Трехзначная автоблокировка переменного тока 25 и 50 гц на двухпутных участках с двухсторонним движением поездов по каждому пути

ЛЕКЦИЯ

План лекции:

1. Общая характеристика состав, принцип действия

2. Техническая документация типового проекта.

3. Принцип действия назначение дешифраторной ячейки, схема управления огнями светофора.

4.Цепи формирования кодовых сигналов при установленном направлении движения.

5. Работа системы АБ при организации движения поездов в неустановленном направлении движения.

1. Общая характеристика, принцип действия

В настоящее время значительная часть участков железных дорог с автономной и электрической тягой постоянного или переменного тока оборудованы числовой кодовой автоблокировкой. При проектировании автоблокировки для двухпутных и однопутных участков с децентрализованным расположением аппаратуры (расположением ее в релейных шкафах у проходных светофоров) используются типовые схемы рельсовых цепей 25 и 50 Гц и схемы для различных типов сигнальных установок (в зависимости от места расположения светофора относительно станции, переезда и д.р. условий). При новом строительстве автоблокировки на сети дорог ОАО "РЖД" рекомендовано применять, как в станционных, так и перегонных систем автоматики рельсовые цепи тональной частоты (420…480 Гц).

Контроль исправного состояния аппаратуры сигнальных точек автоблокировки, на прилегающих к перегону станциях, осуществляют системами диспетчерского контроля (ЧДК, АС ДК, АПК ДК).

Любая система автоблокировки должна обладать высокой надежностью, гарантировать отсутствие опасных отказов и обеспечивать:

– связь между показаниями светофора и состоянием впереди лежащих по ходу движения поезда блок-участков;

– связь между показаниями проходных светофоров;

– управление огнями светофоров;

– контроль исправного состояния нитей лампы красного огня и автоматический перенос красного огня на предыдущий светофор при повреждении основной и резервной нити данного светофора;

– смену направления движения на перегоне при двустороннем действии на однопутных участках и двустороннем действии по каждому пути на двухпутных участках;

– исключение появления на светофоре более разрешающих сигнальных показаний при замыкании изолирующих стыков в рельсовых цепях.

Принцип действия кодовой автоблокировки.

Для качественного усвоения принципов действия кодовой автоблокировки предварительно необходимо изучить по технической литературе и справочникам:

– принцип действия приборов СЖАТ – датчиков кодов КПТШ (БКПТ), импульсных путевых реле ИВГ (ИМВШ), огневых реле АСШ2/220, трансформаторов[4…6];

– аппаратуры кодовых рельсовых цепей 25 и 50 Гц и основных режимов их работы[2, 3].

Для усвоения принципов действия кодовой автоблокировки первоначально рассмотрим ее работу по упрощенной схеме приведенной на
рис. 1П (приложение). На границах блок-участков, разграничивающих движущиеся поезда, устанавливаются релейные шкафы РШ Св.1…5, и проходные светофоры (Св. 1…5). В релейных шкафах располагаются приборы:

– рельсовых цепей (ПТ, ИТ, И);

– питания релейного шкафа (напряжение В, сигнальные трансформаторы СТ, выпрямительные мосты В);

– дешифратора числового кода ДЯ (блоки БС-ДА, БИ-ДА, БК-ДА и сигнальные реле З, Ж);

– кодирования рельсовых цепей (датчики кодов КПТШ-515 или
КПТШ-715, трансмиттерные реле Т);

– управления огнями светофоров и контроля целостности нитей ламп (Св. 1…5, огневое реле О).

Каждый блок-участок оборудуется кодовой рельсовой цепью (рис.1П). Логические связи между светофорами в кодовой АБ (контроль впередилежащих блок-участков, исправное состояние рельсовых нитей и нитей ламп красного огня) осуществляются по рельсовым нитям. Передача информации осуществляется путем посылки кодовых сигналов от светофора, ограждающего блок-участок, к предыдущему светофору. Каждому показанию проходного светофора соответствует свой код:

– красному – код красно-желтого огня (КЖ):

– желтому – код желтого огня (Ж);

– зеленому – код зеленого огня (З);

– при перегорании нити красного огня посылка кода в РЦ прекращается (происходит автоматический перенос красного огня на предыдущий светофор).

Коды формируются датчиками кодов КПТШ-715 (КПТШ-515). Временная диаграмма кодового сигнала, формируемого датчиком кодов КПТШ-515, приведена на рис. 1. У датчика кодов КПТШ-715 структура кодовых сигналов сохраняется, изменяются только временные параметры импульсов и интервалов и длительность кодового цикла (Т_ц = 1,86 с.).

Рис.1. Временная диаграмма кодовых сигналов датчика кодов КПТШ-515.

В смежных блок участках чередуют датчики кодов с разной длительностью кодовых циклов, что обеспечивает необходимые условия для схемного контроля схода стыков (пробой изоляции). При этом исключается возможность включения более разрешающего огня на светофоре (схемный способ защиты будет рассмотрен далее).

При нахождении поезда П1 на первом блок-участке 1БУ (рис. 1П) импульсное реле И релейного конца в РШ Св.1 прекращает импульсную работу (код отсутствует). Контакт реле И управляет работой дешифраторной ячейки ДЯ. На выходе дешифраторной ячейки включены сигнальные реле З и Ж которые становятся под ток при приеме соответствующего кода из рельсовой линии. Состояния сигнальных реле в зависимости от принимаемых кодовых сигналов приведены в табл. 1.

Если код отсутствует (ограждаемый 1БУ занят или повреждена рельсовая линия) импульсное реле И будет обесточено и оба сигнальных реле З и Ж будут находиться в обесточенном состоянии. Контактами сигнальных реле на светофоре Св.1 создается цепь для горения красного огня:

Таблица 1

Состояние сигнальных реле дешифраторной ячейки при приеме кодовых сигналов

Принимаемый код	Состояние сигнальных реле
Реле З	Реле Ж
Код отсутствует	З	Ж
Код КЖ	З	Ж
Код Ж	З	Ж
Код З	З	Ж

Реле О (огневое реле) контролирует целостность нити красного огня по низкоомной обмотке (сопротивление 0,45 Ом). Высокоомная обмотка реле О (180 Ом) обеспечивает контроль целостности нитей красного огня при горении разрешающих огней на светофорах (Св. 3, Св. 5). При этом через нить красного огня протекает незначительный ток, который не вызывает свечение нити но его достаточно для срабатывания реле О. Таким образом нить лампы красного огня контролируется при любом цветовом показании огней светофора. В случае ее перегорания, в каждом из перечисленных вариантов, информация передается на прилегающую к перегону станцию по системе диспетчерского контроля (на рис 1П схемы диспетчерского контроля отсутствуют).

В РШ Св. 1 тыловым контактом реле Ж и фронтовым контактом реле О трансмиттерное реле Т подключается к контактной группе КЖ датчика кодов КПТШ. Реле Т повторяет работу контактной группы КЖ и своим контактом посылает код КЖ в рельсовую цепь третьего блок-участка 3БУ.

В РШ Св. 3 код КЖ принимается импульсным реле И контакт которого управляет работой дешифраторной ячейки ДЯ. На выходе дешифраторной ячейки под ток становится сигнальное реле Ж (см. табл. 1). Фронтовым контактом реле Ж и тыловым контактом реле З к источнику питания подключается нить лампы желтого огня на светофор Св. 3.

Фронтовым контактом реле Ж и тыловым контактом реле З трансмиттерное реле Т подключается к контактной группе Ж датчика кодов КПТШ. Реле Т повторяет работу контактной группы Ж и своим контактом посылает в рельсовую цепь пятого блок-участка 5БУ код желтого огня.

В РШ Св. 5 кода Ж принимает импульсное реле И контакт которого управляет дешифраторной ячейкой ДЯ. На выходе дешифраторной ячейки под ток становится сигнальное реле Ж и З (см. табл. 1). Фронтовым контактами реле Ж и З включается цепь лампы зеленого огня светофора Св.5.

Фронтовыми контактами реле Ж и З трансмиттерное реле Т подключается к контактной группе З датчика кодов КПТШ. Реле Т повторяет работу контактной группы З и своим контактом посылает в рельсовую цепь седьмого блок-участка 7БУ код зеленого огня.

С целью обеспечения удобства обслуживания, повышения безопасности, надежности и расширения функциональных возможностей типовые системы автоблокировки имеют более сложные схемные решения и дополнительную аппаратуру.

Типовые решения систем автоблокировки приводятся в специальных альбомах, имеющих сокращенные обозначения. Автоблокировка для двухпутных участков кодовая с рельсовыми цепями 25 или 50 Гц на участках с электрической тягой имеет обозначение АБ - 2К - 25 - 50 - ЭТ - 83. На участках с электротягой постоянного или переменного тока применяются в основном одинаковые схемные решения за исключением рельсовых цепей. В состав типовых альбомов входят: пояснительная записка; принципиальные электрические схемы и монтажные схемы на каждый тип сигнальной точки.

Сигнальные точки, в зависимости от места их установки на перегоне, могут иметь различную комплектацию и имеют свои условные обозначения (рис.2):

– Ом – предвходная сигнальная точка с мигающим желтым огнем;

– Омз – предвходная сигнальная точка с зеленым и желтым мигающими огнями;

– Оп1 –сигнальная точка расположенная перед переездом при подачеизвещения о закрытии переезда за один блок-участок;

– Оп2 – сигнальная точка расположенная перед переездом при подаче извещения о закрытии переезда за два блок-участка;

– Ои – с сигнальной точки на впередилежащую точку передается информация о вступлении поезда на ограждаемый блок участок;

– О – одиночная сигнальная точка.

Рис. 2 Схема расположения различных типов сигнальных точек на перегоне

Могут быть и другие комплектации сигнальных точек в зависимости от их места расположения на перегоне. Например Омзп1 – предвходная точка с мигающими желтым и зеленым огнями и с передачей извещения за один блок-участок о закрытии переезда.

Базовой комплектацией с минимальным количеством аппаратуры обладает одиночная точка типа О. Все другие сигнальные точки дополняются аппаратурой для обеспечения дополнительных функций.

Принципиальные схемы одиночной сигнальной точки приведены на рис. 2П…4П (приложения).

В каждой сигнальной установке применена релейная аппаратура, обозначение, тип и назначение которой приведены в табл. 1.

Рассмотрим основные схемы одиночной сигнальной точки АБ для двухпутных участков с двусторонним движением по каждому пути. Они включают:

- схемы электропитания релейного шкафа напряжением
(рис. 2П);

- схемы рельсовых цепей (рис. 2П);

- схемы дешифратора числового кода (рис. 3П, 4П);

- схемы кодирования рельсовых цепей (рис. 3П, 4П);

- схемы включения огней светофора и контроля нитей ламп(3П);

- схемы диспетчерского контроля (рис. 2П);

- защитную аппаратуру, вводно-распределительные клеммы, осветительные приборы и клеммы измерительных контрольных точек
(рис. 2П.. 4П).

Логические связи между смежными сигнальными точками осуществляются с использованием рельсовых нитей и дополнительных линейных проводов (воздушных или кабельных линий):

– Н, ОН, (Н1, ОН1) –схемы смены направления (рис. 2П);

– ДСН, ОДСН, (ДСН1, ОДСН1) – двойного снижения напряжения на нитях ламп светофоров и диспетчерского контроля (рис. 2П);

– И, ОИ, (И1, ОИ1) – извещения о приближении поезда к станции, переезду (рис 3П, 5П);

– КЗ, ОКЗ, (КЗ1, ОКЗ1) – извещения о состоянии защитного участка при неустановленном направлении движения (рис. 3П, 5П).

Таблица 1

Назначение реле, применяемых в схемах кодовой автоблокировки

Наименование реле	Функциональное назначение
БИ-ДА	Блок исключени
БС-ДА	Блок счетчиков
БК-ДА	Блок конденсаторов
И (ИМВШ-110, ИВГ- М, ИВГ-В, ИВГЦ)	Импульсные путевые реле
КПТШ-515, КПТШ-715	Кодовые путевые трансмиттеры
Т (ТШ-65В)	Трансмиттерное реле.
ПЧ (ПЧ-50/25)	Преобразователь частоты
ДПЧ (ПЧ-50/25)	Дополнительный преобразователь частоты
Ж, З	Сигнальные реле
Ж1	Повторитель сигнального реле Ж с повышенным быстродействием на отпадание якоря
Ж2, Ж3	Повторители сигнального реле Ж
О	Огневое реле (основной нити красного огня)
ОД	Дополнительное огневое реле (резервной нити красного огня)
ОИ	Обратный повторитель импульсного путевого реле И
ДСН	Реле двойного снижения напряжения на нитях ламп светофоров
Н	Реле направления
ПН	Повторитель реле направления
ИП	Известительное реле приближения
ИП1	Повторитель известительного реле приближения
ДТ	Дополнительное трансмиттерное реле
ПДТ	Реле включения реле ДТ

-

Цепи электропитания. Осуществляют питание переменным и постоянным токами цепи и приборы сигнальной установки. ~ – силовое питание, ~ - питание цепей постоянным током; - питание переменным током ламп светофора при их горении; - питание лампы красного огня в холодном состоянии; - питание выпрямителя и резистора R блока БК-ДА (для обогрева блока в зимнее время).

Рельсовая цепь. Проверяет целостность рельсовых нитей, контролирует состояние блок-участка (занят – свободен), осуществляет увязку показаний светофоров при помощи кодирования, служит каналом связи между путевыми устройствами АЛСН. Питающий конец располагается на выходном конце блок-участка, релейный – на входном конце (рис. 2П).

Схемы дешифратора числового кода. Осуществляют расшифровку кодов, включение сигнальных реле Ж, З при помощи дешифратора ДА и защиту от опасных отказов (рис. 3П, 4П).

Схемы кодирования рельсовых цепей. Обеспечивают посылку сигнального кода в рельсы в зависимости от состояния впереди лежащих блок-участков (рис 3П, 4П).

Схемы включения огней светофора и контроля нитей лам красного огня. Обеспечивают управление огнями светофоров, в соответствии с принятым кодом, контролируют целостность нити красного огня, автоматически переключают основную на резервную нить при перегорании основной (рис. 3П).

Схемы диспетчерского контроля. Схемы диспетчерского контроля служат для сбора и передачи информации о состоянии блок-участка, аппаратуры релейного шкафа, источников питания, изолирующих стыков сигнальной точки на прилегающую к перегону станцию (рис. 2П).

Первые две составляющие – схемы электропитания и рельсовых цепей нами подробно рассмотрены в предыдущих курсах лекций и поэтому ограничимся только рассмотрением их расположения в типовой технической документации (используется раздаточный материал, включающий схемные решения из типовых альбомов рис. 1П…5П).

Важную роль в числовой кодовой автоблокировке играет дешифраторная ячейка. Рассмотрим принципы, заложенные в ее работу и назначение основных приборов (рис. 4П).

Принцип действия и назначение приборов дешифраторной ячейки. Дешифраторная ячейка (ДЯ) состоит из трех конструктивно оформленных блоков:

– БС-ДА – блок счетчиков;

– БИ-ДА – блок исключения;

– БК-ДА – блок конденсаторов.

Назначение дешифраторной ячейки – дешифрация принимаемых кодов и включение соответствующих им сигнальных реле Ж, З а также контроль импульсной работы реле И (импульсного путевого реле не первого класса надежности) и исключать ложные показания светофора при влиянии на реле И кодовых сигналов смежной рельсовой цепи в случае схода изолирующих стыков (пробой изоляции).

Для выполнения этих функций дешифраторная ячейка имеет реле-счетчики 1 и 1А и реле В и ПТ, все эти реле кодовые типа КДР 5-М.

Вначале рассмотрим работу дешифраторной ячейки без учета действия элементов связанных с посылкой кодовых сигналов в смежную рельсовую цепь и защитой от появления на светофоре более разрешающего сигнального показания при сходе изолирующих стыков (пробое изоляции) с тем, чтобы далее рассмотреть отдельно функции этих элементов.

Работа сигнального реле Ж. Если на светофоре 1 (рис. 3.), горит красный огонь, то в РЦ блок-участка посылается код КЖ, который принимается импульсным реле И, расположенном в релейном шкафу светофора 3.

Рис. 3. Принцип формирования и приема кода КЖ в кодовой
автоблокировке

При изучении схем железнодорожной автоматики иногда удобно пользоваться структурными записями электрических цепей (предложены проф. Казаковым А.А.) В структурных записях электрических цепей используются условные обозначения реле их контактов и других элементов, входящих в анализируемую схему. Черточка над индексом ( ) соответствующего реле обозначает, что у этого реле замкнут фронтовой контакт, а для обозначения замкнутого состояния тылового контакта черточка ставится под индексом ( П ). Само реле или другой элемент, для которого создается цепь, заключается в квадратные скобки . У контакта реле работающего в импульсном режиме ставятся две черточки – снизу и сверху . В структурной записи обозначаются все основные элементы входящие в рассматриваемую цепь возбуждения реле от источника питания с полюсами (П, М или ПХ,ОХ)). Сложные цепи представляются разветвленными структурами.

Работу сигнального реле Ж дешифраторной ячейки при приеме кода КЖ поясняет электрическая схема и временная диаграмма рис.4. При составлении временной диаграммы учитываются временные параметры реле электрической схемы, значения которых приведены в табл. 1.

Таблица 1