2 Техническая часть
2.1 Путевой план перегона
В соотве=тствии с инструкцией по содержанию технической документации на устройства СЦБ (ЦШ-617) путевой план перегона составляется на основании тяговых расчетов, согласовывается руководством дистанции сигнализации централизации и блокировки, пути, руководством служб сигнализации централизации и блокировки, пути, электроснабжения железной дороги, главным ревизором железной дороги по безопасности движения и утверждается руководством железной дороги.
На путевом плане перегона наносят=ся обозначения: перегонных светофоров с их ординатами с указанием количества нитей ламп огней светофоров; релейные и батарейные шкафы; модули централи=зованного размещения аппаратуры; рельсовые цепи в двухниточном изображении с указанием их длин, наименования и размещением путевых приборов; путевые устройства САУТ, ПОНАБ, УКСПС, граница деления перегона, путевые ящики и их ординаты; путевые дроссели с указанием их типа; кабельную сеть перегона и кабельные планы сигнальных точек и переездных устройств с указанием длин кабелей, жильность и числа запасных жил.
На путевом плане помимо светофоров указываются ординаты путевых ящиков питающих и релейных концов рельсовых цепей, УКСПС, переездов и так далее.
Движением по правильному пути называют такое направление движения, при котором интервальное регулирование движения по перегону осуществляется по показаниям напольных проходных светофоров; обратное направление движения по этому пути при котором интервальное регулирование движения по перегону осуществляется по показаниям локомо=тивной светофорной сигнализации, называют движение по неправильному пути.
В рельсовых цепях для нечетного пути применяются следующие комбинации частот 780/12, 480/8, 720/12, 580/8; для четного пути – 780/8, 720/8, 480/12, 580/12. Данные о том, какая комбинация частот применяется в конкретной рельсовой цепи, указываются на путевом плане у обозначения путевого ящика питающих концов рельсовых цепей.
Питающие и релейные концы всех перегонных тональных рельсовых цепей для каждого пути автоблокировки проклад=ываются раздельно в разных кабелях.
Так как рассматриваемый в дипломном проекте перегон имеет протяжённость 10908 м, а максимальная дальность управления по кабелю светофором составляет 9 км, а рельсовой цепью при электротяге 10 км, к тому же для уменьшения жильности применяемого кабеля и уменьшения потерь при управлении устройствами на перегоне, производится деление перегона. Деление перегона производится по возможности на две ра=вные части, по светофору с учётом его удаления от станций, ограничивающих перегон, и возможности размещения аппаратуры на станциях.
Сообщение постовой аппаратуры с перегонными устройствами, а также увязка между собой аппаратуры, расположенной на соседних станциях, реализована двумя сигнально-блокировочными кабелями для каждого пути:
— чётный путь – ЧСЦБ2, ЧСЦБ4 (НСЦБ2, НСЦБ4);
— нечётный путь – ЧСЦБ1, ЧСЦБ3 (НСЦБ1, НСЦБ3).
На схеме имеется указание числа жил применяемых кабелей, при этом число жил кабеля указывается парами, отдельно в скобках указывается число незадействованных, свободных жил. Вместе с указанием числа жил кабеля указывается расчётная длина данного кабеля.
В зависимости от числа используемых устройств и их вида, емкость кабеля в пределах перегона между блок-участками изменяется. При автономной тяге и электротяге постоянного тока рекоме=ндуется применять кабель марки СБЗПУ (с гидрофобным заполнением сердечника, с усиленной
полиэтиленовой изоляцией), при электрической тяге переменного тока СБЗПАБпШп (в алюминиевой оболочке, с броней из двух стальных лент, в защитном шланге из полиэтилена).
На схеме кабельных сетей указывается число и наименование жил, в парах, используемых для сообщения станции с перегонными устройствами.
На путевом плане, показаны следующие жилы кабелей СЦБ:
— АВС – жилы для организации аварийно — восстановительной связи;
— Н, ОН – прямой и обратный провода цепи смены направления для каждого пути перегона;
— К, ОК – прямой и обратный провода цепи контроля состояния перегона схемы изменения направления, для каждого пути перегона;
— Л1, ОЛ1 … Л8, ОЛ8 – прямые и обратные провода линейных цепей увязки устройств АБТЦ-2003 между станциями для каждого пути перегона;
— Р (П, М) – прямые и обрат=ные жилы релейных концов рельсовых цепей, с указанием номера смежных рельсовых путей для каждого пути перегона;
— П (П, М) – прямые и обратные жилы питающих концов рельсовых цепей, с указанием номера смежных рельсовых путей для каждого пути перегона;
— З, Ж, РЖ, К, РК – прямые жилы управления огнями светофоров: зелёным, жёлтым, резервным жёлтым, красным, резервным красным;
— ОЖЗ, ОК,– обратные жилы управления огнями светофоров: зелёным, жёлтым, резервным жёлтым, красным, резервным красным.
2.2 Схема тональных рельсовых цепей
На листе 3 графического материала приведена схема организации ТРЦ блок-участка расположенного перед входным светофором Н станции Б. Блок-участок состоит из трех рел=ьсовых цепей. Длина и используемые частоты в рельсовых цепях блок-участка: Н1П: длина 410 метров, частоты 480/12 Гц;
— Н3П: длина 410 метров, частоты 720/12 Гц;
— Н5П: длина 400 метров, частоты 720/12 Гц.
Рельсовая цепь Н1П получает питание от одного источника.
Чередование несущей и модулирующей частот выполнено для защиты от взаимного влияния РЦ, такое распределение обеспечивает защиту от ложного срабатывания приемных устройств РЦ без изолирующих стыков как от смежных РЦ своего пути, так и от РЦ сосе=днего первого пути при случайном объединении рельсовых нитей соседних путей двухпутного участка.
В схемах РЦ применена типовая аппаратура ТРЦ:
— генераторы типа ГПЗ;
— фильтры ФПМ;
— приемники типа ПП;
— элементы защиты и согласования, размещаемые в путевых ящиках.
Непосредственно у пути размеща=ются в путевых ящиках (ПЯ-1) согласующие трансформаторы ПТ типа ПОБС-2А с коэффициентом трансформации n=38 и приборы защиты: автоматические выключатели (АВМ2-15); выравниватели типа ВОЦН-220 и защитные резисторы (регулируемые резисторы с номинальным сопротивлением 0,6 или 1,1 Ом). Автоматический выключатель (АВМ) и защитный резистор (R3) предназначены для защиты аппаратуры от тока асимметрии, превышающего допустимые значения. Выравниватели предназначены для защиты от коммутационных и атмосферных перенапряжений на первичной обмотке трансформатора ПТ. Путевые ящики устанавливаются в габарите 3100 мм.
При разности в длинах смежных ТРЦ пита=ющих от общего генератора при разности 20% и более на приемном конце более короткой ТРЦ устанавливается всегда уравнивающий трансформатор УТЗ.
Питание аппаратуры ТРЦ3 обеспечивается от трансформаторов СОБС-2МП. Цепи питания генераторов и приемников гальванически разделены. При этом в цепи питания каждого генератора установлен предохранитель на номинальный ток 2 А, а приемника — 1 А. Установка отдельных предохранителей обеспечивает работоспособность остальных ТРЦ при выходе из строя в результате короткого замыкания в одном из приборов.
Сигналы АЛСН могут передаваться как с передающего, так и с приемного конца РЦ. Для разделения цепей код=ирования и аппаратуры ТРЦ включены конденсаторы емкостью 4 мкФ.
Для питания РЦ используется путевой генератор типа ГПЗ-8, 9, 11 или ГПЗ-11. 14, 15, которые настраиваются на передачу амплитудно-модулированного сигнала одной из несущих частот 420, 480, 580 Гц или 580, 720, 780 Гц с модуляцией 8 или 12 Гц.
Генераторы имеют светодиодную индикацию наличия напряжения питания на выходном усилителе мощности, вида сигнала на выходе предварительного усилителя: мигание соответствует наличию на выходе AM сигнала; непрерывное свечение — наличию непрерывного сигнала несущей частоты, отсутствие свечения — нет сигнала на выходе из-за неисправ=ности или отсутствия электропитания.
Электропитание генераторов подводится к зажимам 41-43 (номинальное напряжение 35В переменного тока). Выходные зажимы генератора ГПЗ — 2-52.
Сигнал на выходе генераторов при подключенной нагрузке сопротивлением 6,8 Ом может регулироваться для AM сигнала от 1 до 6В, для непрерывного сигнала несущей частоты — от 2 до 12В. Номинальная мощность выходного усилителя генератора 20 ВА.
Установкой внешних перемычек на выводах блока генератор может быть настроен на формирование одно=й из трех возможных частот. Номера выводов для установки перемычек, соответствующих различным несущим и частотам модуляции представлены в таблице 2.1.
От генератора сигнал через путевой фильтр типа ФПМ-8, 9, 11 или ФПМ-11, 14, 15, выходную цепь передающих устройств числовой АЛС (конденсатор емкостью 4 мкФ), кабель и согласующий трансформатор типа ПОБС-2А, устанавливаемый у пути в путевом ящике, поступает в рельсовую цепь.
Таблица 2.1 — Частоты сигналов генера=тора ГПЗ, монтажные
перемычки и выходные клеммы
| Тип генератор (вариант исполнения) | Несущая частота сигнала, Гц | Частота модуляции сигнала, Гц | Перемычки | |
| Определяющие частоты настройки | Подключение выходного усилителя мощности | |||
| ГП8,9,11 | 420 | 8 | 12-23,62-42,81-73 | 83-72, 3-4, 51-61 |
| 12 | 12-23,62-33,81-73 | |||
| 480 | 8 | 12-21,62-42,81-63 | ||
| 12 | 12-21,62-33,81-63 | |||
| 580 | 8 | 12-22,62-42,81-82 | ||
| 12 | 12-22,62-33,81-82 | |||
| ГПП,14,15 | 580 | 8 | 12-22,62-42,81-73 | 83-72, 3-4, 51-61 |
| 12 | 12-22,62-33,81-73 | |||
| 720 | 8 | 12-13,62-42,81-63 | ||
| 12 | 12-22,62-33,81-63 | |||
| 780 | 8 | 12-11,62-42,81-82 | ||
| 12 | 12-11,62-33,81-82 | |||
Фильтр ФПМ предназначен для защиты выходных цепей генератора от влияния токов локомотивной сигнализации, тягового тока и атмосферных перенапряжений. Важнейшей его задачей является также обеспечение требуемого по условиям работы рельсовых це=пей обратного входного сопротивления питающего конца рельсовой цепи. Кроме этого, он служит для гальванического разделения выходной цепи генератора от кабеля и получения на нем требуемых напряжений при относительно низких выходных напряжениях генератора.
Для данного типа РЦ (централизованное размещение аппаратуры) на ФПМ используется выход 61-62.
Установка настроечных перем=ычек блока ФПМ на каждой частоте, представлена в таблице 2.2.
Таблица 2.2 — Монтажные перемычки для настройки ФПМ
| Тип фильтра | Частота несущей, Гц | Перемычки |
| ФПМ-8,9,11 | 420 480 580 | 43-23-22-21-83 42-23-22-21 41-23-22-73-81 |
| ФПМ-11, 14,15 | 580 720 780 | 43-23-22-73-81 42-23-21-82-83 41-23-21-81-83 |
На приемном конце РЦ сигнал поступ=ает через аналогичные элементы на вход приемного устройства ПП типа ПП. В результате, на выходе путевого приемника, настроенного на несущую и модулирующую частоты принимаемого сигнала, срабатывает путевое реле П типа АНШ2-310, которое контролирует свободное или занятое состояние РЦ.
В зависимости от значения несущих частот, частот модуляции и чувствительности приемники имеют десять вариантов исполнения (таблица 2.3).
Таблица 2.3 — Основная характеристика приемников ПП
| Исполнение ПП | Номинальная несущая частота, Гц, ±1Гц | Номинальная частота модуляции, Гц | Средняя частота полосы пропускания входного фильтра, Гц | Выходные клеммы ПП |
| ПП-8/8 | 420 | 8 | 418-422 | 31-33 |
| ПП-8/12 |
| 12 |
|
|
| ПП-9/8 | 480 | 8 | 478-482 | 31-13 |
| ПП-9/12 |
| 12 |
|
|
| ПП-11/8 | 580 | 8 | 578-582 | 31-83 |
| ПП-11/12 |
| 12 |
|
|
| ПП-14/8 | 720 | 8 | 718-722 | 31-52 |
| ПП-14/12 |
| 12 |
|
|
| ПП-15/8 | 780 | 8 | 778-782 | 31-51 |
| ПП-15/12 |
| 12 |
|
|
На листе 3 графического материала настройка аппаратуры ТРЦ выполнена на основании приведенных выше таблиц.
Выбор кодов подаваемых в рельсовые цепи участка удаления, в том числе и станционные, определяется количеством впереди свободных блок-участков. В связи с этим формирование/кодов осуществляется от общего кодового путевого трансмиттера. Принцип выбора кодов такой же как и для остальных перегонных блок-участков:
— код выбирается контактами сигнальных реле светофора;
— код формируется только на время занятия поездом блок-участка;
— разрешающие коды формируются только при условии cоблюдения последовательности движения поезда.
Выбор кодов подаваемых в рельсовые цепи участка приближения определяется показанием входного светофора. Выбор кода осуществляется контактами реле НГРУ, НБРУ, НКБО которые используются и в схеме построения сигнальных реле предвходного светофора. Схема выбора кодов участка приближения показана на листе 5.
2.3 Схема контроля исправности кабельных линий ТРЦ
На листе 2 графического материала представлена схема контроля исправности жил кабеля РЦ (нечетного пути данного перегона) получающих питание с поста ЭЦ станции Б.
Схема контроля исправности кабеля выполняет следующие функции:
— отключает цепи питания генераторов в случае одного — или двухполюсного замыкания как непосредственно между цепями, так и через оболочку кабеля;
— аналогично отключает цепи питания генераторов в случае понижения сопротивления изоляции между цепями или по отношению к земле, при которых ток влияния еще не превышает предельно допустимого значения (предельно допустимый ток влияния для сигналов ТРЦ принимается 0,6 нормативного тока на входе приемника);
— обеспечивает контроль обрыва жилы или изъятия (хищения) одного из путевых трансформаторов.
В схеме имеются две идентичные цепи контроля, в одну из которых включены цепи питающих концов (Н1П, Н3-5П, Н7-9П, Н11-13П, Н15-17П, Н19-21П, Н23-25П), а в другую — релейных (Н1-3Р, Н5-7Р, Н9-11Р, Н13-15Р, Н17-19Р, Н21-23Р, Н25-Ч11Р). Реле НПКЛ и НРКЛ, включены между одним из полюсов питания и первой контролируемой цепью, обеспечивают симметрию первых по схеме кабельных цепей и контролируют обрыв любой из цепей. В схеме в качестве контрольных реле применены реле типа АНШ2-1230. В качестве источника питания устанавливаются блоки БВЗ, напряжение на выходе которого составляет около 200В при подаче на его вход напряжения 220В переменного тока. Для получения напряжения 220В применяется двукратная трансформация напряжения посредством трансформаторов СТ-5МП. При исправном состоянии кабельных цепей все контрольные реле возбуждены, получая питание от блоков БВЗ через контролируемые цепи и резисторы R1, R2, R5 в питающей и R3, R4, R6 в релейной цепи (режим контроля).
В режиме контроля ток, протекающий через обмотки контрольных реле, составляет 3,3 мА. Это соответствует напряжению на обмотках каждого контрольного реле в режиме контроля — 3,7…4,3 В, что на 40% больше напряжения отпускания якоря. Возбуждено также общее контрольное реле НКЛ через фронтовые контакты всех индивидуальных реле ПКЛ, РКЛ и реле НПКЛ и НРКЛ. На табло включена белая контрольная лампа. Фронтовыми контактами реле НКЛ замыкается цепь питания генераторов рельсовых цепей.
В случае замыкания между жилами, понижении изоляции между ними или сообщения одной из жил с землей отпускают якорь одно или несколько контрольных реле; вследствие шунтирующего действия повреждения обесточится реле 1НКЛ. Отключается питание генераторов РЦ, и на табло включается в мигающем режиме красная лампа, фиксируя неисправность. После устранения повреждения схема автоматически переходит в режим контроля, так как все контрольные реле возбудятся и своими контактами замкнут цепь питания реле 1НКЛ. Восстанавливается цепь питания генераторов РЦ и нормальное функционирование устройств АБ. Таким образом, при данном виде повреждения (сообщение между жилами разных пар или одной из жил с землей) схема контроля работает на отключение и контроль.
В случае размыкания кабельной цепи, например, при обрыве жилы или изъятии (хищении) одного из путевых трансформаторов ПОБС-2М в путевом ящике все контрольные реле лишаются питания. Отпускает якорь реле 1НКЛ, на табло белая лампа включается в мигающем режиме, фиксируя повреждение. Питание генераторов РЦ при этом сохраняется, так как непосредственной угрозы безопасности движения не создается. При данном виде повреждения (обрыв жилы, обмотки трансформатора, его хищении и т.п.) схема работает на контроль.
В обоих случаях, когда общее контрольное реле 1НКЛ отпускает якорь, шунтируя своими контактами резисторы R1, R2, R3 и R4, схема переводится в режим запуска. Напряжение на обмотках каждого контрольного реле в этом режиме должно быть 8,75… 11,0 В. После устранения повреждения схема автоматически переходит в режим контроля, так как все реле возбудятся и своими контактами замкнут цепь питания реле 1НКЛ.
Необходимая величина напряжения на обмотках контрольных реле в режиме запуска обеспечивается выбором соответствующего значения сопротивления резисторов R1 в питающей и R4 в релейной цепи. Кроме того, их включение обусловлено необходимостью защиты от чрезмерного возрастания тока, например, в случае замыкания на землю крайней по схеме кабельной жилы.
Для получения в режиме контроля напряжения на каждом реле около 4,0В после возбуждения реле 1НКЛ в схему вводятся резисторы R2 и R5 по 18 кОм каждый. Режим контроля вводится для повышения чувствительности схемы к снижению переходного сопротивления между контрольными цепями. Сопротивления резисторов R2, R3, R5 и R6 имеют значения 18 Ом, а сопротивление резисторов R1 и R4 в зависимости от числа контролируемых цепей выбрано 13 кОм.
В схеме возможно, хотя и чрезвычайно редко, возникновение такой ситуации, когда при относительно большом сопротивлении изоляции схема контроля зафиксирует повреждение. В режиме запуска все контрольные реле возбудятся, реле 1НКЛ после срабатывания снова переключит схему в режим контроля. В результате весь процесс начинает повторяться с цикличностью, определяемой временем замедления реле 1НКЛ на отпускание. Для увеличения этого времени параллельно обмотке реле включен конденсатор емкостью 1000 мкФ.
Схема контроля исправности кабельных цепей размещается на одном релейном стативе для обеспечения удобства обслуживания и контроля работоспособности. Включение в действие схемы контроля кабеля не сказывается на нормальном действии аппаратуры ТРЦ и не нарушает симметрии кабельных цепей. Схема безопасна в случае повреждения в ее узлах.
2.4 Схема включения огней светофора
Схемы включения огней светофоров 1, 3 показаны на листе 2 графического материала. Включение ламп перегонных светофоров осуществляется от питающего изолирующего трансформатора типа ПРТ-МП-2. В цепь первичной обмотки трансформатора включен предохранитель 3А и фронтовой контакт реле направления, замкнутый при установленном правильном направлении движения, при установленном неправильном направлении движения данным тыловым контактом питание с ламп светофоров снимается (на светофорах нет сигнальных огней). Для подключения и регулировки напряжения в трансформаторных ящиках светофоров установлены трансформаторы типа СТ-4 на каждую нить ламп светофоров. Коммутация управляющих цепей выполняется контактами сигнальных и огневых реле.
В схемах включения ламп светофоров 1,3 в цепь обратных жил включено реле КЗ. КЗ — реле контроля короткого замыкания типа АОШ2-1 фиксирует возникновение короткого замыкания между прямым и обратным проводом красного, желтого или зеленого огней светофора и снижение сопротивления изоляции. Реле устанавливается на сигнальных точках, удаленных от постовой аппаратуры на расстоянии более 3 км по кабелю, при меньшем удалении вместо реле устанавливается предохранитель 0,3А.
КЗК – повторитель реле контроля короткого замыкания типа 2Н-2250 «запоминает» возникновение короткого замыкания и выключает питание светофора до устранения неисправности.
Проходной светофор принимает разрешающее показание при свободности ограждаемого им блок-участка, защитного участка и последовательном занятии и освобождении рельсовых цепей, контроль которых осуществляется схемным путем. При движении в неправильном направлении по сигналам АЛСН такая зависимость формирования разрешающего кода АЛСН сохраняется. Ложная занятость и последующее восстановление работоспособности одной рельсовой цепи не приводит к сохранению запрещающего показания на светофоре.
Управление огнями проходного светофора 3 выполняется по 6 жилам (3, Ж, К, РК, ОЖЗ, ОК) сигнально-блокировочного кабеля со станции Б. Сигнальное реле 3Ж включается с проверкой свободности блок-участка за светофором (Н7-11ПП), защитного участка за следующим по ходу движения в правильном направлении движения светофором (1ЗУ) и фронтового контакта повторителя замыкающего реле 3Б1. Сигнальное реле 3з включается с проверкой фронтовых контактов сигнальных реле желтого огня своего и следующего по ходу движения в правильном направлении светофора 1. Включение разрешающих огней светофора при смене показаний выполняется повторителями сигнальных реле 3Ж1 и 3з1, в цепи возбуждения которых проверяется тыловой контакт огневого реле, что исключает появление непонятной сигнализации при смене показаний светофора.
Предусмотрено резервирование только красного огня на проходных светофорах. Горение ламп разрешающих огней и основной нити лампы красного огня контролирует огневое реле 3О. В случае перегорания основной нити лампы красного огня обесточивается реле 3О, обрывается цепь питания медленнодействующего повторителя 3О1, который своим тыловым контактом включает резервную нить лампы красного огня. Затем выключается повторитель огневого реле 3О2 с конденсаторным замедлением около 4 секунд. Тыловым контактом реле 3О2 включается мигающая индикаторная лампа, на табло у дежурного по станции Б, фиксируя перегорание ламп разрешающих огней и основной нити красного огня проходного светофора 3. Информация о перегорании любой нити сохраняется до устранения неисправности. После замены перегоревшей лампы восстановление работы реле 3О2 осуществляется сначала установкой, а затем снятием перемычки в гнезде ГН. Для проходных светофоров перенос красного огня не предусматривается.
Управление огнями предвходного светофора 1 выполняется по 7 жилам (3, Ж, РЖ, К, РК, ОЖЗ, ОК) сигнально-блокировочного кабеля со станции Б. Сигнальное реле 1Ж включается с проверкой свободности блок-участка за светофором (Н1-5ПП), наличия на входном светофоре любого сигнального показания (фронтовой контакт реле НКБО) и фронтового контакта повторителя замыкающего реле 1Б1.
Сигнальное реле 1з включается с проверкой фронтовых контактов реле желтого огня своего светофора и наличия на входном светофоре разрешающего показания приема на главный путь (контакт реле НГРУ).
На предвходном светофоре 1 предусмотрено дополнительное показание — желтый мигающий огонь, а также резервирование желтого огня. Мигающий режим горения лампы обеспечивается мигающим реле 1МГ, и включается при приеме поезда на боковой путь (с проверкой фронтовых контактов сигнального реле 1Ж и реле НБРУ, контролирующего показание «два жёлтых» на входном светофоре). Режим мигания задается блоком 1ДИ типа ДИМ-1. Изменения сигнального показания светофора и передаваемого сигнала АЛС, в случае прекращения режима мигания из-за повреждений, используется реле контроля мигания 1КМ. Реле 1КМ находится под током только при поочередном замыкании фронтовых и тыловых контактов реле 1МГ, обслуживающих мигание желтого огня. В период размыкания фронтовым контактом 1М цепи желтого огня, реле 1О находится под током по высокоомной обмотке через тыловой контакт реле 1М. Включение желтого огня на предвходном светофоре 1 осуществляется контактами реле 1Ж (смотри лист 2). В цепи включения реле 1Ж проверяется свободное состояние рельсовых цепей входящих в ограждаемый блок-участок, отсутствие блокировки светофора и наличие на входном светофоре любого сигнального показания. Проверка на входном светофоре любого сигнального показания выполняется реле НКБО. Включение зеленого огня осуществляется контактами реле 13. В цепи включения реле 1З проверяется включенное состояние реле 1Ж, а также наличие на вводном светофоре разрешающего показания приема на главный путь (реле НГРУ).
При приеме поезда на станцию с отклонением, на предвходном светофоре 1 желтый огонь горит в мигающем режиме. Необходимость задания мигающего режима определяется в цепи включения реле 1МГ контактом реле НБРУ.
Переключение с основной нити при ее перегорании на резервную для лампы желтого огня производится контактами реле 1О1 и 1Ж аналогично включению резервной нити лампы красного огня.
Горение ламп на светофоре контролирует огневое реле 1О. В случае перегорания основной нити лампы красного огня обесточивается реле 1О, обрывается цепь питания медленнодействующего повторителя 1О1, который своим тыловым контактом включает резервную нить лампы красного огня. Затем выключается повторитель огневого реле 102 с конденсаторным замедлением около 4 секунд. Тыловым контактом реле 1О2 включается мигающая индикаторная лампа, на табло у дежурного по станции Б, фиксируя перегорание ламп предвходного светофора 1. Информация о перегорании любой нити сохраняется до устранения неисправности. После замены перегоревшей лампы восстановление работы реле 1О2 осуществляется сначала установкой, а затем снятием перемычки в гнезде ГН. При перегорании основной и резервной нити красного огня на входном светофоре Н, перенос красного огня осуществляется на светофор 1.
2.5 Схема реле последовательного освобождения пути
Схема реле последовательного освобождения пути (ПО) строится на каждый блок-участок, на листе 4 графического материала представлены схемы для блок-участков Н1-5П, Н7-11П.
Для выполнения размыкания станционных маршрутов и выполнения ряда других зависимостей в станционных схемах используются контакты реле известителей о приближении и удалении поезда.
Нормально, при отсутствии поезда, все реле освобождения рельсовых цепей находятся без тока.
Рассмотрим работу схемы на примере блок-участка Н7-11П. Каждая из обмоток реле освобождения пути (7ПО, 9ПО, 11ПО) работает самостоятельно — одна в установленном правильном направлении движения, а другая — в неправильном. Дополнительные реле последовательного освобождения пути 5ПОД и конечное реле освобождения пути 3ПОК соответствуют РЦ защитного участка 1зУ. При освобождении РЦ Н3П на сигнале 3 ограждающем блок-участок Н7-11П, включается разрешающее показание.
Работа схемы при установленном правильном направлении движения начинается при вступлении поезда на РЦ Н11П, реле 3Б тыловым контактом подготавливает цепь включения реле 11ПО. При освобождении РЦ Н11П, с проверкой занятия поездом следующей РЦ Н9П, включается реле 11ПО, после чего создаётся цепь блокировки через собственный контакт и тыловой контакт 9ПО. После освобождения поездом РЦ Н9П таким же образом включается реле 9ПО, разрывая цепь блокировки реле 11ПО. При дальнейшем следовании поезда поочередно включаются реле последовательного освобождения РЦ блок-участка (Н7-11П) и защитного участка (1зУ). После включения реле 3ПОК, при исправной работе РЦ, реле 3Б встает под ток и обесточивает его.
Таким образом, проверяется алгоритм поочередного освобождения РЦ блок-участка и защитного участка, а затем фронтовым контактом конечного реле 3ПОК создает цепь для восстановления питания реле 3Б. Включение вновь реле 3Б означает разблокировку путевого сигнала и размыкание ограждаемого им блок-участка. Своим разомкнувшимся тыловым контактом реле 3Б разрывает цепь блокировки конечного реле 3ПОК и обесточивает его. В итоге все реле освобождения пути 7ПО, 9ПО, 11ПО блок-участка в исходном состоянии — без тока.
В случае нахождения в это время другого поезда или ложной занятости РЦ на рассматриваемом блок-участке, включение реле 3Б не происходит и обесточивание реле 3ПОК происходит при освобождении поездом следующей за защитным участком РЦ (Н1П) после ее освобождения поездом.
2.6 Схема реле последовательного занятия пути
Схема реле последовательного занятия пути (Пз) строится на каждый блок-участок, на листе 4 графического материала представлены схемы для блок-участков Н1-5П, Н7-11П.
Нормально, при отсутствии поезда, все реле последовательного занятия рельсовых цепей находятся без тока.
Рассмотрим работу схемы на примере блок-участка Н7-11П. При установленном правильном направлении движения и при занятии поездом первой РЦ блок-участка встает под ток начальное реле 11ПзН. При дальнейшем движении поезда по данному блок-участку и занятии следующей РЦ Н9П срабатывает реле 9Пз.
В цепи возбуждения реле Пз проверяется фронтовой контакт реле 9Пз предыдущей по ходу движения поезда РЦ, а в цепи блокировки тыловые контакты предыдущей и последующей по ходу движения поезда РЦ. Таким образом, при возбуждении очередного реле 9Пз происходит сброс предыдущего реле 11ПзН и подготавливается цепь для включения следующего реле 9Пз. После проследования поездом блок-участка Н5-7П и вступления на первую РЦ Н5П защитного участка за светофором 1 обесточивается реле 1зУ и его разомкнувшимся фронтовым контактом разрывается цепь блокировки реле последнего реле 7Пз блок-участка Н7-11П. Работа схемы для следующего блок-участка Н1-5П начинается с реле 5ПзН. которое срабатывает одновременно с обесточиванием вышеупомянутого реле 1зУ и подготавливает включение реле 3Пз при дальнейшем движении поезда.
Начальное реле секционирует схему, чтобы один сбой последовательности занятия и освобождения РЦ не мог привести к блокированию устройств всего перегона. В тоже время одиночный ложный шунт не может привести к срабатыванию реле Пз без проработки предыдущего реле схемы. Данная схема, осуществляя проверку алгоритма поочередного занятия РЦ блок-участка, воздействует на работу реле схемы выбора и передачи кодовых сигналов АЛСН.
2.7 Схема кодирования рельсовых цепей
Данная схема представлена на листе 4 графического материала. Сопряжение устройств АБТЦ с устройствами АЛСН выполняют следующие схемы:
— схема выбора точки подачи кодовых сигналов АЛСН в рельсы;
— схема индивидуальных кодововключающих реле;
— схема групповых кодововключающих реле;
— схема выбора кода.
Схема включения кодовых трансмиттерных реле строится для каждого блок-участка. Режим работы трансмиттерных реле (1/3Т, Н1/Т) задается путевыми трансмиттерами типа КПТШ-715 или КПТШ-515 в зависимости от чередования на соседних блок-участках. Кодирование начинается со вступления поезда на блок-участок с проверкой свободности защитного участка данного направления движения. Подключение разрешающих кодовых сигналов выполняется с проверкой включенного состояния группового кодововключающего реле. Выбор кодового сигнала выполняется контактами сигнальных реле Ж, 3. Если защитный участок занят, то перед ним по ходу движения блок-участок не будет кодироваться (фронтовой контакт зУ или зУН разомкнут).
Схемы групповых кодововключающих реле, с конденсаторным замедлением, организованы для каждого блок-участка для правильного и неправильного направления движения. Выдержка времени четыре секунды предусматривается для предотвращения срыва кодирования при кратковременной потере шунта поездом, или при переключении разъединителей. В цепи включения этих реле проверяется соблюдение последовательного занятия РЦ предыдущего блок-участка (последнее по ходу движения реле Пз включено).
Взаимодействие схем кодирования со схемами реле занятия пути, осуществлено таким образом, что кодирование РЦ включается не по произвольному их занятию, а с контролем проследования поезда. При случайном наложении шунта на РЦ кодирования разрешающими кодами не будет. Контактами реле занятия пути Пз будет разорвана цепь питания группового кодововключающего реле блок-участка, и поэтому его разомкнутым фронтовым контактом будет разомкнута цепь включения разрешающих кодов. Только в том случае, если действительно пойдет поезд, пойдут коды АЛСН. Исключение составляет код КЖ. При занятии РЦ (правильном или неправильном направлении движения) код КЖ будет передаваться.
Удержание групповых кодововключающих реле под током осуществляется по дополнительной цепи, так как цепь первоначального включения размыкается при вступлении поезда на блок-участок контактами реле Б. В дополнительной цепи проверяется фактическое занятие каждой РЦ, а также соблюдение последовательности их занятия при движении по кодируемому блок-участку. Выключение групповых кодововключающих реле осуществляется при вступлении поезда на защитный участок. Таким образом, исключается подача разрешающего кода от светофора с запрещающим показанием при ложно занятой РЦ, не восстановившейся после прохода поезда. Для разделения цепей кодирования и аппаратуры ТРЦ включены конденсаторы емкостью 4 мкФ.
Схема выбора точки подачи кодовых сигналов АЛСН в рельсы организованы для каждого блок-участка. Кодируются РЦ блок-участка поочередно при их занятии. В последнюю по ходу движения РЦ блок-участка сигнал АЛСН подается с контролем установленного направления движения. При другом направлении движения данная РЦ оказывается первой, и сигнал АЛСН должен передаваться с другого ее конца и через контакты другого кодововключающего реле КВ.
Первичная обмотка трансформатора КТ подключается при вступлении поезда на кодируемый блок-участок. Во вторичную обмотку включается искрогасящий контур, состоящий из дросселя типа РОБС-ЗА, конденсатора емкостью 2 мкФ при частоте кодовых сигналов 25 Гц, обратного контакта реле трансмиттерной ячейки ТИ и включенного параллельно этому контакту, резистора 39 Ом типа С5-35В.
Схемы индивидуальных кодововключающих реле организованы для каждой точки подачи кодовых сигналов в РЦ. Каждое реле, кроме реле Н1КВ имеют две цепи включения через контакты правильного и неправильного направления движения. Цепь включения реле замыкается тыловыми контактами путевого реле рельсовой цепи перед соответствующей точкой подачи кода и размыкается при вступлении поезда на следующую РЦ.
2.8 Схемы замыкания перегонных устройств
Данная схема представлена на листе 3 графического материала. Схема спроектирована для аппаратуры АБТЦ расположенной на станции Б.
Работа схемы начинается с замыкания участка удаления при проследовании поездом выходного сигнала станции А. Данная схема представлена для реле 7Б, 5Б, 3Б, 1Б. В результате размыкания фронтового контакта Л7Б в цепи самоблокировки реле 7Б следующего по ходу движения блок-участка (Н23-25ПП) последний переходит в режим предварительного замыкания. Окончательное замыкание этого блок-участка происходит при занятии его поездом, когда обесточится его общий путевой повторитель (Н23-25ПП) и его контактом оборвется цепь питания реле 7Б.
Реле 7Б выполняет замыкание блок-участка, ограждаемого перегонным светофором: разомкнувшимся фронтовым контактом реле 7Б обрывается цепь питания реле 7Ж и на светофоре 7 включается запрещающее показание. Следующий по ходу поезда блок-участок Н13-21П, таким же образом переходит в режим предварительного замыкания при окончательном замыкании данного и так далее, до конца перегона. При вступлении поезда на первую рельсовую цепь блок-участка Н7-11П реле 3Б замкнувшимися тыловыми контактами включает схему проверки последовательности занятия и последовательности освобождения рельсовых цепей блок-участка, построенную на реле занятия ПЗ и освобождения пути ПО с учетом алгоритма поочередного занятия поездом этих рельсовых цепей.
После проследования поезда по блок-участку и при условии замыкания следующего по ходу поезда блок-участка Н1-5П реле 3Б вновь получает питание через фронтовой контакт конечного реле освобождения пути Н3ПОК, относящегося к защитному участку, и тыловой контакт реле 1Б занимаемого поездом блок-участка Н1-5П. И таким образом, посредством реле Б осуществляется размыкание блок-участка.
Особенность для граничного светофора (перегонного светофора 7 в зоне разделения аппаратуры):
— при установленном правильном направлении движения реле Б, относящиеся к данному светофору, работает по типовой схеме;
— при неправильном — является повторителем реле Л7Б, передаваемом по линейным цепям.
Особенность для светофора, ограждающего предвходной блок-участок:
— реле Б, замыкающее этот блок-участок в направлении приема, ввиду отсутствия следующего перегонного сигнала, включается с проверкой занятия бесстрелочного участка станции и следующей по ходу стрелочной секции.
Контроль о замыкании в пределах перегона хотя бы одного блок-участка выводится на пульт дежурного по станции отправления. Если ни один блок-участок не замкнут, ячейка «замыкание перегона» горит белым огнем, если замкнут хотя бы один блок-участок, ячейка горит красным огнем. Если станция установлена на прием, ячейка погашена. Решение о необходимости и способе размыкания перегона принимает дежурный по станции отправления.
Если после отравления поезда или «пакета» поездов на перегон индикация «замыкание перегона» горит красным огнем в течении времени, превышающем время, необходимое последнему отправленному поезду для прибытия на соседнюю станцию, дежурный станции отправления должен связаться с дежурным станции приема и получить от него подтверждения о прибытии поезда в полном составе.
Размыкание блок-участка осуществляется одним из следующих способом:
— проследованием поезда по блок-участку с соблюдением последовательного освобождения рельсовых цепей;
— искусственным размыканием.
Схема замыкания исключает появление разрешающего показания на светофоре в случае потери шунта на рельсовой цепи, когда одна из рельсовых цепей после занятия поездом блок-участка теряет шунтовую чувствительность (ложная свободность РЦ). После размыкания фронтового контакта реле Б в цепи питания сигнального реле желтого огня (Ж) и последующего за этим размыкания фронтового контакта реле Ж в цепи выбора кодового сигнала АЛСН включение разрешающего показания светофора и подача разрешающего кода исключается до тех пор, пока реле Б вновь не включится. Ложная занятость рельсовых цепей, возникающая из-за неисправности какого-либо элемента или из-за произвольного наложения шунта на РЦ, не приводит к замыканию блок-участка. Реле Б не обесточивается, поскольку в этом случае не происходит предварительного замыкания — в цепи реле Б фронтовой контакт общего путевого повторителя находится в разомкнутом состоянии, но фронтовой контакт реле Б предыдущего блок-участка замкнут. При ложной занятости рельсовой цепи показание светофора, ограждающего блок-участок, в который входит данная рельсовая цепь, переключается с разрешающего на запрещающее (цепь сигнального реле Ж обрывается разомкнутым фронтовым контактом общего путевого повторителя блок-участка). Если последовательность освобождения рельсовых цепей будет нарушена, то блок-участок останется в замкнутом состоянии, а на ограждающем его светофоре сохранится запрещающее показание.
2.9 Электропитание устройств АБТЦ
Электроснабжение станционных устройств системы АБТЦ осуществляется от питающих установок, аналогичных установкам для электропитания устройств электрической централизации и имеющих основной и резервный источники питания. В дипломном проекте не представлены.
Питание генераторов ТРЦ, для каждого пути перегона, осуществляется напряжением 35В переменного тока от трансформаторов 1НГТ типа СОБС-2МП.
Питание приемников ТРЦ, для каждого пути перегона, осуществляется напряжением 17,5В переменного тока от трансформаторов 1НПТ типа СОБС-2МП.
Наличие питания контролируется соответствующими реле 1НГА и 1НПА типа АНВШ2-2400. Схемы строятся для каждого пути каждой горловины станции.
Схема питания генераторов и приемников нечетной горловины станции Б представлено на листе 3 графического материала.
Питание схем кодирования, по каждому пути перегона, выполняется от трансформатора типа СОБС-2МП и двух выпрямителей типа БВ основного и резервного. Резервный выпрямитель подключается аварийным реле 1НАК типа 1Н-340 при исчезновении питания в цепи основного. При обесточивании реле 1НАК на табло у дежурного загорается в мигающем режиме лампочка белого цвета 1НКВ, сигнализируя о выходе из строя основного выпрямителя цепи кодирования. Схемы строятся для каждого пути каждой горловины станции.
Схема представлена на листе 5 графического материала.
Включение ламп перегонных светофоров осуществляется от питающего изолирующего трансформатора СТ типа ПРТ-МП-2. В цепь первичной обмотки трансформатора СТ включается предохранитель 3А и фронтовой контакт реле направления напряжения вторичной обмотки устанавливается в зависимости от удаления светофора.
Электропитание постовых устройств АБТЦ осуществляется от трансформатора ПТ типа ПОБС-5МП и двух выпрямителей типа БВ основного и резервного.
2.10 Надежность системы АБТЦ
Система АБТЦ — система автоблокировки с тональными рельсовыми цепями 3-го типа (ТРЦЗ) без изолирующих стыков, с проходными светофорами и централизованным размещением аппаратуры на прилегающих станциях (либо в пункте концентрации АБТЦ). Система АБТЦ является в настоящее время основной релейной системой при реконстр=укции действующих и строительстве новых железнодорожных линий.
Централизованное размещение аппаратуры приводит к увеличению расхода кабеля и снижает живучесть системы в целом, однако, обладает рядом существенных преимуществ:
—обеспечивает работу оборудования в благоприятных условиях отапливаемого помещения, что повышает надежность и долговечность приборов, особенно электронных;
—исключает необходи=мость передачи информации между светофорами, на переезды и на станцию, что упрощает схемные зависимости автоблокировки, диспетчерского контроля и схемы смены направления;
—облегчает техническое обслу=живание устройств и снижает затраты на обслуживание, значительно сокращает время поиска и устранения отказов;
—облегчает труд обслуживающего персонала, существенно уменьшает время работы на открытом воздухе и в зоне повы-шенной опасности в непосредственной близости движущихся .поездов;
—снижает стоимость системы за счет исключения расходов на оборудование сигнальных точек релейными шкафами, линейными трансформаторами высоковольтных линий и кабельными ящиками.
Схемы АБТЦ в пособии показаны при свободности, исправности, разблокированном сост=оянии всех блок-участков, светофоров, установленном нечетном направлении движения по пути перегона № 1 — повторители реле направления 1НО… находятся под током, 1ЧП… — без тока.
При проектировании АБТЦ следует учитывать следующие особенности системы:
—проектируется на однопутных и много-путных перегонах при любой тяге движения поездов;
—обеспечивает пропуск поездов по перегону со скоростями: пассажирских — 140 км/ч, грузовых — 90 км/ч;
—не допускает открытия выходного или проходного светофора до освобождения подвижным составом ограждаемого им блок-участка, а также самопроизвольного закрытия светофора в резу=льтате перехода с основного на резервное электроснабжение или наоборот, если время перехода не превышает 1,3 с
— проектируется со схемами кодирования для работы автоматической локомотивной сигнализации;
— на однопутных и много-путных перегонах проектируется автоблокировка двухстороннего действия, движение может осуществляться в любом установленном направлении;
—на однопутных перегонах проектируется двухсторонняя автоблокировка (в обоих направлениях движение осуществляется по показаниям напольных светофоров). На двухпутных и многопутных перегонах, как правило, проектируется односторонняя авто=блокировка (движение осуществляется по показаниям напольных светофоров в одном (правильном) направлении, в противоположном (неправильном) напра-влении предусматриваются устройства, обеспечивающие движение по показаниям локомотивных светофоров);
—изменение направления движения по каждому пути осуществляется самостоятельными (не зависящими друг от друга) четырехпроводными схемами смены направления с полярной цепью контроля перегона, что позволяет осуществлять двухстороннее движение по каждому пути не только при капитальном ремонте, но и в шта=тном порядке регулирования;
—за светофором с запрещающим показанием, ограждающим занятый блок-участок, предусматривается защитный участок, протяженностью не менее длины тормозного пути автостопного торможения от допустимой скорости проследования путевого светофора с одним желтым огнем у кж до полной остановки. Практически длина защитного участка определяется на основе тяговых расчетов. В дипломном проекте принимается, что защитный участок, расположенный на первом участке при=ближения (участок ближний к станции), состоит из трех рельсовых цепей при общем количестве ТРЦ, входящих в состав этого блок-участка четыре и более, иначе — из двух, для всех остальных блок-участков — из двух;
-проходной светофор принимает разрешающие показания при свободном состоянии ограждаемого им блок-участка, защитного участка и соблюдении условий последовательного освобо=ждения рельсовых цепей, входящих в состав этих участков;
-двухнитевые лампы применяются для красных огней всех проходных светофоров и для красного и желтого огней предвходного светофора; при небольшой длине всего перегона аппар=атура АБТЦ может быть размещена на одной из станций, ограничивающих перегон;
-деление перегона между станциями производится по сигнальной установке, управление светофором на границе делен=ия перегона осуществляется, как правило, со станции отправления, граница деления показывается стрелками;
-при перегорании обеих нитей лампы красного огня на светофорах автоблокировки в системе АБТЦ не предусмотрен перенос красного огня;
— при перегорании обеих нитей лампы красного огня входного светофора в АБТЦ предусматривается автоматический перенос красного огня на предвходной светофор;
-граница деления перегона выбирается исходя из удаления светофоров от станций, ограничивающих перегон, и возможности размещения аппаратуры на станциях. Аналогично производится деление перегона между модулем концентрации АБТЦ, расположен=ным в середине перегона, и станциями, ограничивающими перегон;
-при необходимости, если длина пере=гона не позволяет управлять со станции объектами автоблокировки, аппаратура АБТЦ может быть размещена в транспортабельном модуле в середине перегона;
При АБТЦ основная часть аппаратуры, выполняющая все зависимости автоблокировки, увязки с ЭЦ, схемы смены направления и т. д., размещается централизованно в помещениях постов ЭЦ станций, ограничивающих перегон, или в транспортабельных модулях. На поле перегона устанавливаются светофоры, путевые ящики и дроссель-трансформаторы, при наличии переездов, релейные шкафы управления устрой=ствами автоматической переездной сигнализации. Постовая и напольная аппаратура соединяются между собой магистральными кабельными линиями, также по кабельным линиям выполняется взаимная увязка комплектов аппаратуры АБТЦ, расположенных на соседних станциях, ограничивающих перегон. На перегонах, протяженностью более 15 км, на основании расчета кабельных линий для размещения оборудования используются транспорт=абельные модули ЭЦ-ТМ.
Максимальная дальность управ=ления светофором по кабелю составляет 9 км, максимальная дальность управления рельсовой цепью по кабелю соста=вляет 12 км при автономной тяге и 10 км при любой электротяге.
При организации модуля ЭЦ-ТМ целесообразно размещать его по возможности на середине перегона, что позволит сократить жильность применяемого кабеля. Количество ЭЦ-ТМ определяется протяженностью перегона. Разработка схем АБТЦ при наличии модуля концентрации предлагается как деталь дипломного проекта.
Структура построения рельсовых цепей такова, что от одного генератора осуществляется питание двух рельсовых цепей, за исключением случаев подключения генератора у изоли=рующего стыка на границе со станцией. Подключение путевых приемников смежных рельсовых цепей к согласующему трансформатору в путевом ящике осуществляется одной парой жил кабеля. Кроме согласующих трансформаторов в путевых ящиках устанавливаются разрядники или выравниватели, защитные резисторы, а на участках с электротягой — автоматические выключатели многоразового действия (АВМ).
Примеры схем рельсовых цепей участка (в том числе и для случая подключения дроссель-трансформатора у изолирующих стыков) приведены в приложении А, Б для электротяги постоянного и перем=енного тока соответственно.
Согласно отзывам эксплуатационных организаций ОАО «РЖД» системы АБТЦ более надежно и устойчиво работают при укладке бесс=ыковых рельсовых плетей.
В схемах ТРЦЗ:
— расчетное значение суммарного сопротивления защитного резистора и соединительных проводов на частоте тока кодирования АЛСН должно составлять от 0,2 до 0,3 Ом;
— диаметр медных жил кабеля должен составлять не менее 0,9 мм;
— на питающем конце (ПК) ТРЦЗ при длине кабеля более 5 км используется выход фильтра 12-61; при длине кабеля менее 5 км — выход фильтра 12-62 или 12-63, определяемый регулир=овочной таблицей ТРЦЗ.
На участках с электротягой переменного тока при длине кабеля менее 2-х км требуется установка дополнительного резистора сопротивлением 100 Ом и мощностью 25 Вт в цепь кодирования 25 Гц.
Практически регулировочные таблицы ТРЦЗ для каждого проекта АБТЦ-03 выполняются институтом «Гипротранс-сигналсвязь».
2.11Меры по повышению надежности систем автоблокировки с рельсовыми цепями частоты
Необходимый уровень надежности достигается применением для построения цепей автоматики высоконадежных элементов, резервированием и техническим обслуживанием. Очевидно, что при определенных затратах можно значительно уменьшить вероятность появления отказов, хотя всегда будет существовать предел надежности, определяемый назначением устройств, их стоимостью и возмо=жностями техники. Практически полностью исключить отказы элементов систем невозможно. Поэтому системы автоматики и телемеханики необходимо строить так, чтобы отказ любого элемента наносил наименьший ущерб непрерывности перевозок и не создавал состояний, опасных для движения поездов.
Особенностью систем телеуп=равления стрелками и сигналами является обеспечение безоп=асности движения поездов, что означает исключение аварий при повреждениях техники и ошибок людей. Это является главной задачей устройств железнодорожной автоматики. Они ограждают красным сигналом участок с поврежденным рельсом, не допускают прием поездов на занятый путь, перевод стрелок под составом, столкновение подвижных единиц, контролируют скорость движения поездов, бдительность машинистов, степень нагрева букс подвижного состава и т. д.
Повреждение устройств, связанных с обеспечением безопасности движения поездов, должно вызывать запрещ=ающие показания, соответствующих сигналов. Поэтому в системах телеу=правления стрелками и сигналами различают опасные отказы, ведущие к нарушению требований по обеспечению безопасного функционирования устройств и защитные, которые приводят к безопасному состоянию системы. Таким образом, безопасность — это свойство системы сохранять защищенность от опасных отказов в течение заданного времени в определенных условиях эксплу=атации. Количественно безопасность может быть определена вероятностными характеристиками и параметрами. Для оценки функционирования устройств телеуправления стрелками и сигналами применяют следующие характеристики надежности:
Рэо = Кг Рро Рдо , (2.1)
где Рэо — эффективность функционирования обслуживаемой
системы;
Р0 — вероятность безотказной работы;
q0 — вероятность появления отказа;
λ0 — интенсивность отказов;
Т0— среднее время наработки до отказа системы (Т0=1/λ0);
µ0 — интенсивность восстановления;
B— среднее время восстановления (B =1/µ0) ;
Кг — коэффициент готовности;
Рдо — надежность работы оператора (ДСП);
Рро — надежность работы ремонтника.
Элементы систем телеуп=равления стрелками и сигналами по условиям их работы заменяют до наступления в них процессов старения, поэтому после окончания пускового периода в системах пода=ются только случайные отказы. Следовательно, значение потока отказов λ(t) = λ0 = const, а время до возникновения отказа подчинено экспоненциальному закону.
Защи=щенность устройств от опасных отказов оценивают характеристиками безопасности, которые являются определя=ющими для устройств, обеспечивающих безопасность движения поездов:
РЭб = Рб Ррб РДб, (2.2)
где Рб -вероятность безопасной работы;
qб — вероятность появления опасного отказа;
λб — интенсивность опасных отказов;
Тб -среднее время наработки до опасного отказа (Тб=1/ λб);
Ррб — вероятность безопасной работы ремонтника;
РДб — вероятность безопасной работы оператора (ДСП);
Поскольку опасные отказы являются компонентами отказов системы, то интенсивность опасных отказов, как и интенсивность защитных отказов, обладает свойством стационарности, т. е. λб(t) = λб = const. Время до возникновения опасного отказа так же подчинено экспоненциальному закону.
Характери=стики безопасности определяют анализируя безопасность функционирования устройств, т. е. перечисляя события опасные для их работы, и находя вероятности появления каждого события. При этом возможны следующие варианты результата анализа.
- Число опасных событий n, они независимы и наст=упление каждого события ведет к опасному отказу в работе системы, согласно теории вероятностей несовместимые события могут быть рассчитаны по формуле:
Qб=р(Хоп1)+ р(Хоп2)+…+ р(Хоп n). (2.3)
Для совместимых событий в теории вероятностей используется другой подход к решению постав=ленной задачи. Однако для малых значений вероятности p(Xоп i), что имеет место в реальных системах, с достаточной для практики точностью можно пользоваться указанной формулой.
- Опасный отказ в устройстве наступает только при одновременном наступлении n независимых событий:
Q= р(ХJ) (2.4).
где Xj — событие, не являющееся опасным для работы устройств и не
приводящее к защитному отказу.
- Опасный отказ в устр=ойстве наступает только при одновременном наступлении двух событий, каждое из которых ведет защитному отказу.
Защитный отказ приводит к прекращению функци=онирования системы, задержкам в движении поездов и требует немедленного исправления. Если произошло событие X1, то наступает обслуживание системы, и вероятность появления опасного отказа зависит от времени устранения неисправности и вероятности появления события X2:
Qб=р(Х1) р(Х2/Х1). (2.5)
Зная вероятность появ=ения опасного отказа, можно определить вероятность безопасного функционирования системы:
Рб=1-Qб (2.6)
Системы, связанные с обеспечением безопасности движения поездов, не должны иметь опасные отказы. Однако выполнение обязательного требования практически не позволяет с точки зрения теории вероятностей построить ни одной системы, так как всегда существует хотя бы самая малая вероятность появления опасного отказа. Поэтому на основе длительного опыта выработаны определенные правила и требования к разработке устройств железнод=орожной автоматики, нашедшие отражение в технических указаниях на проектирование.
Предельно допустимая интенсивность опасного отказа элемента зависит от общего числа элементов, наход=ящихся в эксплуатации, и времени эксплуатации системы до их замены.
Поскольку системы железнодорожной автоматики являются системами длительного пользования, то проведение профилактического обслуживания позволяет существенно снизить требо=вания к безопасности функционирования отдельного элемента.
Самым благоприятным с точки зрения требований к допустимой интенсивности опасных отказов элемента является наличие в системе контроля его исправного функцио=нирования. Причем отказ одного такого элемента должен приводить к защитному отказу системы, и только при одновременном отказе двух, трех т. д. элементов наступает опасный отказ системы. При разработке проекта были учтены требования к построению схем, при выполнении которых вероятность появления опасного отказа условно принимается равной нулю.
2.12 Техника безопасности при обслуж=ивании устройств АБТЦ
Перед началом работы, работники должны пройти целевой инструктаж, они должны: быть ознакомлены с технологией выполнения работ и состоянием рабочего места, одеты в спецодежду и спецобувь.
Работы на постах АБТЦ подразделяются:
— выполняемые со снятием напряжения с токоведущих частей, на которых планируется выполнение работ;
— выполняемые без снятия напряж=ения на токоведущих частях или частях расположенных вблизи места работ.
Перед началом работы, связанной с отключ=ением внешнего источника питания (фидера), ответственный за производство работ должен сообщить оперативному персоналу электроснабжающей организации о месте, содержании и категории работы и получить согласие на отключение соответствующего фидера, уведомить диспетчера дистанции СЦБ и ДСП о проведении работ.
Работы должны проводиться с оформлением записи в Журнале формы ДУ-46.
Работы с устройствами, в кото=рых присутствует или может появиться напряжение переменного тока от 380 В и выше, требуется выполняться в соответствии с утвержденными технологическими процессами по наряду, с оформлением в Журнале учета работ по нарядам и распоряжениям и в оперативном журнале формы ШУ-2.
Замена выключателей в пита=ющих установках производится при отключенном оперативным персоналом энергоснабжающей организации напряжении питания со стороны внешнего источника электроснабжения. Для этого ответственному за производство работ необх=одимо предварительно подать заявку диспетчеру СЦБ, который в свою очередь подаёт заявку оперативному персоналу электроснабжающей организации.
Время начала и окончания производства работ должно быть согласовано с дежурным по станции (пое=здным диспетчером), диспетчером дистанции СЦБ.
Регулировка контактной системы пускателей и контакторов выполняется работником ремонтно-технологического участка после отключения и снятия их с вводной панели.
Работы, при которых возможен контакт с токоведущими частями, необходимо выполнять при отключенном напряжении, а необходимые электрические измерения и регулировку параметров — при включенном напряжении.
На отключенных коммутирующих элементах схемы после снятия напряжения, вывешиваются таблички «Не включать. Работают люди», а на рабочем месте вывешивается плакат «Работать здесь».
Следует удостовериться в наличии и надежности крепления зазе=мления к корпусу.
Во время выполнения работ не=обходимо избегать ошибочного включения или отключения коммутационной аппаратуры. Следует избегать захламления места работ, ни что не должно мешать работе.
Все работы требуется выполнять по соответствующим технологическим картам.
При нахождении на путях, работники обязаны быть в сигнальных жилетах, соблюдать маршруты служебного и технологического прохода, сами работы выполняться не менее чем дву=мя работниками, один из которых постоянно осуществляет контроль за движением поездов, как по ближайшему пути, так и по смежным путям. Переходить через пути разрешается только в установленных местах и под прямым углом. Запрещается вставать и садиться на головку рельса.
Работы, связанные с наруш=ением непрерывности рельсовых нитей на электрифицированных участках, допускается только после подключения
обходных перемычек.
Проверка искровых промеж=утков заземляющих устройств опор контактной сети, а также включение и выключение заземлений выполняется работниками дистанции контактной сети в присутствии электромеханика СЦБ.
Работа на устройствах, расположенных менее чем 2м от деталей контактной сети находящихся под напряжением, разрешается только при снятии напряжения и в присутствии работника дистанции контактной сети.
Устройства СЦБ, расположе=нные на расстоянии до 5м от проводов контактной сети, должны быть заземлены к тяговому рельсу или к средней точке дроссель-трансформатора.
Идти вдоль железнодорожных путей необходимо по обочине земляного полотна на расстоянии не менее 2,5м от крайнего рельса, в исключительных случаях можно идти внутри колеи по возможности навстречу ожид=аемого поезда и сходить с неё не менее чем за 500 метров до его приближения.
При пропуске путевых машин нужно отходить на расстояние 5м от крайнего рельса. При работе путевого струга отходить на 10м. При работе снегоочистительных машин — на 5м в сторону противоположную выбросу льда и снега.
2.13 Вопросы экологии и производственной санитарии
Железнодорожный путь является опасной зоной из-за угрозы поезда подвижного состава на людей. Находиться на путях могут только работники железнодорожного транспорта во время исполнения служебных обязанностей при строгом соблюдении правил техники безопасности.
Каждый работник железнодор=ожного транспорта должен прибыть на работу в определенное Правилами внутреннего трудового распорядка время и место, в работоспособном состоянии после установленного отдыха, в исправной специальной или форменной одежде. При этом плащ или пальто должны быть застегнутыми, а обувь должна иметь низкий широкий каблук. Головной убор в зимнее время не должен снижать слышимости звуковых сигналов и команд. Рабочие и служащие, занятые непоср=едственно на железнодорожных путях, должны быть одеты в сигнальные жилеты оранжевого цвета.
Находясь на путях, необходимо проявлять постоянную бдительность, осторожность и осмотр=ительность. Требуется внимательно следить за движением поездов, локомотивов, а также за окружающей обстановкой и принимать решительные меры к устранению возникающей угрозы для жизни людей или безопасности движения поездов. Особенно бдительным надо быть в темное время суток, при ненастной погоде, выходе на пути из-за зданий, вагонов или других объектов. Переходить через пути надо по специально устроенным, обозначенным и в темное время суток освещаемым переходом.
Почти все предприятия железнодорожного транспорта, в том числе локомотивные депо, заводы по ремонту подвижного состава имеют производство и осуществляют техноло=гические процессы, характерные для тех=нического обслуживания и ремонта подвижного состава всех видов транспорта. Например, при окрасочных работах используются более 70 тысяч тонн различных лакокрасочных материалов, при этом ежегодно выброс загрязняющих веществ в атмосферу составляет 27 тысяч тонн. В локомотивном депо про изводится загрузка сухого песка в тормозную систему локомотива. Технологический процесс подготовки песка вкл=ючает сушку в сушильной печи при сгорании газа ,или мазута, подачу сухого песка в хранилище. Процесс сопровождается выделением пылевидных частиц в окружающую среду практически на всех стадиях его прожигания. В настоящее время пылеулавливающими устройствами на стационарных источниках обо=рудованы менее 2 % вагонных дeпo, 5 % локомотивных депо, 8 % котельных. Пятнадцать шпалопр=опиточных заводов России производят подготовку и пропитку деревянных шпал. Процесс обработки шпал сопровождается выделением в воздушную среду нафталина, антрацена, аценафтена, бензола, толуола, ксилола, фенола. Эти вещества относят ко второму классу опасности. Помимо атмосферы, происходит загрязнения почву и водоемов. Сточные воды ШПЗ насыщенны антисептиками, растворенными смолами, фенолами. Если в цистерне осуществлялась перевозка этилированного бензина, стоки содержат тетраэтилсвинец. В них также присутствуют бактериальные загрязнения.
Персонал транспортных предп=риятий, занятый в перевозочном процессе, работает в условиях повышенной интенсивности шума. Шум оказывает огромное вредное влияние на здоровье человека. Важнейшим мероприятием по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха вредными веществами является уменьшение их выделения в источниках образования. Этому служат механизация и автоматизация производственных процессов, уплотнение, герметизация, замена вредных летучих веществ менее вредными. На железнодорожном транспорте с введением скоростного движения поездов резко возрастают психоэмоциональные нагрузки работников локомотивных бригад, диспетчерского аппарата. Это наряду с возрастающими гигиеническими требован=иями к конструкциям локомотивов, оборудованию диспетче=рских предъявляют серьезные требования и к личным свойствам машинистов, диспетчеров.
Иx трудовая деятельность протекает в обстановке постоянного и значительного нервно-психического напряжения, обусловленного сознанием огромной ответственности за жизни пассажиров, сохранности грузов, проезд запрещающих сигналов.
Производ=ственная санитария направлена на создание на рабочих местах нормальных условий воздушной среды, необходимой освещенности, на устранение вредного воздей=ствия шума и вибраций на рабочих местах, обеспечение на производстве санитарно-бытовых помещений и другое.
Тепловозное депо по санитарно-защитной зоне должно отделяться от жилых массивов, профилактических и культурно-бытовых помещений зоной шириной не менее 300 метров. Канава для стоков канализационных вод должна иметь уклон 0,001-0,003 метра. Расстояние между путей экипировки должно быть 6 метров, а осями других путей 4,2 метра. Депо также должно иметь два независимо друг от друга пути для выхода тепловозов из депо на станцию и обратно. Тяговое развитие депо не должно иметь встре=чного движения локомотивов и пересечения маршрутов прибываемых и отправляемых поездов. Должны быть предусмотрены стоила для реостатных испытаний тепловозов, удаленных от основных цехов на расстоянии не менее 300 метров, а также пути для стоянии пожарно-восстановительных поездов. Территория депо должна быть огорожена или обсажена деревьями. Склады топлива и смазочные материалов должны быть удалены на расстоя-ние не менее 50 метров, вокруг должна быть канава с уклоном 0,01-0,03 метра для стока воды. Ворота должны закрываться и иметь электропневматические или механические устройства для открытия и закрытия ворот. Стойла не должны затемняться другими зданиями. Ремонтные канавы должны быть шириной 1,4 м и глуб=иной не менее 1,2 метра и по длине на 3 метра больше длины тепловоза. При выборе депо предпочтение отдается зданиям прямоугольно-ступенчатого типа. Темпе=ратура в цехах депо должна быть не ниже +16° С, в душевых + 25°С. Вентиляция закрытых помещений предназначается для поддержания нормального состояния воздуха путем замены загрязненного свежим.
Вентиляция бывает: естественная — перемещения воздуха через открытые окна и форточки и искусственная — перемещение воздуха при помощи вентиляторов с электрическими двигателями. Вентиля=ционные установки для обработки воздуха оборудуют дополнительными устройствами: фильтрами для очистки воздуха от пыли, влаги, газов, масленых паров, калориферы для подогрева воздуха и т. д. Естес=твенное освещение. К нему относятся окна, фонари. Площадь естественной освещенности к поверхности пола в помещениях для производственных цехов принимается 1 : 11-1 : 16. Искусственное освещение — электрическое, которое делятся на общее, местное и комбинированное. Подвес подсвечников, светильников под потолком прои=зводится для электроламп мощностью 200 Вт от пола 2,5-4 метра, местное освещение на рабочих местах 0,5-1 метр от поверхности рабочего места. Внутри здания освещенность над уровнем пола 120-180 см. В стойловых канавах боковое освещение должно быть не менее 50 люстр.
Для обеспечения противопожарной мероприятий в депо внутри зданий, в цехах и лестничных клетках устанавливаются пожарный водопровод с выводом пожарных станков, снабж=енных рукавами. Пожарный инвентарь: топоры, багры, ведра, лопаты и другие приспособления размещаются в легко доступных местах на специальных щитах.
В помещениях, где имеются легковоспламеняющиеся материалы, устанавливают ящики с песком и огнетушители ОГ-5. для тушения пожара в депо могут использо=ваться пожарные поезда. Требования к служебно-бытовым помещениям и питьевого водоснабжения: площади служебно-бытовых помещений принимают 35 м2 на одного рабочего, в раздевалках 0,25 м2 на одного рабочего в гардеробных шкафах ставят с проходом не менее 1-го метра. Туалеты должны быть удалены от рабочих мест не менее чем на 125 метров. Число кранов в умыва=льных принимают из числа 1 кран на 15-20 рабочих. В душевых число душевых принимают из расчета 6-10 человек на 1.