Реализация функциональной структуры

В соответствии с основными задачами, решаемыми ЭЦ (перевод стрелок, открытие светофоров, достижение взаимного замыкания между стрелками и светофорами, снятие замыканий после использования маршрута или его отмены), во всех видах релейных централизаций предусматриваются следующие основные цепи (схемы) в функциональной структуре:

управления электроприводами и контроля положения стрелок;

управления светофорами и контроля их состояния;

замыкающих реле З;

маршрутных реле М.

В общем виде схема управления стрелочным электроприводом и контроля положения стрелки содержит три цепи: управляющую, рабочую и контрольную (рис. 2.1).

Управляющая цепь предназначена для включения пускового реле ПС. Воздействие Хз (см. рис. 1.1) на него осуществляется нажатием стрелочной кнопки «Стр. кн.». Контактом реле ПС включается рабочий канал (подается управляющее воздействие U), в котором приемником слу­жит стрелочный электродвигатель ЭД (объект управления ОУ). Автоматическим переключате­­лем при­­вода АП коммутиру-

Рис. 2.1. Общий вид схемы управления стрелочным электроприводом и контроля положения стрелки

ется цепь контрольного реле К. Чтобы исключить пе­ре­­вод стрелки под составом, в управляющую цепь вводится фронтовой кон­такт путевого реле стрелочной рельсовой цепи СП, а в заданном маршруте – со­от­ветствующий элемент зависимости. Им мог бы быть тыловой контакт сиг­­нального реле С. При открытом светофоре сигнальное реле, встав под ток, ис­­клю­чило бы управление стрелкой. Однако такое решение имеет су­щест­венный недостаток: при всту­плении поезда головой на маршрут и авто­матическом обесточивании реле С может произойти преждевременное раз­блокирование управляющей цепи. Поэтому в управляющую цепь вместо ты­лового контакта реле С вводится фронтовой контакт замыкающего реле З, учитывающего указанную ситуацию. Контакты СП, С, З отражают состояние соответствующих реле (сигналов Х_к) и определяют алгоритм работы реле ПС – устройства управления УУ.

При разработке конкретной схемы управления стрелочным электро­при­во­дом ее общий вид претерпевает значительные изменения, вызванные спе­ци­фическими требованиями к каждой ее составляющей, территориальным рас­­положением приборов, защитой от опасных отказов, технико-эко­но­ми­чес­кой эффективностью. Так, включение рабочей цепи требует двух ак­тив­ных по­зиций пускового прибора (для перевода стрелки в «плюс» и в «ми­нус»). Сле­довательно, необходимо применить две стрелочные кнопки, при­во­дя­щие в действие или два управляющих реле нейтрального типа (ПУ, МУ), или од­но комбинированное (КПС). Поскольку стрелку нужно контро­ли­ро­вать в трех положениях: плюсовом, минусовом и неопределенном (взрез стрелки, пе­ре­ме­щение остряков, неисправность приборов контроля и т. п.), то в конт­роль­ной цепи следует применить или два нейтральных реле (ПК, МК), или одно комбинированное (К).

В настоящее время на железных дорогах России широкое рас­про­стра­не­ние получили двухпроводная схема управления стрелочным электро­при­во­дом постоянного тока – (на крупных станциях) и четырехпроводная – (на ма­лых). При новом проектировании рекомендуется применять пятипро­вод­­ную схему управления электроприводом переменного тока, имеющую лучшие технико-экономические показатели.

Схема управления станционными светофорами в общем виде имеет двух

каскадное построение (рис. 2.2). Первый каскад представляет собой цепь вклю-

чения сигнального реле С, а второй – цепи включения светофорных
ламп.

Рис. 2.2. Общий вид схемы управления светофором

Сигнальная цепь строится путем последовательного соединения между со­бой обмотки реле С и контактов реле, обеспечивающих необходимые зави­си­мости (надлежащее положение стрелок – ПК, МК; свободность путевых участков – СП, П; отсутствие враждебных маршрутов – З_вр). Управление цепью (Х_з) обеспечивается трехпозиционной сигнальной кнопкой СК. После ее отпускания при открытии светофора образуется цепь самоблокировки сигнального реле, в которой проверяется замыкание стрелок, входящих в маршрут ( ), и действительное открытие светофора на разрешающий огонь (РУ). Тыловым контактом реле С выключается запрещающий огонь на светофоре, а фронтовым – включается разрешающий. Совокупность контактов реле, обеспечивающих зависимости, составляют контрольные сигналы Х_к.

В случае невозможности нормального функционирования сигнальной цепи для входных светофоров и для выходных с главных путей двухпутных участ­ков предусматривается так называемый пригласительный режим. Де­жур­ный по станции, убедившись в правильности задания маршрута и сделав соответствующую запись в настольном журнале, нажимает и удерживает пригласительную кнопку ПСК. При этом срабатывает реле ПС, включающее на светофоре лунно-белый мигающий огонь. Проследование пригласительного огня разрешается со скоростью не более 20 км/ч с готовностью остановиться в любой момент, если возникнут обстоятельства, угрожающие безопасности движения. Нормальное использование сигнальной цепи при этом исклю­чается введением в нее тылового контакта реле ПС.

Контроль горения и исправности светофорных ламп осуществляется с помощью огневых реле О, ЛБО и др. Реле О имеет на посту ЭЦ повторитель – разрешающее указательное реле РУ, которое встает под ток в случае открытия светофора. Пример решения задач по наложению и снятию маршрутных замыканий представлен на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Схема наложения и снятия маршрутных замыканий

При проектировании станционных устройств автоматики и теле­ме­ха­ники схемы сигнальных реле и включения ламп светофоров разрабатыва­ют­ся в соответствии с конкретными условиями эксплуатации с учетом реализации полного набора зависимостей, мест расположения аппаратуры, применения мероприятий по защите от опасных отказов.

В нормальном состоянии сигнальное реле выключено, а замы­ка­ю­щее и маршрутное находятся под током. При открытии светофора реле З и М обес­то­чиваются, управление стрелкой исключается. В случае фактическо­го проследования поезда по маршруту, что фиксируется схемным узлом ФПП, маршрутное, а за ним замыкающее реле включаются, управление стрел­кой восстанавливается. Схемное решение по образцу рис. 2.3 не допускает снятия замыканий при отмене маршрута . В этом случае обесточивание сигнального реле не ведет к включению марш­рут­ного, так как ранее узел ФПП был переведен в режим ожидания дви­же­ния. Отсюда возникает задача корректировки схемы, которая связывается с со­сто­янием предмаршрутного участка – т. е. участка перед светофором. С этой целью в схеме реле М параллельно тыловому контакту реле С включается фрон­товой контакт реле известителя приближения ИП (на рис. 2.3 дополнение по­ка­зано штрихпунктирной линией). Если светофор открыт (С), а пред­марш­рут­ный участок свободен (ИП), то осуществляется предварительное замы­ка­ние маршрута . В этом случае простым перекрытием светофора марш­рут можно разобрать (З). Если сигнал открыт (С), а предмаршрутный учас­ток занят , то наступает полное замыкание . Теперь прину­ди­тель­ным перекрытием сигнала маршрутное и замыкающее реле не вклю­чить, что гарантирует остановку поезда при проезде светофора на замкнутых стрелках. Поставленная задача может быть решена другим путем: при задании маршрута обеспечивается его окончательное замыкание, а при отмене – включается реле М и З с выдержкой времени (короткой или долгой) в зависимости от состояния предмаршрутного участка.

При построении схем замыкающих и маршрутных реле очень важной за­­дачей является раскрытие той их части, которая фиксирует действительное про­­следование поезда по маршруту. За основу берется состояние путевых ре­ле рельсовых цепей, расположенных на трассе маршрута. При этом узел ФПП должен своевременно регистрировать события по движению поезда, ус­той­­чиво работать при следовании состава расчетной длины и с расчетной ско­­­ростью, исключать срабатывания реле М и З при случайных и по­сто­­­рон­них воздействиях (повреждение рельсовых цепей и последующее вос­становление их работы, кратковременное исчезновение поездного шунта, пе­ре­рыв в питании устройств ЭЦ и т. п.). Для выполнения указанных задач в сов­­ременных системах ЭЦ предусматривается два маршрутных реле на опре­де­­ленный род маршрута или на каждый путевой изолированный участок в гор­ловине станции. Их схемное построение отражает логическую по­сле­довательность событий по движению поезда, связанных с занятием рельсовых цепей.

Если по каким-либо причинам узел ФПП не сработал (чаще всего это связано с повреждением рельсовых цепей), то размыкание маршрута осу­щест­вляется искусственным путем. Для этого на аппаратах управления пред­ус­матриваются кнопки искусственного размыкания, нажатие которых ведет к вклю­чению реле искусственного размыкания РИ. Для исключения перевода стре­лок перед движущимся поездом в окончательно замкнутом маршруте и при по­пытке разомкнуть его искусственно размыкание сопровождается вы­держ­кой времени в три минуты, что считается достаточным для того, чтобы светофор занял за­граж­дающее положение, а поезд в результате экстренного торможения оста­но­вился в пределах замкнутого маршрута. В настоящее время для получения выдержки времени применяются общий для всех маршрутов стаби­ли­трон­ный блок и групповая кнопка его включения.