 0.02 tи) с, при частоте 25 Гц;

где tи – длительность импульса.

Структурная схема ГК – КЭБ которая представлена в приложенииД содержит следующие функциональные узлы:

- входное устройство;

- микроЭВМ;

- элемент контроля кодовых импульсов;

- буферные элементы;

- четыре ячейки запуска;

- силовые коммутаторы.

Входное устройство обеспечивает гальваническую развязку и преобразование уровней управляющих сигналов блока к уровню сигналов микроЭВМ.

МикроЭВМ на основании сигналов управления формирует кодовые импульсы, импульсы запуска и импульсы кодов «Ж» и «КЖ».

Элементы контроля кодовых импульсов предназначен для исключения устойчивого перерождения кода в более значащий по сравнению с разрешенным, при котором появляется опасность расшифровки этого кода блоком ПД или локомотивным дешифратором.

Ячейка запуска обеспечивает периодический запуск элемента контроля кода по управляющим сигналам микро ЭВМ.

Силовые коммутаторы обеспечивают выдачу в рельсовую цепь синусоидальных сигналов частоты 50 Гц или 25 Гц, манипулированных кодовыми импульсами.

Буферные элементы кодов «КЖ», «Ж» и «КП» обеспечивают гальваническую развязку микроЭВМ и нагрузки и усиление сигналов.

Входное устройство состоит из трех одинаковых схем, содержащих каждая емкостной фильтр, транзисторную оптопару.

МикроЭВМ представляет собой однокристальную ЭВМ с внутренней ППЗУ.Схема соединений определяется типом сигнальной точки [8].

2.8 Устройство приемника-дешифратора ПД – КЭБ

Структурная схема приемника дешифратора приведена в приложении Е.

ПД–КЭБ предназначен для работы в составе кодовой автоблокировки на электронной базе КЭБ и обеспечивает прием и дешифрацию кодовых сигналов рельсовых цепей. Применяется в рельсовых цепях переменного тока с частотой 50 или 25 Гц взамен приборов ИМВШ или ИВГ, БИ-ДА, БС-ДА и БК-ДА

Питание ПД–КЭБ осуществляется от сети переменного тока напряжением 207-242 В частотой 50 Гц, через клеммы 31-33. В схеме рельсовой цепи показано подключение ПД-КЭБ. К Приемнику-дешифратору подключаются следующие реле: К, КИ, З, Ж.

При приеме кода КЖ, возбуждается реле Ж. Реле З и Ж возбуждаются при приеме кодов Ж и З, реле КИ - при приеме любого кода, а реле К­­ – при приеме кода К. Таким образом, реле КИ контролирует прием кодов из рельсовой цепи.

Приемник ПД – КЭБ изготовляется двух типов ПД5 и ПД7, каждый из которых предназначен для приема и дешифрации соответствующего кода.

ПД-КЭБ может принимать коды, генерируемые КПТШ, но в отличие от релейного дешифратора ДА приемник ПД-КЭБ может принимать код только от соответствующего КПТШ, т.е. ПД5-КЭБ только от КПТШ5 (или, естественно от ГК5-КЭБ), а ПД7-КЭБ – от КПТШ7 (ГК7-КЭБ)

Функциональная схема приемника дешифратора содержит следующие функциональные узлы:

- входное устройство

- контроль импульсной работы

- микро ЭВМ

- схема сравнения

- схема запуска

- две ячейки памяти

- логика выделения кода

Входное устройство обеспечивает согласование входного сопротивления электронной схемы с сопротивлением рельсовой цепи на приемном конце, детектирование кодомодулированного входного сигнала частотой 50 или 25 Гц и преобразование его в кодовые посылки, необходимые для работы последующей схемы

Схема контроля импульсной работы обеспечивает контроль уровня входного сигнала, поступающего из РЦ и контроль наличия кодирования входного сигнала

Микро ЭВМ осуществляет определение кода по поступающей с входного устройства кодовой последовательности импульсов, выдачу расшифрованного кода в последовательном виде на схему сравнения и в параллельном виде на логическое устройство выделения кода, формирование импульсов четного–нечетного цикла для управления схемой запуска и ячейками памяти, формирование текстового сигнала частотой 10кГц для устройств контроля

Схема сравнения контролирует соответствие временных параметров кодовых импульсов с входного устройства и кодовых импульсов с последовательного выхода микро ЭВМ

Схема запуска используется для формирования кратковременного сигнала по фронту первого импульса нечетного цикла.

Первая ячейка памяти проверяет непрерывность выходного сигнала схемы сравнения в течение нечетного кодового цикла.

Вторая ячейка памяти проверяет непрерывность сигнала контроля импульсной работы в течение четного кодового цикла.

Схема логики выделения кода обеспечивает срабатывание соответствующего исполнительного реле при совпадении кодов со входного устройства и с микроЭВМ в течении двух кодовых циклов.

Схема построена исходя из требований безопасности. Это обеспечивается: использованием во входном устройстве А1 безопасного порогового элемента; построением узлов А2, А4 – А8 с применением безопасных схем; структурой, реализующей сравнение входного сигнала с контрольным кодом, вырабатываемым внутренним генератором.

Зависимость между входными кодовыми сигналами и состоянием выходов ПД – КЭБ приведена в таблице 2.1.

Выходы И, ОИ могут подключатся непосредственно к блокам КГ- КЭБ и ГКШ. На приемнике выполнена индикация принимаемого кода из рельсовой цепи.

Примечание:

- «1» – наличие напряжения; «1» – 3,5 – 12В.

- «0» – отсутствие напряжения, «0» – 0 – 1В.

в скобках указаны номера контактов.

- Для контроля работы ПД-КЭБ на лицевой стороне блока предусмот-

рены 5 светодиодных индикаторов:

- «Порог» – для контроля уровня входного сигнала и наличия импульс

ной работы 3.5 – 12В.;

- «З» – для контроля выхода кода З;

- «Ж» – для контроля выхода кода Ж;

- «К» – для контроля выхода кода К;

- «Код» – для контроля принимаемого кода;

- индикаторы «З» «Ж» «К» [9].

Таблица 2.1 – Зависимость между входными кодовыми сигналами и состоянием выходов ПД – КЭБ

Входной код (11, 62)	Состояние выходов
Ж	З	КИ	К	ОИ	И
Отсутствие кода
К					К	К
КЖ					КЖ	КЖ
Ж					Ж	Ж
З					З	З

2.9 Увязка автоблокировки со станционными устройствами

Устройства автоматической блокировки увязываются со станционными устройствами, как малых, так и крупных станций. Увязка устройств автоблокировки с устройствами релейной централизации позволяет обеспечить: - правильную сигнализацию предвходного светофора автоблокировки

взависимости от показаний входного светофора при установке мар-

шрута приема на разные пути станции и выходных светофоров в зави-

симости от показаний первого перегонного светофора автоблокировки

- при установке маршрута отправления со станции;

- извещение о приближении и удалении поездов за два блок-участка

перед станцией;

- кодирование станционных рельсовых цепей кодами АЛС в маршрутах

отправления, соответствующими показанию первого перегонного све-

тофора автоблокировки.

На табло пультов управления применяется активный контроль участков приближения и удаления.

Свободность блок-участка индицируется горением белой лампочки, занятость – красной. Погашенное состояние указывает на повреждение схемы контроля или контрольных лампочек.

На табло устанавливают контрольные лампочки для сигнализации установленного движения и наличия поезда на перегоне:

О – «Отправление» зеленого цвета;

П – «Прием» желтого цвета;

КП – «Контроль перегона» белая и красная лампочки или двухцветная световая ячейка.

Свободность перегона контролируется горением белой лампочки, занятость – красной.

Провода управления зелёным огнем на предвходном светофоре ЗС и ОЗС, дополнительно используются для посылки на станцию извещения о занятости второго участка приближения.

Кроме основного поляризованного реле извещения 1НИП, включенного в отдельные провода схемы извещения, на станции устанавливаются еще два реле 1Н1ИП и 1Н2ИП, контролирующие соответственно первый и второй участки приближения.

Реле 1Н1ИП – медленнодействующее и является повторителем нейтрального контакта реле 1НИП.

Контакты повторителей этих реле участвуют в цепи питания контрольных лампочек, контакты реле 1Н1ИП и 1Н2ИП для включения звонка приближения и в схеме маршрутных реле, осуществляя полное замыкание маршрутов приема при занятии поездами первого участка приближения.

Включение в схему маршрутных реле приема непосредственно нейтрального контакта реле 1НИП вместо контакта медленнодействующего реле 1Н1ИП приводило бы к полному замыканию маршрутов при вступлении поезда на второй участок приближения, поэтому, что при изменении полярности тока в линейных проводах фронтовой контакт реле 1НИП размыкается примерно на 0,3 сек.

Реле 1Н2ИП имеет две обмотки, которые работают раздельно. Первая обмотка получает питание через фронтовой контакт и нормальное положение контакта поляризованного якоря реле 1НИП, что обеспечивает контроль второго участка приближения при условии свободности первого.

Фронтовой контакт реле 1НИП контролирует исправность схемы извещения в случае обрыва или замыкания известительных проводов.

Когда поезд находиться на первом участке приближения (второй участок полностью свободен), реле 1Н2ИП возбуждено, получая питание по второй обмотке через фронтовые контакты реле ИП и тыловые контакты реле Ж предвходной установки, и тыловые контакты станционного реле 1Н1ИП1. На станционном табло загорается белая лампочка свободности второго участка приближения Н2П.

При освобождении последней колесной парой поезда первого участка приближения, цепь питания второй обмотки реле 1Н2ИП разрывается тыловым контактом реле Ж. Якорь реле Н2ИП остаётся в притянутом положении до замыкания цепи питания реле по первой обмотке за счёт разряда конденсаторного блока на обмотку реле 1Н2ИП для того, чтобы не было кратковременного зажигания красной лампы второго участка приближения.

Аппаратура рельсовых цепей, примыкающих к станции, устанавливается на постах ЭЦ станции и размещается на стативах. Питание аппаратуры осуществляется от источника переменного тока 220 В частотой 50 Гц. Питание линейных и известительных цепей автоблокировки производится от блоков питания типа БПШ.

В схеме предвходного светофора осуществляется автоматическое переключение огней и кодирования: зелёного огня на жёлтый в случае выключения реле ЗС при обрыве цепи питания; жёлтого мигающего огня на жёлтый немигающий при повреждении в схеме реле М или КМ; кода З на код Ж при повреждении в схеме реле ЗС, М или КМ.

Режим мигания жёлтой лампы осуществляется в релейном шкафу предвходного светофора при включении реле М на этой установке.

Контроль приближения поезда за два блок-участка, осуществляют известительные реле приближения 1НИП и 1Н2ИП. Вступление поезда на второй участок приближения приводит к выключению реле ИП у светофора 1. Отпуская якорь, реле ИП меняет полярность тока в цепи питания реле 1НИП. Переключая поляризованный якорь, данное реле выключает реле 1Н2ИП, через контакты которого выключается белая и включается красная лампочка занятости второго участка приближения Н2П и вместе с ней «Звонок извещения приближения». Вступление поезда на первый участок приближения сопровождается выключением всех сигнальных реле и включением на светофоре 1 красного огня.

Размыкание контактов реле Ж в цепи 1НИП-1НОИП приводит к выключению реле 1НИП, а за ним реле 1Н1ИП. Отпуская якорь, реле 1Н1ИП выключает белую и включает красную лампочку занятости первого участка приближения Н1П и вместе с ней «Звонок извещения приближения».

Информация о свободности участков приближения к станции передаётся по известительным проводам ИН, ОИН.

При свободности двух блок-участков удаления от станции реле Нд2ИП и 2Н1ИП находятся под током и своими фронтовыми контактами подключают цепь питания лампочки на пульте-табло у дежурного по станции, которые сигнализируют о свободности обоих участков удаления.

В правильном направлении движения поездов, реле Нд2ИП и 2Н1ИП контролируют второй и первый участки удаления от станции соответственно. При вступлении поезда на первый участок удаления реле 2Н1ИП обесточивается и своим тыловым контактом включает красную лампочку на пульте-табло у дежурного по станции, которая сигнализирует о занятии первого участка удаления. Далее при проследовании поезда на второй участок удаления, реле Нд2ИП обесточивается и включает красную лампочку Ч2У на пульте-табло, что сигнализирует о занятии поезда второго участка удаления.

На рисунке 2.6 показана индикация на табло дежурного по станции

Рисунок 2.6 – Индикация извещения о приближении и удаления поезда

При приёме поезда на станцию кодирование первого участка приближения осуществляется отГК-КЭБ, разрешение на кодирование, которому поступает в зависимости от состояния контактов реле (показаниями входного сигнала):

НРУ – нечётное разрешающих указаний;

1НПН – путевое реле секции перекрытия;

НГМ1 – четное главное маршрутное;

НЗС – нечётное зеленого огня.

Изменение направления с чётного на нёчетное сопровождается возбуждением реле Н предвходной установки током обратной полярности, включением реле 2Н и выключением реле 1Н.

Рельсовая цепь первого участка переключается на кодирование от светофора 1. У входного светофора коды принимает приемник ПД-КЭБ от его выхода работает повторитель реле 2НОИ1.

При импульсной работе реле создаются цепи дешифрации кодов и включаются реле 2ЧЖ и 2ЧЗ. Фронтовыми контактами этих реле выбирается соответствующий огонь на выходном светофоре в маршруте отправления.

Одновременно фронтовыми контактами реле 2ЧЖ1 и 2ЧЗ включаются цепи известительных реле 1Н1ИП1 и 1Н2ИП.

С момента выхода поезда на первый участок удаления прекращается импульсная работа реле 2НОИ1 и дешифрирующих цепей, отчего выключаются реле 2ЧЖ, 2ЧЗ и вслед за ними реле 1Н1ИП1 и 1Н2ИП. На табло гаснут белые лампочки свободности первого и второго участков удаления и включается красная – занятости первого участка удаления Н1П.

Освобождение первого и занятость второго участка удаления характеризуется возобновлением импульсной работы реле 2НОИ1 от кода КЖ. По цепям дешифрации возбуждаются реле 2ЧЖ, затем реле 1Н1ИП1, реле 1Н2ИП остается без тока. На табло загорается белая лампочка свободности первого участка удаления Н1П и красная занятости второго участка удаления Н2П. После освобождения второго участка удаления реле 2НОИ1 работает от кода Ж. Через дешифрирующие цепи возбуждаются реле 2ЧЖ и 2ЧЗ. Фронтовым контактом реле 2ЧЗ включается реле 1Н2ИП и, переключая контакты, выключает красную и включает белую лампочку свободности второго участка удаления Н2П[10]

Схема увязки автоблокировки со станционными устройствами представлена в приложении Ж.

2.10 Кодирование рельсовых цепей в пути приема отправления станции Леньки

Кодирование в маршрутах приема и отправления рекомендуется осуществлять с питающего конца, при этом исключается потребность в установке дополнительных приборов рельсовой цепей.

Схема кодирования рельсовых цепей в маршруте приема и отправления представлена в приложениях И и К соответственно.

Для осуществления кодирования маршрутов приема и отправления используются групповые кодово – включающие реле (НКВ, ЧКВ, ЧОКВ, НОКВ) и индивидуальные кодово – включающие реле на каждую секцию, кодируемую с питающего конца.

Групповые кодово – включающие реле возбуждаются при открытии входного светофора для приема на главный путь или выходного светофора с главного пути при нахождении поезда на участке приближения.

Возбуждение группового кодово–включающего реле приема и отправления исключается при горении пригласительного сигнала на входном (выходном) светофоре, при занятом негабаритном участке, при разомкнутом маршруте. Исключается также возбуждение кодово–включающего реле в маршрутах отправления на специализированный по приему перегонный путь во время капитального ремонта другого пути.

Групповые кодово – включающие реле удерживаются под током при движении поезда по маршруту по цепи самоблокировки через тыловые контакты реле СП всех секций маршрута.

Групповые кодово–включающие реле не должно обесточиваться при потере контроля стрелок в маршруте.

Групповые кодово – включающие реле должны иметь замедление 3 сек для удержания под током при переключении фидеров питания, что осуществляется подключением параллельно обмотке реле конденсатора 1000 мкф.

Индивидуальные трансмиттерные реле стрелочных секций включаются при возбужденном групповом кодово – включающем реле с занятием соответствующей секции через тыловой контакт реле СП и выключается с занятием следующей по ходу секции.

Индивидуальные трансмиттерные реле приемо-отправочного пути включаются с занятием пути.

Кодирование стрелочных секций и главных приемо – отправочных путей в маршрутах приема осуществляется от двух трансмиттеров: КПТШ – 515 в режиме кодов «З» и «Ж» и КПТШ – 715 в режиме кода «КЖ». Такое построение схем кодирования рекомендуется, так как коды трансмиттера КПТШ – 515 менее продолжительны, чем коды КПТШ – 715, а поэтому за время прохождения поезда по участку пути локомотивные устройства получают большее количество кодов АЛСН.

Однако, для режима красно – желтого кода следует использовать трансмиттер КПТШ – 715, так как продолжительность его импульса составляет 30 миллисекунд, тогда как у КПТШ – 515 – 23 миллисекунды, что недостаточно для возбуждения путевого реле.

Кодирование кодом КЖ от КПТШ – 715 повышает надежность рельсовых цепей, не снижая устойчивого восприятия кодов АЛСН, так как в этом случае поезд приближается с пониженной скоростью к светофору с красным показанием.

Двухстороннее кодирование боковых путей осуществляется от двух специальных трансмиттеров: КПТШ – 715 (с питающего конца) и КПТШ – 515 (с релейного конца).

В цепи возбуждения реле СКВ участка пути должен быть включен контакт повторителя путевого реле, а в цепи питания рельсовой цепи контакт основного путевого реле. Это необходимо для восстановления рельсовой цепи при наложении и снятии шунта в установленном маршруте, а также при освобождении пути приема.

При кодировании в пути отправления, кодововключающее реле четного отправления ЧОКВ встает под ток при выполнении условий: выходной светофор ЧО2 открыт (реле ЧО2С под током), замкнута последняя секция маршрута отправления 7 СП (реле 7з обесточено), 9 стрелка находиться в плюсовом положении (реле 9 МК обесточено), свободность первого участка удаления от станции (реле ЧЖ обесточено), отправление происходит с главного пути (реле ЧО2ГМ под током), отсутствие пригласительного огня на выходном светофоре ЧО2 (реле ЧО2ПС без тока), поезд находиться на секции перед выходным светофором (релеЧО2П обесточено). Кодововключающее реле четного отправления своим фронтовым контактом включает реле 9 ЧСКВ, начинается предварительное кодирование 9 секции. При вступлении поезда на 9 секцию реле 9 СП обесточивается и своим тыловым контактом включает предварительное кодирование 7 секции. Также через тыловой контакт реле 9СП будет подаваться питание на реле ЧОКВ в обход зависимостям: ЧО2С, ЧО2ГМ ЧО2П. Так как при вступлении поезда на 9 секцию, закроется сигнал ЧО2, следовательно реле ЧО2С обесточится. Далее при проследовании поезда на участок 7, реле 7 СП обесточится и своим тыловым контактом выключит питание реле 9 ЧСКВ., и питание секции 9 прекратится.

При отправлении поезда с бокового пути под ток встанет вспомогательное кодововключающее реле четного отправления ЧВОКВ, при условии, что стрелка 9 будет находиться в минусовом положении (реле 9 МК под током) и светофор ЧО будет открыт реле (ЧОС под током).

Подача кодов в рельсовую цепь осуществляется через ПОБС-3МП, также проверяется состояние реле ЧОИ и для каждой рельсовой цепи индивидуального кодововключающего реле, для рельсовой цепи 9 будет проверяться состояние реле 9 ЧСКВ, а для 7 соответственно состояние 7 ЧСКВ.

2.11 Совершенствование систем защиты железнодорожной автоматики от грозовых и коммутационных перенапряжений

В связи с применением мик­ропроцессорных систем в железнодорожной автоматике уже­сточились требования к ограни­чению уровня помех, воздействующих на их электронные компоненты. Кроме того, особое значение стали прида­вать вопросу сохранения инфор­мационной способности каналов.

Сейчас разработаны эффективные и надежные комплексы защиты, обладающие способностью снижать уровень высоковольтных помех до единиц вольт. Это достигается за счет приме­нения сложных схемотехничес­ких решений, сопровождающих­ся аппаратной избыточностью и излишней эффективностью в от­ношении отдельных защищаемых объектов.

При испытаниях этих комплек­сов выяснилось, что возможны искажения полезного сигнала при нарушении или неисправности элементов схемы защиты. В ре­зультате не соблюдаются осно­вополагающие требования к уст­ройствам ЖАТ — по надежности и безопасности.

Существующие системы безо­пасности, особенно в части пе­редачи информационных сигна­лов на локомотив, построены на, сочетании нескольких сигналов (АЛСН, АЛС-ЕН) с различными кодовыми признаками и часто­тами. Эти сигналы чувствительны к различным параметрам основ­ного тракта и должны быть мак­симально защищены от помех.

Включение комплексов защи­ты в подобные тракты вносит допустимое затухание сигнала, но в отдельных ситуациях существу­ет вероятность его искажения.

Из этого можно сделать вы­вод, что защитные устройства должны вызывать минимальное затухание полезного сигнала, ис­ключать возможность искажения информационного сигнала, а так­же эффективно снижать уровень помех до величины, достаточной для сохранения работоспособ­ности конкретных электронных устройств.

При повреждении или неисп­равности собственных элементов защитное устройство должно пе­реходить в нерабочее состояние или приводить защищаемую цепь в состояние защитного отказа. Кроме того, защитные устрой­ства должны быть просты и тех­нологичны в изготовлении и экс­плуатации, а также иметь достаточно низкую стоимость. Немаловажное значение имеет их совместимость с различными си­стемами ЖАТ и удобство в час­ти оперативной диагностики.

Специалистами ВНИИАСа раз­работана универсальная систе­ма грозозащиты, отвечающая всем этим требованиям. Она по­строена по трехкаскадному прин­ципу с последовательным вклю­чением каскадов по мере нарастания фронта помехи в мик ­ росекундном диапазоне рисунок 2.7, ипостепенном (каскадном) сни­женииуровня высоковольтной помехи. При возникновении им­пульсных помех наносекундного диапазона основную роль в шун­тировании сигнала помехи игра­ют индуктивности и конденсато­ры.

Схема одной из таких систем — каскадного защитного устрой­ства КЗУ-РШ — представлена в приложении Л.

Особенность первого каска­да заключается в гальваничес­ком разделении газонаполнен­ных разрядников FV1, FV2, подключенных к отдельной об­мотке трансформатора. Этим достигается обязательное тре­бование по исключению возмож­ности появления сообщения ли­нейных проводов РЦ с землей при нарушении изоляции разряд­ника. Трансформатор изготов­лен с учетом затухания полез­ного сигнала, имеет специальную конструкцию, предотвращаю­щую рассеивание энергии и кон­центрирующую ее на разряд­никах.

Конденсаторы всех трех кас­кадов начинают работать одно­временно, что усиливает ток в индуктивности, создавая падение напряжения на ограничительных резисторах в начале фазы.

Рисунок 2.7 – Каскадное снижение уровня высоковольтной помехи.

После заряда конденсаторов и срабатывания варистора пер­вого каскада срабатывает варистор второго каскада. В результате увеличивается ток через индуктивность и падает напря­жение на ограничительных рези­сторах. Суммарная величина емкости конденсаторов подби­рается по определённой методи­ке ВНИИАС

Симметричный ограничитель напряжения VD третьего каскада обеспечивает снижение напряже­ния до 20 В и пропускает за 18 мс, импульс тока до 160 А.

При испытаниях каскадной за­щиты с помощью импульсных ге­нераторов типа ИГН4,1м, ИГМ4,1 и ИГМ8,1 при максимальных ре­жимах импульсных помех оста­точное напряжение на эквива­ленте нагрузки, представляющем из себя сопротивление с соот­ветствующими характеристиками, составляло 20 В. Выходной па­раметр ограничителя 20 В выб­ран с учетом наличия внутрен­ней защиты приемника РЦ, на котором установлен ограничитель с параметром 12 В.

По каналу генератора на вы­ходе каскада защиты устанавли­вается ограничитель напряжения с учетом того, что полезный сиг­нал, исходящий от фильтра, по амплитуде может достигать 190 В. В этой цепи на клеммах генератора дополнительно уста­навливается ограничитель 15 В.

Эта система защиты сочетает в себе возможность ограниче­ния воздействий широкого спек­тра грозовых и коммутационных перенапряжений на микроэлект­ронные компоненты, а также ори­гинальность схемных решении с использованием доступной схе­мотехники.

На основании исследований и анализа путей проникновения высоковольтных перенапряжений в аппаратуру устройств СЦБ были определены способы построения защиты.При этом применялись последние разработки, в тог числе защита по информационным каналам (КЗУ-РШ), защита по цепи питания (ЗФ-220) и другие. Которые адаптировались для устройств числовой кодовой автоблокировки, переездной сигнализации, диспетчерской централизации диспетчерского контроля.

Испытания этих устройств, проведенные на эксперименталь­ном кольце ВНИИЖТа, позволи­ли дать дополнительные реко­мендации по эксплуатации напольного оборудования и ап­паратуры ЖАТ в части защиты от перенапряжений.

Исследования элект­ромагнитных процессов подтвердили необходи­мость построения защи­ты по многокаскадному принципу с использова­нием диссипативных эле­ментов для искусствен­ного гашения энергии высоковольтной помехи. Поэтому были разрабо­таны принципиально но­вые технологии постро­ения грозозащиты применительно к усло­виям железных дорог.

Элементы схемы КЗУ-РШ обеспечивают подав­ление помех как со сто­роны схемы кодирования рельсовых цепей, так и со стороны рельсовой линии. Устройство подключает­ся ко вторичной обмотке путевого трансформатора двумя ли­нейными проводами (см. приложение).

КЗУ-РШ построено как единое устройство, укомплектованное тремя модулями защиты и уста­навливаемое на задней двери релейного шкафа.

Приосновном варианте построения предусматриваются три модуля защиты: МЗ-ПП на канале прием­ник—приемник, МЗ-ГП — на канале генератора и МЗ-ГПП — на канале генератор—приемник.

Каскадная защита КЗУ-РШ предусматривает размещение дополнительных модулей инди­кации (МЗ-И) и защиты по пита­нию, которые в /настоящее время разрабатываются специа­листами ВНИИАС.

В КЗУ-РШ предусмотрена коммутация каналов (т. е. вклю­чение и выключение модулей) путем перестановки дужек на коммутационном поле. При вык­люченном положении модулей и соответствующей расстановке дужек восстанавливается штат­ная схема РЦ.

Коммутационное поле состо­ит из восьми вертикально рас­положенных панелей типа ПК-8-69 на выходе и трех горизон­тально расположенных на входе КЗУ-РШ. Каждая панель рассчи­тана на восемь дужек, с помо­щью которых можно включать все или некоторые модули. Вы­воды 5—6 и 7—8 модулей ис­пользуются для подключения схе­мы кодирования в зависимости от конкретного исполнения про­екта СЦБ.

Жгуты монтажа подключения к устройствам СЦБ разделены по входу и выходу. Входной жгут, подключаемый к кабелю РЦ, расположен внизу монтажной рамы. Этим обеспечивается за­щита от наведения помех на вы­ходные цепи модулей КЗУ-РШ. Жгуты и провода промаркиро­ваны и имеют длину, необходи­мую для размещения в релей­ном шкафу.

Резистор R₃1 ком­пенсируют активное внутреннее сопротивление модулей защиты при их отключении, в результате отпадает необходимость допол­нительной регулировки парамет­ров РЦ.

Устройства чистовой кодо­вой автоблокировки считаются наиболее устойчивыми к воздей­ствиям высоковольтных помех со стороны рельсовой линии. Однако в 2003 г. по сети дорог было выявлено бо­лее 30 случаев повреждений от воздействия грозовых перенап­ряжений. Анализ показал, что в восьми из них отказы аппарату­ры произошли из-за воздействия грозовых разрядов со стороны рельсовой линии и в шестнадца­ти — из-за нарушения энерго­снабжения.

Эксплуатационные испытания в 2003 г. каскадной грозозащи­ты КЗУ-РШ на девяти сигналь­ных точках Октябрьской дороги показали ее высокие демпфиру­ющие способности. Сейчас при­нято решение о расширении ис­пытаний и оборудовании ими еще 512 сигнальных точек. Разрабо­танная во ВНИИАС методика вы­бора параметров КЗУ-РШ при­менительно к различным технологиям построения ЖАТ показывает универсальность предложенного способа постро­ения грозозащиты [11].

2.12 Проектирование переезда на 124 км перегона Леньки-Гелевка

Наиболее опасными участками для движения железнодорожного, автомобильного и других видов наземного транспорта являются места пересечения в одном уровне железнодорожных и другого вида путей. В этих местах устанавливаются переезды.

В этой связи переездом принято считать место пересечения железнодорожных путей в одном уровне автомобильными и трамвайными путями. Учитывая то, что перевозочный процесс, реализуемый железнодорожным транспортом, является ответственным технологическим процессом, все переезды оборудуются ограждающими устройствами переездной сигнализации (ПС) для своевременной остановки движения автомобильного и трамвайного транспорта, а в аварийных случаях и железнодорожного.

Уровень автоматизации ограждающих устройств зависит от интенсивности движения всех видов транспорта по переезду, характеристик не железнодорожного транспорта и количества пересекаемых путей на станциях. Поэтому на переездах применяются следующие виды ограждающих устройств:

- автоматическая светофорная сигнализация (АСС);

автоматическая светофорная сигнализация с автоматическими шлаг-

баумами (АШ) и устройствами заграждения железнодорожных переез-

дов (УЗП);

- автоматическая оповестительная сигнализация (АОС) с неавтомати-

ческими шлагбаумами (НАШ-1);

- заградительная светофорная сигнализация (ЗСС);

- электроприводные и механизированные шлагбаумы (ЭШ, МШ) неав-

томатического действия;

- предупреждающие знаки.

АСС – одна из подсистем ПС, которая посредством специальных переездных светофоров регулирует проезд транспортных средств через переезд. Переездные светофоры включаются и выключаются автоматически: включаются при приближении поезда на расстояние, обеспечивающее заблаговременное освобождение переезда транспортными средствами, а выключаются при фактическом освобождении поездом переезда.

АСС может эксплуатироваться при обслуживании переезда дежурным работником или без обслуживания.

Переездные светофоры двумя попеременно мигающими красными огнями передают приказ остановки перед переездом водителям транспортных средств.

При отсутствии обслуживания переезда дежурным работником разрешение на движение транспортных средств по переезду вступает в силу только тогда, когда на переездном светофоре в дополнение к погашенным красным огням загорается лунно-белый мигающий огонь.

Показание переездных светофоров красными мигающими огнями дополняется акустическими сигналами.

Для перекрытия проезжей части автомобильной дороги и прекращения движения транспортных средств через переезд при наличии его обслуживания дополнительно к АСС устанавливаются шлагбаумы, которые являются дублирующим устройством, ограждающим переезд от несанкционированного проезда транспортных средств. Шлагбаум состоит из заградительного бруса (ЗБ) и привода. В зависимости от способа управления брусьями шлагбаумы подразделяются на следующие типы:

- АШ – перевод ЗБ в закрытое (горизонтальное) или в открытое (верти-

кальное) положение осуществляется автоматически;

полуавтоматические шлагбаумы (ПАШ-1) – перевод ЗБ в закрытое по-

ложение осуществляется автоматически или дежурным по станции, а в

открытое – дежурным работником;

- ЭШ – перевод ЗБ в закрытое или открытое положение осуществляется

дежурным работником:

- МШ – перевод ЗБ в закрытое или открытое положение осуществляет

дежурный работник посредством механического привода;

- горизонтально-поворотные (запасные) шлагбаумы (ЗШ) – ЗБ имеют

два положения: перпендикулярное (закрытое) и параллельное (откры-

тое) относительно проезжей части автомобильной дороги.

На обслуживаемых переездах с интенсивным движением дополнительно кАСС и АШ может быть установлено УЗП – устройство, создающее механическое препятствие въезду транспортных средств на закрытый для движения переезд при приближении к нему поезда.

Согласно [12] автоматическая ПС должна начинать подачу сигнала остановки в сторону автомобильной дороги, а ЗБ АШ принимать закрытое положение за время, необходимое для заблаговременного освобождения железнодорожного переезда транспортными средствами до подхода поезда.

Шлагбаумы размещают на обочине автомобильной дороги с правой стороны по ходу движения транспорта. Высота подвеса опущенного ЗБ составляет 1-1,25 м от поверхности дороги. Расстояние от головки крайнего рельса до ЗБ составляет: для МШ больше или равно 8,5 м; для АШ, НАШ и ЭШ больше или равно 6, 8 и 10 (при длине ЗБ 4, 6 и 8 м соответственно). Для повышения уровня безопасности движения по переезду дополнительно устанавливают шлагбаумы ручного действия.

Шлагбаумы МШ должны перекрывать всю проезжую часть дороги, а АШ, НАШ и ЭШ – не менее половины проезжей части.

Нормальное положение АШ открытое, а НАШ-1, ЭШ и МШ – закрытое (открываются только для пропуска транспортных средств при отсутствии поезда на участке приближения к переезду).