Объекты управления и контроля в

ОБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ В

Железнодорожных СИСТЕМАХ

Автоматики и телемеханики

В настоящее время в области оперативного управления движением поездов автоматическому управлению и контролю подлежат следующие объекты:

– стрелочные переводы

– сигнальные приборы

– путевые участки

– разъединители ВВЛ АБ

– переключатели рода тока в контактной сети

– вагонные замедлители

– горочный локомотив

– буксовый узел подвижного состава

– тормозные упоры на станционных путях

– устройства контроля схода подвижного состава.

Устройство стрелочных переводов и их классификация.

Стрелочные переводы (рис. 1.1) предназначаются для перемещения подвижного состава с одного пути на другой.

Рис. 1.1. Схема стрелочного перевода

Основными конструктивными элементами стрелочного перевода являются следующие:

1 – рамные рельсы;

2 – остряки;

3 – межостряковая тяга;

4 – переходные кривые;

5 – контррельсы;

6 – усовики;

7 – сердечник.

Крайнее положение остряков стрелки, ведущее по прямому пути, называется плюсовым (+). Оно принимается за нормальное. Положение остряков, ведущее на боковой путь, называется минусовым (–).

При противошёрстном движении прижатый остряк должен плотно прилегать к рамному рельсу, иначе может произойти отжатие остряка гребнем бандажа колёсной пары, что приведёт к сходу подвижной единицы. При пошёрстном движении и неустановленной стрелке может произойти её взрез, т.е. принудительный перевод колёсной парой подвижного состава. Таким образом, после каждого перевода остряки стрелки должны быть механически заперты, а движение осуществляется только по разрешающему показанию сигнала.

Стрелочные переводы классифицируются по маркам крестовины. Мар­ка крестовины (М) есть тангенс угла сходящихся на стрелке пу­тей. Согласно ПТЭ на главных путях и приёмоотправочных пасса­жир­­­ских М = 1/11, грузовых М = 1/9. На сортировочных горках при­ме­­­няются симметричные переводы с М = 1/6. При скоростном дви­же­нии поездов (120 – 160 км/час) на главных путях укладывают стрелки с М = 1/18 и 1/22. Кроме обычных одиночных стрелочных переводов для съезда с одного параллельного пути на другой применяют спарен­ные стрелки (съезды), иногда – глухое пересечение двух съездов (рис. 1.2).

а б

Рис. 1.2. Виды стрелочных переводов:

а – съезд; б – глухое пересечение двух съездов.

Основные требования по содержанию стрелочных переводов заключаются в следующем. Согласно ПТЭ зазор между прижатым остряком и рамным рельсом должен быть менее 4мм, а отжатый остряк отведён от рамного рельса на расстояние не менее 125мм. В этом положении стрелка должна быть надёжно механически заперта, для чего применяют висячие замки со скобами, замки системы инже­нера Мелентьева, приводозамыкатели МЦ, ЭЦ. Не допускается держать в пути стрелочный перевод, если он имеет такие неисправности, как:

– разъединение остряков;

– выкрашивание остряков 200мм на главных и 300мм на боковых путях;

– вертикальный износ рамных рельсов Р50 на 8, 10, 12мм соответственно на главных, боковых и прочих путях;

– понижение остряка против рамного рельса на 2мм и более;

– излом остряка, рамного рельса, крестовины, сердечника, усовика;

– разрыв хотя бы одного контррельсового болта.

Сигналы

Путевые участки и способы их контроля

Средства контроля

Путевые участки являются только объектами контроля, поскольку для обеспечения безопасности движения необходимой является информация о свободности их от подвижного состава. Она может быть получена с помощью путевых датчиков, которые подразделяются на датчики точечного типа и электрические рельсовые цепи.

К путевым датчикам предъявляются довольно жёсткие требования: безотказная работа в неблагоприятных путевых условиях (широкий диапазон температур, относительной влажности воздуха, динамических нагрузок и т.д.), устойчивая работа при любых скоростях движения и длинах подвижного состава, простота монтажа и обслуживания.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ

АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Путевая блокировка представляет собой систему устройств (рис. 3.1), обеспечивающих такую организацию движения, при кото­рой занятие поездами отдельных отрезков пути регулируется посто­ян­ными сигналами.

Все системы подразделяются на перегонные, инфор­ма­ци­он­ные и станционные. Каждая из систем подразделяется в свою очередь на ряд подсистем, обеспечивающих безопасное движение поездов. Ниже будут рассмотрены функциональные особенности каждой из рассматриваемых подсистем

Правом на занятие поездом отрезка пути служит открытое (разрешающее) состояние сигнала. После занятия поездом отрезок пути блокируется, т.е. ограждается постоянным сигналом, принимающим в этом случае закрытое (запрещающее) состояние. Все попутные сигналы находятся в строгой зависимости друг от друга. В целом действие таких устройств может осуществляться с участием человека (ПАБ) или без него (АБ).

Рис. 3.1. Системы автоблокировки

Полуавтоматическая блокировка (ПАБ): светофоры открывает дежурный по станции (ДСП), перекрываются они автоматически в результате воздействия поезда на педаль (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Схема полуавтоматической блокировки:

Б/П – блок-пост; Л.С. – линия связи;

Вых. – выходной свето­фор станции А (ст. А);

Вх. – входной светофор станции Б (ст. Б)

Автоматическая блокировка (АБ): светофоры открываются и перекрываются автоматически (рис. 3.3) по мере прохождения блок-участков.

Авторегулировка – это комплекс средств автоматического управления движением поездов на перегоне. Она включает в себя следующие системы:

1. Автодиспетчер (АД) – средства оперативной разработки графика и порядка движения.

2. Автомашинист (АМ) – средства автоматической регулировки скорости в соответствии с графиком.

3. Сигнальная авторегулировка (САР) – средства оста­нов­ки поезда при сближении с препятствием. В САР как сос­тав­ная часть входят устройства автоматической локо­мо­тивной сиг­на­ли­за­ции АЛС (рис. 3.4). Они передают информацию о по­ка­зании впе­ре­ди стоящего светофора и свя­за­ны с тормозными уст­ройствами по­ез­да посредством при­бо­ров контроля бди­тельности. При сле­до­ва­нии на более запре­ща­ющий сигнал и не­снижении скорости маши­ни­стом происходит при­ну­ди­тельная остановка поезда. В зави­си­мо­сти от характера пере­дачи информации на локомотив различают АЛСТ и АЛСН. Для контроля выдерживания заданной ско­ро­сти дви­жения на участках, оборудованных трех- или че­ты­рех­значной авто­­бло­ки­ровкой, полуавтоматической блоки­ров­кой, цен­тра­ли­зо­ванной автоблокировкой, а также с систе­ма­ми АЛС при­ме­ня­ют­ся системы автоматического управ­ле­ния тор­мо­же­ни­ем по­ез­дов типа САУТ.

Рис. 3.3. Схема автоматической блокировки:

Б/У – блок-участки; Л.С. – линии связи; Пр. – проходные све­то­форы;

Вых. – выходной светофор станции А (ст. А);

Вх. – вход­ной светофор станции Б (ст. Б).

Рис. 3.4. Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС)

К автоматическим вспомогательным устройствам отно­сят­ся:

1. Устройства ограждения на переездах, включающие в себя мигающую предупредительную светофорную сигнализацию (С1 и С2), автошлагбаум и заградительные светофоры З1 и З2 (рис. 3.5). Светофоры С1 и С2 при приближении поезда к переезду запрещают движение автогужевому транспорту. Светофоры З1 и З2 запрещают движение поездам при возникновении аварийной ситуации на переезде.

Рис. 3.5. Устройства ограждения на переездах

2. Диспетчерский контроль (ДК) – комплекс устройств, позволяющих диспетчеру в каждый момент времени знать местонахождение поездов и положение входных и выходных светофоров на промежуточных станциях. С этой целью центральный пост (рис. 3.6) двумя проводами связан со всеми линейными объектами, подключение которых для контроля их состояния производится или последовательно во времени (распределительная селекция), или параллельно (частотная селекция).

Рис. 3.6. Диспетчерский контроль

3. Нецентрализованные системы станционных устройств А и Т представляют собой такой комплекс, в котором управ­ление и контроль станционными объектами рассре­доточен в пределах станции (рис. 3.7). Ярким приме­ром тому являются ключевые зависимости стрелок и сигна­лов. Процесс управления здесь построен так:

1 – ДСП даёт указание стрелочнику на приготовление маршрута;

2 – стрелочник переводит стрелки и запирает их в маршруте ключами;

3 – ДСП открывает светофор на разрешающий огонь;

4 – стрелочник докладывает ДСП о положении стрелок;

5 – ДСП контролирует открытое положение светофора.

Рис. 3.7. Нецентрализованное управление стрелками и сигналами

4. Централизованное управление стрелками и сигналами характеризуется сосредоточением органов управления, контроля и взаимного замыкания между стрелками и сигналами в одном месте (на посту централизации).

5. При местной централизации (МЦ) рычаг управления стрелкой или семафором связывается со стрелочным или сигнальным приводом посредством гибкой проволочной тяги. Для перевода стрелки или открытия сигнала используется мускульная энергия человека. Взаимное замыкание между стрелками и сигналами достигается механическим путём с помощью т.н. централизатора.

6. При электрической централизации (ЭЦ) перевод стрелочной рукоятки (нажатие стрелочной кнопки) ведёт к включению электродвигателя стрелочного привода, т.е. к использованию для перевода стрелки электрической энергии. Нажатие сигнальной кнопки приводит к возбуждению сигнального реле (при условии правильно приготовленного маршрута), с помощью которого коммутируются цепи светофорных ламп.

7. Диспетчерская централизация (ДЦ) представляет собой совокупность устройств управления стрелками и сигналами промежуточных станций в пределах диспетчерского участка. ДЦ – это кодовая система централизации, в которой все станции с центральным пунктом связаны парой проводов.

8. Горочные системы представляют собой комплекс, обеспечивающий автоматический роспуск и торможение скатывающихся отцепов. Объектами управления на горках являются: стрелки, горочный светофор, вагонные замедлители, горочный локомотив. В горочный комплекс входят:

ГАЦ – система автоматического перевода стрелок по маршруту следования отцепов;

АРС – система автоматического регулирования скоро­сти скатывания отцепов (управления вагонными замед­ли­те­лями);

АЗСР – система автоматического задания скорости рос­пус­ка составов (управление огнями горочного свето­фора);

ТГЛ – система телеуправления горочным локомотивом (т.е. реализация приказов системы АЗСР).

И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Технико-экономическая эффективность устройств опре­деляется комплексом показателей, главными из которых являются:

1. Пропускная способность перегонов и станций, т.е. ко­ли­чес­тво пар поездов N_max, которое может быть пропущено по участку. Так при наличии на однопутном участке ПАБ N_max = 30 пар. Внед­ре­ние же АБ повышает пропускную способность участка на 25 – 30%, а ДЦ – почти в 2 раза. Пропускная способность горловины стан­ций, оборудованных устройствами ЭЦ, увели­чи­ва­ется на 50 – 70% по сравнению с ключевыми зависи­мо­­стя­ми. Здесь про­пускная спо­соб­ность самым тесным образом связана с вре­менем при­го­тов­ле­ния маршрута. Так при ключевых зависимо­стях сред­нее время при­го­товления маршрута составляет 5 мин., при МЦ – 1мин., релейной цен­т­рализации с раздельным управлением стрел­ками – 0,5 мин., а с мар­шрутным управлением – 5 сек. Внед­рение устройств авто­ма­ти­ки на горке увеличивает её перера­батывающую способность с 500-600 до 5000 вагонов в сутки.

2. Численность обслуживающего штата. Так, переход с ПАБ на АБ ведёт к ликвидации промежуточных постов и соответ­ству­ющего дежурного штата движенцев. Переход на ЭЦ с клю­че­вых зависимостей позволяет сократить штат на 30 – 50 человек на каж­дые 100 централизованных стрелок. Внедрение ГАЦ, АРС, АЗСР не только облегчает труд, но и ликвидирует такие опасные про­­фес­сии, как стрелочник, башмачник, списчик вагонов, рас­цеп­щик.

3. Срок окупаемости. При ЭЦ он составляет не более 5 лет.

Увеличение пропускной способности перегонов и станций ве­дёт к увеличению участковой скорости, а это, в свою очередь, со­кра­щает парк подвижного состава, уменьшает расходы на его со­дер­жание и ремонт. Своевременная доставка грузов обеспечивает рит­мичную работу предприятий и исключает нарушение произ­водственного процесса.

ОБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ В

Железнодорожных СИСТЕМАХ

Автоматики и телемеханики

В настоящее время в области оперативного управления движением поездов автоматическому управлению и контролю подлежат следующие объекты:

– стрелочные переводы

– сигнальные приборы

– путевые участки

– разъединители ВВЛ АБ

– переключатели рода тока в контактной сети

– вагонные замедлители

– горочный локомотив

– буксовый узел подвижного состава

– тормозные упоры на станционных путях

– устройства контроля схода подвижного состава.