Принципиальные схемы сигнальных установок
Кодовая электронная автоблокировка предназначена для применения на однопутных и двухпутных участках железной дороги с односторонним и двухсторонним движением поездов при любом виде тяги.
В данной системе автоблокировки применяются кодовые импульсные рельсовые цепи переменного тока частотой 50 или 25 Гц. Как и в АБК рельсовые цепи используются не только для контроля свободности и исправности рельсовых нитей блок-участка, но и для увязки показаний смежных светофоров.
Сигналами светофоров управляют посредством числовых кодовых сигналов «К», «КЖ», «Ж» и «З», передаваемых по рельсовым цепям. Эти коды используют также для работы локомотивной сигнализации (АЛСН). Кодовый сигнал «К» расшифровывается устройствами АЛСН как запрещающий движение и используется при организации «защитных участков».
В рельсовых цепях у каждой сигнальной установки на входном конце устанавливается приёмник-дешифратор ПД-КЭБ, а на выходном – генератор кодов ГК-КЭБ (рис.3.15). Приёмник-дешифратор ПД-КЭБ обеспечивает приём и дешифрацию кодовых сигналов из рельсовой линии и совмещает в себе функции таких элементов кодовой автоблокировки на релейно-контактной базе, как путевого реле (ИМВШ или ИВГ) и дешифраторной ячейки (БИ-ДА, БС-ДА и БК-ДА). ПД-КЭБ выпускаются в 2-х модификациях: ПД5-КЭБ и ПД7-КЭБ.
Вход ПД-КЭБ (выводы 11, 62) подключается к выходу фильтра ЗБФ при электротяге постоянного тока или к выводам ФП-25 при электротяге переменного тока аналогично подключению путевого реле И кодовой автоблокировки (рис. 3.15, 3.18). В качестве исполнительных элементов ПД-КЭБ используются сигнальные реле К, Ж и З. Зависимость между входным кодовым сигналом и состоянием выходов ПД-КЭБ приведена ниже (табл. 12).
Рис. 3. 15 Схема сигнальной точки типа КО
Устанавливаемый в релейный шкаф блок ПД-КЭБ не требует регулировочных и пусконаладочных работ. Для контроля работы ПД-КЭБ на лицевой стороне блока предусмотрены пять светодиодных индикаторов:
- КОД – для контроля принимаемого кода;
- ПОРОГ – для контроля уровня входного сигнала и наличия импульсной работы;
- «Ж» - для контроля выхода Ж;
- «З» - для контроля выхода З;
- «К» - для контроля выхода К.
ПД-КЭБ совместим по входным и выходным сигналам с числовой кодовой автоблокировкой (АБК) и может быть использован в качестве приемного устройства в рельсовых цепях, кодируемых КПТШ или ГК-КЭБ.
В ПД-КЭБ имеются дополнительные выходы «И», «ОИ» и «КИ»:
- выход «ОИ» используется на сигнальных установках оснащенных частотным диспетчерским контролем (ЧДК), для контроля исправности ПД-КЭБ;
- выход «И» используется на разрезных сигнальных установках для трансляции кода;
- выход «КИ» используется на сигнальных установках, ограждающих переезд, для фиксации момента освобождения участка приближения поездом.
Таблица 12
Зависимость между входным кодовым сигналом и состоянием выходов ПД-КЭБ
| Входной код (11, 62) | «Выходы» | |||||
| «Ж» (42,72) | «З» (41, 72) | «КИ» (43, 72) | «К» (61, 72) | «ОИ» (13, 22) | «И» (21, 23) | |
| Отсутствие кода | ||||||
| К | К | К | ||||
| КЖ |  | КЖ | ||||
| Ж |  | Ж | ||||
| З | З | З | ||||
| Примечания: 1 - «1» - наличие напряжения; 2 - «0» - отсутствие напряжения; 3 - в скобках указаны номера контактов соединителя |
Генератор ГК-КЭБ обеспечивает выработку кодовых сигналов, заменяет одновременно кодовый путевой трансмиттер (КПТ) и трансмиттерное реле (ТШ-65) и изготавливается двух видов: ГК5-КЭБ и ГК7-КЭБ, отличающихся размерами импульсов и длительностью кодового цикла (рис. 3.3).
ГК КЭБ имеет два независимых выхода А3-А5 и А7-А9 для подключения к смежным рельсовым цепям. Выбор того или иного выхода генератора осуществляется в зависимости от установленного направления движения контактами реле направления 1Н и 2Н. С выхода В9 ГК-КЭБ через контакт соответствующего реле направления на вход С7 или С8 подаётся управляющий сигнал, коммутирующий выход А3-А5 или А7-А9 соответственно.
Генератор имеет три дополнительных выхода:
- В0 кода «Ж», обеспечивающий работу комплекта мигания на предвходной сигнальной установке (рис. 3.20);
- С0 кода КЖ, Обеспечивающий кодирование в хвост поезду на сигнальной точке, расположенной перед переездом (рис. 3.19);
- В3 – выход КП, обеспечивающий включение реле ДПТ для кодирования поезду, движущемуся в неправильном направлении.
Блок генератора, также как и блок приёмника, снабжён устройством индикации, состоящим из трех светодиодных индикаторов: «КОД» - для контроля формируемого кода, «ВЫХОД1» и «ВЫХОД2» - для контроля кода на работающем выходе. Способы коммутации выходов для различных режимов работы и соответствие между входными и выходными сигналами в режиме генерации кода показаны в таблице 11.
Разработано несколько типов сигнальных установок. Тип установки определяется местом ее установки. Для двухпутных участков используются два основных типа: КО – одиночная (рис. 3.15) и КР – разрезная (рис. 3.21). К типу одиночной сигнальной установки в зависимости от места ее установки добавляется один или два индекса, определяющие ее дополнительные функции (рис. 3.16):
И – подача извещения о приближении поезда на впереди лежащую сигнальную точку или переезд;
П1 – кодирование вслед поезду на сигнальной точке перед переездом при подаче извещения за один блок-участок;
Рис.3.16 Типы сигнальных точек на двухпутном участке
П2 - кодирование вслед поезду на сигнальной точке перед переездом при подаче извещения за два блок-участка;
М – включение желтого мигающего огня на предвходной сигнальной точке;
МЗ – включение желтого и зеленого мигающих огней на предвходной сигнальной точке.
Каждый тип сигнальной установки состоит из трех принципиалных схем: схемы рельсовой цепи и питания релейного шкафа, схемы линейной цепи и кодирования, схемы включения светофоров.
Схемы рельсовых цепей.Кодовая электронная блокировка применяется при любом виде тяги, как на однопутных, так и на двухпутных участках железной дороги. На двухпутных участках предусматривается движение по неправильному пути, так же как и при числовой кодовой автоблокировке. Но, в отличие от АБК, где коды АЛСН в неправильном направлении подаются только при вступлении поезда на блок-участок, в электронной блокировке при развороте перегона происходит смена питающих и релейных концов рельсовых цепей как на однопутном участке. Применение такого решения дает следующие преимущества:
- нет необходимости в прокладке цепей извещения для увязки кодовых сигналов между блок-участками;
- не требуется для организации защитных участков использовать линейные цепи;
- исключаются задержки в подаче кодов в рельсовую цепь при движении в неправильном направлении, что повышает надежность работы АЛСН.
Вместе с тем, непрерывное кодирование рельсовых цепей в неправильном направлении требует применения четырехпроводной схемы смены направления движения.
Рис. 3.17 Схема рельсовой цепи частотой 50 Гц для электротяги
постоянного тока
При электротяге постоянного тока используется схема рельсовой цепи частотой 50 Гц. (Рис. 3.17). Рельсовые цепи получают питание от двух путевых трансформаторов типа ПОБС-3М, что позволяет осуществлять их регулировку раздельно. В качестве ограничителя используется реактор РОБС-3А. Как на релейном, так и на питающем концах рельсовой цепи используются дроссель-трансформаторы ДТ-06, что вызывает необходимость подключения дополнительных резисторов 100 Ом на входе защитного блок-фильтра ЗБФ.
Рельсовые цепи при электротяге переменного тока (Рис. 3.18) для осуществления раздельной регулировки также питаются от двух преобразователей частоты ПЧ 50/25. Для облегчения запуска преобразователей в качестве ограничителей применены активные сопротивления Rо.
Рис 3.18 Схема рельсовой цепи частотой 25Гц для электротяги
переменного тока
Схемы кодирования.На рис. 3.15 приведена схема включения кодирования на двухпутном участке для сигнальной точки типа КО. В зависимости от кодов, поступающих из рельсовой цепи на приемник-дешифратор ПД-КЭБ, возбуждаются соответствующие сигнальные реле З, Ж или К.
При движении поезда в правильном направлении под током находятся реле направления 1Н и 1ПТ, и коды, генерируемые ГК-КЭБ, определяются состоянием двух сигнальных реле Ж и З, что позволяет выбрать один из трех кодов: КЖ, Ж, или З. Третье сигнальное реле К в работе не участвует, так как его контакт в схеме выбора кода зашунтирован фронтовым контактом реле направления 1ПТ (КЭБ работает без защитного участка).
В автоблокировке КЭБ-1 используются светофоры с двухнитевыми лампами, поэтому в схеме участвуют контакты двух огневых реле КО1 и КО2, контролирующих основную и резервную нити лампы красного огня. При перегорании основной нити обесточивается реле КО1 и переключает лампу на резервную нить. Если перегорит и вторая нить лампы, фронтовой контакт КО2 обрывает цепь выбора кода, за счет чего происходит перенос красного огня на предыдущий светофор.
Рис. 3.19 Схема кодирования на сигнальной точке типа Оп
Движение поездов в неправильном направлении осуществляется по сигналам АЛСН. При развороте автоблокировки реле Н меняет полярность и под ток встают реле 2Н и 2ПТ, а реле 1Н и 1ПТ обесточиваются. Контактами повторителей реле направлений рельсовые цепи переключаются для кодирования в неправильном направлении. Контактом реле 1ПТ снимается шунт с фронтового контакта реле К, который с этого момента участвует в выборе кода. Автоблокировка КЭБ-1 переходит на работу с защитным участком.
При проследовании поездом светофора встречного направления №7 коды из рельсовой цепи 9П перестают поступать, поэтому на С/У №7 сигнальные реле Ж, З и К находятся без тока, в результате чего управляющий сигнал поступает только на вывод В7 генератора, и ГК-КЭБ формирует в РЦ 7П код К. На сигнальной установке №5 в результате расшифровки кода К встает под ток реле К, и питание кроме клеммы В7 подается и на клемму В5 генератора, что приводит к генерации в РЦ 5П кода КЖ. Блок-участок, кодируемый кодом К, является защитным, с его помощью АЛСН исключает возможность несанкционированного въезда поезда на участок, занятый другим поездом. Далее кодирование блок-участков осуществляется так же, как и при движении поезда по правильному пути. На с/у №3 в результате расшифровки кода КЖ возбуждаются сигнальные реле К и Ж, питание подается на вывод В1 генератора, в рельсовую цепь 3П формируется код Ж. На с/у №1 возбуждаются все три сигнальных реле и в рельсовую цепь формируется код З.
Сигнальные точки с индексами П1 или П2 устанавливаются перед переездом, расположенным в середине блок-участка. В схемах этих сигнальных точек предусмотрено кодирование вслед поезду, для контроля освобождения участка приближения к переезду. Когда поезд занимает участок перед переездом, реле Ж и его повторители обесточиваются и подключают реле КЖ к выходу буферного элемента С0 ГК-КЭБ, формирующего код КЖ (рис. 3.19). Управляемое контактами реле КЖ кодом КЖ начинает работать реле 2ПТ, периодически подавая питание П1 на второй силовой коммутатор (клемма С8) и переключая релейный конец рельсовой цепи на питающий (рис. 3.17, 3.18). Контроль импульсной работы реле КЖ обеспечивается контрольным реле КМЖ, работающим через конденсаторный дешифратор КБЖ типа КБМШ-5.
Код КЖ, формируемый на выходе С6 элемента контроля кодовых импульсов (см. рис. 3.6) и управляющий работой силовых коммутаторов, отстает на 0.1 с по сравнению с кодом КЖ, формируемым на выходе С0 буферного элемента. За это время срабатывает реле 2ПТ, и, поэтому, в обе рельсовые цепи по разные стороны стыка подается не искаженный код КЖ. Код, идущий вслед поезду, принимается на переезде и используется для выключения АПС.
После освобождения участка за переездом от переезда в сторону сигнальной точки начинает поступать код КЖ, сформированный на впередилежащей точке. Принять и расшифровать код, пришедший с переезда, приемник ПД-КЭБ на сигнальной установке сможет только в том случае, если начало импульса в принимаемом коде совпадет с началом интервала в коде, формируемом на сигнальной установке в хвост поезду, так как только в этом случае может быть принято три неискаженных кодовых цикла. Такое совпадение возможно только в случае, если генераторы, формирующие коды на соседних сигнальных установках, имеют различную длину кодовых циклов, поэтому в КЭБ, как и в АБК применяют чередование типов генераторов и приемников.
Рис. 3.20 Схема сигнальной установки типа Омз
Отличие схемы кодирования на сигнальной точке типа Омз заключается в том, что при горении на светофоре мигающего огня (желтого или зеленого) в рельсовую цепь должен формироваться код З. Управляющий сигнал на входе В4 генератора для формирования кода З при наличии на светофоре мигающего показания выбирается контактами реле КМ и ЗС1 (см. рис. 3.20).
На разрезной точке (см. рис. 3.21) в обоих направлениях происходит трансляция кодов, принимаемых приемником, причем при трансляции любого кода, кроме К, возбуждается только сигнальное реле Ж, а управление генератором происходит без полной расшифровки кода. Поступивший на приемник кодовый сигнал после проверки его уровня и качества устройствами ВУ и УКИР снимается с вывода 23 ПД-КЭБ и подается на вход С1 или С5 генератора в зависимости от установленного направления движения, т.е. непосредственно на силовые коммутаторы.
Рис. 3.21 Схема разрезной точки
При движении в правильном направлении цепь контроля перегона (линия К-ОК) на разрезной точке замыкается фронтовыми контактами реле Ж при трансляции любого кода, кроме кода К (КЭБ работает без защитного участка). При неправильном направлении движения при занятом впереди лежащем блок-участке транслируется код К, поэтому реле Ж обесточено и цепь контроля перегона замыкается фронтовыми контактами реле КИ.
Схемы включения светофоров. В КЭБ-1 применяются светофоры с двухнитевыми лампами для всех огней с автоматическим переключением схемы на резервную нить при перегорании основной. Схемы включения огней практически не отличаются от схем числовой кодовой автоблокировки. На рис. 3.22 приведена схема включения светофоров для спаренной сигнальной установки однопутного участка. При движении поезда в правильном (нечетном) направлении возбуждено реле Н и его повторители, поэтому в работу включен светофор Б. При изменении направления движения фронтовыми контактами реле 2Н и его повторителей включается светофор А, а светофор Б гаснет. На одиночной сигнальной установке независимо от четного или нечетного направления, если движение осуществляется по сигналу, то возбуждены реле 1Н и его повторители и светофор включен в работу. При изменении направления движения 1Н обесточивается, светофор выключается из работы, а фронтовыми контактами 2Н включается трансляция кодов.
Рис. 3.22 Схема включения светофоров спаренной сигнальной установки
Для контроля нитей ламп разрешающих огней предусмотрено одно огневое реле РО для светофоров обоих направлений. При перегорании лампы разрешающего огня оно обесточивается и включает в работу вместо основной нити резервную. Если перегорит и резервная нить, то светофор остается темным, а поезда проследуют светофор без остановки, руководствуясь показанием локомотивного светофора.
Цепи контроля нитей ламп красного огня для светофоров четного и нечетного направлений разделены, так как для красного огня необходимо обеспечить не только переключение на резервную нить при перегорании основной, но и перенос красного огня на предыдущий светофор при перегорании обеих нитей. Схема контроля содержит по два огневых реле для красной лампы каждого светофора (АКО1 и АКО2, БКО1 и БКО2), а также два общих повторителя АКО и БКО. Фронтовые контакты повторителей включаются в схему выбора кода, поэтому при перегорании обеих нитей красной лампы выработка кода прекращается, что приводит к появлению красного огня на предыдущем светофоре.
На одиночных сигнальных установках однопутных участков и на сигнальных установках двухпутных участков второй светофор, а, значит, и схема его включения отсутствуют, но схема включения первого светофора остается прежней.
Рис. 3.23 Схема включения предвходного сигнала
Схема включения предвходного светофора для двухпутного и одиночной установки однопутного участков также одинакова (рис. 3.23). На предвходном светофоре необходимо обеспечить четырех или пятизначную сигнализацию, для этого схема его включения дополняется третьим сигнальным реле ЗС, пусковым реле М и реле контроля мигающего режима КМ. Реле ЗС комбинированного типа, трехпозиционное, включается в линейную цепь ЗС-ОЗС и управляется со станции контактами реле НРУ, НГМ и НЗПО, как и в кодовой автоблокировке. Реле КМ включено через конденсаторный дешифратор и контролирует фактическое наличие на светофоре мигающего показания. Цепь реле М формируется через фронтовой контакт реле З и тыловой ЗС1 при приеме поезда на боковой путь станции по обычной стрелке (на предвходном желтый мигающий) и через контакты реле ЗС, находящегося под током обратной полярности, если поезд принимается по стрелке с пологой крестовиной (на предвходном зеленый мигающий). При неисправности схемы реле М, когда его импульсная работа прекращается, на светофоре может появиться более разрешающее показание (зеленый вместо зеленого мигающего),
что недопустимо. Для исключения опасной ситуации реле КМ, в случае неисправности реле М, обесточивается и выключает реле ЗС1. Реле ЗС1 своими контактами переключает светофор на желтое показание, а управляющий сигнал с вывода В4 генератора переключается на вывод В1, и в рельсовую цепь начинает поступать код Ж, соответствующий новому показанию напольного светофора.