Author: Сапожников Вл.В. Кокурин И.М. Елкин Б.Н
Tags: транспорт организация и управление движением почтовая связь общее машиностроение технология машиностроения автоматика телемеханика железнодорожные станции
ISBN: 5-277-01969
Year: 1997
Text
СТАНЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ
АВТОМАТИКИ
И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
ПДАТЕЛЬСТЗО’ТРАНСПОРТ»
СТАНЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ
АВТОМАТИКИ
И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Под редакцией
профессора Вл. В. Сапожникова
Утверждено
Управлением кадров
и учебных заведений МПС
в качестве учебника
для студентов вузов
железнодорожного
транспорта
ПрсДйХ Ал^кс^й
| МОСКВА "ТРАНСПОРТ" Г - |у “”Т”
ZITfA -о / отжТ
УДК 656 257—83-62+498(025)
с Я'О,
ПОТЕКА
Станционные системы автоматики и телемеханики: Уче . для вузов ж -д. трансп /
Вл В Сапожников, Б Н Елкин, И. М Кокурин и др.; Под ред Вл В Сапожникова.
— М.; Транспорт, 1997 — 432 с
Изложены принципы построения систем автоматики и телемеханики на станциях
и сортировочных горках Рассмотрены эксплуатационно-технические требования и
методы обеспечения безопасности движения. Описаны современные релейные систе-
мы и системы, построенные на микроэлектронной элементной базе
Предназначен для студентов вузов железнодорожного транспорта специальности
"Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте” и может быть
полезным специалистам, связанным с разработкой, проектированием, строительст-
вом и эксплуатацией станционных систем автоматики и телемехаиики.
Ил 271. табл. 18, библиогр 44 назв
Кии гу на пи са ли: Вл. В Сапожников — введение, главы 3, 11; Б Н Елкин
— глава 6, И М Кокурин — главы 2, 13 — 19 п. 1 2, Л Ф Кондратенко — главы I
(кроме п 1 2), 4, 5, 10, 12, В А Кононов — главы 7—9
Рецензенты Ю А Липовецкий, К О. Колюжный
Заведующий редакцией Н.Л. Немцова
Редактор М В. Пономаренко
с3202040000-0II
049(01)-97
ISBN 5-277-01969 3
© Коллектив авторов, 1997
©; Оформление, иллюстрации,
издательство Транспорт". 1997
ВВЕДЕНИЕ
Техника железнодорожной сигнализации имеет уже полутораве-
ковую историю. В 1841 г. в Англии появился первый железнодо-
рожный семафор С тех пор техника и логическое управление объ-
ектами сигнализации, централизации и блокировки развивались
параллельно.
Среди устройств железнодорожной автоматики и телемеханики
системы управления объектами на станциях играют важнейшую
роль. Скорость обработки поездов на станциях решающим образом
определяет пропускную способность железных дорог. Безопасность
движения поездов в целом во многом зависит от безопасности пе-
редвижений на станции. Эти передвижения имеют особенности —
движение поездов по стрелочным переводам, одновременность пе-
редвижений и наличие двух разных типов передвижений (поездных
и маневровых).
Ядром станционных систем автоматики является централизация
стрелок и сигналов, под которой понимаются совокупность уст-
ройств центрального управления стрелками и сигналами и их кон-
троль. Централизация обеспечивает логические взаимозависимости
(блокировку) между станционными объектами в соответствии с
требованиями безопасности движения, а также экономичное и
безопасное управление на расстоянии стрелочными переводами и
светофорными лампами.
В первые годы существования железных дорог управление стрел-
ками и сигналами выполнялось вручную, а их блокировка — с по-
мощью специальных замков с переносными ключами (ключевая за-
висимость). В 1856 г. в Англии была предложена первая механиче-
ская централизация. Далее, по мере развития техники, использова-
лись электропневматические, электрогидравлические, электромеха-
нические, электрические, электронные и микропроцессорные цен-
трализации.
В механических системах перевод сигнального или стрелочного
рычага усилием человека вызывал перемещение жестких или гибких
(проволочных) тяг, соединенных с переводными механизмами, для
действия семафора или перемещения остряков стрелки. Блокировоч-
ные зависимости обеспечивались посредством рукояток с осями и
линеек с замычками. размещенными в ящиках зависимости.
з
В России первые системы механической централизации были
построены в начале 70-х годов XIX в. на нескольких станциях ли-
нии С.-Петербург—Москва С 1884 г на станции Саблино около
С-Петербурга действовала механическая централизация с жестки-
ми тягами.
В электрических, гидравлических и пневматических системах от-
казались от использования усилий человека для управления объек-
тами. Движущей силой в них стала электрическая энергия, энергия
жидкости или сжатого воздуха. Гидравлические системы централи-
зации появились в 1873 г. и получили наибольшее распространение
в Италии. На отечественных железных дорогах они применялись с
1892 г. в основном на Северном Кавказе и в Закавказье Пневмати-
ческие системы стали использоваться с 1883 г. (система Вестингау-
за) на железных дорогах США и Германии В России эти системы
не строились. Недостатком гидравлических и пневматических сис-
тем была необходимость специальной сети трубопроводов для жид-
кости или газа.
Наибольшее применение получили системы электромеханиче-
ской и электрической централизации, которые впервые появились
в США (система Тейлора, 1891 г.) и Австрии (система Сименса,
1893 г.). Первые системы электромеханической централизации в
России были построены на станциях Витебск Риго-Орловской до-
роги (1909 г.) и С.-Петербург Московско-Виндаво-Рыбинской до-
роги (1914 г.). В этих системах использовалось электрическое
управление стрелками и сигналами, но замыкания между ними осу-
ществлялись механически в ящиках зависимости. Первая чисто ре-
лейная система электрической централизации была построена на
станции Гудермес в 1934 г. С середины 30-х годов начинается мас-
совое строительство релейных систем электрической централиза-
ции на станциях отечественных железных дорог. Большинство
станций сети оборудовано различными системами этого типа.
Следующим этапом развития систем электрической централиза-
ции стало применение для их построения полупроводниковой и
другой электронной элементной базы. Эта проблема интенсивно
исследовалась в 60—70-е годы. В некоторых странах (Англии, Гер-
мании, Японии, Франции и др.) были введены в действие опытные
установки. Первой отечественной станционной системой на полу-
проводниковых элементах была система бесконтактного маршрут-
ного набора, построенная на станциях Резекне Прибалтийской
(1968 г.) и Обухове Октябрьской (1969 г.) дорог. В эти же годы на
станции Старый Петергоф Октябрьской дороги была испытана
опытная установка электронной централизации, построенная на
феррит-транзисторных элементах.
Появление в середине 70-х годов перспективной микропроцес-
сорной элементной базы активизировало разработки новых станци-
онных систем. В 1978 г. на станции Гетеборг (Швеция) была по-
строена первая система микропроцессорной централизации
4
JZH-850 фирмы "Ericsson" Восьмидесятые годы и начало 90-х годов
стали периодом разработок и внедрения микропроцессорных сис-
тем. Наиболее активно в этом направлении работают фирмы "Erics-
son" (Швеция), SEL, AEG, "Siemens” (Германия), "Alcatel" (Авст-
рия), JNR (Япония), DSI (Дания) В нашей стране разработки ком-
пьютерной и микропроцессорной (МПЦ) централизаций проводи-
лись в С.-Петербургском и Харьковском институтах железнодорож-
ного транспорта. Завершаются работы по созданию систем МПЦ и
ЭЦЕ в институте Гипротранссигналсвязь.
На крупных станциях с сортировочными горками вместе с элек-
трической централизацией функционируют системы горочной ав-
томатики. К последним относятся системы горочной автоматиче-
ской централизации (ГАЦ), автоматического регулирования скоро-
сти скатывания отцепов (АРС) и телеуправления горочными локо-
мотивами (ТЕЛ). Они обеспечивают высокую перерабатывающую
способность сортировочных горок. В этих системах также широко
используется микроэлектронная техника. Отечественная комплекс-
ная система горочной автоматики КГМ (комплекс горочный мик-
ропроцессорный) разработана в Ростовском институте инженеров
железнодорожного транспорта.
РАЗ ДЕЛ I
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ
Глава 1
ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СТАНЦИОННЫХ СИСТЕМ
АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
1.1. Маршрутно-контрольные устройства
На ранних этапах развития железнодорожного транспорта глав-
ная проблема обеспечения безопасности движения на станциях за-
ключалась в создании таких условий их работы, при которых ис-
ключались бы столкновения поездов по причине ошибочных дейст-
вий персонала, организующего передвижения. Эти условия обеспе-
чивались простыми техническими средствами станционной сигна-
лизации, телефонной связи и блокировки, которые придавали каж-
дому передвижению организационный характер, контролируя при
этом возможность реализации той или иной команды по установке
маршрутов и ее фактическое исполнение.
К техническим средствам того времени относились различного
рода механические системы, содержащие путевые устройства кон-
троля положения стрелок, свободное™ трассы маршрута, сигнали-
зации и устанавливаемые в помещениях дежурного по станции или
стрелочника аппараты контроля правильности приготовления мар-
шрута.
Наиболее распространенным устройством контроля и запирания
стрелок, а также семафорных переводных станков были стрелочные
замки системы Мелентьева, которые применяются по настоящее
время. Согласно Правилам технической эксплуатации железных до-
рог Российской Федерации (ПТЭ) стрелочные замки должны до-
пускать извлечение из них контрольного ключа только при запер-
той стрелке и запирать стрелку только в положении, указанном на
вынутым из замка ключе (плюсовое или минусовое) при зазоре ме-
жду прижатым остряком и рамным рельсом менее 4 мм. Сигналь-
ные контрольные замки не должны допускать извлечение ключа
при открытом семафоре. Запирание стрелки выполняется одним из
двух устанавливаемых замков (плюсовой или минусовой), которые
специальной гарнитурой крепятся на рамном рельсе стрелки. За-
мыкающий стержень (ригель) запертого замка входит в вырез запи-
рающей полосы, исключая перемещение остряков стрелки. Пово-
рот ключа по часовой стрелке поднимает ригель, который отпирает
стрелку Бородка ключа заходит за вырез в крышке замка, и из-
6
влечь ключ становится невозможным Вырезы запирающей полосы
смещены на длину хода остряков стрелки, поэтому стрелку можно
запереть только тем замком, под ригелем которого находится вы-
рез, и извлечь соответствующий ключ. Под ригелем другого замка в
этом случае располагается сплошная (без выреза) часть запираю-
щей полосы, поэтому запереть этот замок и извлечь ключ невоз-
можно.
Для отпирания стрелки необходимо вложить и повернуть ключ в
запертом замке. В момент перевода стрелки под этот замок переме-
щается сплошная часть полосы, что исключает запирание замка и
извлечение ключа При зазоре между остряком и рамным рельсом
менее 4 мм под другим замком находится вырез запирающей поло-
сы, что позволяет запереть замок и извлечь ключ.
На каждой стрелке устанавливается определенная серия замков,
поэтому отпереть стрелку ключом от другого замка невозможно. В
то же время изъятый ключ указывает, что данная стрелка находится
в соответствующем, указанном на ключе, положении и заперта На-
личие соответствующих ключей от всех стрелок, входящих в мар-
шрут следования поезда, обеспечивает контроль правильной уста-
новки и замыкания стрелок в заданном маршруте.
Сигнальные замки имеют ту же конструкцию, что и стрелочные,
но приспособлены для крепления на семафорных лебедках.
Стрелочные и сигнальные замки Мелентьева нашли применение
в различных системах маршрутно-контрольных устройств (МКУ),
некоторые из них эксплуатируются до сих пор.
Широкое распространение на сети железных дорог МПС полу-
чили МКУ системы Наталевича, которые обеспечивают контроль
правильности приготовления маршрута и запирание стрелок замка-
ми Мелентьева, исключение одновременной установки враждебных
маршрутов и разделку маршрута стрелочником лишь с разрешения
дежурного по станции.
В помещении дежурного устанавливается распорядительный ап-
парат МКУ, имеющий по одному блок-механизму (электрозамок)
на горловину станции, лежащей на однопутной линии, и несколько
маршрутных рукояток — по одной маршрутной рукоятке на два
маршрута. На каждом стрелочном посту устанавливается централи-
затор — исполнительный аппарат с одним блок-механизмом. мар-
шрутными и сигнальной рукоятками, стрелочными и сигнальными
замками. Прием поездов на станцию осуществляется по входным
семафорам, а отправление — при вручении машинисту жезла соот-
ветствующего перегона Для установки маршрута дежурный по
станции дает указания стрелочникам по телефону и поворачивает
соответствующую маршрутную рукоятку, которая перемещает в ап-
парате металлическую линейку со штифтами, исключающими по-
ворот рукояток враждебных маршрутов. Стрелочник переводит
стрелки по маршруту и вставляет в исполнительный аппарат прине-
сенные на стрелочный пост ключи от переведенных по маршруту
стрелок. После этого он поворачивает рукоятку направления дви-
жения поезда, которая "снимает" механическую блокировку (замы-
кание) с маршрутных и сигнальных рукояток стрелочного поста.
Затем стрелочник поворачивает в централизаторе ключи принесен-
ных на пост стрелочных замков. При этом освобождаются нужная
линейка и связанная с ней маршрутная рукоятка централизатора
Дежурный по станции, получив доклад стрелочника о готовно-
сти маршрута, нажимает клавишу блок-механизма распорядитель-
ного аппарата и, вращая рукоятку индуктора, посылает ток в после-
довательно соединенные катушки блок-механизмов распорядитель-
ного и исполнительного постов. Ригельный стержень блок-меха-
низма распорядительного аппарата перемешается и запирает повер-
нутую маршрутную рукоятку и рукоятки враждебных маршрутов.
Ригельный стержень блок-механизма стрелочного централизатора
освобождает сигнальную рукоятку.
Стрелочник поворачивает сигнальную рукоятку, перемещается
связанная с ней в ящике зависимости линейка, которая запирает
маршрутные рукоятки и позволяет повернуть и изъять из замка
ключ от сигнальной лебедки семафора. Поворот в замке сигнально-
го ключа запирает сигнальную рукоятку в повернутом положении.
Далее стрелочник отпирает сигнальную лебедку и открывает сема-
фор. При этом ключ оказывается запертым. После прибытия поезда
на станцию стрелочник закрывает семафор, достает ключ из замка
лебедки и поворачивает его в замке централизатора, что позволяет
возвратить в нормальное положение сигнальную рукоятку, которая
снимает замыкание с маршрутных рукояток.
После доклада стрелочника о прибытии поезда дежурный по
станции дает распоряжение о размыкании маршрута и нажимает
специальную кнопку в аппарате. Одновременно стрелочник враща-
ет рукоятку индуктора, в результате чего запирается ригелями сиг-
нальная рукоятка и освобождается маршрутная, поворот которой в
исходное положение освобождает рукоятку направления. В распо-
рядительном аппарате в это время освобождается повернутая мар-
шрутная рукоятка.
Недостатком системы МКУ Наталевича является отсутствие объ-
ективного контроля свободное™ маршрута техническими средства-
ми. Поэтому не исключается вероятность установки маршрута на
занятый, например, приемо-отправочный путь из-за ошибочных
действий персонала. Поэтому в дальнейшем устройства МКУ до-
полнили устройствами контроля фактического местонахождения
поезда — электрическими рельсовыми цепями, а вместо семафоров
стали применять светофоры. Претерпели конструктивные измене-
ния распорядительные и исполнительные аппараты, соответствие
положений маршрутных и сигнальных рукояток исполнительного и
распорядительного аппаратов стало проверяться электрически, поя-
вились табло, отражающие лампочками местонахождение поезда на
станции и прилегающих перегонах, а также релейная аппаратура
8
рельсовых цепей и светофоров, вводимая в зависимость с электро-
механическими устройствами контроля положения и запирания
стрелок. Была разработана электроключевая зависимость между
стрелками и сигналами, в которой реализовались следующие прин-
ципы:
1) светофоры нормально находятся в запрещающем положении
и открываются после включения сигнальных реле поворотом руко-
ятки на пульте управления с проверкой правильности установки и
замыкания стрелок в маршруте стрелочными централизаторами,
свободное™ входящих в маршрут стрелочных участков путей прие-
ма или блок-участков релейными схемами рельсовых цепей, а так-
же проверкой отсутствия враждебных маршрутов маршрутными ру-
коятками распорядительного аппарата;
2) после использования маршрута светофоры автоматачески за-
крываются; возможность их самопроизвольного (без участия дежур-
ного по станции) вторичного открытия после использования задан-
ного маршрута исключается релейными протавоповоротными зави-
симостями. Любой светофор может быть закрыт установкой сиг-
нальной рукоятки в нормальное положение или нажатаем специ-
альной кнопки на стрелочном централизаторе;
3) занятое подвижным составом приемо-отправочного пути,
стрелочных участков, участков удаления и приближения, а также
состояние светофоров контролируются в схемах токопрохождения
маршрутных зависимостей и отображаются на табло пульта управ-
ления соответствующими лампочками;
4) электрические схемы маршрутов приема и отправления поез-
дов содержат цепи включения сигнальных реле, в которых проверя-
ются все маршрутные зависимости и цепи включения ламп свето-
форов и табло.
Маршрутно-контрольные устройства и устройства электроклю-
чевых зависимостей отличаются простотой и невысокой стоимо-
стью, они сыграли большую роль в обеспечении безопасности дви-
жения на станциях и в дальнейшем развитии технических средств
СЦБ.
1.2. Механическая и электрическая централизация
При механической централизации перевод стрелок и открытие
семафоров (светофоров) осуществляется непосредственно с поста
управления — поста централизации — в связи с чем, по сравнению
с МКУ, резко сокращается время на приготовление маршрута, рас-
тет пропускная способность стрелочных горловин, что имеет боль-
шое значение для работы средних и крупных станций с большим
объемом маневровых передвижений, а также повышается качество
9
Рис 1 1. Схема управления объектами
при механической централизации
/ — управляющий рычаг. 2 — компенсатор,
3 — линия передачи; 4 — привод
управления движением, существенно уменьшается число стрелоч-
ников, работающих в тяжелых и небезопасных условиях.
Механическая централизация — это рычажная система с гибки-
ми тягами, прокладываемыми с поста управления к стрелкам и се-
мафорам (рис. 1.1). Гибкие тяги изготавливаются из стальной про-
волоки диаметром 5 мм и поддерживаются роликами на опорах, а в
изгибах трассы на линии делаются вставки из стального канатика
Передача усилия по линии гибких тяг возможна только при ее
натяжении, что достигается с помощью грузов компенсатора 2.
Чтобы перевод рычага 1 не приводил к подъему одного груза и
опусканию другого, компенсатор 2 дополняется стопорным меха-
низмом в виде зубчатой рейки и зажимным устройством, соединен-
ным с обоими грузовыми рычагами При изменении температуры
среды обе тяги одинаково удлиняются или укорачиваются, и грузы
перемещаются одновременно, чему зубчатая рейка не препятствует
Во время перевода стрелки натяжение в тягах различно, поэтому
один из зажимов стопорного механизма входит в соприкосновение
с зубьями рейки и препятствует дальнейшему подъему груза. Все
прикладываемое усилие затрачивается на перемещение тяг
Распорядительный аппарат (рис. 1.2, а) имеет станину 7, ящик
механических зависимостей между маршрутами 2 и блок-аппарат 3.
В последнем устанавливаются блок-механизмы и индуктор, а на пе-
редней стенке — звонки, кнопки, электрические замычки постоян-
ного и переменного тока. На соответствующих осях ящиков зави-
симости закрепляются маршрутные и сигнальные трехпозиционные
рукоятки. В нормальном состоянии маршрутные блок-механизмы
отблокированы, сигнальные блок-механизмы заблокированы, по-
этому маршрутные рукоятки свободны и могут поворачиваться для
задания маршрутов, сигнальные рукоятки замкнуты. Расположен-
ный на посту управления или в отдельно стоящем в горловине
станции здании исполнительный аппарат (рис. 1 2, б) имеет рычаж-
ную станину 1, ящик зависимости 2 и блок-аппарат 3. На рычаж-
ной станине устанавливаются стрелочные и сигнальные рычаги.
Блок-аппарат имеет маршрутные и сигнальные блок-механизмы,
блокировочный индуктор и вызывные приборы. Маршрутные и
сигнальные рукоятки исполнительных аппаратов двухпозиционные
и нормально замкнуты
При задании маршрута дежурный по станции переводит мар-
шрутную рукоятку распределительного аппарата и заблокировывает
ю
маршрутный блок-механизм. При этом маршрутная рукоятка запи-
рается, маршрутно-затворный блок-механизм М3 (рис. 1 3) испол-
нительного аппарата отблокировывается, его стержень поднимается
вверх и освобождает маршрутную рукоятку.
Сигналист исполнительного поста устанавливает в соответст-
вующее положение стрелки, оборудованные приводами-замыкате-
лями, переводит маршрутную рукоятку Л/, чем замыкает стрелоч-
ные рычаги 1 и заблокировывает маршрутный блок-механизм При
этом маршрутная рукоятка запирается в переведенном положении
и соответственно замыкает рычаги стрелок, входящих в установлен-
ный маршрут. Рукоятки враждебных маршрутов запираются замыч-
ками, аналогичными МКУ Наталевича
На распорядительном посту отблокировывается сигнальный
блок-механизм, его стержень освобождает сигнальную рукоятку.
Дежурный по станции дает распоряжение об открытии семафора,
для чего переводит сигнальную рукоятку и заблокировывает сиг-
нальный блок-механизм. При этом сигнально-затворный блок-ме-
ханизм СЗ на исполнительном посту отблокировывается. При забло-
кировывании сигнального блок-механизма на распорядительном по-
сту его стержень замыкает сигнальную рукоятку в переведенном по-
ложении. На исполнительном аппарате (см. рис. 1.3) поднявшийся
при отблокировывании сигнально-затворного блок-механизма ри-
гельный стержень освобождает сигнальную рукоятку С. Сигналист
переводит последнюю и сигнальную линейки, чем отмыкается сиг-
Рис 1.2 Распорядительный и исполнительным аппараты
II
Рис 1.3 Схема взаимозамыканий на
исполнительном посту
нальная ось. Пол действием спи-
ральной пружины сигнальная ось
поворачивается против часовой
стрелки, а замыкающий стер-
жень выходит из выреза на сиг-
нальном рычаге 2 и позволяет
открыть семафор.
Дальность управления стрел-
ками при механической центра-
лизации 500, а семафорами —
1500 м Поэтому в зависимости
от размеров станции управление
стрелками и сигналами может
быть сосредоточено на несколь-
ких постах.
Недостатком механической
централизации является наличие
гибких тяг, прокладываемых по
территории станции, а также ме-
ханических зависимостей. Поэтому в дальнейшем стали применять
электрические централизации стрелок и сигналов (ЭЦ).
Любая система ЭЦ (рис 1.4) базируется на трех путевых элемен-
тах: стрелочном электроприводе, рельсовой цепи и светофоре
Стрелочный электропривод ЭП переводит стрелку в требуемое по-
ложение, контролирует плотность прижатия остряка к рамному
рельсу и осуществляет запирание остряков Рельсовая цепь РЦ кон-
тролирует занятость стрелок и приемо-отправочных путей, а свето-
фор С регулирует движение От путевых элементов прокладываются
соединительные кабельные линии на пост управления (пост ЭЦ),
где располагаются релейная и бесконтактная аппаратура Р, источ-
ники питания ИП и аппарат управления АУ. По этим линиям про-
ходят сигналы управления и контроля ЭЦ В отличие от механиче-
ской в электрической централизации перевод стрелок по маршруту
Рис. I 4 Структурная схема релейной централизации с центральными зависимо-
стями и центральным питанием
12
и открытие светофоров с проверкой всех условий безопасности осу-
ществляется использованием реле особой конструкции или элек-
тронной аппаратуры. При движении поезда по маршруту эта аппа-
ратура контролирует его местонахождение и исключает возмож-
ность задания враждебных маршрутов. Ошибочные действия на
пульте управления дежурного по станции не могут привести к опас-
ным результатам, так как технические средства поста ЭЦ надежно
их блокируют. В исходном (нормальное) состоянии системы прибо-
ры (реле), выполняющие функции контроля и замыкания маршрута
обтекаются током для того, чтобы при любых повреждениях (обры-
вы, короткие замыкания) система приводила в "заграждающее" по-
ложение, при котором невозможно перевести стрелку и открыть
сигнал. Во избежание влияния посторонних ЭДС на кабельные ли-
нии применяют двухполюсное отключение приборов от источника
их питания и другие способы защиты от опасных состояний систе-
мы ЭЦ.
Несмотря на общность решаемых задач на сети дорог эксплуати-
руют системы прямого централизованного управления, что объяс-
няется специфическими особенностями станций, которые различа-
ются назначением, числом стрелок и размерами движения. Поэто-
му экономически целесообразно использовать несколько систем
ЭЦ, различающихся размещением аппаратуры, способами установ-
ки и размыкания маршрутов, конструктивным оформлением. В ЭЦ
с центральным питанием все приборы, осуществляющие блокиро-
вочные зависимости, и источники питания размешаются на посту
ЭЦ, как правило, в виде отдельно стоящего здания, где устанавли-
вается пульт управления. ЭЦ с местным питанием отличается от
предыдущей системы тем, что некоторая часть аппаратуры и источ-
ники питания стрелочных электроприводов устанавливаются в гор-
ловинах станции в релейных и батарейных шкафах, и дорогостоя-
щее здание поста ЭЦ не строят. Поэтому эта система нашла приме-
нение на малых станциях.
В пределах станций движение поездов осуществляется по поезд-
ным маршрутам приема, передачи и отправления, а также по ма-
невровым маршрутам. Когда путевое развитие горловины станции
допускает несколько маршрутов, у которых одинаковые начало и
конец, различают основной и вариантные маршруты. Основным
маршрутом называется кратчайший путь следования подвижной
единицы до станции, имеющий наименьшее количество пересече-
ний с другими маршрутами и допускающий наибольшую скорость
движения. Вариантные маршруты отличаются от основных положе-
нием стрелок.
Рассмотрим пример использования светофорной сигнализации —
осигнализование обгонного пункта со стрелочными переводами ма-
рок 1/9 и 1/11 на участке с трехзначной автоблокировкой для дви-
жения в нечетном направлении (рис. 1.5).
н
Желтый огонь на предупредительном светофоре 1 (рис. 1.5, а)
загорается при красном и мигающем лунно-белом (пригласитель-
ном) сигнальных показаниях входного светофора Н. Светофор 1
поезд может проследовать с максимальной скоростью, поскольку
длина блок-участка достаточна для остановки поезда перед вход-
ным сигналом Н.
Желтый мигающий огонь (рис. 1.5, б, в) на светофоре 1 преду-
преждает о том, что входной сигнал Н открыт, но его разрешается
проследовать со скоростью не более = 40 км/ч, поскольку поезд
принимается на станцию с отклонением по стрелочным переводам
Это происходит при приеме поезда на боковой путь ЗП или (по ва-
риантному маршруту) на главный путь /77. На входном светофоре Н
в этом случае горят два желтых огня, указывающие на необходи-
мость его проследования со скоростью не более гр Причем непре-
рывно горящий верхний огонь предупреждает о том, что сущест-
вующий выходной светофор (Н1 или НЗ) закрыт, а мигающий
огонь свидетельствует об открытии этого светофора.
Зеленый огонь (рис. 1.5, г) на предупредительном светофоре 1
указывает на возможность проследования поездом входного сигна-
ла Я с максимальной скоростью, что соответствует приему поезда
на главный путь 1Пб>ез отклонения на стрелках. Входной светофор
Н сигнализирует в этом случае одним верхним желтым непрерывно
горящим огнем при красном огне на выходном светофоре HI.
14
На входном светофоре Н загорается верхний желтый мигающий
огонь, если по выходному светофору HI предусмотрен вариантный
маршрут отправления поезда, когда скорость проследования выход-
ного светофора не должна превышать vj = 40 км/ч. В этом случае
выходной светофор Н1 сигнализирует двумя желтыми огнями, из
которых верхний горит непрерывно при свободности одного блок-
участка автоблокировки или "мигает" при свободности двух и более
блок-участков
Зеленый огонь на входном светофоре Н загорается в тех случаях,
когда допускается проследование поездом входного и выходного
светофоров с максимальной скоростью. Это соответствует пропуску
поезда по главному пути станции без отклонения на стрелочных
переводах. Желтый огонь выходного светофора Н1 предупреждает о
том, что следующий светофор автоблокировки закрыт, а зеленый о
том, что следующий светофор имеет разрешающее сигнальное по-
казание.
Необходимо отметить, что при сквозном пропуске поезда (см.
рис. 1.5, б) по боковому пути ЗП открытый выходной светофор НЗ
сигнализирует одним желтым или зеленым огнем, несмотря на то,
что поезд за выходным светофором отклоняется на стрелках. Такое
упрощение сигнализации не создает угрозы безопасности движения
по следующим причинам. При движении на боковой путь маши-
нист снижает скорость до вступления поезда на стрелки входной
горловины и поддерживает ее не более 40 км/ч до освобождения
этих стрелок последним вагоном состава. В таких условиях маши-
нист знает, что поезд принимается на боковой путь и готов к следо-
ванию с уменьшенной скоростью по стрелкам, расположенным за
выходным светофором. При отсутствии безостановочного пропуска
поездов по боковому пути (рис. 1.5, д) сигнализация осуществляет-
ся двумя желтыми огнями, из которых верхний мигающий на вход-
ном светофоре не используется.
Нечетные поезда принимаются на боковые пути 277 и ЗП (рис. 1.6)
по стрелочным переводам с маркой крестовины 1/18, что указыва-
ется одной зеленой полосой на входном сигнале Н. О возможности
проследования светофора Н в этом случае со скоростью 80 км/ч
сигнализирует зеленый мигающий огонь предупредительного све-
тофора 1.
Поезд, отправляемый с пути 2П, проходит по стрелке с маркой
крестовины 1/18, поэтому в случае пропуска поезда по пути 277
входной светофор Н сигнализирует зеленым мигающим и желтыми
огнями с зеленой полосой. При этом зеленый мигающий огонь
указывает машинисту на возможность проследования выходного
светофора Н2 со скоростью v3 = 80 км/ч, что позволяет не устанав-
ливать на светофоре Н2 зеленую полосу.
Движение поезда, отправляемого с пути ЗП, осуществляется по
обыкновенному стрелочному переводу со скоростью vj = 40 км/ч.
15
гп
Рис 1.6. Схема сигнализации на станции при наличии пологих стрелоч-
ных переводов
Поэтому при приеме поезда на путь ЗП входной сигнал Н сигнали-
зирует двумя желтыми огнями с зеленой полосой. На выходном
светофоре НЗ загораются два желтых немигающих огня при свобод-
ное™ одного блок-участка автоблокировки и два желтых огня, из
которых верхний мигающий, если свободно большее число блок-
участков. Сигнальный комплект зеленого огня на светофоре НЗ не
устанавливается. Его место закрывают крышкой, что на плане осиг-
нализования станции обозначается крестом.
Повышение пропускной способности пригородных участков
достигается введением четырехзначной сигнализации, при которой
к красному, желтому и зеленому добавляется четвертое сигнальное
показание в виде двух одновременно горящих желтого и зеленого
огней. Светофоры при четырехзначной сигнализации располагают-
ся так, что тормозной путь самого скоростного поезда укладывается
в пределах двух блок-участков.
Гл а ва 2
ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ
СТАНЦИОННЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
2.1. Организация движения при электрической централизации
Движение поездов и маневровых составов на станциях осущест-
вляется по установленным для них маршрутам, каждый из которых
представляет собой часть путевого развития, подготовленную для
I6
соответствующего передвижения с учетом требований безопасно-
сти Поездом называют подвижную единицу, подготовленную для
выхода на перегоны.
В пределах станций движение поездов осуществляется по поезд-
ным маршрутам приема, передачи и отправления, а также по ма-
невровым маршрутам, если нельзя приготовить поездной маршрут.
Маршруты приема обеспечивают перемещение поездов с перего-
нов на станционные пути. Началом маршрута приема является вход-
ной светофор, расположенный на границе станции, а концом — све-
тофор, установленный в конце приемного пути.
Маршруты передачи позволяют поезду передвигаться с одного
станционного пути на последовательно расположенный с ним дру-
гой станционный путь. Началом маршрута передачи является мар-
шрутный светофор, разрешающий движение со станционного пути,
а концом — выходной или маршрутный светофор, расположенный
в конце другого пути
Маршруты отправления позволяют поездам проследовать с путей
станции на примыкающие перегоны. Началом маршрута отправле-
ния является выходной светофор, разрешающий движение поезда
на перегон, а концом — граница станции.
По маневровым маршрутам передвигаются подвижные единицы,
не подготовленные для выхода на перегоны. Началом маневрового
маршрута может быть маневровый светофор или место получения
разрешения на передвижение, передаваемого по радио или с помо-
щью ручных сигналов, а концом — первый попутный маневровый
светофор, станционный путь, тупик или граница станции
Электрическая централизация представляет собой систему управ-
ления стрелками и светофорами, используемую на железнодорож-
ных станциях для ускорения приготовления маршрутов, исключе-
ния опасного труда стрелочников и повышения безопасности дви-
жения. При ЭЦ каждая включенная в централизацию стрелка обо-
рудуется электроприводом, который осуществляет ее перевод, за-
мыкание и контроль положения при соблюдении условий безопас-
ности. Главные и приемо-отправочные пути, а также стрелки, уча-
ствующие в поездных и маневровых маршрутах, для контроля из
свободное™ оборудуются рельсовыми цепями. В качестве сигналь-
ных устройств используются поездные и маневровые светофоры.
При подготовке маршрутов дежурный по станции, используя ру-
коятки и кнопки пульта управления, получает на световом табло
информацию о положениях стрелок, показаниях светофоров, сво-
бодное™ и занятости изолированных участков, а также о готовно-
ста и освобождении маршрутов.
Маневровые передвижения по оборудованным электропривода-
ми (централизованным) стрелкам можно организовывать следую-
щими способами.
Первый способ. Стрелки переводит дежурный по станции с
пульта управления, а разрешение на передвижение он передает ма-
1м»|Ыая.1И .ед^ая тетадд I п
I БИБЛИОТЕКА I
от Омывтпг _v»» ... _ I
шинисту локомотива по радио Такие маневры называют немаршру-
тизированными. Они не требуют установки маневровых светофоров,
что уменьшает расходы на строительство и обслуживание ЭЦ. При
этом безопасность передвижений полностью зависит от вниматель-
ности дежурного по станции, руководителя маневров (составителя)
и машиниста, что не исключает взрезов стрелок и столкновения
подвижных единиц.
Второй способ. Сортировка вагонов наиболее эффективно вы-
полняется в условиях прямой видимости передвижений операто-
ром, переводящим стрелки. Поэтому, если по району сортировки
не проходят поездные и маневровые маршруты, то применяют ме-
стное управление стрелками с маневровой вышки, из будки или ко-
лонки. Команды на передвижение оператор маневрового района
передает составителю или машинисту по радио Район маневров ог-
раждается маневровыми светофорами и охранными стрелками, по-
этому произвольный выход за пределы района сортировки "своих”
подвижных единиц и въезд "чужих” исключается.
Третий способ. Маневровые передвижения организуют по манев-
ровым маршрутам, которые ограждают светофорами, управляемы-
ми дежурным по станции. Этот способ называют маршрутизирован-
ными маневрами и применяют в тех случаях, когда регулярные ма-
невры пересекают пути поездных маршрутов. Применение местно-
го управления в этих условиях вызывает недопустимые потери вре-
мени на передачу управления стрелками от дежурного по станции
оператору и обратно. Маршрутизация маневров полностью исклю-
чает взрез или перевод стрелки под составом, что возможно при
местном управлении. Однако выполнение маневров в этом случае
требует участия дежурного по станции, а движение по светофорам
вызывает удлинение маневровых рейсов.
Четвертый способ. Для отдельных районов станции можно при-
менять маршрутизацию маневров с двойным управлением стрелка-
ми, например, в тех случаях, когда через район с эпизодической
сортировочной работой, выполняемой при местном управлении,
проходят поездные и маневровые маршруты. При передаче стрелок
такого района на местное управление охранные стрелки устанавли-
вают в ограждающие положения, исключается возможность от-
крыть маневровые светофоры, разрешающие въезд в этот район и
выезд из него, а маневровые светофоры данного района получают
разрешающие показания, которые дополняются передачей по ра-
диосвязи приказов на передвижение.
Применение ЭЦ наиболее эффективно при управлении стрелка-
ми и светофорами станции с одного поста.
18
2.2. Распределение зон и функций управления между
оперативным персоналом станции
Работой станции управляет оперативный персонал, возглавляе-
мый дежурным по станции. Численность персонала устанавливает-
ся расчетом и зависит от объема поездной и маневровой работы,
определяющего коэффициент загрузки каждого работника, %:
(7У72) 100 < 95,
где у _ затраты времени оперативного работника на управление процессами пере-
возок с учетом времени (72 мин) на личные надобности.
В качестве нормы загрузки оперативных работников станций
принят К3 = 95%.
Для дежурных по станции (паркам сортировочных станций) ко-
эффициент загрузки за I ч наибольшей интенсивности работы
не должен превышать, %:
Кзп = (Узп/60) 100 < 98,
где 7,п — затраты времени дежурного по станции на управление процессами перево-
зок за 1 ч наибольшей интенсивности работы без учета времени на отдых, личные
надобности и вспомогательные операции.
Сравнение получаемого коэффициента загрузки с нормой позво-
ляет определить число оперативных работников. В случае превыше-
ния нормы загрузки дежурного по станции сначала следует рассчи-
тать возможность введения должности оператора, выполняющего
вспомогательные функции (ведение журнала приема и отправления
поездов, передача оповещений работающим на путях и т. п.). Если
в этом случае загрузка дежурного превышает допустимую, то вво-
дится должность второго (третьего) дежурного, который может вы-
полнять функции оператора, или вводится отдельная должность
оператора.
Если необходимо иметь более одного дежурного по станции, де-
лить зоны управления между ними следует так, чтобы количество
переговоров по согласованию передвижений сводилось к миниму-
му. Это достигается тогда, когда каждому дежурному по станции
поручается управление законченными технологическими операция-
ми. Например, одному из них передается управление пригородным
и дальним пассажирским движением, сосредоточенным в одном
районе станции, а другому — местной работой, приемом и отправ-
лением грузовых поездов.
На крупных пассажирских станциях тупикового типа при воз-
можности выделения групп путей для дальних поездов и группы
путей для пригородных, целесообразно поручить одному из дежур-
ных управление дальним пассажирским движением, а другому —
19
пригородным На крупных станциях продольного типа при распре-
делении зон управления необходимо учитывать также возможности
обзора табло дежурными. Во всех случаях следует по возможности
равномерно загружать дежурных. Наилучшие условия для коорди-
нации действий работников создаются, когда поездной диспетчер
все вопросы, связанные с приемом и отправлением поездов, решает
с одним дежурным по станции.
Для проектировщиков ЭЦ существует установленная ориентиро-
вочная норма загрузки дежурного по станции, равная 120 центра-
лизованным стрелкам. На этом основании численность персонала
на станциях с меньшим числом стрелок не рассчитывалась; счита-
ется достаточным наличие одного дежурного по станции за смену.
Такой примитивный подход приводил к ошибкам в определении
числа дежурных на крупных станциях, к их перегрузке или нерав-
номерной загрузке, изменить которую после изготовления пультов
было невозможно. Для устранения этого недостатка Проектный
внедренческий центр совместно с Петербургским государственным
университетом путей сообщения разработал нормы времени и нор-
мативы численности дежурных и операторов железнодорожных
станций, которые были утверждены МПС России. Эти нормы со-
держат методику расчета численности и загрузки оперативного пер-
сонала станций.
Первым шагом методики является определение задач управления,
решаемых дежурным по станции (ДСП) и оператором (табл. 2.1—2.5)
на основе изучения технологии перевозок, организации движения,
обязанностей и содержания труда оперативных работников. В табл.
2.1—2.5 приняты следующие обозначения
7Vnro, А^го> ^пго’ ^пго ~ число принимаемых с перегона и обра-
батываемых за смену соответственно пригородных и местных, даль-
них пассажирских, грузовых поездов и других подвижных единиц;
7Vnrn, ^гп’ ^пгп’ ^пгп ~ число принимаемых с перегона и пере-
даваемых в зону работы другого ДСП за смену соответственно при-
городных и местных, дальних пассажирских, грузовых поездов и
прочих подвижных единиц;
М™ Мп„, № — число переданных из зоны работы одно-
1 J 11 J1JJ 11 J-i
го ДСП в зону работы другого ДСП за смену соответственно приго-
родных и местных, дальних пассажирских, грузовых поездов и про-
чих подвижных единиц;
Nmo, ^7130- Л^ЗО’ Со ~ число принятых из зоны соседнего ДСП
и обработанных за смену соответственно пригородных и местных,
дальних пассажирских, грузовых поездов и прочих подвижных еди-
ниц;
20
Таблица 2.1
Затраты времени, мин, дежурного поста электрической централизации (дежурного по станции)
на управление поездными передвижениями
Задача управления Пригород- ные и мест- ные поезда ДСП без Дальние пассажирс- кие поезда зператора Грузовые поезда Прочие подвижные единицы Пригород- ные и мест- ные поезда ДСП с on Дальние пассажирс- кие поезда ератором Грузовые поезда Прочие подвижные единицы
Прием с перегона и обработка поездов 1,68/Vnro 1,82 <0 1.83 <г0 1 91 /VПр l,03/Vnro 1,16 <0 1.22 <о l,30/Vnnp
Прием с перегона и передача в зону 1.17/Vnrn М7 <гп 1.23 /Vnrrn 1.23 <рп 0,88/Vnrn 0,88 /V11 '’пгп 0.88 <п 0,88 <р
Передача поездов из зоны работы одного ДСП в зону работы другого ДСП 0,67 Лпп 0,67 /Vnn„ 0,67 /Vj,, 0.67 <р 0,67/VnjJ 0,67 /Vn '’пи 0,67 Nrm3 0,67 <р
Прием и обработка по- ездов, переданных из зоны работы соседнего ДСП 1.33/Vnj0 1.47 <30 1.47 <30 1.55/V„np 0,82 (Vn30 0,96 /V" i.oo <o 1,09<р
Подготовка и отправле- ние поездов на перегон из своей зоны 1,68/VOn 1-87 С 1.85 <п 1.93<р 0,87Л/оп 1,01 '’on 1.09 /V'n 1,17<р
Подготовка отправле- ния и передача в соседнюю зону 1,52/Vonn 1.67<п 1-56 <пп 1.64<РП 0,87Л/ОПП 1,01 /vn 1 ’опп 1.09 <nn 1 17/V np
Прием из соседней зоны и отправление поездов на перегон 0,90 (Vonj 0.90 <пз 0.85 <3 0.85 <р 0,55/Von, 0,55 /V" 'on J 0,55 <пз 0,55 <p
Безостановочный про- пуск поездов (при наличии на станции одного ДСП) — 2.14 <р 2,23 <р 2,Ю<РР — 1,32 /vn z’np 1.47 Nrnp , —J 1.37/Vnnp
Таблица 2.2
Задача управления Затраты времени, мин, оператора при дежурном по станции иа решение задач управления поездными передвижениями
Пригородные и местные поезда Дальние пассажирские поезда Грузовые поезда Прочие подвижные единицы
— Прием поездов Отправление поездов Безостановочный пропуск поездов 1,27(/Vnro + 7Vnrn) 1,09(/Von + /Vonn) 1 1.4(<го + <п) 1 -22( < + <пп) 1-31 <р 1.4б( <го + <гп) 1-31 (< + <пп) 1-4 <р L 1-54(<гр0 + О 1-39(<пр+ <прп) 1-1 <РР
Таблица 2.3
Задача управления Затраты времени, мин, де- журного поста ЭЦ (ДСП) на управление маневрами — r - Затраты времени, мин, де- Задача управления журного поста ЭЦ (ДСП) на управление маневрами
Подача маневровых и поездных локомотивов к составам 0,625, Д'™ Формирование сборных поездов 9,6\6
Уборка поездных локомотивов » маневровых локомотивов 0,625, 0,625, Л/учл Подача вагонов к местам произ- водства грузовых операций или ре- монта 0,625,5ПЛВ
Прицепка вагонов к пассажирс- ким поездам 0,6253 7V.„„ Вывод вагонов из мест производ- ства грузовых операций или ремонта 0,62»^^
Отцепка вагонов от пассажирских поездов 0.625,7VBon Передача составов из одного пар- ка в другой 0,625g Nnep
Прицепка вагонов к грузовым поездам 0,6255/VBnr Подача составов из парка отстоя (депо) 0,24 4- 0,62510Nna
Отцепка вагонов от грузовых поездов 0,6256/VBor Уборка составов в парки отстоя (депо) 0,44 + 0,625H/Vy
Таблица 24
Операция Затраты времени, мин, дежурного поста ЭЦ на выполнение Операция Затраты времени, мин, дежурных постов ЭЦ на выполнение
Оценка и прогноз состояния управляв- 40,0 Передача стрелок на местное управление 1,2 М
мой системы на всех станциях, кроме пас- сажирских и сортировочных Искусственное размыкание и отмена маршрута, контроль положения стрелок 0,08 С
Корректировка ведомости последова- 2,38А„ Закрепление составов 0,95 3
тельности занятия перронных путей (ВЗП) на пассажирских станциях Управление переездами 0,4 П
Получение и запись приказов 2,7 Д Передача приказов в случаях маневров 0,28 Д„
Проверка исправности технических 0,11 С при закрытых светофорах
средств
Прием и сдача дежурства 5,2 Переключение автодействия светофоров 0 11 А
Переход на очередной бланк ВЗП 0,25 В Прочие переговоры 30,0
Проверка дополнений к ВЗП с причаст- ными работниками 0,33 К » записи 10,0
Таблица 25
V Задача или операция Затраты времени, инн, на согласование действий с ДСП Задача или операция Затраты времени, мин на согласова- ние действии ДСП
Прием, отправление и пропуск пригород- ных, дальних и местных пассажирских поездов 0,137V, Переключение автодействия светофо- ров 0,17/1'
Прием, отправление и пропуск грузовых | поездов и прочих подвижных единиц 0,21 А, Проверка дополнений к ВЗП 0,93/Г
Маневровые передвижения 0,15А*м Проверка исправности технических средств 0,005 ЕС,
Передача стрелок на местное управление 0,25ЛГ Прочие согласования и записи 10,0
/Уоп, ^по’ 4>о> ^по — число подготовленных и отправленных на
перегон из своей зоны за смену соответственно пригородных и ме-
стных, дальних пассажирских, грузовых поездов и прочих подвиж-
ных единиц;
^опп’ ^опп’ ^опп’ Сп — число подготовленных к отправлению
и переданных в соседнюю зону за смену соответственно пригород-
ных и местных, дальних пассажирских, грузовых поездов и прочих
пассажирских единиц;
^*опз> ^опз> ^опз> Сз — число принимаемых из соседней зоны и
отправляемых на перегон за смену соответственно пригородных и
местных, дальних пассажирских, грузовых поездов и прочих под-
вижных единиц;
TVjJp, Авр, /V^p — число дальних пассажирских, грузовых поездов
и прочих подвижных единиц, безостановочно пропускаемых по
станции за смену;
S, — число маневровых передвижений за одну подачу;
А’плл ~ число подач маневровых или поездных локомотивов к
составам за смену;
7Уупл — число убираемых поездных локомотивов за смену;
Л'умл — число убираемых маневровых локомотивов за смену;
^впп ~ число прицепок вагонов к пассажирским поездам за
смену;
^воп ~ число отцепок вагонов от пассажирских поездов за
смену;
Авпг — число прицепок вагонов к грузовым поездам за смену;
7VBor — число отцепок вагонов от грузовых поездов за смену;
Nc6 — число прицепок и отцепок вагонов от сборных поездов за
смену;
Л'пдв ~ число подач вагонов к местам выполнения грузовых опе-
раций или ремонта за смену;
Авв — число случаев вывода вагонов из мест выполнения грузо-
вых операций или ремонта за смену;
Упер — число передаваемых составов из одного парка в другой за
смену;
А'пл — число подаваемых составов из парка отстоя (депо) за
смену;
Ny — число убираемых составов в парки отстоя.
NKB — число корректировок ВЗП (число принимаемых поездов,
для которых потребовались корректировки);
Д — число регистрируемых приказов,
С — число централизованных стрелок на станции;
В — число бланков ВЗП;
24
К — число изменений ВЗП,
М — число передач стрелок
на местное управление;
3 — число закрепляемых со-
ставов;
П — число управляющих воз-
действий на поезда,
Дп — число переданных при-
казов;
А — число переключений
светофора в результате воздейст-
вия;
Nh Nj — число поездов, мар-
шруты которых проходят через
границы зон управления и тре-
буют согласования действий де-
журных по станции;
— число маневровых мар-
шрутов, проходящих через гра-
ницы зон управления и требую-
щих согласования действия де-
журных по станции,
М‘ — число передач стрелок
на местное управление, требую-
щих согласования действий де-
журных по станции;
А' — число переключений
светофоров в результате автодей-
ствия, требующих согласования
действий дежурных по станции;
К' — число дополнений к
ВЗП, требующих согласований;
SC, — число стрелок в /-Й зо-
( вход
Считывание информации об
отправляемом поезде
Восприятие текущего времени
Сравнение текущего и Времени
отправления па графику tor
Контроль Времени отправления
поезда
Организация поездных
передвижений по станции
Ч.57с
0,8с |
2,0с
1,1с
22,8 с
Восприятие текущего Времени о,Sc
Сравнение фактического
Времени отправления и
графикового
Нет
0,87
1Сф-10Г^Змин
Да 0,13
Сообщение поездному
диспетчеру
Сообщение дежурному сосед-
ней станции
2.0с
8.6Чс
9,43с
Запись В настольном журнале 27,9 с
Перемещение фиксатора к
следующей строке ВЗП
( Выход
3,0с
Рис. 2.1. Схема алгоритма решения за-
дачи "Отправление пригородного по-
езда”
не управления, проверка техни-
ческих средств, в которой требу-
ются согласования.
Для каждой задачи составляют
алгоритм ее решения, который
представляет собой последовательность операций оперативного ра-
ботника, выполняемых в зависимости от логических условий, отра-
жающих состояние управляемого объекта в момент решения задачи.
Например, рассмотрим наиболее простой алгоритм решения де-
журным по станции задачи "Отправление пригородного поезда
(рис. 2.1). После отправления очередного поезда дежурный, пере-
мещая фиксатор к следующей строке ведомости занятия путей
(ВПЗ), считывает и запоминает информацию об очередном отправ-
ляемом поезде. Сравнивая время отправления по графику /ог бли-
25
Зона управления ДСП2,
он же оператор
7/7777777/777777/777
Парк перронных путей 7
пригородного движения 7,
станция
С Парк перронных путей /
дальнего пассажирского /
Зона управления
ДСП1
Парк понтово-багажных
Рис. 2.2. Схема пассажирской станции М
жайшего поезда и текущее время, он контролирует момент установ-
ки маршрута. Для своевременного отправления поезда необходимо,
чтобы выходной светофор был открыт не позднее чем за 1 мин до
/ог. Этот промежуток времени необходим машинисту для оповеще-
ния пассажиров и приведения поезда в движение. При задании
маршрута дежурный решает задачу "Организация поездных пере-
движений по станции", которая включает в себя определение оче-
редности конфликтных маршрутов при их возникновении и пред-
ставляет собой последовательность операций и логических условий.
Момент вступления поезда на первую секцию маршрута фиксиру-
ется как время его фактического отправления /оф, которое сравни-
вается с временем по графику. О задержке отправления поезда бо-
лее 3 мин дежурный сообщает диспетчеру на соседнюю станцию и
регистрирует этот факт в журнале. Для каждого оператора указаны
затраты времени на его выполнение, а для логического условия —
вероятности исходов.
На основе обработки статистических данных для каждой опера-
ции алгоритма вычисляется оценка математического ожидания
длительности // ее выполнения оперативным работником, а для ка-
ждого логического условия — оценка условной вероятности Ру его
соблюдения. Это позволяет определить затраты времени работника
на решение задачи управления:
/Л Si Zj
'з = Е fi Е П ру ’
/ = 1 y=iy=i
где г, — затраты времени на выполнение /-й операции алгоритма; g, — число путей к
/-й операции, гу — число условий ву-м пути к ьй операции от начальной операции;
Ру - вероятность выбора у-го исхода логического условия
26
Таблица 2.6
Задача или операция Число решаемых за- дач (выполняемых операций) за смену Затраты времени на решение задач (выполнение опера- ций) за смену, мин
Решение задач управления
Прием пригородных поездов 62 104,16
Отправление пригородных поездов 51 85,68
Подача электросекций из депо (парка) 17 10,78
Уборка элекгросекции с перронных путей 15 9,74
Прием пассажирских поездов 38 69,16
Отправление пассажирских поездов 33 60,06
Маневровые передвижения 576 357,12
Прием прочих подвижных единиц 4 7,64
Отправление прочих подвижных единиц 4 7,72
Корректировка ВЗП 8 19,04
И того... ! 731,1
Выполнение вспомогате льных операций
Прием и сдача дежурства — 5,2
Получение и запись приказов 3 8,1
Проверка исправности технических средств 100 11,0
Переход на очередной бланк ВЗП 10 2,5
Проверка дополнений к ВЗП с причаст- ными работниками 5 1,65
Передача стрелок на местное управление 15 18,0
Искусственное размыкание и отмена мар- шрутов, контроль положения стрелок 100 8,0
Передача приказов в случае маневров при закрытых светофорах 114 31,9
Прочие переговоры — 30,0
* записи — 10,0
И того... 126,35
Отдых и личные надобности — 72,0
Полная загрузка за смену, мин — 929.4
Коэффициент загрузки, % 129,0 129,0
27
Таблица 2.7
... Задача или операция Число реша- емых задач (выполняе- мых опера- ций) за смену Затраты времени на решен не задач (выполнение опе- раций) дежур- ным по станции за смену, мин Затраты времени на решение задач (выполнение опе- раций) операто- ром при ДСП за смеиу, мин
Прием пригородных поездов 62 63,86 78,74
Отправление пригородных поездов 51 44,37 55,59
Подача электросекций из депо (парка) 17 10,78 —
Уборка электросекций с перронных путей 15 9,74 —
Прием пассажирских поездов 38 44,08 53,20
Отправление пассажирских поездов 33 33,33 40,26
Искусственное размыкание и отмена 100 8,0
маршрутов, контроль положения стрелок —
Передача приказов в случае манев- ров при закрытых светофорах 114 31,92 —
Прочие переговоры — 30,0 30,0
Прочие записи — 10,0 10,0
Итого... 116,62 57,45
Отдых и личные надобности — 72,0 72,0
Прочие согласования и записи — 10,0 10,0
Полная загрузка за смену, мин — 790,82 378,96
Коэффициент загрузки, % — 109,84 52,63
_ —
Результаты расчетов по этой формуле представлены в табл. 2.1—2.5.
Определим число оперативных работников для крупной пассажир-
ской станции М (рис. 2.2). Расчеты загрузки дежурного по пассажир-
ской станции М, работающего без оператора при ДСП, приведен в
табл. 2.6 (I вариант), при наличии оператора при ДСП — в табл. 2.7
(II вариант). Если поручить управление станцией одному дежурно-
му, то коэффициент его загрузки составит 129%, что недопустимо
при норме (95%).
В случае введения должности оператора коэффициенты загруз-
ки дежурного по станции 109,84%, оператора 52,63%, что также
неприемлемо.
Расчет загрузки двух дежурных по пассажирской станции М,
один из которых совмещает функции оператора при ДСП, приве-
ден в табл. 2.8 (III вариант).
Если ввести должность дежурного по станции, поручить ему вы-
полнение обязанностей оператора и распределить зоны управления
как показано на рис. 2.2, то коэффициенты загрузки (см. табл. 2.8)
первого дежурного 92,48%, а второго 68,5%, что можно признать
28
Таблица
ДСП1 ДСП2 с совмещением обязан ностей оператора при ДСП
Задача или операция Число решае- Затраты времени Число решае- Затраты времени
мых задач на решение за- мых задач на решение за-
1 (выполняв- дач (выполнение (выполнят- дач (выполнение
мых опера- операций) за мых опера- операции) за
ций) за смену смену, мин ций) за смену смену, мин
Решение задач управления
Прием пригородных по- 62 104,2
ездов
Отправление пригород- 51 85,7
ных поездов —
Подача электросекций из депо (парк) — — 17 10,8
Уборка электросекций 9,7
с перронных путей — —
Прием пассажирских поездов 38 44,08 38 53,2
Отправление пассажир- ских поездов 33 33,33 33 40,3
Маневровые передвиже- 576 357,12
НИЯ — —
Прием прочих подвиж- ных единиц 4 5,20 4 6,16
Отправление прочих 4,68 5,56
подвижных единиц 4 4
Корректировка ВЗП 3 7,14 5 11,90
Итого , 451,55 327,44
Выполнение вспомогательных операций
Прием и сдача дежурства Получение и запись — , 5,2 — 5,2 8,1
приказов — — 3
Проверка исправности технических средств 70 7,7 30 3,3
Переход на очередной бланк ВЗП 10 2,5 10 2,5
Проверка дополнений ВЗП с причастными работ- 1,65
никами — —— 5
Передача стрелок на местное управление 15 18,0 — —
Искусственное размыка-
ние и отмена маршрутов, контроль положения стрелок 75 6,0 25 2,0
Передача приказов в
случаях маневров при за- крытых светофорах 114 31,92 — —
Прочие переговоры — 30,0 — 30,0
Прочие записи — 10,0 — 10,0
Итого.. 111,32 — 62,75
29
Окончание табл. 2.8
Задача или операция ДСП1 ДСП2 с совмещением обязан ностей оператора при ДСП 1_
Число решае- мых задач (выполняе мых опера пий) за смену Затраты времени на решение за 1 дач (выполнение операций) за смену мин Число решае- мых задач 1 (выполняе 1 мых опера- ций) за смену Затраты времени на решение за- дач (выполнение операции) за смену, мин
Отдых и личные надоб- ности — 72,0 72,0
Прием отправление и пропуск пригородных, дальних и местных пасса- жирских поездов Согласование действий 77 10,01 77 10,01
Прием, отправление и пропуск грузовых поездов и прочих подвижных единиц 8 1,68 8 1,68
Маневровые передвиже- ния 40 6, 40 6,0
Проверка дополнений к ВЗП 3 2,79 3 2,79
Проверка исправности технических средств 100 0,5 100 0,5
Прочие согласования и записи — 10,0 — 10,0
— - — . — —— —.
Итого- Полная загрузка за сме- ну, мин Коэффициент загрузки, % 30,98 665,85 92,48 L 1 30,89 493,17 68,50
удовлетворительным. Коэффициенты загрузки дежурных за 1 ч
наибольшей интенсивности работы составляют соответственно
95,72 и 90,77%. Они не превышают допустимого значения (98%),
что подтверждает приемлемость рассматриваемого варианта для
данной станции.
Высокая стоимость содержания оперативного персонала и обо-
рудования рабочих мест оправдывает выполнение расчетов загруз-
ки, для снижения трудоемкости которых целесообразно использо-
вать вычислительную технику.
30
Глава 3
МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ БЕЗОПАСНЫХ СХЕМ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ
3.1. Понятие о безопасности систем железнодорожной
автоматики
Электрическая централизация — это система железнодорожной
автоматики (СЖАТ), осуществляющая управление движением по-
ездных единиц на станциях. Основным требованием к ней является
обеспечение безопасности передвижений. Определим безопасность
как свойство системы ЭЦ или в общем случае как свойство СЖАТ.
Система железнодорожной автоматики — один из элементов
транспортного комплекса Функция транспортного комплекса —
своевременная и безопасная доставка грузов и пассажиров к месту
назначения. Безопасность транспортного комплекса есть свойство
обеспечивать сохранность пассажиров, грузов, технических средств
и окружающей среды. СЖАТ способствует решению этой общей
задачи Однако СЖАТ выполняет локальные, более узкие функции,
и определение безопасности для нее не должно быть таким широ-
ким.
Чтобы дать конструктивное определение безопасности СЖАТ,
введем два ограничения. Первое ограничение относится к причи-
нам нарушения безопасности. Существуют следующие причины на-
рушения безопасности любого объекта- ошибки человека, отказы
технических средств и внешние явления (катастрофы). В связи с
этим саму безопасность объекта можно разделить на две части:
внешнюю и внутреннюю (рис 3.1).
Внешняя безопасность — это отсутствие нарушения сохранности
объекта из-за внешних причин (например действия человека или
влияние внешней среды). Сам объект в этом случае не является
причиной нарушения безопасности (пассивен в отношении к безо-
пасности)
Рис. 3 1 Структурная схе-
ма составляющих надеж-
ности и безопасности
31
Рис. 3.2 Диаграмма состояний безо-
пасной системы
Внутренняя безопасность — это способность объекта не высту-
пать источником опасности по отношению к человеку и внешней
среде из-за нарушения работоспособности (внутренние отказы)
Объект в этом случае активен в отношении безопасности. При оп-
ределении безопасности СЖАТ ограничиваются рассмотрением
только внутренней безопасности.
Второе ограничение состоит в том, что СЖАТ рассматриваются
изолированно от всего транспортного комплекса. Чтобы произошла
авария при отказе СЖАТ, необходимо одновременное выполнение
по крайней мере двух из трех условий: опасный отказ СЖАТ,
ошибка человека, наличие соответствующей поездной ситуации.
Будем считать, что если произошел отказ СЖАТ, который может
привести к аварии, то это опасно и недопустимо (независимо от
наличия двух других условий). Например, если система ЭЦ выдает
ложный приказ на включение зеленого огня на входном светофоре,
то с точки зрения специалиста по железнодорожной автоматике это
опасно несмотря на то, что к аварии это в большинстве случаев не
приводит.
В этом случае, чтобы дать определение безопасности СЖАТ,
вводятся понятия защитного и опасного состояний системы [6] в
дополнение к четырем состояниям (исправное, работоспособное,
неработоспособное, предельное) объекта, определяемым государст-
венными стандартами.
Защитное состояние — неработоспособное состояние системы,
при котором значения всех параметров, характеризующих способ-
ность выполнять заданные функции nq обеспечению безопасности
движения поездов, соответствуют требованиям нормативно-техни-
ческой и (или) конструкторской документации.
Опасное состояние — неработоспособное состояние системы,
при котором значение хотя бы одного такого параметра не соответ-
ствует требованиям документации.
Множество состояний безопасной системы разбивается на под-
множества исправных 5Н, работоспособных 5р, защитных 53 и опас-
ных 5О состояний (рис. 3.2).
Безопасность СЖАТ — это свойство системы непрерывно сохра-
нять исправное, работоспособное или защитное состояния в тече-
ние некоторого времени или наработки.
32
Защитный отказ — событие, заключающееся в нарушении рабо
тоспособного состояния при сохранении защитного состояния сис-
темы
Опасный отказ — событие, заключающееся в нарушении работо-
способного и защитного состояния системы
Конструктивность данных определений состоит в том, что они да-
ют способ решения основного вопроса, который возникает при ана-
лизе и синтезе безопасных систем: какой же отказ в них является
опасным? Для этого формулируется критерий опасного отказа —
признак или совокупность признаков опасного состояния системы,
установленные в нормативно-технической и (или) конструкторской
документации.
Например рассмотрим электромагнитное реле I класса надежно-
сти. Критерий опасного отказа у такого реле — замыкание фронто-
вого контакта при выключенной обмотке реле. Все неисправности,
которые ведут к этому состоянию, являются опасными и должны
иметь вероятность возникновения не более определенной нормы. К
таким отказам относятся сваривание фронтового контакта, механи-
ческое заклинивание якоря в верхнем положении, магнитное зали-
пание якоря.
Внутренняя безопасность есть свойство системы сохранять ис-
правное, работоспособное и защитное состояния. А безопасность
есть свойство сохранять исправное и работоспособное состояния.
Поэтому в безопасной системе внутренняя безопасность выступает
как составляющая надежности совместно с безотказностью, долго-
вечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью (см рис. 3.2).
Внешняя безопасность в общем случае не входит в понятие надеж-
ности, поскольку не связана с отказами внутренних элементов сис-
темы
Безотказность характеризуется множеством состояний 5Н = и
5р, а безопасность — множеством 56 = и 5р и 53. Из сравнения
этих множеств следует, что
БЕЗОПАСНОСТЬ > БЕЗОТКАЗНОСТЬ
Равенство имеет место, если любой отказ в системе является
опасным.
Приведем другие основные понятия теории безопасности
СЖАТ.
Показатель безопасности — количественная характеристика
свойства безопасности
Концепция безопасности — совокупность положений, в соответст-
вии с которыми осуществляется построение системы, отвечающей
требованиям безопасности.
Уровень безопасности — совокупность требований к системе, оп-
ределяемая предельными значениями показателей безопасности и
удовлетворяющая определенным требованиям безопасности
2 It* 1527
33
Безопасная система — система, построенная в соответствии с оп-
ределенной концепцией безопасности и удовлетворяющая заданно-
му уровню безопасности
3.2. Показатели безопасности
Современные концепции безопасности на железнодорожном
транспорте исключают идеологию "абсолютной безопасности". По-
следняя не может быть достигнута из-за случайной, объективной
природы отрицательно влияющих на безопасность факторов. По-
этому безопасность оценивается обычно количественными вероят-
ностными показателями. Однако опасные отказы СЖАТ редки.
Этот положительный факт существенно затрудняет достоверный
выбор и расчет показателей и норм безопасности СЖАТ, так как
статистические эксперименты для их определения необходимо про-
водить слишком длительное время. По этой причине безопасность
оценивают не только вероятностными, но и детерминированными
показателями (рис. 3.3).
Детерминированные показатели обычно выражаются физически-
ми величинами или отношением этих величин. К ним, например,
относятся показатели, оценивающие работу предприятий железно-
дорожного транспорта по итогам их деятельности (абсолютное ко-
личество аварий, случаев брака и отношение числа случаев брака к
показателю технической оснащенности). Однако детерминирован-
ные показатели не отражают вероятностную природу процессов
эксплуатации и обслуживания систем, имеют обычно ограничен-
ную область применения и носят частный характер, а также не мо-
гут быть определены предварительно аналитическими методами
при разработке систем.
Безопасность может оцениваться также качественными показа-
телями. Для этого выбирают наиболее важные параметры объекта,
которые косвенно характеризуют его безопасность, например коэф-
фициент возврата у реле I класса надежности. Чем больше значение
Рис 3.3. Структурная схема показа-
телей безопасности
34
этого коэффициента, тем выше безопасность реле. Поэтому иногда
этот коэффициент называют коэффициентом безопасности
Рассмотрим основные количественные вероятностные показате-
ли безопасности |6], которые имеют общий характер (для любых
систем, элементов и устройств) и могут определяться в результате
опыта, расчета или моделирования.
Наработка до опасного отказа — наработка невосстанавливаемой
системы от начала ее эксплуатации до возникновения первого
опасного отказа.
Наработка между опасными отказами — наработка восстанавли-
ваемой системы от окончания восстановления ее работоспособного
состояния из опасного состояния до возникновения следующего
опасного отказа.
Вероятность безопасной работы Р^(() — вероятность того, что в
пределах заданной наработки опасный отказ системы не наступает.
Вероятность опасного отказа Соп(0 — вероятность того, что в
пределах заданной наработки опасный отказ наступает хотя бы
один раз.
Эти показатели определяются соответственно по формулам:
Рб(г) = 1 - Гоп(г); (3.1)
Qon(') = Л)п(') = 1 - А>('), (3 2)
где Fon(0 — функция распределения наработки до опасного отказа.
В формулах (3.1) и (3.2) предполагается, что в начальный момент
времени система находилась в исправном или работоспособном со-
стоянии, но не находилась в защитном состоянии, поскольку не
имеет смысла оценивать безопасность системы, которая первона-
чально неработоспособна.
Величины Рб(/) и СОп(0 оценивают безопасность невосстанавли-
ваемой системы до возникновения первого опасного отказа. При
этом считается, что защитных отказов не было, поскольку при воз-
никновении защитного отказа система больше не используется по
назначению. Однако, поскольку опасные отказы редки, то показа-
тели Рб(г) и £?оп(г) удобно использовать и для оценки безопасности
восстанавливаемых систем. В этом случае величины Рб(0 и Qon(0 —
соответственно нижняя и верхняя оценки для соответствующих по-
казателей восстанавливаемых систем.
Интенсивность опасных отказов — условная плотность вероятно-
сти возникновения опасного отказа невосстанавливаемой системы,
определяемая для рассматриваемого момента времени при условии,
что до этого момента отказ не возник.
Определим вероятностный смысл величины Хоп(0 (рис. 3.4, а).
Пусть система проработала безотказно в течение времени г, т. е. не
имела опасных и защитных отказов.
2* 35
Тогда
мо = (3 3)
где dZ(r) — условная вероятность опасного отказа системы за время dr, найденная в
предположении, что она безотказно проработала за время (О, Г).
Интенсивность опасных отказов есть основная характеристика
безопасности, с помощью которой рассчитывают все остальные по-
казатели. Статистически величину Хоп(г) определяют в результате
испытаний по формуле (рис. 3.4, б)
W0 = «(ДОЛЛ'срД/), (3.4)
где л(ЛГ) — число отказов системы, имевшей опасный отказ за интервал времени ДГ,
/Vcp — среднее число работоспособных образцов системы, не имевших опасных от-
казов в интервале Д/ (при условии, что образцы системы, которые имели защитный
отказ, немедленно заменялись новыми)
Параметр
Лгср = W+ । + М)/2,
где /V, + । — число работоспособных образцов системы в момент времени I + ДГ/2,
/V, — то же в момент времени t — Дг/2
Безопасность восстанавливаемых систем характеризует параметр
потока опасных отказов сэоп(Г). Этот параметр представляет собой
отношение математического ожидания числа опасных отказов вос-
станавливаемой системы за произвольно малую ее наработку к зна-
чению этой наработки:
шоп(г) = л(Дг)/(УУоДг), (3.5)
где л(ДГ) — число образцов системы, имевших опасный отказ в интервале времени ДГ
при условии, что образцы системы, которые имели опасный или защитный отказы,
немедленно заменялись новыми; /Уо — число образцов системы, поставленных на
испытание в момент времени t — ДГ/2.
При экспоненциальном законе распределения времени безопас-
ной работы шоп(/) = Хоп(0 = const.
Рис. 3 4 График вероятности и схема
расчета Д/
36
Наработка безопасной системы определяется средней наработ-
кой до опасного отказа Топ (математическое ожидание наработки
системы до ее опасного отказа) и средней наработкой на опасный
отказ Гбср (отношение наработки восстанавливаемой системы к
математическому ожиданию числа ее опасных отказов в течение
времени этой наработки).
При экспоненциальном законе распределения
Рб(0 = е ; 7()П — 1Д0П; 7g ср — V<°on- (3 6)
Комплексным показателем безопасности восстанавливаемой
системы является коэффициент безопасности, представляющий со-
бой вероятность того, что система окажется в работоспособном или
защитном состоянии в произвольный момент времени:
Ag = ?бср/(7бср + Т'вср), (3.7)
где Тв ср — среднее время восстановления.
Приведенные показатели являются основными. Для реальных
СЖАТ могут устанавливаться специфические показатели относи-
тельно времени или объема работ, учитывающие назначение и ха-
рактер работы конкретной системы. Например, вероятность безо-
пасной работы бортовой системы управления поездом за одну по-
ездку (рейс), вероятность своевременного обнаружения автотранс-
портного средства на переезде, вероятность опасного искажения
ответственной команды в телемеханическом канале связи и т. п.
3.3. Нормы безопасности
В основе подхода нормирования показателей безопасности ис-
пользуют обычно концепцию замещения риска в сочетании с экс-
пертными оценками. В соответствии с этой концепцией норма
безопасности вновь разрабатываемой системы должна быть по
крайней мере не ниже соответствующего существующего аналога.
В табл. 3.1 и 3.2 приведены статистические данные за пятилет-
ний период (1986—1990 гг.) по сети дорог СССР о случаях наруше-
ния безопасности из-за опасных отказов СЖАТ [5], а также рассчи-
танные по формулам (3.4), (3.6) и (3.7) показатели безопасности.
Количество опасных отказов, которое выявляется в устройствах
СЖАТ в процессе эксплуатации на основании статистических дан-
ных, составляет примерно 20 случаев в год по сети. Среди них по-
давляющее большинство (примерно 80%) приходится на устройства
И К этим отказам относятся: ложный контроль положения стре-
лок, ложная свободность рельсовых цепей, неправильные (более
37
Таблица 3.1
Устройство Число Число опасных отказов по системам Интенсив- ность опас- ных отказов, 1/4 Вероятность безопасной работы в те- чение 5 лет
ЭЦ АБ АПС Всего
Реле 14 826 350 7 2 — 9 1,4 ю-*»' 0,9999979
Светофор 378 853 2 — 2 4 2,4 Ю-10 0,999947
Рельсовая цепь 292 924 33 I — 34 2,7 10"’ 0,99908
Таблица 3.2
Показатель ЭЦ АБ АПС Переезд
Станция Стрелка Сигналь- ная точка Протяжен- ность ли- нии» км
Число измерителей 9754 229571 44570 58898 20279
Число опасных отказов 77 77 18 18 5
Интенсивность опас- ных отказов, 1 /ч 1,8 10“7 7,7 10“’ 9,2 10“’ 7,0 10~’ 5,6 10-’
Наработка до опасного отказа, годы 127,8 2968 2511 3196 4110
Вероятность безопасной работы в течение 20 лет 0,856 0,9933 0,9919 0,9939 0,9951
Коэффициент безопас- ности 0,9999998 — 0,99999998 — 0,999999994
разрешающие) показания светофоров, нарушения в результате вы-
ключения стрелок из зависимости и др. В автоматической блоки-
ровке наблюдались случаи встречного отправления поездов на за-
нятый перегон, ложной свободности блок-участков и др. Среди
всех устройств лидирующее положение по количеству опасных от-
казов занимают рельсовые цепи.
Данные, приведенные в табл. 3.1 и 3.2, могут служить основой
при определении норм безопасности. Они близки к независимым
экспертным оценкам. Впервые в отечественной литературе оценка
значений показателей безопасности устройств СЖАТ была сделана
в работе [22]. При этом было выдвинуто требование, чтобы за вре-
мя гарантийного срока службы реле I класса надежности (три года)
с вероятностью 0,9 не произошло ни одного опасного отказа среди
всех реле, эксплуатируемых на сети дорог. При этих условиях для
реле рассчитаны Хоп тах = 5 • 10“13 1/ч и Р6 min = 0,999999987. Эти
величины близки к данным табл. 3.1. Всего за пять лет (современ-
ный гарантийный срок службы реле) на сети наблюдалось девять
опасных отказов при общем числе реле почти 15 млн. Эти данные
38
близки также к интенсивности отказов современных зарубежных
реле (5 - 10“и) 1/ч [11]. В работе [39] дана оценка Хоп = 1 • 10~12 1/ч.
Таким образом, принимая во внимание близость эксперимен-
тальных и экспертных (независимых) величин, можно принять в
качестве оценки значения интенсивности отказов для существую-
щих реле I класса надежности неравенство
10-|° > Хоп > КГ12. (3.8)
Верхнюю оценку следует применять при расчетах безопасности
существующих релейных систем, а нижняя оценка определяет нор-
му безопасности для вновь разрабатываемых реле исходя из кон-
цепции замещения риска: Хоп < 10“12 1/ч.
Для бесконтактных безопасных элементов статистика опасных
отказов отсутствует. Но, исходя из того, что для построения систем
бесконтактных элементов требуется примерно в 10 раз больше, чем
в релейных системах, в качестве нормы безопасности для них мож-
но принять величину ZOfl < 10“13 1/ч.
Безопасность ЭЦ рельсовых цепей как одного из основных эле-
ментов железнодорожной автоматики в 20 раз ниже, чем безопас-
ность реле (см. табл. 3.1). Поэтому в качестве нормы для вновь раз-
рабатываемых рельсовых цепей можно применять величину
Хоп < Ю-10 1/ч.
Безопасность характеризуется вероятностью £?оп того, что в сис-
теме в течение заданного интервала времени произойдет опасный
отказ при условии, что в начале интервала времени система исправ-
на. Установлено, что для нормированного маршрута при средней
нагрузке 50 рейсов в сутки должно выполняться неравенство
Ооп = \>пта < Ю ",
гас та — период диагностирования системы.
Если принять та = 10 мин, то Хоп < 6 • 10“11 1/ч. Данная величи-
на близка к оценке, предложенной в работе [9], Хоп <2-10 12 и к
оценке интенсивности отказов японской системы микропроцессор-
ной централизации SMILE Хоп = 1,6* 10~10 -г- 5,18-10-12 [1, 43].
Экспериментальная величина Хоп (см. табл. 3.2) в 100—1000 раз
больше расчетной, так как в процессе эксплуатации фиксировались
и отказы напольных устройств. Из сравнения приведенных данных
следует вывод о том, что в качестве нормы безопасности для ЭЦ
можно принять величину Хоп < 10“9 1/ч на стрелку, а для обраба-
тывающего ядра ЭЦ — величину Хоп < 10“1! 1/ч. Величина
39
Хоп < Ю 9 1/ч также может быть принята в качестве нормы безо-
пасности для аппаратуры сигнальной точки автоблокировки и ап-
паратуры автоматической переездной сигнализации.
3.4. Основы теории построения безопасных дискретных
систем
Методы построения безопасных систем ЭЦ определяются тем,
что ЭЦ относится к классу дискретных устройств (рис. 3.5). Систе-
ма имеет дискретные (двоичные) входы хь х^, ..., х„ (кнопки и ру-
коятки на пульте управления, датчики контроля свободности участ-
ков маршрута, исправности ламп светофоров, контрольные и рабо-
чие контакты автопереключателей и др.) и дискретные (двоичные)
выходы на управляемые объекты У О (выходы, на запрещающие,
разрешающие и пригласительные лампы светофоров, на электро-
двигатели стрелок и др.). Внутренняя структура ЭЦ также построе-
на на дискретных двоичных элементах (реле, триггеры, регистры,
ЗУ и т. п.).
Работа ЭЦ заключается в том, что последовательно в моменты
времени /j, t^, ... на ее входах изменяются двоичные входные набо-
ры (буквы) а, = Xj х2 —хп, где Xj =0 или 1, и в зависимости от
внутреннего состояния ЭЦ происходит смена выходных наборов
(букв) bj = Z\ Zz ... zm. Поэтому ЭЦ есть некоторый оператор Q, ко-
торый перерабатывает упорядоченные последовательности входных
наборов (входных слов) в алфавите А = {gj, g2, — aq\ в последова-
тельности выходных наборов (выходных слов) в алфавите 5 ={/>], Z>2,
..., АД. Любое множество входных слов называется событием [33].
Реализация события на некотором выходе ЭЦ заключается в появле-
нии на этом выходе сигнала логической 1 после поступления на ее
входы любой входной последовательности из данного события.
События, реализуемые в ЭЦ [33], есть асинхронные регуляр-
ные события, и, следовательно, электрическая централизация
есть асинхронный конечный автомат, что определяет класс дис-
Рис. 3.5. Структурная схема ЭЦ
кретных устройств, к которому от-
носится ЭЦ.
В теории построения безопасных
дискретных устройств удобно рассмот-
реть отдельно комбинационные авто-
маты и автоматы с памятью. Приме-
ром комбинационного автомата в ЭЦ
являются схемы управления лампами
светофоров (рис. 3.6, а).
40
Рис. 3.6. Схемы управления выходным светофором
Лампы включаются в результате срабатывания четного сигналь-
ного реле ЧС, которое проверяет все условия безопасности по уста-
новке маршрута отправления поезда при срабатывании реле зеле-
ного огня 43, которое контролирует свободность второго участка
удаления от станции. Рассмотрим таблицы истинности для функ-
ций включения ламп зеленого, желтого и красного огней (табл.
3.3). На основе данных табл. 3.3 имеем:
/з = ^х2; fx = х}х2; fK = х,. (3.9)
Включение разрешающих ламп светофора является ответствен-
ной функцией, поэтому схема управления должна быть безопасной.
Критерий опасного отказа для нее — ложное включение лампы с
более разрешающим показанием, чем это требуется.
Назовем входной набор опасным, если при наличии его на входе
комбинационной схемы отказ вида 0 —> 1 на ее выходе приводит к
опасному искажению алгоритма работы схемы. Например, для желтой
лампы опасными являются входные наборы 00 и 01 (см. табл. 3.3). На-
бор 11 не является опасным, так как горение желтой лампы вместо
зеленой допускается по условиям безопасности.
Функцией опасного отказа fon называется функция, равная 1 на
всех опасных входных наборах [33]. Эта функция формально опре-
Таблица 3.3
Выход j Вход Функция опасного отказа
*1 х2 /, А А Г 1 /
чс 43 1
0 1 0 0 0 1 1 I 1 0
0 1 0 0 1 1 1 0
1 0 0 1 0 1 0 0
1 1 1 0 0 0 0 1 0
41
деляет все условия возникновения опасных искажений в работе
комбинационной схемы.
Для данных, приведенных в табл. 3.3, имеем:
Уопз — X] v х%, ТоГ£ж ~ X], fonK — 0. (3.10)
Последний результат означает, что ложное включение красной
лампы не является опасным в любом случае.
Отказы в комбинационной схеме приводят к тому, что исправ-
ная схема реализует некоторую ошибочную функцию отличную
от функции f Например, при отказе в схеме (см. рис. 3.6, а)—лож-
ное замыкание контакта 11-12 реле 43 (отказ 0 —> 1) получаем:
А ~ *1’ -Ас ~ fyn.~ *1X2, /к ~ Ук ' Х]. (3.11)
Вывод об опасности данного отказа можно сделать, сравнивая меж-
ду собой функции (3.9)—(3.11).
Определение 3.1. Отказ в комбинационной схеме называется
опасным, если
/7оп*0. (3.12)
Условие (3.12) является формальной проверкой критерия опасного
отказа. Оно определяет то, что функция, реализуемая неисправной
схемой, равна 1 хотя бы на одном опасном наборе. Это означает,
что управляемый объект (например лампа светофора) ложно вклю-
чается хотя бы на одном опасном наборе.
В рассматриваемом примере:
А/оп з = xi(xj v х2) = х,х2 * 0;
Ас Ап ж ~ Х]Х2Х] — 0,
А Ап к - X! • 0 - 0.
Следовательно, отказ контакта 11-12 реле 43 не является опас-
ным для ламп Ж и К, но является таковым для лампы 3. В послед-
нем случае может произойти включение зеленой лампы вместо
желтой при занятии второго участка удаления.
Итак, условие (3.12) используется при анализе схем на отсутст-
вие опасных отказов. А задача синтеза безопасной комбинацион-
ной схемы — построить схему так, чтобы при всех отказах ее эле-
ментов, вероятность возникновения которых необходимо учиты-
вать, на выходе схемы на опасных наборах не появлялся сигнал ло-
42
гической 1 вместо 0. Такие схемы называют также -надежными
(надежными относительно отказов 0 -» 1).
Схема (см. рис. 3.6, а) является безопасной несмотря на то, что
отказ контакта 11-12 реле 43 опасен. Этот фронтовой контакт реле
1 класса надежности имеет малую вероятность возникновения
(Хоп = 10"10 — IO"12 1/ч; см. табл. 3.1) отказа 0 -> 1. По этой причи-
не отказ фронтового контакта 0 -> 1 при анализе безопасности
можно не учитывать. На данном положении базируется основной
постулат концепции безопасности релейно-контактных СЖАТ: все
условия безопасности в схемах должны проверяться с помощью фрон-
товых контактов реле I класса надежности.
На рис. 3.6, б показан бесконтактный вариант схемы управления
светофором, построенной в соответствии с формулами (3.9). Для
того чтобы эта схема была безопасной, необходимо ее реализовать
на безопасных (Агнадежных) логических элементах. Способы их
построения подробно описаны в книгах [18, 33]. В работе [32] для
комбинационных схем доказана следующая теорема.
Теорема 3.1. Неизбыточная комбинационная схема, построенная
на А(-надежных элементах, является А]-надежной тогда и только
тогда, когда ее элементы ранга К > 2 реализуют монотонные функ-
ции алгебры логики.
В схеме (см. рис. 3.6, б) условие теоремы 3.1 выполняется, по-
скольку элементы второго ранга (элементы И) реализуют монотон-
ную функцию "Конъюнкция”, а элементы первого ранга (элементы
НЕ) — немонотонную функцию "Отрицание". Поскольку единст-
венными формами записи функций алгебры логики, у которых не-
монотонная операция ("Отрицание”) применяется только к пере-
менным, являются дизъюнктивная (ДСНФ) и конъюнктивная
(КСНФ) совершенные нормальные формы и их скобочные формы
(СДНФ и СКНФ), то справедлива следующая теорема.
Теорема 3.2. Схемная реализация функции алгебры логики на
А]-надежных элементах является А]-надежной тогда и только тогда,
когда она осуществлена по одной из четырех форм представления
функции: ДНФ, КНФ, СДНФ и СКНФ.
Проблему синтеза безопасного конечного автомата с памятью рас-
смотрим на примере автомата счета числа осей подвижного состава
(рис. 3.7, а) для нечетного направления движения (рис. 3.7, б). Вход-
ной алфавит автомата А содержит буквы а (сигнал от датчика А,
формируемый при прохождении оси над датчиком); b (сигнал от
Датчика А) и с (отсутствие сигналов от датчиков а и А). Выходной
алфавит содержит одну букву f Сигнал /= 1 при свободности уча-
стка ab.
На рис. 3.7, в приведен граф переходов автомата для счета четы-
рех осей (предполагается, что на участок ab не может вступить бо-
лее четырех осей). Каждое состояние S, соответствует приходу i
43
а)
ff) н ~
ZK А
а б
в
Рис. 3.7. Схема и графы состояний автомата счета осей и графы его пе-
реходов
осей. Состояние 50 соответствует свободное™ участка ab; при
этом сигнал /= 1. По сигналу а осуществляется сложение, а по
сигналу b — вычитание числа осей. Контроль свободности участка
пута является ответственной функцией, поэтому схема счета числа
осей должна быть безопасной. Критерий опасного отказа для нее —
недосчет числа осей, который может привести к ложной свободно-
сти участка пути.
Алгоритм работы конечного автомата задается с использованием
различных формальных языков. При этом в той или иной форме
указываются множества входных слов (события £), которые реали-
зуются в автомате. В автомате счета числа осей реализуется событие
“участок ab свободен". На языке регулярных выражений (33) это со-
бытае записывается формулой
Е = {с V д{с}5(с} v д{с}д{с}/>{с}/>{с} V д{с}д{с}д{с}6{с}6{с}5{с} V
v д{с}д{с}д{с}д(с)5{с}5(с}Ь{с}6{с} = {Ео v Е} v Е2 v Е3 v ЕА}. (3.13)
44
Выражение (3.13) содержит пять слагаемых Еь соответствующих
записи и считыванию I осей.
Условия возникновения опасных ситуаций (недосчет осей) опре-
деляются следующим выражением опасного события:
Еоп = а{с} V а{с}а{с) V а{с}а{с}6{с) V а{с]а{с}а{с} V a{c}a{c}a{c}Z>{c} V
va{c}o{c|a(c}6(c}Z>{c} V а{с)а{с}а{с)а{с} V a{c}a{c}a{c}a{c}b{c} V
Va{c)a{c)a{c}a{c[Z>{c}Z>{c} V а{с}а{с}а{с)а{с}6{с)/>{с}Л{с}. (3.14)
Слагаемые события £оп задают различные возможные случаи не-
досчета числа осей. Например, выражение а{с}а{с}а{с}Л{с}А{с} опре-
деляет случай недосчета одной оси при вступлении на участок ab
трех осей.
Итак, безопасный автомат задается двумя событиями Е и Еоп по-
добно тому, как безопасная комбинационная схема задается функ-
циями /и/ёп [35]. Событие Еоп задает все опасные слова, после по-
ступления которых на вход автомата не допускается ложная реали-
зация события Е (в рассматриваемом случае не допускается появле-
ние сигнала свободности участка /= 1).
Отказы в схеме автомата приводят к тому, что неисправный ав-
томат реализует некоторое событие Е', отличное от события Е. На-
пример, пусть в схеме счетчика числа осей происходит отказ, кото-
рый исключает переход автомата из состояния У3 в состояние Уд
при вступлении четвертой оси на участок ab (в этой ситуации авто-
мат остается в состоянии 5з). Граф переходов неисправного автома-
та показан на рис. 3.7, г, а событие Е задается выражением
Е' = (с V a(c)Z>{c} V a{c}a{c}Z>{c}Z>{c) V а{с}а{с)о{с)Л{с}Л{с}Л{с} V
V a{c}a{c}o{c}a{c}Z>{c)6{c}Z>{c} = {Eq V Е| V Ё2 v Уз v У*)- (3.15)
Вывод о том, является ли данный отказ опасным, можно сде-
лать, сравнивая между собой события (3.14) и (3.15).
Определение 3.2 [35]. Отказ в схеме с памятью называется опас-
ным, если
FOEon*0. (3.16)
Условие (3.16) есть формальная проверка критерия опасного от-
каза. Оно говорит о том, что событие, реализуемое неисправной
схемой, и опасное событие имеют хотя бы одно общее слово.
В рассматриваемом примере Е' П £оп = £д = = а{с}а{с}а{с}а{с}х
х^{с}(?{с}Л{с} * 0. Следовательно, данный отказ является опасным,
так как происходит недосчет одной оси при вступлении на участок
четырех осей. При этом автомат вместо состояния У4 в результате
отказа ложно остается в состоянии У3. Такая ситуация формально
описывается понятием ложного перехода S, —> Sf. Он возникает то-
45
гда, когда автомат вместо состояния S, в результате отказа ложно
переходит в состояние Sf. Ложный переход отражает искажения в
работе автомата и является поэтому формальной моделью физиче-
ских неисправностей его схемы. Ложный переход S, -» Sf называет-
ся опасным, если при его возникновении происходит реализация
опасного события. Таким образом, переход -> 53 является опас-
ным.
Рассмотрим пример безопасного ложного перехода. Пусть в схе-
ме счетчика числа осей происходит отказ, который исключает пере-
ход автомата из состояния 53 в состояние при выходе второй оси
с участка ab (в этой ситуации автомат остается в состоянии 53).
Граф переходов неисправного автомата показан на рис. 3.7, <3; про-
исходит ложный переход 52 %> а событие Е' задается выраже-
нием
Е' = {с V c(c}fc]c) V o{c}a{c}fc{c}fc{c}}. (3.17)
Так как F Г) Еоп = 0, то ложный переход 52 -> является безо-
пасным, поскольку приводит к ложной занятости участка.
Если автомат имеет т состояний, то всего возможно т(т — 1)
ложных переходов. Рассматриваемый автомат (см. рис. 3.7, а) имеет
20 ложных переходов. В результате анализа всех ложных переходов
для данной схемы можно построить граф безопасных ложных пере-
ходов (рис. 3.7, е), в котором вершина S,- соединяется дугой с вер-
шиной Sf если ложный переход S, -> Sf безопасен. Очевидно, что в
данном примере ложный переход А, -> ^безопасен, если i <f.
Теперь сформулируем задачу синтеза безопасного автомата: схе-
ма автомата должна быть построена так, чтобы при всех отказах ее
элементов, вероятность возникновения которых необходимо учи-
тывать, не возникали опасные ложные переходы. Эта задача реша-
ется безопасным кодированием состояний и безопасным (Л i-на-
дежным) построением комбинационной части автомата. Эти спосо-
бы подробно рассмотрены в книге [33].
3.5. Правила построения безопасных релейных систем
Принципы синтеза безопасных дискретных систем, сформули-
рованные в предыдущем параграфе, имеют общий характер. Но в
зависимости от используемой элементной базы применяются и
специальные правила построения безопасных схем, характерные
для данной элементной базы. Такие правила сформировались в те-
чение длительного опыта разработки, проектирования и эксплуата-
ции релейных СЖАТ.
46
Концепцию безопасности релейных СЖАТ можно сформулиро-
вать как совокупность следующих положений:
1) в цепях релейных устройств, проверяющих условия безопас-
ности движения поездов, должны, как правило, использоваться за-
мыкающие (фронтовые) контакты реле I класса надежности;
2) при использовании в цепях, проверяющих условия безопасно-
сти движения поездов, размыкающих (тыловых) контактов реле I
класса и любых контактов реле более низкого класса надежности их
исправная работа должна контролироваться при нормальном функ-
ционировании устройств;
3) исполнительные и контрольные элементы и устройства,
имеющие внешние (воздушные или кабельные) линии связи, долж-
ны иметь двухполюсное (многополюсное) отключение от источни-
ков электропитания;
4) любые неисправности элементов электрических схем СЖАТ,
вероятность возникновения которых выше вероятности опасного
отказа реле I класса надежности, должны приводить к защитному
отказу.
Для реализации данной концепции используется стратегия безо-
пасного (fail-safe) поведения при отказах. Она основана на принци-
пе безопасного кодирования внутренних состояний релейных систем.
Рассмотрим его на примере ЭЦ, пять основных состояний которой
приведены в табл. 3.4 [33]. В схемах ЭЦ с групповым замыканием
маршрутов имеются следующие основные реле: сигнальное С, за-
мыкающее 3, первое /Л/и второе 2М маршрутные. Сигнальное реле
служит для включения разрешающих ламп светофора. Реле 3 обес-
печивает замыкание стрелок в маршруте, т. е. исключает возмож-
ность их перевода при задании маршрута. Если на участке приближе-
ния нет поезда, то происходит предварительное замыкание маршрута
(состояние 2, рис. 3.8). В этом случае дежурный по станции имеет
возможность при закрытии сигнала снять замыкание и перевести
стрелки, что невозможно, когда поезд вступает на участок приближе-
ния и окончательно замыкается маршрут (состояние 3). Реле 1М и
2М осуществляют автоматическое размыкание маршрута при про-
Таблица 3.4
Состояние схемы Состояние реле Внутреннее строение
С 3 1М 2М
1 0 1 1 1 Сигнал закрыт, замыкание отсутствует
2 1 0 1 1 Сигнал открыт, предварительное замыкание
3 1 0 0 0 Сигнал открыт, окончательное замыкание
4 0 0 i 0 Сигнал закрыт, поезд вступил на маршрут
5 ° 0 0 0 Сигнал закрыт, окончательное замыкание
47
Рис. 3.8. Граф безопасных ложных
переходов ЭЦ
следовании поезда. Реле 1М фиксирует факт вступления поезда на
маршрут, а реле 2М — освобождение всех секций маршрута.
Например, пусть схема ЭЦ находится в состоянии 2 и происхо-
дит отказ реле 1М и 2М, в результате которого они выключаются. В
этом случае схема оказывается в состоянии 3 и происходит ложный
переход 2 -> 3. Данный отказ и данный ложный переход не являют-
ся опасными, так как вызывают усиление степени замыкания мар-
шрута. Обратный ложный переход 3 -> 2 является опасным, по-
скольку приводит к ложному размыканию маршрута.
Опасный ложный переход 3 -> 2 в схеме ЭЦ невозможен, по-
скольку связан с отказами 0~> 1 реле /Л/ и 2М. Такие отказы у реле
I класса надежности имеют малую вероятность возникновения. Это
относится и к другим опасным ложным переходам ЭЦ, поэтому ко-
дирование состояний ЭЦ (см. табл. 3.4) является безопасным.
На основе принципа безопасного кодирования состояний реали-
зуются пп. 1) и 4) сформулированной выше концепции безопасно-
сти. Кроме того, для реализации пп. 2) и 3) используются принци-
пы самопроверяемости и резервирования.
Релейные устройства СЖАТ можно разделить на две группы. К
первой группе относятся устройства, обеспечивающие безопас-
ность: схемы управления светофорами и стрелками, исполнитель-
ные схемы ЭЦ, схемы автоблокировки и др. Вторую группу состав-
ляют устройства, выполняющие вспомогательные (информацион-
ные и сервисные) функции, не связанные с безопасностью: набор-
ные схемы ЭЦ, устройства ДЦ и др. Особо следует отметить, что
устройства индикации, извещающие о состоянии ответственных
объектов управления, необходимо относить к устройствам первой
группы, так как дезинформация оператора о фактической поездной
ситуации может привести к нарушению безопасности движения по-
ездов.
Взаимосвязь устройств первой и второй групп должна отвечать
следующему требованию: любой отказ в схемах СЖАТ второй груп-
пы не должен вызывать опасных последствий в устройствах первой
группы.
Устройства СЖАТ первой группы должны быть защищены от
опасных отказов в следующих случаях: нарушение любого (хотя бы
одного) технологического условия безопасности движения; непра-
48
вильные манипуляции оператора с неопломбируемыми кнопками
на пульте управления; потеря шунта на рельсовых цепях на время
до 4 с [8]; наложение и снятие шунта на рельсовые цепи изолиро-
ванных участков и приемо-отправочных путей; перегорание ламп
светофоров; перегорание одного или нескольких предохранителей
электропитающих устройств; переключение фидеров питания с ос-
новного на резервный и наоборот; колебания напряжений электро-
питаюших установок в пределах установленных норм; неисправно-
сти в электрических схемах, вероятность возникновения которых
выше вероятности опасного отказа реле I класса надежности. В ка-
честве последних рассматриваются следующие неисправности: не-
замыкание контакта любого прибора; неразмыкание контакта; из-
менение электрических и временных характеристик реле; короткое
замыкание, обрыв и изменение характеристик полупроводниковых
элементов; короткое замыкание (полное или частичное) или обрыв
в обмотках реле, трансформаторов, магнитных усилителей и дрос-
селей, в кабельных или воздушных линейных проводах; сообщение
линейных проводов через проводящую среду с конечным сопротив-
лением; однополюсное соединение линейных проводов с источни-
ком электропитания; заземление одного из линейных проводов или
его сообщение с корпусом аппаратуры; пробой, обрыв конденсато-
ров и уменьшение их емкости, обрыв или увеличение сопротивле-
ния резисторов.
Рассмотрим основные правила построения безопасных релейных
схем.
Выбор исходного состояния реле. Исходное состояние реле долж-
но быть выбрано так, чтобы при включении реле вследствие отказа
система переходила в защитное состояние. Это обеспечивается
безопасным кодированием состояний.
Применительно к системам электрической централизации и ав-
тоблокировки исходное состояние систем характеризуется следую-
щими положениями: путевое развитие перегонов и станций свобод-
но от подвижного состава; светофоры электрической централиза-
ции, имеющие полуавтоматическое действие, закрыты; светофоры
автоблокировки, имеющие автоматическое действие, открыты;
взаимозависимость сигнальных показаний смежных светофоров
обеспечивается; стрелочные электроприводы ЭЦ не переводятся и
имеют контроль нормального (плюсового) положения; взаимозави-
симость между стрелками и сигналами ламп, а также взаимовраж-
дебность маршрутов не проверяются.
Проверка выключения реле. Необходимо проверять фактическое
выключение реле I класса, если его обмотка отключается от источ-
ника питания тыловым контактом другого реле I класса или любым
контактом реле более низкого класса. Например, в схемах блочной
маршрутно-релейной централизации (БМРЦ) в стрелочно-путевом
блоке СП реле М отключается тыловым контактом контрольно-сек-
49
в
Рис. 3.9 Безопасные релейные схемы
ционного реле КС и своим фронтовым контактом выключает реле
3. В цепи сигнального реле С проверяется фактическое выключе-
ние реле М его тыловым контактом (рис 3 9, а). Такой проверки не
требуется, если схема контролирует фактическое замыкание фрон-
тового контакта, отключающего реле I класса, так как его фронто-
вой контакт не может быть замкнут, если не разомкнулся тыловой
контакт.
Использование повторителей. Для увеличения числа контактов
реле I класса допускается применение их повторителей. В схемах
повторителей используется последовательное (рис. 3 9, б) или кас-
кадное (рис 3.9, в) включение обмоток. В последнем случае в от-
ветственную цепь управляемого объекта должны включаться кон-
такты последнего реле-повторителя Ап. В указанных случаях необ-
ходим дополнительный анализ схем: нет ли опасного отказа, если
основное реле включено, а его повторители выключены?
Подключение реле к полюсам питания источника тока. В схемах
постовых устройств, т. е. в схемах, не имеющих воздушных или ка-
бельных линий и находящихся в отапливаемом релейном помеще-
нии, допускается однополюсное отключение источника питания,
так как считается маловероятным сообщение жил монтажных про-
водов (рис. 3.9, г) и ложное включение вследствие этого реле В.
При этом, как правило, один из выводов обмотки реле должен быть
подключен непосредственно к полюсу источника питания. Если
это правило не выполняется (например для реле Д на рис. 3.9, <?),
то необходим дополнительный анализ схем, нет ли обходных путей
50
для последовательного ложного срабатывания двух или более реле
при обрыве одного из проводов, подающего питание в схему
(штриховая линия на рис. 3.9, д)?
В неотапливаемых помещениях (в релейных шкафах, будках и
т. д.) реле I класса должны иметь двухполюсное отключение от ис-
точника питания.
Использование коммутационных приборов и реле не I класса на-
дежности. При использовании таких элементов в безопасных схе-
мах необходимо контролировать в других цепях замыкание и раз-
мыкание их контактов. Однако следует иметь в виду, что такого
контроля может оказаться недостаточно, поэтому необходим до-
полнительный анализ схем на отсутствие опасных отказов.
Для контроля исправной работы поляризованного реле допусти-
мо применение дублирования. Схема включения дублированных
реле должна быть последовательной, например, схема включения
через контакты автопереключателя АП дублированных стрелочных
контрольных реле СК в четырехпроводной схеме управления стре-
лочным электроприводом (рис. 3.9, е).
Контакты реле не I класса, а также контакты кнопок, коммута-
торов и других коммутационных приборов должны быть располо-
жены в начале или конце цепи, т. е. со стороны полюсов источника
питания.
Линейные цепи. Элементы, приборы и устройства безопасных
СЖАТ, имеющие воздушные или кабельные линии, в выключен-
ном состоянии должны иметь двухполюсное (многополюсное) от-
ключение источника питания (рис. 3.9, ж). Это исключает ложное
включение прибора (реле В) при однократном сообщении проводов
или жил кабеля. Они должны быть защищены также от взаимного
и внешнего электромагнитного влияний, а также от токов молний
при грозовых разрядах.
Первичные параметры воздушных и кабельных линий (сопро-
тивление, проводимость изоляции, индуктивность и емкость) не
должны влиять на безопасность функционирования устройств.
Использование заземлений в качестве одного из проводов ли-
нейной цепи не допускается. При неправильном подключении ли-
нейных проводов к приборам и устройствам СЖАТ должен фикси-
роваться защитный отказ.
Источники электропитания. Надежность электроснабжения безо-
пасных СЖАТ должна соответствовать особой группе I категории
по действующим нормам технического проектирования. Источники
электропитания должны снабжаться сигнализаторами заземлений,
надежность функционирования которых должна соответствовать
надежности реле I класса. Источники электропитания приборов пе-
регонных и станционных устройств не должны иметь гальваниче-
ской связи. Для исключения объединения (параллельное включе-
ние) предохранителей каждая электрическая цепь (прибор, устрой-
ство) должны получать питание от одного предохранителя.
51
Глава 4
СТРЕЛОЧНЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ
4.1. Общие сведения
Стрелочные приводы предназначены для перевода, замыкания и
контроля четырех положений остряков стрелочного перевода —
нормального (плюсовое), переведенного (минусовое), промежуточ-
ного (среднее) и взреза.
Согласно требованиям Правил технической эксплуатации желез-
ных дорог Российской Федерации (ПТЭ) стрелочные переводы
должны обеспечивать: плотное прилегание прижатого остряка к
рамному рельсу при крайних положениях стрелки; незамыкание
стрелки при зазоре 4 мм и более между прижатым остряком и рам-
ным рельсом; отвод остряка от рамного рельса на расстояние
125 мм; механическое запирание остряков стрелки для предотвра-
щения их отхода при проходе поезда; защиту от перегрузок двигате-
ля и отжима рамного рельса при попадании постороннего предмета
между остряком и рамным рельсом; возможность перевода стрелки
вручную (рукояткой).
В зависимости от области применения стрелочные приводы на
железных дорогах условно подразделяются на следующие основные
группы: для обычных стрелочных переводов с марками крестовин
1/11 и круче, широко распространенных на станциях без высоко-
скоростного движения; для стрелочных переводов с пологими ост-
ряками и подвижным сердечником крестовины высокоскоростных
участков железных дорог; для крутых стрелок сортировочных горок.
По виду потребляемой энергии приводы бывают электромехани-
ческие, электромагнитные, электропневматические, электрогидрав-
лические.
Электромеханические приводы для перевода стрелок имеют элек-
тродвигатель постоянного или переменного тока и механический
редуктор, а электромагнитные — тяговые электромагниты (соле-
ноиды). Последние из-за неэкономичности и громоздкости, а так-
же очень высокой скорости перевода тяжелых остряков стрелок же-
лезнодорожного транспорта, вызывающей деформацию элементов
стрелочного перевода, применяют главным образом для трамвай-
ных стрелок.
Действие электропневматических и электрогидравлических стре-
лочных переводов основано на применении пневматических и гид-
равлических двигателей. Преобразование энергии сжатого 'воздуха
или жидкости в механическую работу у этих приводов осуществля-
ется в рабочем цилиндре, имеющем поршень со штоком. Послед-
ний через стрелочную тягу связан с остряками стрелки. Перемеще-
52
ние поршня в цилиндре под действием сжатого воздуха или жидко-
сти приводит к переводу стрелки. Контроль положения стрелок с
такими двигателями осуществляется по кабельным линиям с ис-
пользованием электрических контактов.
По виду запирания различают стрелочные приводы с
внутренним и внешним запиранием стрелочных остряков. Меха-
низм внутреннего запирания конструктивно располагается в корпу-
се привода, а внешнего — вне привода непосредственно у стрелоч-
ных остряков в виде отдельного замыкателя, управляемого приво-
дом.
По способу восприятия взреза стрелки, т. е. ее
принудительного перевода ребордами колес подвижного состава
при пошерстном движении (нештатная поездная ситуация), приво-
ды делятся на взрезные и невзрезные. Взрезные приводы имеют уст-
ройство, предотвращающее разрушение механизма привода при
взрезе, которое выполняется в виде взрезного механизма с гибкой
или жесткой (фиксаторная) связью между ведущими и ведомыми
элементами привода, обеспечивающими заранее заданное сопро-
тивление перемещению рабочего шибера привода под действием
колес подвижного состава. Невзрезные приводы такого механизма
не имеют, благодаря чему они более просты и надежны, но при
взрезе повреждаются.
По времени перевода стрелочные приводы можно разде-
лить на быстродействующие (время перевода стрелки до 1 с), с нор-
мальным временем перевода (до 5 с) и медленнодействующие (бо-
лее 5 с).
Быстродействующие приводы применяют на сортировочных
горках и в маневровых районах станции, остальные — на станциях,
оборудованных электрической централизацией стрелок и сигналов,
причем медленнодействующие имеют распространение главным
образом на высокоскоростных магистралях, где укладываются
стрелки с гибкими остряками большой длины.
Наибольшее распространение на железных дорогах нашей стра-
ны и других стран получили электромеханические стрелочные при-
воды, что обусловлено удобством подачи энергии по территории
станции, простотой ее преобразования в механическую работу и
надежностью механизма. Появилась тенденция к более широкому
применению электрогидравлических приводов с замкнутой гидрав-
лической системой (с насосом).
Несмотря на многообразие конструкций электромеханических
стрелочных электроприводов (СЭП) их структурные схемы иден-
тичны. Это объясняется тем, что любое устройство, осуществляю-
щее перевод стрелочных остряков, должно иметь четыре режима
работы:
рабочий, при котором СЭП обеспечивает перемещение остряков
с нормированным усилием, достигающим 6 кН;
53
контрольный (статический), когда осуществлено механическое
запирание остряков в крайнем положении с усилием, исключаю-
щим их отход при прохождении поезда, и имеется надежный элек-
трический контроль плотного прилегания одного остряка к рамно-
му рельсу и отведения другого остряка от рамного рельса;
динамический, когда СЭП и элементы его крепления к стрелоч-
ному переводу (стрелочная гарнитура СГ) воспринимают динами-
ческие воздействия подвижного состава, при которых не должны
нарушаться взаимосвязи функциональных узлов СЭП и происхо-
дить остаточные деформации, т. е. должна обеспечиваться устойчи-
вость системы "СЭП — стрелочный перевод”;
взреза стрелки подвижным составом, в результате которого нару-
шается контрольный режим и исключается возможность выполне-
ния рабочего режима.
Для обеспечения указанных режимов конструкция стрелочного
привода содержит (рис. 4.1): реверсивный электродвигатель Д\
фрикционный механизм (муфта) Ф, обеспечивающий ограничение
вращательного момента на валу электродвигателя Д во избежание
отжима рамного рельса остряком при попадании между ними по-
стороннего предмета и перегрузки двигателя, а также компенсацию
инерции движения связанных с электродвигателем Д элементов ре-
дуктора в момент окончания перевода стрелки; редуктор Р, являю-
щийся усилителем вращательного момента маломощного (эконо-
мия кабеля) электродвигателя Д и преобразователем вращательного
движения электродвигателя Д в поступательное движение рабочих
тяг гарнитуры, связанных с остряками стрелки; главный вал Г, пе-
редающий переводное усилие от редуктора Р к последующим кас-
кадам силовой передачи; взрезное устройство В, предотвращающее
поломку СЭП при взрезе стрелки; запирающий механизм 3, обес-
печивающий запирание остряков в их крайнем положении; кон-
трольное устройство К (автопереключатель), осуществляющее элек-
трический контроль работы СЭП во всех режимах; рабочие шиберы
Ш, перемещающие остряки стрелки из одного крайнего положения
в другое; контрольные линейки Л, связанные с остряками для
управления контактами автопереключателя.
Н острянап
Рис. 4.1. Структурная схема стрелочного электропривода
54
В рабочем режиме вращающий момент от электродвигателя Д
передается через фрикционную муфту Ф к шестерням редуктора Р,
который вращает главный вал Г с меньшей скоростью и с много-
кратно возросшим моментом. У взрезных приводов на главном валу
Г может находится взрезное устройство В, осуществляющее разъе-
динение вала при взрезе стрелки, когда усилие взреза дости гает оп-
ределенного значения. Главный вал Г обеспечивает перемещение
двух рабочих шиберов Ш у взрезных приводов и одного — у не-
взрезных через запирающий механизм 3, выполняемый в различ-
ных вариантах, например в виде цилиндрической передачи с веду-
щей шестерней особой конфигурации (с запирающим зубом). По
окончании перевода стрелки, контакты автопереключателя К под
действием контрольных линеек Л и запирающего механизма 3 из-
меняют свое состояние, и электродвигатель Д отключается, а кон-
трольная цепь электропривода замыкается. Под запиранием стрелки
подразумевается исключение возможности перемещения стрелоч-
ных остряков внутрь колеи при помощи запирающего механизма
привода. Перемещению остряков в сторону рамного рельса запи-
рающие механизмы любых конструкций не препятствуют, так как в
динамическом режиме они не способны удерживать колею. Эту за-
дачу решают путевые скрепления рамного рельса.
4.2. Невзрезной стрелочный электропривод СП-6
В нашей стране невзрезной стрелочный привод СП-6 получил
повсеместное распространение. Сначала применялся взрезной
стрелочный электропривод N3900 зарубежного производства с
внешним шарнирно-упорным замыкателем, устанавливаемым в ме-
жостряковом пространстве. Однако опыт эксплуатации показал не-
достаток внешнего замыкателя указанной конструкции, заключаю-
щийся в засорении и частом заклинивании механизма, особенно в
зимнее время. С 1935 г, стали выпускать взрезной стрелочный элек-
тропривод СПВ с внутренним замыкателем, который широко при-
меняли до 1965 г. Повышение скоростей движения и массы поездов
обусловило применение новых стрелочных переводов из рельсов
тяжелых типов Р50 и Р65 и необходимость более надежного замы-
кания обоих остряков. Привод СПВ имел недостатки, например са-
мовзрез привода при переводе стрелки из-за близких по значению
усилий перевода и взреза. Поэтому начали применять невзрезной
привод СП (СП-1, СП-2, СП-3), осуществляющий совместный пе-
ревод и замыкание одновременно обоих остряков, имеющий про-
стую конструкцию и повышенную износостойкость.
Внедрению невзрезных электроприводов, допускающих при
взрезе поломку того или иного элемента привода или гарнитуры,
способствовали полная маршрутизация и осигнализование манев-
55
I
"Ji
II
III 1
i
I !|
i!
11
I
III
!
i
i
Рис. 4.2. Схема установки электропривода на стрелке
ровых передвижений, исключающие возможность движения по
стрелкам, если они не замкнуты и не находятся в соответствующем
заданному маршруту положении.
Стрелочный электропривод СП-6 (рис. 4.2) устанавливается на
двух фундаментных угольниках 7—5 и 6—10, прикрепленных в уз-
лах (болтовые соединения) 7, 2 и 9, Юк рамным рельсам, а в узлах
4, 5 и 6, 7 — к корпусу привода. Для придания конструкции боль-
шей жесткости и снижения колебаний привода в вертикальной
плоскости при динамическом режиме фундаментные угольники
скреплены дополнительно в узлах 3, 8 продольной связной поло-
сой, опирающейся на стрелочные брусья. Рабочий шибер 777 приво-
да шарнирно (шарнир Гука, узел 18) связан с рабочей тягой 12—18,
которая в узле 12 прикреплена к межостряковой (соединительная)
тяге 11—13, а последняя — к острякам. Контрольные линейки Л в
узлах 76, 17 шарнирно связаны с контрольными тягами гарнитуры,
которые жестко прикреплены к стрелочным острякам в узлах 14,
15. Чтобы предотвратить шунтирование электрической рельсовой
цепи элементами стрелочной гарнитуры, в узлах 1, 2, 9—11, 13—15
устанавливают изолирующие фибровые прокладки и втулки.
В соответствии с принципиальной схемой установки рамные
рельсы, гарнитура и привод должны представлять собой единую же-
стко связанную конструкцию для решения нескольких важных задач.
Силовой передачей привода должно осуществляться перемещение
остряков стрелки на одно и то же заданное расстояние (152 мм) не-
зависимо от угона стрелочного перевода относительно шпал (зем-
ляного полотна) в процессе эксплуатации, обеспечивающее запира-
ние остряков и контроль их крайнего прижатого к рамным рельсам
положения. Должны обеспечиваться дополнительная жесткая связь
между рамными рельсами для стабилизации зазора "остряк—рам-
56
ный рельс" и механическая связь рамных рельсов с гарнитурой
привода для контроля их местонахождения. Элементы гарнитуры и
привода не должны деформироваться при прогибах стрелочного пе-
ревода относительно земляного полотна.
Таким образом, установочную схему и компоновку всех узлов
привода и гарнитуры определила, по существу, идея реализации
дистанционного контроля положения стрелки, заключающаяся в
фиксировании контрольным устройством привода перемещения
остряков на заданное расстояние относительно жестко связанной
конструкции "привод—гарнитура—рельсы". Это обеспечило просто-
ту кинематической схемы привода и сосредоточение его силовых и
контрольных органов в одном месте вне рельсовой колеи.
В корпусе 1 привода СП-6 (рис. 4.3) расположены электродвига-
тель 3 постоянного или переменного тока, редуктор 5 со встроен-
ным в том же блоке фракционным устройством в виде стальных
дисков, сжатых пружиной, блок автопереключателя 10, главный вал
6, шибер 8 с кулачковым запирающим механизмом, контрольные ли-
нейки 9, штепсельная розетка 4 для подключения переносной осве-
тительной лампы, обогреватели (резисторы) контактов автопереклю-
чателя 7, контактное блокировочное устройство 2, управляемое за-
Рис. 4.3. Невзрезной стрелочный электропривод СП-6
57
Рис. 4.4. Кулачковый запирающий ме-
слонкой (рычаг), которое отклю-
чает цепь электродвигателя 3 при
переводе стрелки курбельной ру-
кояткой и снятии крышки корпу-
са 1
Электродвигатель 3, получая
питание с поста управления или
от местного источника постоян-
ного или переменного тока, вра-
щает первый из четырех каскадов
зубчатых передач редуктора 5. Это
вращение передается через диски
фрикционной муфты последую-
щим каскадам редуктора и глав-
ному валу 6, который при перево-
де стрелки из одного крайнего
ханизм положения в другое совершает
один неполный оборот (280°).
Главный вал связан с рабочим
шибером 8 посредством кулачкового запирающего механизма, кото-
рый представляет собой зубчатую передачу реечного типа (рис. 4.4),
ведущая шестерня 2 которой расположена на главном валу и имеет
специальную форму двух крайних зубьев (зубья скошены, образуя
кулачки). Аналогичную форму имеют два крайних зуба рабочего
шибера 7. Поэтому в конце привода стрелки, когда скошенные зу-
бья (шестерни главного вала и шибера) входят в соприкосновение,
создается упор, препятствующий передвижению шибера и связан-
ной с ним рабочей тяги стрелочной гарнитуры, остряки стрелки
оказываются переведенными и запертыми от перемещения стрелоч-
ных остряков внутрь колеи. В сторону рамного рельса кулачковый
механизм в запирающем положении обеспечивает возможность
свободного движения рабочего шибера 8 (см. рис. 4.3) на 12 мм во
избежание разрушения привода при проходе поездов по стрелке.
Факт запирания остряков кулачковым механизмом не отражает
действительного положения стрелочных остряков, поскольку ши-
бер и рабочая тяга, например, могут оказаться разъединенными до
и во время перевода стрелки. Запирание должно контролироваться
и происходить одновременно с фактическим приведением остряков
в крайнее положение. Эти два события контролируются ножевым
рычагом 1 (10) автопереключателя (рис. 4.5, а) и скрепленным с
ним переключающим рычагом 4 (7) Верхняя часть рычага 4 (7)
снабжена роликом, который западает в вырез шайбы 77, насажен-
ной на главный вал в месте сочленения его с редуктором, фиксируя
конечное запирающее положение вала и кулачкового механизма
Но замыкание контрольных К контактов 3 (8) автопереключателя
возможно, если одновременно в вырезы контрольных линеек при-
58
Рис. 4.5. Схемы автопереключателя
жатого и отведенного остряков западает клювообразный конец но-
жевого рычага 1 (10).
Клювообразная форма конца рычага 1 (10), называемая часто зу-
бом, обеспечивает возникновение зазора между ним и контрольной
линейкой Л после его западания в ее вырез, что необходимо при
работе привода в динамическом режиме, когда под действием удар-
ных нагрузок при плотном прижатии этих элементов может про-
изойти "срыв” контроля положения стрелки. Замыканию контроль-
ных К предшествуют размыкание рабочих Р контактов 2 (9) и отклю-
чение тока электродвигателя. Для снижения коммутационных напря-
жений это переключение должно происходить по окончании перево-
да стрелки с большой скоростью. Поэтому переключающие рычаги
плюсового и минусового положений стягиваются пружиной 6. Кон-
трольные контакты при переводе (рис. 4.5, б) стрелки должны раз-
мыкаться раньше, чем снимется запирание и остряки начнут дви-
гаться. Эта задача решается в узле сочленения выходного каскада
редуктора зубчатого колеса остряка с главным валом, где до начала
вращения вала обеспечивается выталкивание ролика переключателя
рычага 4 (7), в результате чего контакты 3 (8) размыкаются, а рабо-
чие 2 (9) замыкаются. Таким образом, при переводе стрелки враще-
ние зубчатого колеса выходного каскада редуктора передается на
главный вал не сразу, а только при повороте колеса на определен-
ный угол (46°), после чего происходит зацепление колеса с шайбой
5 вала. Этот угол определяет холостой ход привода, необходимый
для разворота электродвигателя без нагрузки и переключения кон-
тактов из контрольного положения в рабочее. Стопорение от про-
ворота главного вала в запертом положении обеспечивается в сто-
рону рамного рельса кулачковым механизмом, а внутрь колеи —
роликовым механизмом переключающего рычага автопереключа-
теля.
Шибер отпирается в начале перевода стрелки, когда скошенный
зуб шестерни кулачкового механизма после ее поворота на угол 20°
своей боковой гранью начинает перемещать шибер. После поворо-
та шестерни на 32° ее зубья входят в нормальное зацепление с зубь-
ями шибера, и стрелка переводится. В конце перевода шибер оста-
навливается, а шестерня, продолжая вращение, делает поворот еще
59
на 16°, в результате чего скошенный зуб шестерни находит на ско-
шенный зуб шибера, запирая остряки в другом положении.
В случае взреза стрелки шайба 5 и главный вал не проворачива-
ются, а контрольные линейки перемещаются и скошенной гранью
выреза отведенного остряка клювообразный конец ножевого рыча-
га 1 (10) выталкивается на поверхность линеек. Ножевой рычаг 1
(10) в этом случае занимает среднее положение, поскольку не про-
изошел поворот шайбы 5 и переключающего рычага 4, контроль-
ные контакты размыкаются. Ножевой 10 и переключающий 7 рыча-
ги другого положения стрелки своего состояния в это время не ме-
няют, рабочий контакт 9 остается замкнутым. При взрезе кулачко-
вый механизм продолжает удерживать рабочий шибер, поэтому
происходит сжатие и, как следствие, деформация (изгиб) рабочей
тяги, если усилие взреза было направлено (зависит от положения
стрелки в момент взреза) в сторону привода. В этом случае несущая
способность рабочей тяги ниже прочности запирающего механиз-
ма. Если усилие взреза было направлено от привода, то несущая
способность рабочей и межостряковых тяг выше прочности запи-
рающего механизма. Поэтому, несмотря на некоторое растяжение и
деформацию тяг, разрушается автопереключатель, например, лопа-
ются подшипники главного вала или болты автопереключателя
(возможно его смещение). Привод становится неуправляемым. Та-
ким образом, при взрезе стрелки всегда ломаются различные узлы
привода или гарнитуры без разъединения остряков и запирающего
механизма, так как специальных ослабленных деталей в нем не
предусмотрено. Считается, что взрез стрелки является чрезвычай-
ным событием, требующим послевзрезного осмотра не только при-
вода, но и стрелочного перевода.
В автопереключателе привода СП-6, как и Во всех предшествую-
щих моделях, применяются электрические медные контакты вру-
бающегося (ножевого) типа, что создает некоторые преимущества
по сравнению с контактами релейного действия. Главное из них за-
ключается в обеспечении такими контактами гарантированного
размыкания контрольной и рабочей цепи схемы управления приво-
дом, чем исключаются ложный контроль положения стрелки из-за
неразмыкания (сваривания) контактов и перекрытие дугой межкон-
тактного пространства при коммутации электродвигателей посто-
янного тока. Таким контактом свойственны недостаточная комму-
тационная износостойкость из-за нарушения соосности подвижных
частей и регулировка, потеря контакта при индевении и др. Поэто-
му получает распространение новая конструкция автопереключате-
ля, в которой ножевые рычаги и контактные пружины заключены в
заполненный маслом герметизированный корпус, напоминающий
по форме малогабаритный двигатель, ось которого, поворачиваясь
на определенный угол, обеспечивает замыкание контактов. Этот
автопереключатель, в отличие от предшествующего, контролирует
не только плюсовое, минусовое и среднее положение стрелки, но и
60
изъятие из привода контрольных линеек, что приводит к размыка-
нию контрольных контактов.
К электродвигателям стрелочного привода предъявляется ряд
специфических требований. Электродвигатель должен развивать
большой пусковой момент, существенно превышающий номиналь-
ный, чтобы обеспечивать трогание загрязненных или примерзших
остряков при отсутствии холостого хода привода; он должен обес-
печивать преодоление приводом кратковременной сверхнорматив-
ной нагрузки во время перемещения остряков. Для экономии кабе-
ля номинальная мощность электродвигателя должна быть мини-
мальной, а перегрузочная способность большой. Конструкция и ис-
полнение электродвигателя и привода должны соответствовать тре-
бованиям габарита приближений строений и учитывать специфику
эксплуатации электротехнических приборов в путевых условиях.
Поэтому для стрелочных приводов выпускают специальные элек-
тродвигатели. Одно из важных отличий их от электродвигателей об-
щепромышленного назначения состоит в том, что их номинальное
напряжение значительно отличается (ниже) от стандартного и они
обладают более высоким пусковым моментом.
Всем перечисленным требованиям отвечает электродвигатель
постоянного тока с последовательным возбуждением, у которого
вращающий момент при малых насыщениях магнитной системы
М = См/2, где См — постоянная, зависящая от конструкции двига-
теля; I — ток двигателя.
Напряжение, подводимое к двигателю (рис. 4.6),
U=E^~ 1(КЯ + RB + Ял),
где Еы — ЭДС якоря; Яя, Яв, Ял — активные сопротивления соответственно якоря,
обмотки возбуждения и соединительных линейных проводов.
Электродвижущая сила якоря
£я = СепФ,
где СЕ — постоянная ЭДС якоря; л — частота вращения вала;Ф— магнитный поток.
Рис. 4.6. Принципиальная схема
стрелочного электродвигателя по-
стоянного тока
Линейные
~провода
61
II '
Решая полученное выражение относительно п, получим
U-I(R^RB + Rn)
п= СЕф
J,
Следовательно, в момент пуска при п = 0 ток в электродвигателе
достигает максимального значения, обеспечивая большой пусковой
момент, а при малой частоте вращения якоря — большую перегру-
зочную способность. Такая особенность позволяет использовать
один и тот же тип электродвигателя для легких и тяжелых стрелок с
превышением номинальной мощности, но с увеличением времени
перевода. Вследствие кратковременно повторного характера работы
стрелочного электропривода сохраняется нормальный тепловой ре-
жим обмоток электродвигателя.
Большой ток при пуске и особенно при реверсировании элек-
тродвигателя, достигающий трех-четырехкратного номинального
। значения, приводит к повышенному износу пусковой аппаратуры.
Если по какой-либо причине электродвигатель длительное время
включен, то возможны перегрев и разрушение его обмоток. Поэто-
му в схемах управления электроприводом предусматривается вре-
менная защита и автоматическое отключение электродвигателя.
Особенно большой вращающий момент на валу электродвигателя
развивается при переводе стрелок легкого типа, находящихся у по-
ста централизации (/?л -> 0), что увеличивает динамические нагруз-
ки, повышает износ деталей электропривода и вызывает деформа-
ции стрелочного перевода.
Указанных недостатков лишены трехфазные электродвигатели
переменного тока с короткозамкнутым ротором. Такие электродви-
гатели проще по конструкции, имеют меньшую массу, требуют для
изготовления меньше меди, у них отсутствуют коллектор и щетки,
они более надежны в эксплуатации и проще в обслуживании.
। Принцип действия такого электродвигателя основан на взаимо-
действии вращающегося магнитного поля статора и магнитного по-
ля ротора. Вращающееся поле создается благодаря суммированию
трех потоков, сдвинутых относительно друг друга на 120° и индуци-
руемых тремя обмотками статора, включенными в трехфазную сеть
питания. Магнитное поле ротора создается благодаря активной со-
ставляющей тока /2 от наведенной в нем ЭДС.
Взаимодействие магнитных потоков статора ф и ротора приводит
к появлению вращающего момента электродвигателя
’ Л/ = СМФ/2СОКФ2>
где См — постоянная, зависящая от конструкции двигателя; <pj — угол между ЭДС
взаимоиндукции и током в роторе.
62
Частота вращающегося поля статора пс всегда больше частоты
вращения поля ротора лр, так как при их совпадении они окажутся
неподвижными относительно друг друга и прекратится наведение
ЭДС в роторе. Характеристикой асинхронного двигателя является
его скольжение, %:
Пг ~ Пп
S = —---е 100.
Лс
Для увеличения пускового момента асинхронного электродвигате-
ля необходимо стремиться к возрастанию активного сопротивления
ротора (<р2-> 0) и скольжения, поскольку это приводит к росту /2.
Электродвигатели переменного тока других конструкций не
удовлетворяют предъявляемым требованиям. Однофазный коллек-
торный двигатель имеет те же недостатки, что и двигатель постоян-
ного тока с последовательным возбуждением, а двухфазный двига-
тель развивает недостаточный пусковой момент.
На сети дорог России эксплуатируются электроприводы со сле-
дующими электродвигателями:
МСП-0,15 — постоянного тока, с последовательным возбужде-
нием, номинальной мощностью 0,15 кВт, напряжением 30, 100 и
160 В, массой 20 кг;
МСП-0,25 — постоянного тока, с последовательным возбужде-
нием, номинальной мощностью 0,25 кВт, напряжением 30, 100 и
160 В. Данный электродвигатель используют для быстродействую-
щих и нормально действующих электроприводов, устанавливаемых
на стрелках тяжелого типа. Благодаря применению более совер-
шенных электротехнических материалов и улучшению технологии
изготовления масса электродвигателя меньше, чем у МСП-0,15 и
составляет 17 кг, а рабочие характеристики (рис. 4.7) в большей
степени удовлетворяют требованиям к стрелочным электроприво-
дам
МСТ-0,25 — стрелочный трехфазного тока номинальной мощ-
ностью 0,25 кВт, асинхронный; рассчитан на напряжение 220/127 В
при включении обмоток звездой или треугольником, масса двигате-
ля 17 кг. Для повышения пускового момента в нем увеличены ак-
тивное сопротивление ротора и скольжение, которое при номи-
нальной нагрузке составляет 18%, у обычных 5% (рис. 4.8).
МСТ-0,3 — асинхронный, тихоходный; рассчитан на рабочее на-
пряжением 110/190 В при включении обмоток треугольником и
звездой; устанавливается в приводах для стрелок всех типов, не тре-
бующих ускоренного перевода;
МСТ-0,6 — быстроходный, выпускается на то же напряжение,
что и электродвигатель МСТ-0,3.
63
Рис. 4.7. Рабочие характеристики элек-
тродвигателя МСП-0,25 (160 В)
Рис. 4.8. Рабочие характеристики элек-
тродвигателя МСТ-0,25
Масса привода СП-6 150 кг, размеры 80 х 940 х 425 мм, ресурс
1 • 106 или 1 • 105 переводов при нагрузке на шибера соответственно
3500 или 6000 Н.
На рис. 4.7 и 4.8 Р2 ~ соответственно полная и полезная
мощности электропривода; т| — КПД электропривода, равный от-
ношению Р\/?2-
Параметры привода СП-6 для разных типов электродвигателя
при разных номинальных напряжениях приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Параметр МСП-0.15 МСП-0,25 Г МСТ-0,3 MCT 0,6
’ 30 в 160 в 30 В 160 В 190 В 190 В
Рабочий ток, А, при наг- рузке на шибере, Н: 1000 4,8 1,1 7,5 1,8 1,4 1,6
3000 9,0 1,8 13,6 2,9 1,7 3,5
6000 — 3,0 — 4,7 2,2 4,5
Время перевода, с, стрелки при нагрузке на шибере, Н: 1000 2,8 2,7 2,2 1,8 4,0 1,6
3000 5,8 3,8 3,2 2,3 4,2 1,6
6000 — 4,8 — 3,0 4,6 1,7
- _ _ . - -
64
4.3. Взрезной стрелочный электропривод СПВ-6
Главная особенность взрезного привода состоит в наличии
взрезного механизма и двух рабочих шиберов, благодаря которым
при взрезе обеспечивается срабатывание этого механизма без по-
ломки элементов привода. В соответствии с этим стрелочная гарни-
тура имеет две рабочие тяги, при помощи которых в начале перево-
да и при взрезе осуществляется раздельный ход остряков, что необ-
ходимо для отпирания кулачкового механизма. Другие узлы приво-
да СПВ-6 унифицированы с приводом СП-6, и работа механиче-
ской передачи при переводе аналогична.
У взрезного привода (рис. 4.9) на главном валу 7 размещены две
шиберные шестерни 2 и 6, каждая из которых связана со своим ра-
бочим шибером 1 и 5, образуя запирающий кулачковый механизм.
Прижатый остряк заперт утолщенным зубом шестерни 6, упираю-
щимся в скошенный зуб рабочего шибера 5. Отведенный остряк не
заперт, но его положение фиксируется шестерней 2. В начале пере-
вода стрелки обе шиберные шестерни вращаются по часовой стрел-
ке. Первым перемещается шибер отведенного остряка, в то же вре-
мя утолщенный зуб шестерни 6 выходит из выреза рабочего шибера
5 и освобождает его от запирания. После перемещения шибера 1 на
13 мм его упор 3 воздействует на упор 4 шибера 5. В результате
обеспечивается нормальное зацепление шестерни 6 с шибером 5. В
конце перевода первым заканчивает движение шибер 1, но по-
скольку вращение шиберных шестерен продолжается, утолщенный
зуб шестерни 2 заходит в вырез шибера и упирается в скошенный
зуб, запирая прижатый остряк.
При взрезе стрелки первым начинает движение отведенный ост-
ряк, воздействуя на свой шибер и шиберную шестерню, которая
принудительно вращает главный вал и выводит из запертого со-
стояния рабочий шибер прижатого остряка. В дальнейшем переме-
щаются оба остряка, но запирание остряка не происходит, и, следо-
вательно, не контролируется положение стрелки. Назначение
взрезного механизма состоит в создании между главным валом и
ведущей шестерней редуктора гибкой связи, нарушающейся при
взрезе стрелки после достижения усилия 10—13 кН со стороны от-
Рис. 4.9. Схема запирания остря-
ков стрелки у взрезного электро-
привода
65
3 Зак. 1527
веденного остряка. На большее усилие взрезной механизм не дол-
жен регулироваться во избежание схода легкой подвижной едини-
цы и деформации остряков при взрезе.
Взрезной механизм (рис. 4.10, о) состоит из полого барабана 4,
основания 5 с ползунами 77 и взрезными пружинами 18. Основание
вставлено внутрь барабана и жестко связано с главным валом. С
задней стороны к барабану 4 приложен отпирающий диск 7, в вы-
рез которого входит отпирающий кулачок 3 на шестерне 2 механи-
ческой передачи. Под действием пружин 18 ролики ползунов вхо-
дят в углубление барабана, чем и осуществляется упругое сцепление
барабана и редуктора с главным валом. Нормально барабан 4 заперт
переключающим рычагом 75, остающемся при взрезе неподвиж-
ным, а основание 5 вместе с ползунами 77 поворачивается против
часовой стрелки вместе с главным валом 14 (рис. 4.10, б). Ролики
ползунов, преодолевая упругость пружин 18, выходят из вырезов
барабана 4, отчего сцепление между главным валом и барабаном
нарушается. При повороте основания 5 в его кольцевой вырез запа-
дает фиксатор 16 (см. рис. 4.10, о), чем исключается возможность
восстановления нарушенного сцепления в результате пуска элек-
тродвигателя с поста управления. Нарушенное взрезное сцепление
восстанавливает электромеханик после анализа последствий взреза
стрелки. Для восстановления необходимо вскрыть привод и вста-
вить курбельную рукоятку, а затем ключом вынуть запавший фик-
66
сатор. Вращением рукоятки барабан подводится своими вырезами
под ролик 15 ползуна 17, и взрезное сцепление восстанавливается.
Для исключения возможности дистанционного управления
стрелкой до выяснения последствий взреза и установки маршрута с
ее участием нарушение взрезного сцепления фиксируется автопере-
ключателем. При смещении основания 5 относительно неподвиж-
ного барабана 4 ползуны перемещаются под поверхность барабана.
Рычаг 6 под действием пружины рычага 9 автопереключателя опус-
кается в отверстие выреза барабана 4. Вместе с рычагом 6 повора-
чивается рычаг 9 с кулачком занимая среднее положение, при кото-
ром размыкаются рабочие контакты 8 автоперекл-ючателя и не за-
мыкаются контрольные контакты 7. Одновременно шайба 10 глав-
ного вала, поворачиваясь при взрезе, выталкивает стержень 11 из
своего углубления, который до этого упирался в срезанную часть
шайбы, и отводит его влево, а вместе с ним кулачок 72; размыка-
ются контрольные контакты.
Масса привода СПВ-6 190 кг, размеры 860 х 940 х 425 мм, ре-
сурс 1 • 106 переводов. Электромеханические характеристики приво-
да СПВ-6 такие же, как у СП-6.
4.4. Защищенность электроприводов от опасных отказов
Под опасным отказом стрелочного электропривода подразумева-
ется такое состояние электропривода и его гарнитуры, при котором
возможно получение ложного дистанционного контроля, если зазор
между прижатым остряком и рамным рельсом превышает допусти-
мое значение (4 мм и более), уменьшено расстояние между отве-
денным остряком и рамным рельсом по всей длине стрелочного пе-
ревода, отсутствует запирание остряков, имеются деформация и из-
лом. Опасные отказы привода не должны возникать не только при
его работе в обычных режимах, но и при воздействии случайных
событий, могущих вызвать внезапное повреждение, например про-
гиб межостряковой тяги от удара волочащейся тормозной колодки
вагона и отход прижатого остряка от рамного рельса.
В рабочем режиме привод должен обеспечивать переме-
щение всего остряка на расстояние, соответствующее эпюре стре-
лочного перевода. Поэтому узел перемещения и запирания остряка
должен находиться в оптимальной точке, определяемой расчетом и
экспериментально. Местонахождение электроприводов СП-6 и
СПВ-6 не полностью удовлетворяет такому требованию: на стрел-
ках марок 1/9 и 1/11 при недостаточно хорошем их содержании
имеет место недоведение средней части остряка до упорок рамного
рельса, ширина желоба между рамным рельсом и прижатым или от-
веденным остряком оказывается меньше требуемой. В связи с этим
при проходе первой колесной пары поезда происходит "проклады-
з* 67
вание" (расширение) колеи, сопровождаемое ударными импульса
ми, направленными в сторону электропривода В электроприводе
СП-6, имеющем совместный ход остряков, эти импульсы частично
деформируются массой отведенного остряка и упругими связями
стрелочной гарнитуры, а в электроприводе СПВ-6, имеющем раз-
дельный ход остряков, они могут вызывать срабатывание взрезного
механизма (самовзрез) электропривода, если электропривод не
обеспечивает необходимую ширину желоба между отведенным ост-
ряком и рамным рельсом. В любом из этих случаев происходит до-
полнительное нежелательное воздействие подвижного состава на
узлы гарнитуры и электропривода, ускоряющее их изнашивание и
зазор между прижатым остряком и рамным рельсом. Моделирова-
ние работы электропривода по переводу стрелок показывает, что
для устранения этрго недостатка установки привода на стрелке не-
обходимо, чтобы узел перемещения и запирания остряка по отно-
шению к принятому в данное время месту его крепления был сме-
щен на 1 м в сторону корня остряка. Однако в этом случае возрас-
тает угроза появления сверхнормативного динамического зазора из-
за приобретения начальной частью остряка (острие) некоторой гиб-
кости, что чрезвычайно опасно при противошерстном движении
поезда по стрелке. Резко возрастают размеры привода из-за распо-
ложения контрольных тяг гарнитуры, которые должны крепиться
на минимальном расстоянии от торца остряка.
Усилие перевода стрелки нормируют для того, чтобы не проис-
ходил отжим рамного рельса, а узлы крепления гарнитуры не под-
вергались дополнительным напряжениям. Сверхнормативное уси-
лие вызывает прогиб рабочей тяги при переводе стрелки в одну сто-
рону и растяжение при переводе в другую, что увеличивает угрозу
смещения электропривода и получения ложного контроля, в том
числе по причине деформации или разрыва узлов гарнитуры элек-
тропривода. Поэтому регулировка фрикционного механизма на
усилие перевода, не превышающее 30% номинального, является от-
ветственной эксплуатационной операцией. В электроприводах по-
стоянного тока требуемое усилие определяется по току фрикции
(не должен превышать 20—30% тока перевода стрелки), а в элек-
троприводах переменного тока — силомерным механическим при-
бором, поскольку номинальный ток и ток фрикций этих электро-
приводов мало зависит от нагрузки на шибере.
В динамическом режиме электропривод воспринимает
динамические воздействия подвижного состава, которые зависят от
характеристик экипажей, скорости движения, верхнего строения
пути, состояния подрельсового основания и местонахождения элек-
тропривода относительно пути В зависимости от скорости движе-
ния частота воздействия колес на верхнее строение пути и, следова-
тельно, на электропривод зависит от базы тележки, кратности этой
базе расстояния между осями смежных вагонов и осями под ваго-
нами. При кратности этой частоты частоте собственных колебаний
68
электропривода возникают опасные резонансные явления. Напри-
мер, при высокоскоростном движении на линии С.-Петербург—
Москва для пассажирских поездов существует несколько критиче-
ских скоростей, кратных скорости 85 км/ч, т. е. 170, 255, 340 км/ч.
При движении поезда по стрелке зазор между прижатым остряком
и рамным рельсом меняется. Он может превышать значения, на-
блюдаемые в контрольном (статическом) положении, или быть
меньше их. Динамический зазор появляется как следствие бокового
давления колес на рамный рельс и остряк в определенных ситуаци-
ях. Одна из них возникает, когда колесная пара проходит зону пу-
тевого вылета рамных рельсов при противошерстном движении; из-
за бокового давления колеса рамный рельс отжимается. Если при
этом другая колесная пара не находится на остряке, то зазор увели-
чивается незначительно. Другая ситуация увеличения зазора — ко-
лесная пара проходит ту часть прижатого остряка, где он прилегает
к упорам, а не непосредственно к рамному рельсу; острие остряка
может отжаться, остряк приобретает форму коромысла.
Максимальная сила, действующая на запирающий зуб кулачко-
вого механизма при прохождении поезда по стрелке, по сравнению
с силой, действующей в сторону рамного рельса, относительно не-
велика и не превышает 1000 Н, что объясняется не только особен-
ностями распространения динамических сил при качении экипажа
по рельсам, но и удержанием остряков через упругие рабочие тяги
гарнитуры электропривода с внутренним замыканием при его кон-
сольном относительно оси пути размещении.
При принятом в электроприводах СП-6, СПВ-6 способе крепле-
ния фундаментных угольников непосредственно к рельсам и в че-
тырех узлах в моменты динамических перенапряжений создаются
наиболее вероятные предпосылки для разрыва или деформации ка-
кого-нибудь узла крепления гарнитуры, поскольку все горизонталь-
ные силы прикладываются к узлам гарнитуры, что является одной
из главных причин увеличения зазоров и появления люфтов в эле-
ментах гарнитуры. Возникающие в узлах крепления гарнитуры в
динамическом режиме силы многократно превышают прочность
фундаментных угольников, в связи с чем их роль как стабилизато-
ров колеи несущественна. Уширение и сужение колеи в зоне стре-
лочного перевода не вызывают соответствующего изменения отно-
сительного расстояния между приводом и рамным рельсом, в связи
с чем контрольное устройство привода не реагирует на изменение
зазора между остряком и рамным рельсом. Поэтому необходимо
периодически регулировать комплекс привод—гарнитура—остря-
ки—рамный рельс.
Консольное расположение привода относительно пути способст-
вует появлению в динамическом режиме резонанса и вибрации
привода в вертикальной плоскости. Моделирование динамического
Режима показывает, что наиболее оптимальным местом установки
привода для обеспечения минимальных напряжений является ме-
69
жостряковое пространство, что неприемлемо по условиям обслужи-
вания. Динамические силы значительно снижаются при креплении
фундаментальных угольников не к рельсам, а к стрелочным брусь-
ям. За рубежом (Германия, Швеция и др.) распространен способ
установки электропривода на металлических полосах, прикрепляе-
мых к стяжным полосам стрелочных брусьев.
Защищенность системы электрической централизации от опас-
ных отказов при повреждениях электропривода и гарнитуры обес-
печивается в результате контроля повреждений, большим запасом
прочности той или иной конструкции (узла) или дублированием уз-
лов крепления электропривода и гарнитуры.
Повреждение (обрыв или излом) каркаса гарнитуры (см. рис. 4.2)
между точками 1—2, 4—5, 6—7, 3—8, 9—10 — не контролируемое
событие, но с определенной степенью вероятности в течение уста-
новленного периода профилактического обслуживания не создает
непосредственной угрозы безопасности движения, поскольку из-за
дублирования узлов крепления (7, 2, 3, 8, 9, 10) привод не смешает-
ся относительно рамного рельса.
Аналогичное повреждение между другими узлами угольников
опасно, так как сопровождается снижением усилия запирания ост-
ряков и изменением относительного расположения привода к рам-
ным рельсам. Такое повреждение предотвращается созданием запа-
са прочности угольников. Опасным является излом подвижных
частей гарнитуры — рабочей или межостряковой тяги, разъедине-
ния узлов их крепления 11, 12, 13, 18. Если такое событие происхо-
дит при движении поезда, то снимается запирание остряков при
сохранении дистанционного контроля положения стрелки, что яв-
ляется опасным неконтролируемым событием.
Излом или отсоединение рабочей или межостряковой тяги во
всех режимах работы привода является опасным событием, по-
скольку может сохраниться контроль незапертой стрелки (в кон-
трольном и динамическом режимах) или восстановиться (в рабочем
режиме) первоначальное контрольное положение остряков потому,
что при реверсировании привода волочащаяся по шпале или балла-
сту тяга может вернуть остряки в исходное положение. Реальную
опасность представляет собой прогиб межостряковой тяги волоча-
щимся или упавшим с поезда предметом, если поезд движется в
противошерстном направлении. Это приводит к тяжелейшим по-
следствиям. Устанавливаемый в эксплуатации перед остряком
стрелки "отбойный" брус частично защищает стрелку от этого опас-
нейшего повреждения. Более радикальной мерой является углубле-
ние межостряковой тяги в шпальный ящик или принципиальное
изменение стрелочной гарнитуры.
Наибольшие усилия разрыва узлов гарнитуры в рабочем режиме
возникают при трогании примерзших остряков; в связи с этим роль
фрикционного механизма весьма существенна. Изгиб рабочей или
межостряковой тяги приводит к опасному отказу, если совмещен-
70
ные вырезы контрольных линеек расположены так, что между зу-
бом ножевого рычага автопереключателя и скошенной гранью вы-
реза линеек имеется зазор, возникший при недостаточной регули-
ровке контрольных линеек. При изгибе, например, рабочей тяги
остряки стрелки отходят от рамного рельса, а контрольные линей-
ки, перемещаясь, "выбирают" зазор, не выводя ножевой рычаг из
контрольного положения. При этом зазор между остряком и рам-
ным рельсом превышает допустимый, а контроль сохраняется
Защитный отказ наступает при повреждении контрольных тяг.
Излом, изгиб контрольной тяги или узла ее крепления к острякам
приводит к несовмещению вырезов контрольных линеек, и ноже-
вой рычаг остается в рабочем положении. Даже при одновремен-
ном изгибе контрольных тяг (волочащимся предметом) событие
становится контролируемым, поскольку нарушается соответствие
контрольного устройства и запирающего механизма. Одновремен-
ный обрыв или изъятие (выдергивание) линеек из-под рычагов ав-
топереключателя электропривода приводит к опасному состоянию
устройств. Поэтому в эксплуатации применяются удлиненные ли-
нейки или линейки с хвостовиком — деталью на конце каждой ли-
нейки, разъединяющейся с ней и остающейся под ножевыми рыча-
гами после изъятия линейки. Этим предотвращается опускание но-
жевых рычагов и получение ложного контроля. Был опыт примене-
ния герконов в качестве дополнительного средства контроля изъя-
тия линейки с установкой на ней постоянного магнита.
Однако максимальные силы, действующие на элементы электро-
привода и гарнитуры, развиваются при взрезе стрелки. Взрез стрел-
ки электропривода СП-6 носит ударно-импульсный характер. Взрез
состоит из серии силовых импульсов, убывающих по экспоненци-
альному закону вследствие деформации межостряковой и рабочей
тяг (рис. 4.11). Потеря несущей способности рабочей тяги наступа-
6)
0,1 с
1—Г
Отметчик Времени
Рис. 4.11. Осциллограммы моделирования взреза стрелочного электропривода:
° график контактной силы Рк, возникающей в запирающем механизме; 6 — график дина-
мической силы 5, возникающей между рамным рельсом и прижатым остряком; в — график
динамического момента Л/в на главном валу
71
ет при усилиях, не менее чем в 5 раз превышающих максимальные
нагрузки, действующие на нее в динамическом режиме без взреза.
Динамическая контактная сила Рк, возникающая в запирающем
механизме при взрезе, достигает 40% амплитуды силового воздейст-
вия 5 на рабочую тягу со стороны реборды колеса. Максимальная
динамическая сила в запирающем механизме 40 кН при контакт-
ной жесткости между скошенными зубьями шибера и шестерни
главного вала Ск = 2 • 105 кН/м и скорости движения локомотива
при взрезе 25 км/ч. При этом на главном валу электропривода воз-
никает динамический момент Mb достигающий 770 Н • м. Указан-
ные динамические нагрузки не могут деформировать такие элемен-
ты электропривода, как главный вал, шестерни кулачкового запи-
рающего механизма и рабочего шибера, поскольку они имеют
большой запас прочности, и контролировать их целостность после
взреза не нужно. Однако при взрезе имеется такая закономерность,
если усилие взреза направлено в сторону электропривода, то взрез
сопровождается остаточной деформацией значительно прогнувших-
ся рабочей и соединительных тяг, если от электропривода, то — ос-
таточной деформацией незначительно разогнувшихся тяг и изло-
мом подшипника главного вала, смешением или разломом корпуса
автопереключателя.
В первом случае угроза ложного контроля положения стрелки
отсутствует из-за рассогласованности положений запирающего ме-
ханизма и контрольных линеек переместившихся остряков при ус-
ловии сохранения взаимосвязи всех элементов гарнитуры и элек-
тропривода (при остаточной деформации тяг без разъединения их с
приводом). В противном случае при пуске электродвигателя (или
вращением курбельной рукоятки) можно привести запирающий ме-
ханизм в согласованное положение с линейками переведенной по-
ездом стрелки и получить ложный ее контроль при взрезе.
Во втором случае угроза ложного контроля реальна из-за не-
предсказуемого характера повреждений электропривода (автопере-
ключателя) и большей вероятности разъединения электропривода с
рабочей тягой. Несмотря на выведение ножевого рычага в среднее
положение при взрезе, в эксплуатации имели место случаи нераз-
мыкания контрольных контактов из-за смещения корпуса автопе-
реключателя. Отмечены также случаи излома зуба ножевого рычага
при взрезе, сверхнормативного прогиба контрольных тяг из-за же-
сткости пружин автопереключателя.
Электропривод необходимо дополнить устройством, позволяю-
щим осуществлять дистанционный контроль взреза и блокировку
схемы управления до устранения последствий взреза.
72
4.5. Применение стрелочных электроприводов на
высокоскоростных магистралях
На высокоскоростных магистралях (ВСМ) применяют стрелоч-
ные переводы с длинными гибкими остряками, с маркой крестовин
1/18—1/42; они имеют поворотный или подвижной сердечник, соз-
дающий непрерывную бесстыковую поверхность качения колеса по
крестовине, благодаря чему достигаются скорости движения на
станциях по прямому пути до 350 и до 200 км/ч — по боковому.
Гибкость остряков таких стрелок настолько велика, что для обеспе-
чения плотного прилегания (и запирания) остряков в зоне острож-
ки к рамным рельсам и упорным болтам-накладкам по всей длине
остряка требуются дополнительные переводные и контрольные уст-
ройства, количество которых возрастает с увеличением длины ост-
ряка. Такими устройствами могут быть автономные электроприво-
ды и различные рычажно-шарнирные механизмы (РШМ), движе-
нием которых управляет основное переводное устройство. Напри-
мер, для стрелочных переводов с маркой крестовины до 1/18,5, с
радиусом переводной кривой 1200 м устанавливаются два стрелоч-
ных электропривода (СЭП), четыре-пять внешних замыкателей ЗМ
и одно дополнительное контрольное устройство КУ (рис. 4.12).
Стрелки рассчитаны на движение по боковому пути с максималь-
ной скоростью до 200 км/ч.
Самые длинные стрелочные переводы зарубежных ВСМ с мар-
кой крестовин 1/42 (длина остряка достигает 50 м) оборудуются
тремя электроприводами, 11-ю ЗМ тл семью КУ. По таким стрелкам
допускается движение на боковой путь со скоростью до 200 км/ч.
В мировой практике известны случаи, когда стрелочные переводы
ВСМ укомплектованы 11-ю электрогидравлическими СЭП с внеш-
ними ЗМ, восемь из которых устанавливают на стрелке, а три — на
крестовине.
В отечественной практике для скоростных участков двухпутной ма-
гистрали устанавливают два СЭП'. первый — на стрелке, а второй — на
Рис. 4.12. Схема установки электроприводов с контрольным устройством на по-
логих стрелках
73
Рис. 4.13. Схема установки электроприводов с рычажно-шарнирными механизмами
крестовине с непрерывной поверхностью катания (марки 1/12 или
1/18). Оба СЭП снабжены специальными рычажными устройства-
ми и системами тяг (рис. 4.13), осуществляющими перемещение и
запирание остряков и сердечников крестовин по всей их длине,
т. е. сохраняются внутренние замыкания гарнитур стрелочного пе-
ревода, оправдавшие себя в климатических условиях нашей сети
дорог.
Для двухпутной ВСМ С.-Петербург—Москва, на которой будут
применяться стрелочные переводы с маркой крестовин 1/18—1/22,
имеются решения, аналогичные рассмотренным и существенно от-
личающиеся от них, основанные на сохранении внутреннего замы-
кания. Одно из них состоит в установке в межостряковом про-
странстве или на каждом остряке герметизированных малогабарит-
ных винтовых приводов-замыкателей ПЗ с бесколлекгорными син-
хронно работающими электродвигателями постоянного тока и бес-
контактными контрольными автопереключателями. Такие СЭП ра-
ботают по определенной программе, задаваемой электронным ком-
мутатором ЭАГ(рис. 4.14).
Внешние замыкатели различных конструкций осуществляют
"жесткое" запирание остряка и широко применяются на зарубеж-
ных ВСМ, поскольку при высоких скоростях значительно повыша-
ются требования к надежности удержания остряков в крайних по-
ложениях по всей длине. Во многих странах такой способ запира-
Рис. 4.14 Схема установки электроприводов без рычажно-шарнирных механизмов
74
Рис. 4.15. Клиновый замыкатель стрелки
Рис. 4.16. Крюковый замыкатель стрелки
ния остряков традиционен и повсеместно применяется на стрелках
обычных железнодорожных магистралей.
По конструктивному исполнению внешние замыкатели, приме-
няемые на ВСМ, можно разделить на клиновые и крюковые.
Рассмотрим принцип работы клинового замыкателя и отдельные фа-
зы его положения при переводе остряков и их запирании (рис. 4.15). В
упрощенном виде устройство запирания состоит из корпусов 1 и 5,
жестко закрепленных с наружной стороны каждого рамного рельса,
клиньев 2 и 3, шарнирно связанных с остряками, и фигурной тяги
4, шарнирно связанной с шибером 6 привода.
В положении I тяги 4 прижатый остряк удерживается клином 2 в
защитном состоянии. Усилие запирания обеспечивается головкой
клина, зажатой между поверхностями А корпуса 1 и Б тяги. Клин 3
своей головкой, находящейся в вырезе тяги, повторяет ее движение
и удерживает связанный с ним остряк на необходимом расстоянии
от рамного рельса. При переводе стрелки поступательное движение
шибера повторяется тягой и через клин 3 передается отведенному
остряку на его сближение с рамным рельсом. При этом прижатый
остряк остается запертым на значение хода В. Дальнейшее движе-
ние тяги (положение /7) приводит к захвату' клина 2 зубом Г тяги и
выводу его головки из контакта с поверхностью А корпуса 1. Начи-
нается совместный ход остряков, в конце которого (положение III)
ведущая поверхность Д выреза тяги выдавливает головку из клина 3
и вводит его в контакт с запирающей поверхностью Е корпуса 5.
Движение отведенного ранее остряка на прижатие его к рамному
75
рельсу заканчивается. В дальнейшем (положение IV) происходит
его запирание на значение дополнительного хода В тяги 4. При
этом прижатый ранее остряк продолжает отводиться от рамного
рельса. Полный ход замыкателя (209^ ) мм, ход тяги 4 рассчитан
на 220 мм.
При взрезе движение колесных пар сначала передается на отжа-
тый остряк в сторону его прижатия к рамному рельсу. Перемеще
ние остряка передается клину 3, который перемешает тягу 4 и свя-
занный с ней шибер электропривода. Шибер, преодолевая сопро-
тивление взрезного устройства привода, повторяет движение тяги.
После хода В отпирается прижатый остряк, и остряки совершают
совместный ход до прижатия ранее отведенного остряка к рамному
рельсу. На этом подвижные детали привода и замыкателя под дей-
ствием усилия взреза движение заканчивают. Поломок или дефор-
маций функциональных деталей и узлов не происходит. Клиновый
внешний замыкатель крестовины имеет аналогичный принцип дей-
ствия.
Рассмотрим принцип действия крюкового внешнего замыкателя
(рис. 4.16). Остряк прижат к рамному рельсу крюком 3, качающим-
ся в вертикальной плоскости вокруг оси 5. Ось 5 помещена в кор-
пус 7, жестко закрепленный на остряке. Положение замыкающей
поверхности А крюка регулируется прокладками 4. К рамному рель-
су жестко крепится корпус 2. Пружиной 7 корпус 2 плотно прижат
к подошве рамного рельса. В направляющих поверхностях корпуса
2 "ходит" командная планка 6, шарнирно связанная с шибером
привода. Аналогичное устройство крепится на отведенном остряке
и противоположном рамном рельсе.
В начальный момент движение планки 6 передается через крюк
3 отведенному остряку. После прохода планкой 6 расстояния Б
крюк поворачивается вокруг оси 5, что приводит к отпиранию при-
жатого остряка. При этом торцы Г вырезов крюка и планки входят
во взаимный контакт, происходит совместный ход остряков, в кон-
це которого крюк ранее отведенного остряка запирает последний в
прижатом к рамному рельсу состоянии. Дальнейший ход планки
передается только на дополнительный отвод ранее прижатого ост-
ряка на расстояние Б. При взрезе стрелки замыкатель предотвраща-
ет поломку узлов.
К общим недостаткам внешних замыкателей относится располо-
жение узлов запирания и других подвижных элементов на уровне
подошвы рельсов, что предъявляет жесткие требования к их обслу-
живанию. Со временем контактные поверхности запирания изна-
шиваются и, как следствие, изменяется ранее установленный зазор
между остряком и рамным рельсом. Опыт эксплуатации на наших
дорогах в довоенные и послевоенные годы шарнирно-рычажных
внешних замыкателей (с приводом 3900) был неудачным Из-за за-
76
грязнений и обледенений узлов замыкатель часто отказывал при
эксплуатации.
На ВСМ мира применяют пологие стрелки с длиной остряка,
превышающей 50 м. Поэтому при переводе стрелки возникает не-
обходимость контроля выполнения остряками расчетной траекто-
рии их движения. Эту задачу выполняют автономные контрольные
устройства (контроллеры), устанавливаемые в ряде точек стрелоч-
ного перевода.
4.6. Зарубежные стрелочные электроприводы
На зарубежных железных дорогах применяют главным образом
электромеханические электроприводы переменного и постоянного
тока. В последнее время разработаны и рекламируются электрогид-
равлические приводы, в которых гидравлическая система выполне-
на в виде замкнутого масляного контура с электронасосом.
Гидравлическим приводам свойственны такие недостатки, как
необходимость в незамерзающих рабочих жидкостях со стабильны-
ми свойствами (что является трудно разрешимой задачей для при-
водов, эксплуатируемых в разных климатических условиях), в обес-
печении высокой степени герметизации узлов движения рабочей
жидкости; весьма значительные размеры и масса; очень низкий
КПД (примерно 10%).
Если наличие электродвигателя обязательно для любого привода
вообще и стрелочного в частности, то наличие запирающего и
взрезного механизмов специфично для стрелочных электроприво-
дов.
Применяют внешние, устанавливаемые в шпальном яшике, и
внутренние, встроенные в корпус привода, запирающие меха-
низмы.
Основными видами внешних замыкателей являются крюковые и
клиновые, применяемые в Германии, Чехии, Словакии и других
странах, а также шарнирно-упорные, применявшиеся, в частности,
в нашей стране.
Достоинством внешних замыкателей является непосредственная
связь запираемого остряка и рамного рельса при помощи крюка
или клина специальной формы (кламмер). В этом случае к рабочей
тяге и электроприводу не прикладываются все динамические воз-
действия подвижного состава. Зазор между остряком и рамным
рельсом легко контролируем и регулируем. Однако опыт эксплуата-
ции показывает, что внешние замыкатели обладают недостатками,
которые в сложных климатических условиях сети железных дорог
России становятся серьезными: при наружной установке замыкате-
ля происходит напрессовка снега, льда или быстрое засорение и,
как следствие, частое их заклинивание; части замыкателя быстро
изнашиваются из-за отсутствия постоянного смазывания трущихся
77
поверхностей, а расположение внутри колеи осложняет уход за ним
и создает опасность для обслуживающего персонала, особенно при
интенсивном движении.
Внутренние запирающие механизмы, по сравнению с внешними,
имеют следующие преимущества: долговечность, простота смазоч-
ных устройств из-за лучшей герметизации; безопасность для персо-
нала и удобство обслуживания; вполне приемлемая надежность за-
пирания остряков через рабочую тягу механизмом, находящемся в
самом электроприводе.
Основными видами внутренних запирающих механизмов явля-
ются кулачковые, применяемые в нашей стране, Швеции, Герма-
нии, поперечно-рычажные — в США, клиновые — в Германии
Имеются электроприводы с самотормозящей передачей (червячная
или винтовая), осуществляющей внутреннее запирание.
Широкое распространение в качестве редукторов получили шар-
нирно-винтовые пары без самоторможения, позволяющие увели-
чить КПД электроприводов с внешними и внутренними запираю-
щими механизмами.
Взрезные электроприводы бывают в основном фиксаторного ти-
па, реже — с гибкой связью, которую обеспечивают специальные
взрезные механизмы.
Фиксаторный электропривод имеет одну рабочую тягу, поэтому
взрезное усилие устанавливают исходя из критерия надежного не-
отпирания остряков в динамическом режиме его работы. Это уси-
лие создается пружинами, поэтому при усталостной деформации
или поломке пружин возможно ослабление запирания остряков.
Электропривод с взрезным механизмом содержит два шибера.
Каждый шибер рабочей тягой связан с одним из остряков стрелки,
что требуется для раздельного хода остряков в рабочем режиме. Это
позволяет отделить запирающее усилие, прикладываемое к прижа-
тому остряку, от взрезного, прикладываемого к отведенному. При
взрезе стрелки гребень передней колесной пары подвижного соста-
ва сначала перемещает отведенный остряк, преодолевая взрезное
усилие электропривода, а затем электропривод отпирает прижатый
остряк, причём раньше, чем начнется воздействие второй колесной
пары. Такой электропривод усложнен наличием запирающего и
взрезного механизмов, но по сравнению с фиксаторным имеет пре-
имущества: при повреждении взрезной пружины стрелка остается
запертой.
Взрезной механизм в некоторых конструкциях совмещают не с
запирающим механизмом, а с механизмом фрикционного сцепле-
ния. В этом случае между валами электродвигателя и механизмом
фрикционного сцепления помещают стопорящий элемент (тормоз
или самотормозяшая передача), препятствующий развороту элек-
тродвигателя от усилий со стороны остряков. Взрезное усилие в та-
ком электроприводе сильно зависит от стабильности коэффициента
трения фрикционных элементов. Совмещение взрезного и фрикци-
78
онного механизмов электропривода для стрелок, требующих срав-
нительно небольших переводных усилий, невыгодно относительно
долговечности самого электропривода, поскольку регулировочное
усилие фрикционного сцепления приходится завышать, что приво-
дит к отжиму рамного рельса, увеличивает износ трущихся частей и
снижает качество фрикционного демпфирования в конце перевода
стрелки.
В отличие от других взрезных электроприводов в электроприво-
де СПВ-6 применен взрезной механизм, установленный последова-
тельно в кинематической цепи силовой передачи. Такая установка
требует его регулировки с учетом перегрузочной способности дви-
гателя во избежание ложных срабатываний фрикционного механиз-
ма, так называемых самовзрезов. Взрезное усилие, приложенное к
шиберу электропривода, не должно превышать 10000—15000 Н во
избежание деформации остряков при взрезе или схода подвижного
состава. Это значение соизмеримо с усилием на шибер, развивае-
мым двигателем при нагрузке.
Таким образом, взрезные механизмы разных конструкций имеют
недостатки и не полностью решают задачу защиты стрелок, гарни-
тур и приводов от повреждений при взрезах, особенно совершае-
мых при большой скорости, когда проявляется инерция подвижных
частей электропривода и стрелочного перевода, приводящая к
опасным их повреждениям. Имеют место случаи, когда взрезанную
стрелку с взрезным электроприводом приходится закрывать для
движения поездов.
В электроприводах применяют цилиндрическую, шарнирно-
винтовую, червячную, коническую и кривошипную передачи или
их сочетания. В Германии отдают предпочтение шарнирно-винто-
вой передаче в сочетании с цилиндрической, имеющей высокий
КПД. Однако такую передачу трудно герметизировать. Валы меха-
нической передачи располагают вертикально и горизонтально. Го-
ризонтальное расположение более распространено, поскольку из-за
установки на брусьях электропривод подвергается большой вибра-
ции в динамическом режиме. Для предотвращения самопроизволь-
ного вращения передачи от вибрации или разворота электродвига-
теля от наведенных ЭДС используют фиксаторы, рычажные уст-
ройства или тормоза, запирающие вал электродвигателя.
Применяют дисковые (сухого трения или со смазочным мате-
риалом) или ленточные (сухого трения) фрикционные сцепления.
Наилучшие показатели стабильности и чувствительности регули-
ровки имеют дисковые фрикционные сцепления со смазочным ма-
териалом.
В отечественных и зарубежных электроприводах автопереключа-
тели совмещают функции коммутатора управляющих или рабочих
цепей, датчика положения стрелки и фиксатора ее запирания, име-
ют различное конструктивное оформление, работают по единому
принципу: при пуске электропривода управляющие реле сначала
79
отключают контрольную цепь; в начале перевода стрелки размыка-
ются контрольные контакты и замыкаются рабочие для реверсиро-
вания привода; в конце перевода рабочие контакты размыкаются,
выключают электродвигатель, а контрольные замыкаются.
Используются контактные системы автопереключателей сколь-
зящего, нажимного (релейного) или врубного действия. В Европе
начали широко применять в электроприводах переменного тока ре-
лейные контакты мгновенного действия, работающие по принципу
конечных выключателей. Во избежание обледенения контактов их
изготавливают из серебросодержащих контактных композиций и
закрывают колпаками (в Германии, Швеции), корпус электропри-
вода и его крышку окрашивают матовой алюминиевой краской или
делают ее из дюралюминия, а изнутри покрывают антиконденсаци-
онной краской. Для этой же цели в Великобритании и нашей стра-
не применяют обогрев контактов.
В нашей стране впервые в мировой практике начали применять
герметизированные масляные автопереключатели врубного дейст-
вия и бесконтактные автопереключатели (в приводе СПГБ для сор-
тировочных горок).
К хорошо зарекомендовавшим себя зарубежным электроприво-
дам, устанавливаемым в том числе и на высокоскоростных магист-
ралях, можно отнести электропривод фирмы "Simens" исполнения
S700K. Он имеет следующие технические характеристики: трехфаз-
ный электродвигатель напряжением 380 В, частотой 50 Гц; усилие
перевода 5000 Н; усилие удержания запирающего механизма
7000 Н; усилие взреза 9000 Н; ход шибера — 150 и 220 мм; время
перевода 4,5—5,5 с; масса ПО кг, размеры 880 х 434 х 290 мм
Конструкция электропривода отличается компактностью и рацио-
нальной компоновкой узлов, а экономичность силовой передачи
достигается винтовой редукторной парой с шариковым наполнени-
ем. Надежность контрольного устройства обеспечивается примене-
нием выключателей закрытого типа с мгновенным переключением
из одного положения в другое при малом холостом ходе.
Вращение от двигателя 1 (рис. 4.17) передается через ведущую 2
и промежуточную 3 шестерни к приводной шестерне 4, совмещен-
ной с фрикционом 5. Далее вращение передается винту 6 шарико-
винтовой пары. Гайка 19, удерживаемая от поворота, совершает по-
ступательное движение в сторону, зависящую от направления вра-
щения винта. Одновременно с гайкой 19 перемещается жестко свя-
занная с ней каретка 20, которая приводит в движение взрезное
устройство 16. Усилие взреза формируется и регулируется измене-
нием нажатия запорного ролика 15. Корпус взрезного устройства
охватывает рабочий шибер 14 и движется при переводе вместе с
ним. Контрольные линейки 7 тягами связаны с соответствующим
остряком. Усилие удержания (запирания для невзрезного варианта
применения электропривода) и функционирования контрольной
системы обеспечивается перемещением пружин 11, 12 рамок 8, 9,
80
которые в конечных положениях
электропривода входят в соответ-
ствующие вырезы шибера и кон-
трольных линеек. В зависимости
от положения стрелки срабатыва-
ет выключатель 10 или 13. В нача-
ле работы электропривода за вре-
мя холостого хода каретки проис-
ходят выкатывание ролика 17 или
18 по наклонной поверхности ка-
ретки, разблокирование шибера и
контрольных линеек, а также по-
теря контроля положения стрел-
ки. При взрезе стрелки контроль-
ные линейки принудительно раз-
блокировываются, пружины
взрезного устройства сжимаются,
его ролик выходит из выреза на-
кладки шибера и последний сме-
щается без дальнейшей передачи
усилия взреза на каретку и другие
функциональные узлы.
В отличие от СП-6 в электро-
Рис. 4.17. Кинематическая схема элек-
тромеханического привода S700K
приводе S700K зубчатая и шарико-винтовая передачи не герметизи-
рованы; нет возможности применять двигатель постоянного тока.
4.7. Эксплуатационно-технические требования к схемам
управления стрелочными электроприводами
Схемы управления стрелочными электроприводами относятся к
числу наиболее ответственных в системах электрической централи-
зации.
Стрелочные электроприводы должны обеспечивать: перевод из
одного крайнего положения в другое незамкнутой в маршруте и не-
занятой подвижным составом стрелки; перевод стрелки из проме-
жуточного положения в любое крайнее; контроль фактического по-
ложения стрелки, которая может занимать плюсовое, минусовое и
промежуточные положения. Для удовлетворения указанным требо-
ваниям схемы управления стрелочными электроприводами содер-
жат убавляющую, рабочую и контрольную цепи.
Управляющая цепь предназначена для включения с пульта управ-
ления пусковых приборов стрелочного электропривода с проверкой
условий, обеспечивающих безопасность движения: свободности
изолированного участка от подвижного состава, контролируемой
фронтовым контактом стрелочного путевого реле СП (рис. 4.18), и
81
Рис. 4.18. Схемы управляющих и рабочих цепей с центральным (о) и местным
(6) реверсированием
отсутствия установленного с участием стрелки маршрута, проверяе-
мого фронтовым контактом замыкающего реле 3.
Одно из основных требований к управляющей цепи заключается
в том, что пусковое реле, включающее рабочую цепь электроприво-
да, должно срабатывать от кратковременного импульса независимо
от длительности замыкания контактов стрелочной управляющей
кнопки или рукоятки. После срабатывания оно должно удержи-
ваться в этом состоянии до конца перевода стрелки током, проте-
кающим в рабочей цепи через обмотки стрелочного электродвига-
теля, чем фиксируется фактическое подключение электродвигателя
к источнику питания. Если пусковое реле по рабочему току не бло-
кируется, то оно должно немедленно выключаться и размыкать ра-
бочую цепь.
Для выполнения такого требования в современных схемах
управления стрелочными электроприводами применяют два пуско-
вых реле, одно из которых нейтральное, а другое — поляризованное
(см. рис. 4.18). После поворота стрелочной рукоятки сначала сраба-
тывает нейтральное пусковое реле НПС, затем переключаются кон-
такты поляризованного пускового реле ППС, и цепь питания реле
НПС по обмотке возбуждения 2—4 размыкается. В дальнейшем
низкоомная токовая обмотка 1—3 реле НПС, включенная контакта-
ми пусковых реле последовательно с обмотками электродвигателя,
82
обеспечивает при исправности всей рабочей цепи замкнутое со-
стояние своих фронтовых контактов до конца перевода стрелки,
который фиксируется размыканием контактов 41—42 автопереклю-
чателя при переводе стрелки в минусовое и И—12 — в плюсовое
положения. Нарушение этого требования может привести к перево-
ду стрелки под составом в районе управления движением с манев-
ровой колонки или вышки. В этом случае при повороте стрелочной
рукоятки пусковое реле непрерывно находится под током и замы-
кает рабочую цепь электродвигателя. При отсутствии достаточно
плотного контакта, например, в автопереключателе привода, стрел-
ка может остаться в прежнем положении, а перевод начнется во
время движения поезда по стрелке вследствие восстановления кон-
такта из-за сотрясений.
Тем не менее имеется ряд схем, в которых данное требование не
выполняется, и пусковое реле находится во включенном состоянии
до тех пор, пока нажата управляющая кнопка. Однако в этих схемах
для исключения опасной ситуации применяют автоматическое раз-
мыкание рабочей цепи по истечении определенного времени.
Другое требование к управляющей цепи заключается в том, что
перевод стрелки, начинающийся при свободном стрелочном участ-
ке, должен закончиться даже в том случае, если после его начала на
стрелочный участок вступает подвижная единица или выключается
питание рельсовой цепи. При выполнении этого требования пре-
дотвращается сход подвижного состава с рельсов из-за недохода
остряков до крайнего положения. Для выполнения этого требова-
ния свободность стрелочно-путевого участка проверяется только в
цепи возбуждения пусковых реле.
Управление пусковыми приборами не должно зависеть от поло-
жения стрелки. Этим обеспечивается возможность выведения ост-
ряков из любого положения и независимость перевода стрелки от
состояния контрольной цепи. Сказанное также является требовани-
ем к управляющей цепи.
Контакты пусковых приборов должны быть рассчитаны на ком-
мутацию максимальных токов в рабочей цепи (токи реверсирова-
ния стрелочного двигателя), а их положение должно соответство-
вать положению привода.
Рабочая цепь предназначена для подключения электродвигателя
стрелочного электропривода к источнику питания при переводе
стрелки из одного положения в другое. Она образуется обмотками
стрелочного двигателя, контактами автопереключателя, линейными
проводами и контактами пусковой аппаратуры.
Применяются центральное и местное реверсирования стрелоч-
ного двигателя. При центральном реверсировании (см. рис. 4.18, а)
изменение вращения якоря стрелочного электродвигателя достига-
ется переключением контактов пусковых реле, установленных на
посту управления, а при местном (см. рис. 4.18, б) — контактов
специального реверсирующего или пускового реле, размещаемого
83
непосредственно у электропривода или в релейном шкафу Ревер-
сирование двигателей постоянного тока достигается изменением
направления магнитного потока, создаваемого обмотками якоря
или статора. Реверсирование асинхронных двигателей трехфазного
тока осуществляется переключением фаз в двух обмотках статора.
Питание рабочей цепи может быть центральным, магистраль-
ным или местным. При центральном питании реверсирующее реле
позволяет использовать для рабочей и контрольной цепей общие
линейные провода для экономии кабеля, осуществляя при этом по-
следовательный перевод спаренных стрелок, отключать в режиме
контроля обмотки стрелочного электродвигателя от линейных про-
водов для уменьшения вероятности его разворота под действием
ЭДС посторонних источников переменного тока. При магистраль-
ном и местном питании рабочие и контрольные цепи не объединя-
ются и функции реверсирующего реле состоят в подключении
электродвигателя к источникам питания и реверсировании элек-
тропривода.
Применяются следующие способы размыкания рабочей цепи
электродвигателя по окончании перевода: контактами автопере-
ключателя электропривода (самоотключение электропривода в кон-
це перевода стрелки); контактами пусковой аппаратуры после за-
мыкания контрольной цепи. Первый способ предотвращает дли-
тельную работу электродвигателя на фрикцию независимо от ис-
правности управляющей или контрольной цепи и обеспечивает та-
кой режим, при котором контакты пусковых реле коммутируют то-
ки фрикции только при реверсировании электродвигателя, когда
стрелка по какой-либо причине не принимает крайнего положения.
Во втором способе всегда коммутируются токи фрикции, но в рабо-
чей цепи функционирует меньшее число контактов автопереключа-
теля, и можно применить бесконтактное переключающее устрой-
ство.
К рабочей цепи предъявляются следующие основные требова
ния: выход из строя любого элемента рабочей цепи должен обнару-
живаться не позднее очередного перевода стрелки;
все обмотки стрелочного электродвигателя в нормальном (кон-
трольном) режиме должны быть отключены от всех полюсов источ
ника питания рабочей цепи, чем обеспечивается защита электро-
двигателя от разворота при однополюсных сообщениях с рабочими
цепями других стрелок и линейными цепями других путевых эле
ментов электрической централизации; стрелочный электродвига-
тель, рабочая цепь которого имеет общие линейные провода с кон-
трольной цепью, не должен разворачиваться при протекании по его
обмоткам контрольного тока;
рабочая цепь должна обеспечивать возможность двойного (цен-
трализованного и местного) управления стрелкой, спаривания стре-
лок с их последовательным или параллельным переводом. Рабочую
цепь электропривода недопустимо объединять с цепями автомати-
84
ческой очистки стрелок, обогрева контактной системы автопере-
ключателя ит. п.;
стрелочный электродвигатель должен быть защищен от разворо-
та под действием индуцированных в линейных проводах ЭДС пере-
менного тока, если схема управления электроприводом не контро-
лирует появления в ее линейной части заземлений.
Последнее требование распространяется главным образом на ра-
бочие цепи постоянного и переменного тока большой протяженно-
сти (более 1 км), расположенные в зоне влияния цепей сильного
тока, например электрической тяги переменного тока, так как дви-
гатель постоянного тока с последовательным возбуждением и трех-
фазный асинхронный двигатель способны создавать вращающий
момент при подключении к ним синусоидального напряжения. В
электродвигателе с последовательным возбуждением в этом случае
поток возбуждения фв и поток якоря /я меняют свои направления
одновременно, и значение вращающего момента двигателя всегда
положительно:
См(±фв)(±/Я) > 0.
В асинхронном электродвигателе возникновение вращающего
момента объясняется асимметрией его магнитной цепи и появлени-
ем гистерезисного момента, в результате чего прямая и инверсная
составляющие пульсирующего магнитного поля равны. После раз-
ворота, который совершается без внешних воздействий на ротор,
асинхронный электродвигатель способен развивать момент на 25%
ниже номинального. Поэтому схема управления стрелочным элек-
троприводом должна иметь или реверсирующее реле, чтобы отклю-
чать обмотки электродвигателя от линейных проводов, или контро-
лировать состояние изоляции рабочей цепи относительно земли.
Из сказанного следует, что включать в рабочую цепь постоянного
тока силовые диоды для использования, например, в качестве ре-
версирующего органа недопустимо.
Один из недостатков рабочей цепи постоянного тока заключает-
ся в интенсивном разрушении контактов пусковых реле коммута-
ционными токами, которые достигают максимальных значений при
реверсировании электропривода. В связи с эти в рабочей цепи це-
лесообразно использовать бесконтактные элементы, например ти-
ристоры, или применять дугогасительные контуры.
Контрольная цепь предназначена для непрерывного контроля
всех положений стрелочного электропривода (плюсовое, минусовое
и промежуточное). Наибольшее распространение получили кон-
трольные цепи постоянного тока со схемной и полярной избира-
тельностью и переменного тока с полярной и фазной избиратель-
ностью.
Контрольная цепь постоянного тока со схемной избирательно-
стью (рис. 4.19, а) обладает высокой защищенностью от ложного
85
Рис 4.19. Схемы контрольных цепей
контроля, так как каждое контрольное реле связано с контактами
автопереключателя и источником питания по независимым линей-
ным проводам. Контакты автопереключателя осуществляют двухпо-
люсную коммутацию цепей контрольных реле, которые питаются
со стороны электропривода, что исключает срабатывание реле при
сообщениях. Данная схема применялась в девятипроводной схеме
управления стрелочным электроприводом постоянного тока, недос-
татки цепи заключаются в ее многопроводности Это вызывает не-
обходимость магистрального питания, которое снижает надежность
работы централизации, поскольку при его повреждении большая
группа стрелок теряет контроль своего положения.
Четырехпроводная схема контрольной цепи со схемной избира-
тельностью при центральном питании применяется в схеме управ-
ления электроприводом переменного тока (рис. 4.19, 6). Контроль-
ный ток протекает через обмотки электродвигателя ("разобранная
звезда") и контакты автопереключателя, один из которых рабочий,
а другой контрольный. Недостаток схемы заключается в однопо-
люсном отключении контрольных реле от источника питания при
нахождении стрелки в среднем положении, что при отсутствии
контакта в автопереключателе (например, вследствие индевения) не
исключает появления ложного контроля, если между проводами Л2
86
и ЛЗ неполное сообщение, которое схема не контролирует. Данная
схема не рассчитана на контроль спаренных электроприводов.
В контрольной цепи постоянного тока с полярной избиратель-
ностью (рис. 4.19, е) сигналы плюсового и минусового контроля
подаются током прямого и обратного направлений в зависимости
от состояния контрольных контактов автопереключателя и воспри-
нимаются трехпозиционным реле К. Схема применяется с защитой
от ложного контроля при непереключении поляризованного якоря
комбинированного реле. Эта защита обеспечивается установкой
второго дублирующего контрольного реле. Недостаток схемы состо-
ит в магистральном питании контрольных стрелочных реле, а при-
менение индивидуального питания делает схему многопроводной.
Контрольная цепь переменного тока с полярной избирательно-
стью (вентильная контрольная цепь) получила наибольшее распро-
странение (рис. 4.19, г). Она имеет индивидуальный источник пита-
ния для каждой стрелки и минимальное число линейных проводов
(два), которые одновременно могут использоваться и для рабочей
цепи. Контрольное реле К комбинированного типа включено в оба
линейных провода, в которые подается переменный ток от индиви-
дуального трансформатора КТ. Параллельно обмоткам реле К под-
ключается вентиль, положение которого по отйошению к обмоткам
реле определяется контактами автопереключателя, что и обеспечи-
вает срабатывание контрольного реле от выпрямленного тока плю-
совой или минусовой полярности. Двухполюсное отключение вен-
тиля контактами автопереключателя и питание цепи от индивиду-
ального трансформатора обеспечивает надежную защиту контроль-
ного реле от ложных срабатываний при линейных сообщениях.
Контрольные цепи переменного тока с фазной избирательно-
стью (рис. 4.19, д') содержат фазочувствительные контрольные реле
с местными и линейными обмотками. Такие схемы имеют хорошую
защищенность от ложных срабатываний, однако требуют магист-
рального питания, а при центральном питании становятся много-
проводными.
К контрольным цепям предъявляются следующие основные тре-
бования:
выход из строя любого элемента контрольной цепи должен об-
наруживаться немедленно, в связи с чем в нормальном режиме эти
элементы должны обтекаться контрольным током;
контрольный ток подводится к контрольным приборам со сторо-
ны автопереключателя привода, что обеспечивает защищенность
контрольной цепи от срабатываний при обрывах и коротких замы-
каниях линейных проводов;
если конструкцией автопереключателя электропривода допуска-
ется вероятность сваривания его контрольных контактов, то в кон-
трольной цепи должна быть зашита от появления в этом случае
ложного контроля;
87
при нахождении стрелки в среднем положении контрольные
приборы должны быть отключены от всех полюсов источника пита-
ния, что обеспечивает защиту от ложных срабатываний при сооб-
щениях в линейных проводах;
в качестве контрольных органов стрелочного электропривода ис-
пользуются приборы, для срабатывания которых от переменного
тока требуется напряжение не менее 800—1000 В, что создает защи-
ту от действия продольных ЭДС,
опасные состояния в контрольной цепи не должны возникать
при отказе в работе якоря поляризованного реле, перегорании пре-
дохранителей, изменений временных характеристик реле, заземле-
нии линейных проводов, соединении через емкостные сопротивле-
ния жил кабеля, наведении в линии продольных ЭДС, переходных
процессах в любых частях схемы;
при нормальном положении прохождение контрольного тока че-
рез коллектор стрелочного двигателя постоянного тока не допуска-
ется, чтобы не нарушался контроль положения стрелки при изме-
нении его переходного сопротивления; цепь контроля не должна
нарушаться при замене двигателя или производстве ремонтных ра-
бот в электроприводе;
контрольную цепь не допускается объединять с цепями менее
ответственных устройств, а также с рабочей цепью, содержащей
элементы, повреждения которых могут вызвать ложное срабатыва-
ние контрольного реле.
4.8. Особенности вентильной контрольной цепи
В вентильной контрольной цепи контрольное комбинированное
реле К обтекается переменным током независимо от положения
стрелки (см. рис. 4.19, г), в связи с чем условие ее применения
и2 < ико,
где U2 — напряжение на вторичной обмотке контрольного трансформатора; UKO —
напряжение отпускания контрольного реле по переменному току при максимальном
напряжении источника питания.
Конденсатор С в схеме, исключает замыкание постоянной со-
ставляющей выпрямленного тока через низкоомную обмотку кон-
трольного трансформатора КТ и резистор Л3, что значительно по-
вышает КПД схемы. Резистор R3 ограничивает ток в обмотках
трансформатора КТ при коротком замыкании линейных приводов
и исключает ложные срабатывания контрольного реле от токов пе-
реходных процессов, возникающих в контрольной цепи при нахож-
дении стрелки в промежуточном положении. Переходные процессы
могут возникнуть в результате неплотного прилегания контактов
автопереключателя и щеток электродвигателя, ослабления зажимов,
88
РП
PM
Рис. 4.20. Схема возникновения переходных процессов в контрольной
цепи
коммутации контрольной цепи контактами пусковых реле и т. д.,
так как напряжение источника контрольного тока прикладывается
не только к контрольному реле, по и к образовавшемуся зазору
(рис. 4.20). Для контрольной цепи, совмещенной с рабочей цепью,
такой режим опасен, когда линейные провода замкнуты через кон-
такты автопереключателя и коллектор электродвигателя, переходное
сопротивление которых от сотрясений может изменяться в широких
пределах. В этом случае при размыкании линейных проводов оста-
точный заряд на конденсаторе С вызывает в контуре, образованном
обмотками контрольной) реле К, трансформатором КТ и резистором
Л3, переходный ток, изменяющийся по следующему закону:
Л3±ЛК
г. t^sinCv + cp]-л)/2 4
1 = ------------4г=-----е sincoo,
со Z.^,coq
где Um — напряжение в контрольной цепи; ср — начальная фаза напряжения; <₽] —
сдвиг фаз между током и напряжением; Лк — активное сопротивление реле; LK —
индуктивность контрольного реле; сод — частота собственных колебаний в контуре;
2\ — полное сопротивление цепи до ее размыкания.
Частота колебаний переходного тока в этом контуре исчисляется
несколькими герцами (до 10 Гц), поэтому длительность полуперио-
дов таких колебаний близка к длительности срабатывания реле при
постоянном токе, а амплитуда может намного превышать ток пол-
ного подъема якоря реле, поскольку к контрольной цепи приложе-
но значительное напряжение переменного тока (170 В в цепи с реле
КМ-3000, срабатывающего при напряжении 40 В постоянного то-
ка) Наибольшую опасность представляет первый период колеба-
ний переходного тока, имеющий наибольшую амплитуду при
7?3 ± /?к
/=_!_•/" = с .
2со0 ’ т co£Kco0CZj 2w0
89
Таким образом, чем ниже напряжение источника питания кон-
трольной цепи и выше ее активные сопротивления до и после раз-
мыкания (Я3 и RK), а также меньше емкостное сопротивление цепи,
тем ниже амплитуда переходного тока. Поэтому при построении
вентильной контрольной цепи необходимо повышать КПД вы-
прямления для увеличения защитного сопротивления Я3 (или
уменьшения подводимого напряжения U).
Если же зазор неизменен (нет сотрясений) и в нем возникает ис-
крение, то при определенных условиях появляется устойчивый вы-
прямительный процесс, приводящий к ложному срабатыванию
контрольного реле. Такие условия заключаются в следующем:
межконтактный зазор должен быть достаточно малым и состав-
лять десятые доли миллиметра. Находящиеся в таком зазоре кол-
лекторная пыль, примеси щелочно-земельных элементов или пары
углерода активизируют газовый разряд в форме искрового пробоя,
так как обладают низкой работой выхода электрона и создают меж-
контактный поверхностный слой, обеспечивающий эмиссию элек-
тронов под действием внешнего ионизатора — электрического поля
при относительно небольшом приложенном напряжении;
искровые пробои должны развиваться в дугу, но только в поло-
жительных или отрицательных полупериодах переменного тока.
Дуга в межконтактном зазоре может возникнуть, если напряже-
ние источника питания и ток в электрической цепи превышают не-
которые минимальные (критические) для каждого контактного ма-
териала значения. При меньших значениях тока или напряжения
газовый разряд в зазоре носит форму искры, которая представляет
собой быстрозатухающий дуговой процесс. Например, для медного
(чистого) контакта, не участвовавшего в окислительных процессах,
критический ток дуги в цепи постоянного тока составляет 0,43 А,
для угольного — 0,03 А. Поэтому, если зазор в цепи переменного
тока образован электродами из разнородных (угольная щетка и
медная пластина коллектора) или однородных материалов с различ-
ной степенью загрязненности, то при определенных параметрах це-
пи в том полупериоде, когда катодом становится электрод из мате-
риала с меньшим критическим током, искровой пробой вызывает
горение дуги.
Сопротивление зазора при дуге близко к нулю, а при искровых
пробоях может составлять десятки и сотни омов (это зависит от
частоты повторных пробоев в течение полупериода, т. е. от частоты
собственных колебаний короткозамкнутой контрольной цепи, вы-
званных проскакиванием искры), поэтому ток в цепи носит форму
разнополярных импульсов различной амплитуды и содержит посто-
янную составляющую (рис. 4.21). Наибольшее значение постоянная
составляющая приобретает при появлении пробоев только в одном
полупериоде переменного тока, что при определенной настройке за-
зора происходит вследствие различных напряжений зажигания дуги
90
Таким образом, чем ниже напряжение источника питания кон-
трольной цепи и выше ее активные сопротивления до и после раз-
мыкания (Л3 и Лк), а также меньше емкостное сопротивление цепи,
тем ниже амплитуда переходного тока. Поэтому при построении
вентильной контрольной цепи необходимо повышать КПД вы-
прямления для увеличения защитного сопротивления Л3 (или
уменьшения подводимого напряжения U).
Если же зазор неизменен (нет сотрясений) и в нем возникает ис-
крение, то при определенных условиях появляется устойчивый вы-
прямительный процесс, приводящий к ложному срабатыванию
контрольного реле. Такие условия заключаются в следующем:
межконтактный зазор должен быть достаточно малым и состав-
лять десятые доли миллиметра. Находящиеся в таком зазоре кол-
лекторная пыль, примеси щелочно-земельных элементов или пары
углерода активизируют газовый разряд в форме искрового пробоя,
так как обладают низкой работой выхода электрона и создают меж-
контактный поверхностный слой, обеспечивающий эмиссию элек-
тронов под действием внешнего ионизатора — электрического поля
при относительно небольшом приложенном напряжении;
искровые пробои должны развиваться в дугу, но только в поло-
жительных или отрицательных полупериодах переменного тока.
Дуга в межконтактном зазоре может возникнуть, если напряже-
ние источника питания и ток в электрической цепи превышают не-
которые минимальные (критические) для каждого контактного ма-
териала значения. При меньших значениях тока или напряжения
газовый разряд в зазоре носит форму искры, которая представляет
собой быстрозатухающий дуговой процесс. Например, для медного
(чистого) контакта, не участвовавшего в окислительных процессах,
критический ток дуги в цепи постоянного тока составляет 0,43 А,
для угольного — 0,03 А. Поэтому, если зазор в цепи переменного
тока образован электродами из разнородных (угольная щетка и
медная пластина коллектора) или однородных материалов с различ-
ной степенью загрязненности, то при определенных параметрах це-
пи в том полупериоде, когда катодом становится электрод из мате-
риала с меньшим критическим током, искровой пробой вызывает
горение дуги.
Сопротивление зазора при дуге близко к нулю, а при искровых
пробоях может составлять десятки и сотни омов (это зависит от
частоты повторных пробоев в течение полупериода, т. е. от частоты
собственных колебаний короткозамкнутой контрольной цепи, вы-
званных проскакиванием искры), поэтому ток в цепи носит форму
разнополярных импульсов различной амплитуды и содержит посто-
янную составляющую (рис. 4.21). Наибольшее значение постоянная
составляющая приобретает при появлений пробоев только в одном
полупериоде переменного тока, что при определенной настройке за-
зора происходит вследствие различных напряжений зажигания дуги
90
ший трансформатор. При общем трансформаторе защитные рези-
сторы одной схемы могут шунтироваться защитными резисторами
другой схемы через емкостное сопротивление жил кабеля.
4.9. Управление стрелочным электроприводом постоянного
тока по двухпроводной схеме
Двухпроводная схема управления стрелочным электроприводом
постоянного тока с центральным питанием цепей получила широ-
кое распространение. В первоначальном варианте в ней примени
лись реле HP и КР, а затем штепсельные реле НШ и КШ. На осно-
ве этой схемы в дальнейшем был разработан стрелочно-пусковой
блок ПС с малогабаритным реле (рис. 4.22). В двухпроводной схеме
применены следующие реле и кнопки:
НПС — нейтральное пусковое стрелочное реле для подключения
к линейным проводам батареи напряжением 220 В (Р/7, РМ) и кон-
троля протекания рабочего тока при переводе;
ППС — поляризованное пусковое стрелочное реле, изменяющее
направление тока в линейных проводах рабочей цепи;
Р — реверсирующее реле поляризованного типа, осуществляю-
щее через контакты автопереключателя подключение к линейным
Проводам обмоток стрелочного электродвигателя для изменения
направления его вращения;
ОК, ПК и МК — общее контрольное, плюсовое и минусовое
контрольные реле для контроля трех положений стрелочного при-
вода (двух крайних и промежуточного);
ВЗ — реле контроля крайних положений стрелочного привода
(контроль отсутствия взреза стрелки), используемое в схемах уста-
новки и размыкания маршрутов для проверки положения охранных
стрелок и негабаритных стыков;
Рис. 4.22. Двухпроводная схема управления стрелочным электроприводом
92
3 — замыкающее реле (в схеме задействован контакт этого реле)
для отключения пусковых реле при установленном с участием дан-
ной стрелки маршруте;
СП — стрелочно-путевое реле (в схемах задействован контакт
этого реле), исключающее возможность перевода стрелки при на-
личии на ней подвижного состава;
СК — стрелочный коммутатор для индивидуального управления
стрелкой с пульта управления ЭЦ (участок 7);
ПУ, МУ — плюсовое и минусовое управляющие реле для управ-
ления данной стрелкой при маршрутном (групповом) переводе
стрелок с пульта управления ЭЦ нажатием кнопок начала и конца
маршрута (участок 2);
Д, СМУ, МИ — децентрализующее, стрелочное управляющее и
исключающее реле для управления стрелкой, переданной на мест-
ное управление с маневровой колонки (участок 3);
ВК — вспомогательная кнопка (пломбируемая), останавливаемая
на пульте управления для перевода стрелки при выключении пита-
ния рельсовой цепи стрелочного изолированного участка.
При переводе стрелки, например, в минусовое положение пово-
рачивают стрелочный коммутатор СК, в результате чего замыкается
с проверкой условий, обеспечивающих безопасность движения (под
током реле 3 и СП), управляющая цепь, содержащая реле НПС и
ППС. Для обеспечения кратковременности питания обмотки возбу-
ждения со стороны органов управления реле НПС срабатывает пер-
вым (П—СК—МИ—ППС—Д—НПС—3—СП—М), а реле ППС —
вторым (П—СК—МИ—НПС—ППС—3—СП—М).
После переключения контактов реле ППС обмотка возбуждения
реле НПС отключается от источника питания, однако реле не раз-
мыкает фронтовые контакты благодаря замедлению на отпускание
якоря, создаваемому медной гильзой сердечника и конденсатором
емкостью 500 мкФ. Это замедление необходимо для реверсирующе-
го реле Р (РП—ППС—НПС—Л1—Р—Л2—НПС—ППС—НПС—РМ),
замыкания рабочей цепи и нарастания тока в обмотках двигателя, дос-
таточного для удержания якоря реле НПС по токовой (1—3) обмотке
(РП—ППС—НПС—Л1—Р—41—42—АП—МСП—БК—Л2—НПС—ППС—
НПС-РМ).
В конце перевода стрелки рабочая цепь электродвигателя размы-
кается рабочими контактами автопереключателя (41—42АП) и реле
НПС размыкает фронтовые контакты. Если стрелка не доходит до
крайнего положения, например из-за попадания постороннего предме-
та между остряком и рамным рельсом, то контакт 41—42АП не размы-
кается, и электродвигатель работает на фрикцию. Для возвращения
стрелки в исходное положение должен быть повернут стрелочный
коммутатор. При этом реле ППС переключает контакты и изменяет
полярность рабочего напряжения в линейных проводах. Реверсирую-
щее реле срабатывает, и через контакты 11—12АП, замкнутые во время
93
перевода, получает питание другая обмотка возбуждения электродвига-
теля, что приводит к реверсированию электропривода.
Контрольное реле ОК подключается к линейным проводам ты-
ловыми контактами реле НПС, что обеспечивает выключение всех
контрольных реле до начала перевода стрелки и их включение
лишь после его завершения. Реле ОК работает от постоянной со-
ставляющей выпрямленного вентилем (селеновый столбик или ди-
од) переменного тока напряжением 170 В, который подводится к
нему по цепи, проходящей через контрольные контакты автопере-
ключателя (21—22, 23—24АП для плюсового и 31—32, 33—34АП для
минусового положений).
Контрольная цепь получает питание через изолирующий транс-
форматор СКТ, во вторичную обмотку которого включены конден-
сатор С и защитный резистор Д. Конденсатор С исключает замы-
кание постоянной составляющей через обмотки трансформатора
СКТ, имеющего низкое внутреннее сопротивление, благодаря чему
повышается КПД однополупериодного выпрямления Направление
тока в обмотках реле ОК зависит от положения контактов автопере-
ключателя электропривода, которые изменяют подключение венти-
ля к схеме контрольной цепи в зависимости от положения стрелки.
Последовательно с вентилем включен резистор сопротивлением
1000 Ом, который предотвращает пробой вентиля и короткое замы-
кание рабочей батареи в начальный период пуска стрелочного
электропривода, когда напряжение прикладывается не только к ре-
ле Р, но и к параллельно включенному с ним выпрямителю Кроме
того, в этот же период резистор сопротивлением 1000 Ом исключа-
ет длительную блокировку пускового реле НПС через вентиль, что
может произойти, если не сработает реверсирующее реле (в частно-
сти, из-за примерзания якоря) и не отключит его от рабочей бата-
реи. Резистор сопротивлением 1000 Ом в этом случае уменьшает
ток в удерживающей обмот: з реле НПС до 0,24—0,2 А, вследствие
чего последнее отпускает якорь. Этим устраняется возможность пе-
ревода стрелки под составом при немаршрутизированных передви-
жениях по стрелке, когда из-за сотрясений находящееся под напря-
жением реле Р может сработать.
В ответственных схемах установлены контрольные реле ПК и
МК, в цепи которых в результате проверки соответствия положения
контактов контрольного ОК и пускового реле ППС осуществляется
защита от ложного контроля при несрабатывании поляризованного
якоря реле ОК. Однако эта защита становится эффективной, если
реле НПС срабатывает первым, а реле ППС — вторым. Иначе мо-
жет возникнуть ситуация, когда дежурный, переводя стрелку и не
получив контроля ее положения из-за заклинивания поляризован-
ного якоря реле ОК, нажимает стрелочную кнопку для возвраще-
ния стрелки в исходное положение, и реле ППС, переключив поля-
ризованный якорь, замыкает цепь раньше, чем выключается реле
94
OK He исключено, что нейтральная система реле НПС к этому вре-
мени оказывается неисправной и может возникнуть не только крат-
ковременный, но и длительный ложный контроль.
Резистор сопротивлением 12 кОм, включенный последовательно
с реле Р, устраняет его перегрузку при пуске стрелки, вследствие
которой снижаются тяговые усилия реле из-за перекомпенсации
потока постоянного магнита потоками электромагнитов, что может
быть причиной залипания якоря реле при индевении контактов
(аналогичная ситуация возникает при старении постоянного магни-
та реле). Резистор R3 ограничивает ток короткого замыкания кон-
трольной цепи и токи переходных процессов, возникающих при
нахождении стрелки в промежуточном положении и выключенных
пусковых реле. Диод предотвращает разряд конденсатора емкостью
500 мкФ через обмотки реле ППС.
Приведенная на рис. 4.22 схема рассчитана на управление оди-
ночными стрелками и стрелками съездов. Для экономии аппарату-
ры и кабеля схема допускает последовательный перевод стрелок,
при котором одни и те же линейные провода используются для
обеих стрелок. После срабатывания пусковых реле первой перево-
дится ближайшая к посту централизации стрелка, у которой уста-
навливается реверсирующее реле, а по окончании ее перевода через
контрольные контакты автопереключателя замыкается цепь элек-
тродвигателя второй стрелки (рис. 4.23).
Кроме реле ПК и МК, проверяющих соответствие контактов
контрольного и пускового реле, в отдельном блоке С устанавлива-
ется для каждой стрелки съезда реле ВЗ, контролирующее крайние
положения стрелочного электропривода. В цепи реле ВЗ проверя-
ются охранные стрелки и негабаритные стыки. Например, при ус-
тановке маршрута при переведенном положении съезда 3/5 необхо-
димо, чтобы стрелка I занимала охранное нормальное положение и
контролировалась свободность секции 9СП (из-за негабаритности
изолирующего стыка), если съезд 7/9 не находится в минусовом по-
ложении.
Все эти условия проверяются в цепи реле ВЗ блока 5С.
Отличие схемы со штепсельным реле, ранее разработанной
В. А. Шариковым (рис. 4.24), от схемы стрелочно-пускового бло-
ка состоит в следующем. В управляющей цепи применено пуско-
вое реле ПС, которое одновременно выполняет функции ней-
трального и поляризованного.
Вспомогательный контакт ВК нейтрального якоря обеспечивает
необходимую последовательность срабатывания реле, а диоды ис-
ключают появление обходных цепей для питания обмотки ней-
трального реле при удержании пусковой кнопки по окончании пе-
ревода стрелки.
В цепи контрольных реле ПК и МК включен поляризованный
контакт реле ПС, задействованный одновременно и в рабочей цепи.
95
Рис. 4.23. Схема управления спаренными электроприводами
Поэтому в специальном малогабаритном штепсельном блоке
БКСМШ установлен резистор сопротивлением 20000 Ом. В этом
же блоке размещены защитные резисторы R1— R3 контрольной це-
пи, которые предотвращают ложные срабатывания реле К при ис-
крениях на коллекторе. В случае искрения возникающая постоян-
ная составляющая выпрямленного тока приводит к размыканию
тылового контакта реле, так как сопротивления резистора R2 не-
достаточно для гашения дуги. В этот момент резистор R3 обеспечи-
вает снижение тока в цепи ниже критического, и выпрямительный
процесс прекращается. При случайном замыкании фронтового кон-
такта реле К от сотрясений последовательно с резистором R1 вклю-
чается резистор R2, что способствует гашению дуги из-за измене-
ния ее вольт-амперной характеристики. В нормальном (контроль-
ном) режиме выпрямительный процесс с участием вентиля не пре-
кращается, что и обеспечивает надежное срабатывание реле К через
собственный контакт.
К недостатку рассматриваемой схемы относится отсутствие ин-
дивидуального изолирующего трансформатора контрольной цепи
При общем трансформаторе защитные резисторы одной схемы
управления шунтируются защитными резисторами другой через ем-
96
Рис. 4.24. Двухпроводная схема управления стрелочным электроприводом В. А. Ша-
рикова
костное (Сл) сопротивление кабельных жил. Наблюдались случаи,
когда изъятие одного предохранителя контрольной цепи не приво-
дило к выключению контрольного реле (рис. 4.25).
Двухпроводная схема управления стрелками имеет некоторые
эксплуатационные недостатки. Например, в ней может возникнуть
ложный контроль при ошибочном подключении (перепутывании)
линейных проводов. В схеме со стрелочно-пусковым блоком из-за
большого напряжения в контрольной цепи недостаточна защита от
ложного срабатывания реле ОК при выпрямительном процессе на
коллекторе. Реализовать в ней защиту (см. рис. 4.23) невозможно
из-за того, что малогабаритное реле НПС может срабатывать через
собственный тыловой контакт. Поэтому целесообразно оптимизи-
ровать параметры всех приборов схемы, чтобы повысить КПД кон-
трольной цепи.
Для экономии кабеля осуществляется магистральное питание
рабочих цепей электроприводов удаленных групп стрелок. Сечение
жил магистрали рассчитывается исходя из условия одновременного
перевода не всех стрелок группы, а только одной, наиболее удален-
ной. Вне зависимости от числа нажатых кнопок на пульте стрелки
переводятся поочередно: по окончании перевода одной стрелки на-
97
4 Зак. 1527
Рис. 4.25. Схема взаимного влияния
контрольных цепей через емкостное
сопротивление кабельных жил
Рис. 4.26. Двухпроводная схема управ-
ления стрелочным приводом при маги-
стральном питании
чинается перевод следующей, что обеспечивается специальной схе-
мой последовательного пуска стрелок. При магистральном питании
применяется двухпроводная схема управления стрелочным электро-
приводом, в которой в качестве реверсирующего реле используется
комбинированное пусковое реле СКПР.
После срабатывания пусковых реле реверсирующее реле получает
кратковременный импульс, поскольку из-за разделения контрольной
и рабочей цепей блокировка пускового реле по рабочему току не на-
ступает. Фактическое замыкание рабочей цепи контролируется низ-
коомной (токовой) обмоткой реверсирующего реле (рис. 4.26).
В схеме может использоваться электродвигатель постоянного
или переменного тока. В последнем случае удерживающая обмотка
реле Р включается в выпрямительный мост, составленный из сило-
вых диодов, или в фазоконтрольное устройство.
4.10. Управление стрелочным электроприводом постоянного
тока по четырехпроводной схеме
Четырехпроводную схему применяли на промежуточных станциях
при оборудовании их электрической централизацией с местным пи-
танием электроприводов. Для управления электроприводом от поста
ЭЦ до релейного шкафа прокладывают четыре провода (рис. 4.27):
два управляющих (СУП, ОСУН) и два контрольных (К, ОКу, провод
СЗ является общим на группу стрелок (горловину). От релейного
шкафа к электроприводу с низковольтным двигателем МСП напря-
жением 30 В прокладывается девять проводов, что позволяет управ-
лять стрелкой с пульта дежурного по станции и из путевой короб-
ки, устанавливаемой рядом с электроприводом при передаче стрел-
ки на местное управление.
98
Рис. 4.25. Схема взаимного влияния
контрольных цепей через емкостное
сопротивление кабельных жил
Рис. 4.26. Двухпроводная схема управ-
ления стрелочным приводом при маги-
стральном питании
чинается перевод следующей, что обеспечивается специальной схе-
мой последовательного пуска стрелок. При магистральном питании
применяется двухпроводная схема управления стрелочным электро-
приводом, в которой в качестве реверсирующего реле используется
комбинированное пусковое реле СКПР.
После срабатывания пусковых реле реверсирующее реле получает
кратковременный импульс, поскольку из-за разделения контрольной
и рабочей цепей блокировка пускового реле по рабочему току не на-
ступает. Фактическое замыкание рабочей цепи контролируется низ-
коомной (токовой) обмоткой реверсирующего реле (рис. 4.26).
В схеме может использоваться электродвигатель постоянного
или переменного тока. В последнем случае удерживающая обмотка
реле Р включается в выпрямительный мост, составленный из сило-
вых диодов, или в фазоконтрольное устройство.
4.10. Управление стрелочным электроприводом постоянного
тока по четырехпроводной схеме
Четырехпроводную схему применяли на промежуточных станциях
при оборудовании их электрической централизацией с местным пи-
танием электроприводов. Для управления электроприводом от поста
ЭЦ до релейного шкафа прокладывают четыре провода (рис. 4.27):
два управляющих (СУП, ОСУП) и два контрольных (X, ОКу, провод
СЗ является общим на группу стрелок (горловину). От релейного
шкафа к электроприводу с низковольтным двигателем МСП напря-
жением 30 В прокладывается девять проводов, что позволяет управ-
лять стрелкой с пульта дежурного по станции и из путевой короб-
ки, устанавливаемой рядом с электроприводом при передаче стрел-
ки на местное управление.
98
Рис. 4.27. Четырехпроводная схема управления стрелочным приводом постоянного тока
В схеме применены следующие приборы:
СУП — стрелочное управляющее малогабаритное реле комбини-
рованного типа, срабатывающее как повторитель пусковых кнопок
(или управляющих реле) пульта управления;
МСП — минусовое стрелочное пусковое реле с усиленными кон-
тактами, обеспечивающее непосредственную коммутацию рабочей
цепи;
1СК, СК1 — стрелочные контрольные реле комбинированного
типа, продублированные для проверки переключения своих поля-
ризованных контактов;
СВ — стрелочное вспомогательное реле, срабатывающее одно-
временно с реле СУП для запуска схемы времязадающего фрикци-
онного реле времени СФ;
СФ — контакт фрикционного реле времени, регламентирующего
время перевода стрелки (не более 7—8 с) для исключения разряда
аккумуляторной батареи при телемеханическом управлении стан-
цией в случае недохода остряка и работе электродвигателя на фрик-
цию;
СЗ — стрелочное защитное реле, исключающее длительную ра-
боту приводов на фрикцию;
3 — контакты замыкающего реле, исключающего перевод стре-
лок при реализации маршрутов приема и отправления;
SB — контакты ключа для местного управления стрелкой из пу-
тевой коробки;
К — контакты реле ключа местного управления.
В широко применявшейся ранее четырехпроводной схеме, в от-
личие от приведенной, реле НПС, ППС, ПСП и МСП отсутствова-
ли. Коммутацию рабочей цепи осуществляло непосредственно реле
СУП, не имевшее достаточно мощных контактов, в связи с чем
происходили отказы схемы. Кроме того, отсутствовала фактическая
блокировка пускового реле СУП по рабочему току.
4.11. Принципы построения схемы управления
стрелочным электроприводом переменного тока
Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкну-
тым ротором в наибольшей степени удовлетворяет требованиям
эксплуатационной надежности стрелочных электроприводов, так
как он является бесконтактным и коммутация его рабочей цепи не
сопровождается высокими переходными токами и напряжениями.
Однако на сети железных дорог нашей страны он не получил столь
широкого распространения как двигатель постоянного тока с по-
следовательным возбуждением. Одна из основных причин этого за-
ключается в том, что схемы управления стрелочным трехфазным
100
двигателем существенно превышают по расходу кабеля или аппара-
турным затратам типовую двухпроводную схему управления элек-
троприводом постоянного тока.
Наиболее близка к двухпроводной схеме по технико-экономиче-
ским показателям и алгоритму трехпроводная схема управления стре-
лочным электроприводом с трехфазным двигателем, имеющая мест-
ное реверсирование.
Рабочая и контрольная цепи схемы (рис. 4.28, а) содержат фазо-
контрольное устройство ФК для блокировки пускового реле НПС
по рабочему току, узел контроля К и положения стрелки, фазочув-
ствительное реверсирующее реле ФЧ, стрелочный электропривод
СП с автопереключателем АП, источник трехфазного напряжения
С1Ф—СЗФ. Расчеты кабельных линий показывают, что благодаря
большей дальности управления без дублирования кабельных жил
данная схема по расходу кабеля находится на уровне предельно
экономичной двухпроводной схемы.
Но она содержит большее число приборов, а также реверсирую-
щее реле с открытой контактной системой, работающее в путевых
условиях, что является основной причиной, сдерживающей ее ши-
рокое применение.
Однако имеется принципиальная возможность построения Трех-
проводной схемы без реверсирующего реле, т. е. с центральным ревер-
сированием. Для совмещения рабочей и контрольной цепей в такой
схеме применяют силовой диод VD, включенный в один из линейных
проводов для выполнения контрольных функций (рис. 4.28, б). Воз-
можно также использование трех батарей конденсаторов С1—СЗ,
устраняющих замыкание постоянной составляющей контрольного
тока через обмотки электродвигателя и асимметрию рабочего тока
(рис. 4.28, в).
Но первая из этих схем не обеспечивает номинального вращаю-
щего момента на валу электродвигателя при пуске электропривода
из крайних положений, так как все три обмотки в это время под-
магничиваются постоянной составляющей выпрямленного диодом
VD рабочего тока. Вторая же схема содержит большое число парал-
лельно соединенных и поэтому неконтролируемых рабочей и кон-
трольными цепями конденсаторов.
Первая и вторая схемы требуют индивидуального для каждой
стрелки времязадающего датчика I класса для автоматического раз-
мыкания рабочей цепи по истечении времени нормального перево-
да, что обусловлено невозможностью остановки электропривода по
окончании перевода стрелки в случае неисправности контрольной
цепи. Трехпроводными схемами без реверсирующего органа невоз-
можно последовательно переводить спаренные электроприводы, в
связи с чем для стрелок съездов требуется удвоенный расход кабе-
ля. Необходимо также обеспечивать непрерывность работы кон-
трольной цепи при размыкании блок-контакта электропривода, так
как контрольный ток проходит через обмотки электродвигателя.
101
Рис. 4.28. Принципиальные схемы управления стрелочным приводом
переменного тока
Добавление в схему с центральным реверсированием четвертого
провода уменьшает аппаратную избыточность, так как облегчается
задача совмещения рабочей и контрольной цепей (рис. 4.28, г). Од-
нако при этом сохраняются параллельный перевод спаренных элек-
троприводов и более высокий (на 30—35%) расход стрелочного ка-
102
Рис. 4.29. Пятипроводная схема управления стрелочным приводом переменного тока
беля по сравнению с двухпроводной схемой. Четырехпроводная
схема применяется на ряде станций магистральных железных дорог
и промышленного транспорта.
Пятипроводная схема с центральным реверсированием по аппа-
ратурным затратам равноценна двухпроводной схеме (рис. 4.29),
допускает параллельный и последовательный перевод спаренных
электроприводов и по расходу кабеля аналогична четырехпровод-
ной. Контрольная цепь этой схемы имеет высокую степень защи-
щенности от ложных срабатываний, так как каждое положение
стрелки контролируется по двум парам проводов, поэтому ей не-
свойственны такие недостатки как ложный контроль положения
стрелки при ошибочном подключении линейных проводов или
контрольного диода, непереключение поляризованного контакта
контрольного реле и др.
Алгоритм работы пятипроводной схемы аналогичен алгоритму
двухпроводной. После срабатывания реле ППС блокировочное на-
пряжение на реле НПС подается от фазоконтрольного устройства,
состоящего из трех малогабаритных трансформаторов тока (Т1—Т2)
и выпрямительного моста. Трансформаторы рассчитаны так, что
при протекании по их токовым обмоткам переменного тока 0,8 А и
более магнитопроводы насыщаются. Из-за насыщения магнитопро-
водов трансформаторов их магнитные потоки несинусоидальны и
содержат кроме основной гармоники, главным образом, третью
гармонику. Нечетные гармонические составляющие более высокого
порядка имеют незначительную амплитуду и не оказывают сущест-
венного влияния на работу фазоконтрольного устройства.
103
Рис. 4.30. Временная диаграм-
ма работы фазоконтрольной
схемы
Во вторичных обмотках при этом
индуцируются ЭДС, которые также со-
держат основную и третью гармоники.
При последовательном соединении вто-
ричных обмоток сумма основных (пер-
вых) гармоник ЭДС, сдвинутых друг от-
носительно друга на 120°, равна нулю
Третьи гармоники, совпадающие по
фазе, дают напряжение UK = +
+ е53 + = Зе3. Это напряжение по-
дается на высокоомную обмотку реле
НПС через диоды выпрямителя. При
обрыве одной из фаз вторичные обмот-
ки трансформаторов оказываются
включенными встречно, и сумма на-
пряжений на выходных зажимах фазо-
контрольного устройства становится
равной нулю (рис. 4.30).
В дальнейшем схемы управления
стрелочными электроприводами пере-
менного тока должны совершенство-
ваться по повышению надежности их
работы и уменьшения затрат на обслу-
живание. Для этого следует применять
бесконтактные или контактные комму-
тирующие приборы с большим ресур-
сом (главным образом для рабочих це-
пей электроприводов). Необходимо так-
же совершенствовать контрольную цепь по повышению ее защи-
щенности от ложных срабатываний при ошибочных действиях экс-
плуатационного персонала.
4.12. Особенности зарубежных схем управления стрелочными
электроприводами
В схеме управления стрелочным электроприводом переменного
тока (Германия) применяется асимметричный пуск асинхронного
трехфазного двигателя (две фазы — 0) с последующим соединением
его обмоток по схеме звезды рабочими контактами автопереключа-
теля (рис. 4.31). В конце перевода стрелки размыкаются обмотки в
нулевой точке и выключается пусковое реле WSU контактами реле
контроля фаз. При взрезе стрелки срабатывает реле WUS, исключая
возможность управления стрелочным электроприводом. Контроль-
ная цепь постоянного тока со схемной избирательностью содержит
104
Рис. 4.31. Схема управления приводом переменного тока (Германия)
два реле контроля положения WUL и WUR и низкоомное реле взре-
за WUS, питание которого осуществляется с поста централизации и
проходит через обмотки стрелочного электродвигателя.
Схема имеет большую дальность управления без увеличения се-
чения кабельных жил благодаря применению в рабочей цепи на-
пряжения 380 В.
На включение спаренных стрелок схема не рассчитана. Ввиду
однополюсного размыкания контрольной цепи контрольными кон-
тактами автопереключателя существует вероятность появления
ложного контроля при нахождении стрелки в среднем положении в
случае накопления неконтролируемых повреждений.
В схеме управления электроприводом постоянного тока (Япо-
ния) применено магистральное питание рабочей и контрольной це-
пей (рис. 4.32). Реверсирующее реле Р установлено непосредствен-
но в корпусе электропривода. Стрелочный двигатель постоянного
тока содержит одну обмотку возбуждения, которая имеет двухпо-
люсное отключение от линейных проводов. Схема рассчитана на
последовательный перевод двух и более стрелок одним комплектом
пусковой аппаратуры. Контрольная цепь постоянного тока с поляр-
ной избирательностью коммутируется контактами автопереключа-
теля релейного действия Схема малоэлементна и проста, но имеет
большое число линейных проводов и магистральное питание.
Одна из схем, применяющихся в США (рис. 4.33), содержит
трехпроводную рабочую цепь постоянного тока с центральным пи-
танием, совмещенную с контрольной цепью переменного тока, и
фазной избирательностью. Реверсирование двигателя обеспечивают
реле R и N, срабатывание которых вызывает замыкание контактов
3—4 или 5—6 автопереключателя. Рабочие контакты могут пере-
ключаться контрольной линейкой электропровода и реверсирую-
щим реле.
105
Рис. 4.32. Схема управления приводом
постоянного тока (Япония)
Рис. 4 33 Схема управления приводом
постоянного тока (США)
Рис. 4.34. Схема управления приводом постоянного тока (Франция)
В четырехпроводной схеме управления электроприводом пере
менного тока (Франция) применение трехфазного асинхронного
двигателя и источника питания напряжением 380 В обеспечивает
управление стрелкой (рис. 4.34) на расстоянии 3 км. Контакты ав
106
топереключателя в цепи двигателя не используются. Рабочая и кон-
трольная цепи схемы воспроизводят с некоторыми изменениями
линейную часть схемы, применяющуюся в нашей стране с 1950 г.
на одной из сортировочных станций. В конце перевода стрелки
двигатель отключается по истечении определенного времени. Кон-
трольная цепь вентильного типа содержит тиристорно-транзистор-
ное устройство, предназначенное для стабилизации напряжения
выпрямленного тона и повышения КПД выпрямления, защиты
контрольного реле от вибрации якоря контрольного реле под дей-
ствием переменной составляющей выпрямленного тока.
Глава 5
СТАНЦИОННЫЕ СВЕТОФОРЫ
5.1. Конструктивные особенности
Светофоры являются сигнальными приборами при электриче-
ской централизации. По назначению светофоры подразделяются на
входные, выходные, маршрутные и маневровые, по конструкции —
на мачтовые и карликовые. Входные и выходные светофоры с
приемо-отправочных путей, по которым осуществляется сквозной
пропуск поездов, устанавливаются только мачтовыми. Если габарит
между путями не позволяет установить мачтовый светофор, то све-
тофорную головку укрепляют на специальном металлическом мос-
тике или консоли.
Карликовые светофоры устанавливают из-за стесненности габа-
рита между путями и для экономии средств. Такие светофоры при-
меняют главным образом в качестве маневровых сигналов и выход-
ных с боковых путей.
На станциях преимущественное распространение получили лин-
зовые светофоры как более экономичные по расходу кабеля, на-
дежные и простые по конструкции по сравнению с прожекторны-
ми. Применяют металлические и железобетонные светофорные
мачты. Металлические мачты укрепляют в чугунных стаканах, уста-
навливаемых на железобетонных фундаментах. Железобетонные
мачты, получившие широкое распространение, зарывают непосред-
ственно в грунт. На мачте укрепляют металлический ящик для сиг-
нальных трансформаторов, во вторичную обмотку которых вклю-
25^ лампы ™па ЖС на напряжение 12 В, мощностью 15 или
Лампы мощностью 25 Вт устанавливают на входных светофорах.
Лампы на напряжение 12 В в отличие от ламп на напряжение 220 В
имеют короткую нить накала, что обеспечивает хорошие фокуси-
107
ровку и видимость линзового светофора. Широко применяют двух-
нитевые лампы: при перегорании основной нити происходит авто-
матическое переключение на резервную.
Светофорные головки карликовых сигналов крепят непосредст-
венно на железобетонном фундаменте.
Сигнальные трансформаторы монтируют на задней крышке кор-
пуса головки. Для удобства обслуживания мачтовые светофоры
снабжают складными или наклонными лестницами
Когда необходимо указать путь приема или направление следо-
вания, применяют маршрутные световые указатели (цифровые, бу-
квенные или положения), укрепляемые на мачтах светофоров или
на отдельной мачте.
5.2. Цепи управления огнями
Цепи управления огнями светофоров относятся к наиболее от-
ветственным и должны удовлетворять следующим требованиям:
переключение светофорных огней должно осуществляться кон-
тактами реле I класса, причем разрешающие огни включаются
фронтовыми контактами;
если светофор имеет два или более разрешающих огней, которые
могут гореть одновременно, то более разрешающий огонь включа-
ется фронтовым контактом реле, а менее разрешающий — тыловым
(например, зеленый и желтый огни);
схема включения огней светофора должна обеспечивать кон-
троль фактического горения ламп;
в схеме должно применяться двухполюсное отключение разре-
шающих огней от источника питания, чтобы исключалась вероят-
ность ложного горения огней от посторонних источников перемен-
ного или постоянного тока вследствие сообщений между кабельны-
ми жилами.
Существует местное и центральное питание ламп светофоров.
Местное питание осуществляется переменным током низкого на-
пряжения (до 14 В), а при его выключении — постоянным током от
источников, установленных в непосредственной близости от свето-
форов (способ смешанного питания). Такой способ питания при-
меняется для наиболее ответственных и удаленных от поста ЭЦ
входных сигналов. При отсутствии переменного тока вследствие ка-
ких-либо неисправностей в линиях электроснабжения устройств
ЭЦ необходимо сохранять возможность использования пригласи-
тельных сигналов входных светофоров. Целесообразно иметь на-
дежное питание ламп красного огня этих светофоров, ограждающих
станции со стороны перегонов.
При центральном питании ламп светофоров применяют источ-
ники переменного тока более высокого напряжения (до 220 В) для
повышения дальности управления. Резервное питание ламп свето-
108
Рис. 5.1. Схема светофора с местным питанием
форов от аккумуляторных батарей (кроме красного и лунно-белого
огней входных светофоров) в этом случае не имеет смысла, так как
при выключении переменного тока обесточиваются рельсовые це-
пи, и пользование сигналами становится невозможным.
В простейшей схеме светофора с местным питанием (рис. 5.1)
контакты сигнального реле С и сигнального реле сквозного пропус-
ка СС обеспечивают включение разрешающих огней светофора с
проверкой условий безопасности движения. Огневое реле О посто-
янного тока контролирует фактическое горение огней на светофо-
ре. Его обмотки включаются последовательно с нитями ламп. При
их целостности реле удерживает свой якорь по обмотке 21—61, па-
раллельно которой включены обмотка 61—82 и диод, выпрямляю-
Рис. 5.2. Схема светофора с центральным питанием
109
щий переменный ток. При выключении аварийного реле А цепи
светофора питаются постоянным током. Резисторами сопротивле-
нием 2 х 1,2 Ом регулируется напряжение на лампах. Реле специ-
ального режима ДСП при включении последовательно с лампами
включает резистор сопротивлением 14 Ом, обеспечивая двойное
снижение напряжения.
В простейшей схеме светофора с центральным питанием (рис. 5.2)
обмотка огневого реле О включается последовательно с первичной
обмоткой сигнального трансформатора СТ-3, во вторичную обмотку
которого включается лампа светофора на напряжение 12 В. Парамет-
ры реле О должны обеспечивать притяжение якоря реле только при
нагрузке вторичной обмотки трансформатора, т. е. при исправной
лампе. При этом учитываются нормы снижения напряжения при пе-
реключении на ночной режим горения светофоров во избежание сле-
пящего света ламп и в необходимых случаях — на режим специаль-
ного уменьшения яркости сигналов. При переходе на ночной режим
на щитовой питающей установке срабатывает реле ДН, и в схемы
всех светофоров станции подается напряжение 180 В.
Глава 6
СТАНЦИОННЫЕ РЕЛЬСОВЫЕ ЦЕПИ
6.1. Назначение и принцип действия рельсовых цепей
Рельсовой цепью называют устройство, в котором использованы
рельсовые нити участка железнодорожного пути для передачи элек-
трических сигналов. Рельсовая цепь состоит из рельсовой линии
РЛ, источника питания (передатчик) П и приемника (путевое реле)
ПР (рис. 6.1). Электрический ток /с, протекающий по РЛ, называ-
ют сигнальным током.
В устройствах электрической централизации рельсовые цепи вы-
полняют важные функции по обеспечению безопасности движения
поездов (определение свободности или занятости отдельных участ-
ие
Рис. 6.1. Структурная схема
рельсовой цепи
ков пути подвижным составом, контроль полного излома рельсов)
и служат каналом для передачи информации с пути на локомотив
для работы автоматической локомотивной сигнализации (АЛС).
Рельсовая линия является воспринимающим элементом, струк-
тура и параметры которого изменяются. В зависимости от вида воз-
действия на рельсовую линию возможны следующие режимы рабо-
ты рельсовой цепи: нормальный (рельсовая линия исправна и сво-
бодна); шунтовой (рельсовая линия занята подвижным составом);
контрольный (рельсовая линия имеет излом рельса).
Реакция рельсовой цепи на все указанные режимы проявляется
в изменении напряжения и фазы сигнала, воспринимаемого дис-
кретным путевым приемником. В нормальном режиме путевой
приемник включен и выдает дискретную информацию "свободно",
а в шунтовом и контрольном режимах выключен и выдает дискрет-
ную информацию "занято".
При использовании рельсовой цепи как телемеханического ка-
нала нормируется уровень сигналов в рельсах — режим АЛС.
В рельсовой цепи проверяется режим работы источника питания
при шунтировании поездом рельсовой линии на питающем конце —
режим короткого замыкания.
Таким образом, работа рельсовой цепи рассматривается в пяти
режимах: три первых (нормальный, шунтовой и контрольный) ха-
рактеризуют условия работы путевого приемника, режим автомати-
ческой локомотивной сигнализации — условия работы локомотив-
ного приемника, режим короткого замыкания — условия работы
генератора или источника питания [7].
В нормальном режиме напряжение надежного срабатывания при-
емника или реле Up должно обеспечиваться при наихудших услови-
ях передачи сигналов в рельсовую цепь — минимальном напряже-
нии источника питания максимальном сопротивлении рель-
сов Zmax, минимальном сопротивлении изоляции ги min.
Работу рельсовой цепи в нормальном режиме оценивают коэф-
фициентом перегрузки Лпер, который представляет собой отноше-
ние напряжения фактического сигнала на путевом приемнике С7рнф
к рабочему значению сигнала 7/рн, т. е. Апер = Цжф/^рн- Мини-
мальное значение £nep = 1, а максимальное зависит от наиболее
благоприятных условий передачи сигналов в нормальном режиме:
^4nax’ ^min и ги max- Максимальный £пер определяется техническими
условиями на путевые приемники.
В шунтовом режиме напряжение надежного выключения прием-
ника или реле С7р ВЬ1К должно обеспечиваться при наихудших усло-
виях передачи сигналов — максимальном напряжении источника
питания t/max, минимальном сопротивлении рельсов Zmin, макси-
мальном сопротивлении изоляции ги тах= °0- При этом сопротивле-
ние поездного шунта в соответствии с техническими требованиями
111
должно быть не более 0,06 Ом. Критерием оценки шунтового режи-
ма служит коэффициент чувствительности к поездному шунту Лш,
определяемый как отношение напряжения надежного выключения
приемника Up вь1к к фактическому напряжению на путевом прием-
нике Up шф, т. е. кш = ир выкл/£7р шф- Шунтовой режим выполняет-
ся, если кш > 1 при наложении нормативного шунта в любой точке
рельсовой линии.
В контрольном режиме напряжение надежного выключения при-
емника или реле Up ВЬ1К должно обеспечиваться при наиболее не-
благоприятных условиях — максимальном напряжении питания
минимальном сопротивлении рельсов Zmin и критическом
значении сопротивления изоляции ги кр. Критическим называется
сопротивление изоляции, при котором напряжение на путевом
приемнике имеет максимальное значение. Как показали исследова-
ния, сопротивление ги кр в коротких рельсовых цепях близко
ги min — 1,0 Ом ‘ КМ.
Количественную оценку выполнения контрольного режима по-
зволяет сделать коэффициент чувствительности к обрыву рельсовой
цепи кк, представляющий собой отношение напряжения надежного
выключения приемника Up ВЬ1КЛ к фактическому напряжению Up кф,
т. е. кК = Up вь1кл/6р Кф. Контрольный режим выполняется при ус-
ловии А'к > 1 при полном обрыве рельсовой линии в любой точке.
В режиме АЛС определяется фактический ток /лф в рельсах под
приемными катушками локомотива на входном конце рельсовой
цепи при наихудших условиях нормального режима. Условия вы-
полнения режима оцениваются коэффициентом кл = /Лф/7ЛН, где
/лн — нормативный ток АЛС, при котором локомотивные устройст-
ва работают устойчиво. Коэффициент кп > 1 на входном конце
рельсовой цепи и увеличивается в несколько раз на выходном кон-
це. Ток /лн уменьшается с ростом частоты сигнального тока.
В режиме короткого замыкания определяются параметры источ-
ника питания при расположении поездного шунта в начале рельсо-
вой линии. К критериям этого режима относятся ток /кз и мощ-
ность 5К3. Условия его выполнения определяются из следующих от-
ношений /кз < 1НОМ и 5КЗ < где 7ном и 5ном - номинальные
значения тока и мощности источника питания в соответствии с
техническими условиями на источники питания рельсовых цепей.
Рельсовые цепи, предназначенные для контроля состояния и ис-
правности рельсовых нитей станционных главных и боковых путей
для безостановочного пропуска поездов, должны быть рассчитаны в
нормальном, шунтовом и контрольном режимах Рельсовые цепи
боковых станционных путей и путей сортировочных горок в кон-
трольном режиме не рассчитывают. Рельсовые цепи станционных
112
путей, используемые как канал для передачи сигналов на локомо-
тив, рассчитывают в режиме АЛ С. Во всех рельсовых цепях прове-
ряется режим работы источника питания (режим короткого замы-
кания) при шунтировании питающего конца [4].
Рельсовые цепи должны надежно работать круглогодично без се-
зонной регулировки при возможных изменениях первичных пара-
метров РЛ напряжения источника питания. В расчетах принимают
следующие удельные значения минимального сопротивления изо-
ляции ги, Ом-км рельсовых цепей: 1,0 для магистральных линий;
0,5 для однониточных на станциях, 0,37 для сортировочных горок.
Для отдельных участков железных дорог минимальное сопротив-
ление изоляции можно устанавливать ниже нормативного значе-
ния. Максимальное сопротивление изоляции установлено одинако-
вым для всех рельсовых цепей — 50 Ом • км.
Нормативные значения удельного сопротивления рельсов в за-
висимости от частоты сигнального тока fc приведены ниже.
/с Гц..... ...25 50 75 125 175 225 275 325
|2|, Ом • км... ...0,5 0,8 1,07 1,53 1,57 2,53 3,19 3,74
Ф, град ....52 65 68 70 72 75 77 78
Для каждого вида рельсовых цепей в зависимости от длины долж-
ны быть определены ретулировочные характеристики (таблицы),
представляющие собой зависимость напряжения на путевом прием-
нике (реле) от изменения сопротивления изоляции: Up Пра-
вильная регулировка рельсовой цепи позволяет в процессе эксплуа-
тации исключить ложные свободность и занятость.
6.2. Виды рельсовых цепей
На станциях, так же как и на перегонах, применяют различные
виды рельсовых цепей. Главными факторами, которые определяют
вид рельсовой цепи, являются несущая частота сигнального тока,
частота модуляции, способ разделения отдельных участков пути,
тип путевого приемника, способ защиты от взаимных влияний.
Наиболее широкое распространение получили рельсовые цепи
переменного тока промышленной частоты 50 Гц с непрерывным
питанием и фазочувствительными реле ДСШ-12 из-за экономично-
сти схемы и надежного фазового контроля короткого замыкания
изолирующих стыков.
В связи с развитием на сети железных дорог электрической тяги
переменного тока частотой 50 Гц с 60-х годов XX века стали ис-
пользовать рельсовые цепи с частотой сигнального тока 25 Гц и фа-
зочувствительными реле ДСШ-13. В дальнейшем при автономной
113
тяге и тяге постоянного тока стали применять рельсовые цепи час-
тотой 25 Гц с реле ДСШ-13А. Эти рельсовые цепи по сравнению с
рельсовыми цепями частотой 50 Гц имеют следующие достоинства:
меньшую потребляемую мощность, нормальную работоспособность
при пониженном сопротивлении балласта; надежную защиту от
влияния блуждающих и тяговых токов; стабилизацию питающего
напряжения и отсутствие элементов фазового регулирования.
Разработки в области автоматического регулирования движени-
ем поездов на скоростных железных дорогах определили примене-
ние тональных частот 100—20 000 Гц. В последние годы тональные
рельсовые цепи стали использовать и на станциях. Применение
этих рельсовых цепей с модулированными сигналами взамен низ-
кочастотных рельсовых цепей с сигнальными частотами 25 и 50 Гц
позволяет получить ряд преимуществ.
Важной проблемой применения рельсовых цепей, особенно на
станциях, является электрическое разделение отдельных участков
пути. Наибольшее применение на станциях получили низкочастот-
ные рельсовые цепи с изолирующими стыками. Это позволяет ис-
пользовать только одну частоту сигнального тока для всей станции,
но требует специальных мер защиты от ложного срабатывания пу-
тевого реле при коротком замыкании изолирующих стыков. В этих
рельсовых цепях для защиты при коротком замыкании изолирую-
щих стыков используют метод чередования полярностей или фаз
источников питания смежных рельсовых цепей.
Тональные рельсовые цепи могут работать с изолирующими
стыками и без них. Изолирующий стык — наиболее слабое звено
рельсовой цепи — имеет низкую надежность и требует системати-
ческого технического обслуживания.
Бесстыковые тональные рельсовые цепи не имеют точных физи-
ческих границ, поскольку возникает зона дополнительного шунти-
рования. Для уменьшения зоны дополнительного шунтирования в
местах подключения аппаратуры питающего и приемного концов
рельсовой цепи устраивают электрические стыки, которые пред-
ставляют собой медный трос определенной формы, укладываемый
между рельсами, часть рельса и конденсаторы. Все элементы элек-
трического стыка образуют резонансный контур, настроенный в ре-
Рис. 6.2. Схема бесстыко-
вой рельсовой цепи
114
Рис. 6.3. Схемы изоляции перекрестного съезда (о) и одиночной стрелки (6)
зонанс токов на частоте питания рельсовой пепи. Существует боль-
шое разнообразие способов создания таких стыков (рис. 6.2, 6.3).
Источником питания тональной рельсовой цепи F1 служит путе-
вой генератор ПГ (см. рис. 6.2). Через согласующие устройства СУ
питание с поста ЭЦ подается в рельсовую линию. Далее сигналь-
ный ток воспринимается на релейном конце и через СУ подается
на путевой приемник ПП.
Возможны варианты построения тональных рельсовых цепей без
электрических стыков. Стабилизация длины рельсовой цепи дости-
гается применением токовых приемников ТП1 и ТП2, которые под-
ключаются к рельсам индуктивно (рис. 6.4). В таких рельсовых це-
пях приемник срабатывает благодаря ЭДС, которая наводится в пу-
тевых катушках, прикрепляемых к рельсу. Сигнал на вход ТП не
подается при вступлении поезда в пределы длины рельсовой цепи.
Возможно построение бесстыковой разветвленной рельсовой це-
пи с использованием потенциальных приемников (рис. 6.5). С по-
вышением частоты сигнального тока легче решается вопрос разде-
ления соседних рельсовых цепей и уменьшается зона взаимного
шунтирования. Однако с повышением частоты более 3,0 кГц резко
сокращается длина рельсовой цепи. Для уменьшения затухания
сигналов выполняют емкостную компенсацию индуктивного со-
противления рельсовой линии включением конденсаторов через
100—300 м рельсового пути. Бесстыковые тональные рельсовые це-
пи получают широкое применение на железных дорогах. Примене-
Рис. 6.4 Схема бесстыковой
рельсовой цепи с токовыми при-
емниками
115
Рис 6.5. Схема контроля уча-
стков стрелочной секции без
установки изолирующих
стыков
ние таких рельсовых цепей на станциях с установкой изолирующих
стыков также имеет преимущества по сравнению с низкочастотны-
ми рельсовыми цепями. В тональных рельсовых цепях понижение
изоляции стыков не ведет, как правило, к ложной занятости участ-
ков пути. Использование в смежных участках пути различных по
несущей частоте и частоте модуляции тональных рельсовых цепей
обеспечивает более высокую защищенность при коротких замыка-
ниях изолирующих стыков. Тональные рельсовые цепи не "критич-
ны" к появлению короткого замыкания изолирующих стыков.
Рельсовые цепи при автономной тяге. При автономной тяге по
рельсовым нитям протекает только сигнальный ток, поэтому на та-
ких участках можно применять рельсовые цепи постоянного и пе-
ременного тока низких и тональных частот.
Использование рельсовых цепей постоянного тока на станциях не
позволяет относить аппаратуру питающего и релейных концов от
рельсовой линии на значительное расстояние без дублирования жил
кабеля, что исключает применение систем электрической централи-
зации с центральными зависимостями и центральным питанием.
На станциях наиболее широко распространены фазочувстви-
тельные низкочастотные рельсовые цепи, работающие на частотах
50 и 25 Гц. Рельсовые цепи частотой 50 Гц с фазочувствительным
путевым реле ДСШ-12 проектируют только на участках железных
дорог в случае ненадежного электроснабжения. Для резервирования
питания таких рельсовых цепей служат полупроводниковые преоб-
разователи ПП-300М, ППВ-0,5М и ППВ-1, работающие от аккуму-
ляторной батареи напряжением 24 В.
При надежном электроснабжении и переходе в будущем на
электрическую тягу проектируют рельсовые цепи частотой 25 Гц с
фазочувствительными реле ДСШ-13А с наложением сигналов АЛС
частотой 50 Гц при электрической тяге постоянного тока и 25 Гц
при электрической тяге переменного тока (рис. 6.6).
Основной особенностью рельсовых цепей с двухэлементными
секторными реле ДСШ является зависимость тока срабатывания от
фазы поступающего тока. Эта особенность определяется тем, что ре-
ле имеет путевую и местную обмотки. Путевая обмотка получает пи-
тание от шин ПХЛ—ОХЛ путевого трансформатора через рельсовую
линию, местная обмотка — от шин ПХМ—ОХМ. Наличие местной
116
Рис. 6.6. Схемы неразветвленной (а) и разветвленной (6) рельсовых цепей час-
тотой 25 Гц при автономной тяге
117
обмотки дает возможность различать фазу сигнала своей рельсовой
цепи и уменьшать мощность путевой обмотки.
Вращающий момент, действующий на сектор реле ДСШ,
М = Ast7M/ncos(«pn - аи),
где к — коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции реле, иы —
напряжение местной обмотки; /П — ток путевой обмотки; <рп — угол сдвига фаз меж-
ду UM и /п; аи — идеальный угол, при котором создается максимальный вращающий
момент.
Устройства питания рельсовых цепей частотой 25 Гц при авто-
номной тяге аналогичны устройствам питания рельсовых цепей при
электрической тяге.
Напряжения от шин ПХЛ—ОХЛ и ПХМ—ОХМ, используемые
для питания рельсовых цепей, сдвинуты по фазе на 90”, что обеспе-
чивает идеальные фазовые соотношения работы путевого реле
ДСШ-1 ЗА без дополнительных фазосдвигающих элементов в схеме
Согласование аппаратуры питающего и релейных концов, устанав-
ливаемой на посту ЭЦ, достигается установкой путевых трансфор-
маторов ПТ и изолирующих трансформаторов ИТ, размещаемых в
трансформаторных ящиках ТЯ в непосредственной близости от
рельсовой линии. Предохранители на ток 2А в трансформаторных
ящиках позволяют разъединять электрические цепи при техниче-
ском обслуживании рельсовых цепей.
Максимальная длина неразветвленных рельсовых цепей 1200 м,
разветвленных 700 м. Напряжение на путевом реле в соответствии с
регулировочными таблицами регулируют изменением напряжения
на вторичной обмотке путевого трансформатора ПТ. Резистор /?п
защищает ПТ в режиме короткого замыкания при шунтировании
поездом питающего конца и выбирается по условиям шунтового
режима.
Короткое замыкание изолирующих стыков между смежными
рельсовыми цепями контролируется чередованием мгновенных по-
лярностей напряжений на стыках в результате переключения прово-
дов на зажимах вторичных обмоток путевых трансформаторов ПТ.
В разветвленных рельсовых цепях выравнивание напряжений на
путевых обмотках реле ответвлений различной длины достигается
установкой резисторов R31 и R32 сопротивлением 2,2 Ом.
В случае наложения сигналов АЛС на питающем конце исполь-
зуют схему ускоренного кодирования через контакты группового
трансмиттерного реле ГТ, которое переходит в кодовый режим ра-
боты с заданием маршрута, и реле СКВ, включающегося при вступ-
лении поезда на предшествующий путевой участок. На релейном
конце для наложения сигналов АЛС используется индивидуальное
трансмиттерное реле Т1, переходящее в кодовый режим с занятием
данного путевого участка.
118
Рельсовые цепи при электротяге постоянного тока. На электрифи-
цированных на постоянном токе железных дорогах в рельсовых ни-
тях, кроме сигнального тока, протекает постоянная составляющая
тягового тока и гармоники тягового тока частотой 300, 600, 900 Гц и
т. Д. При некоторых неисправностях на тяговых подстанциях в тя-
говом токе появляются токи частоты 50 Гц и гармоники 100, 150,
200 Гц и т. д. По указанным причинам при электрической тяге по-
стоянного тока рельсовые цепи должны быть защищены от влия-
ния постоянной и гармонической составляющих тягового тока.
На станциях при электрической тяге постоянного тока длитель-
ное время используются рельсовые цепи частотой 50 Гц с непре-
рывным питанием и фазочувствительным реле ДСШ-12. По усло-
виям обеспечения канализации тягового тока и выполнения кон-
трольного режима на станциях применяют одно-, двух- и трехдрос-
сельные (рис. 6.7), а также однониточные (рис. 6.8) рельсовые
цепи.
Питание путевых и местных обмоток фазочувствительных рель-
совых цепей частотой 50 Гц обеспечивается от одной фазы напря-
жения ПХ220—0X220. Защита изолирующих стыков при коротком
замыкании, как и у других рельсовых цепей с реле ДСШ, достига-
ется чередованием фазы питания.
Рис. 6.7. Схема разветвленной рельсовой цепи частотой 50 Гц при электротяге по-
стоянного тока
119
Рис. 6.8. Схема однониточной рельсовой
цепи частотой 50 Гц при электрической
тяге постоянного тока
В схеме трехдроссельной рель-
совой цепи (см. рис. 6.7) в каче-
стве источника питания выбран
трансформатор ПТ (ПОБС-ЗА),
имеющий секционированную
вторичную обмотку, что позво-
ляет получить напряжения от 5,5
до 247,5 В через каждые 5,5 В.
Для защиты путевого транс-
форматора ПТ от перегрузок по
току при шунтировании питаю-
щего конца, а также для ком-
пенсации реактивной мощности
и регулировки фазовых соотно-
шений в путевом реле использо-
ван конденсатор Со. В случае
пробоя конденсатора Со функ-
цию ограничения тока выполня-
ет резистор Rq, сопротивление
которого выбирается с учетом
сопротивления соединительного
кабеля и составляет 50—150 Ом.
Дроссель-трансформаторы ДТ-0,2-500 и ДТ-0,6-500, установлен-
ные по концам рельсовой цепи, кроме канализации тягового тока в
обход изолирующих стыков, обеспечивают разделение тягового и
сигнального токов (гальваническая развязка), а также согласование
аппаратуры с рельсовой линией.
Емкость конденсаторов Ср1 и Ср2 выбирают таким образом, чтобы
релейный конец не настраивался на полный резонанс токов. При
этом достигаются защита от влияния на путевое реле высших гармо-
ник в составе тягового тока, стабилизация параметров релейного
конца при колебаниях частоты сигнального тока и достаточное на-
пряжение на питающем конце с учетом наложения сигналов АЛС.
В схеме однониточной рельсовой цепи частотой 50 Гц при элек-
трической тяге постоянного тока (см. рис. 6.8) питающий транс-
форматор ПТ (ПОБС-2А) и релейный трансформатор ИТ (РТЭ-1А)
размещают в трансформаторных ящиках вблизи рельсовой линии.
Идеальные фазовые соотношения в путевом реле достигаются уста-
новкой конденсатора Ср последовательно с путевой обмоткой.
В процессе проектирования станции при электрической тяге по-
стоянного тока оборудуются фазочувствительными рельсовыми це-
пями частотою 25 Гц с реле ДСШ-13А с наложением кодовых сиг-
налов частотой 50 Гц. Питание станционных рельсовых цепей час-
тотой 25 Гц осуществляется от статива питания СП 1-50/25, на ко-
тором может быть установлено до восьми преобразователей типа
ПЧ5О/25 мощностью 300 В • А.
120
Для питания местных элементов реле ДСШ-1 ЗА и путевых
трансформаторов используются разные преобразователи частоты
(соответственно ПМ и 7777), которые подключаются синфазно к од-
ной и той же фазе переменного тока частотой 50 Гц (рис. 6.9). Осо-
бенностью преобразователей ПЧ50/25 является то, что начальная
фаза каждого из них может быть произвольной. Поэтому при каж-
дом включении преобразователей могут не выполняться фазовые
соотношения в путевых реле, т. е. необходима контрольная схема,
реализованная на реле ПФ и ОФ. При согласованных по фазе вы-
ходных напряжениях ПМ и /777 срабатывает реле ПФ, при несогла-
сованных — реле ОФ\ далее фаза изменяется на 180°, чем обеспечи-
вается нулевой фазовый сдвиг напряжений ПХМ—ОХМ, ПХЛ—ОХЛ
и чередование полярностей в смежных рельсовых цепях. Допуска-
ется любое взаимное расположение питающих и релейных концов
рельсовых цепей. Для сдвига фазы выходных напряжений на шинах
ПХМ—ОХМи ПХП—ОХЛна 90° преобразователи ПМм 7777включа-
ют в сеть переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц про-
тивофазно.
Если одного преобразователя 7777 недостаточно, то устанавлива-
ют другие преобразователи 7777, фазируемые также с преобразовате-
лем ПМ питания местных обмоток реле ДСШ-1 ЗА.
121
Рис. 6.10. Схема рельсовой цепи частотой 25 Гц с наложением кодов АЛС час-
тотой 50 Гц при электротяге постоянного тока
Блок БПК схемы рельсовой цепи частотой 25 Гц с наложением
кодов на частоте 50 Гц (рис. 6.10) содержит кодовый Т1 и сигналь-
ный Т2 трансформаторы. Трансформатор Т1 обеспечивает регули-
ровку тока АЛС в рельсах релейного конца, а трансформатор Т2 —
напряжения на путевых реле. Контур C1L1 используется как
фильтр-пробка, исключающий попадание тока частотой 25 Гц в об-
мотку II трансформатора Т1. Дроссель L2 исключает прохождение
тока частотой 50 Гц через трансформатор Т2. Конденсатор С2 слу-
жит для создания идеальных фазовых соотношений в путевых реле,
настройки рельсовой цепи в резонанс и обеспечения шунтового ре-
жима.
Блок БРК содержит: трансформатор ТЗ для регулировки тока
АЛСН в рельсах питающего конца; фильтр L1C1, настроенный на
частоту 25 Гц, исключающий прохождение сигнального тока в цепи
кодового питания частотой 50 Гц; фильтр L3C3 для защиты реле от
помех частотой 50 Гц; дроссель L4, исключающий шунтирование
кодового питания.
На релейных концах некодируемых рельсовых цепей устанавли-
вают защитные блоки ЗБ-ДСШ, содержащие фильтры, аналогич-
ные фильтру L3C3 блока БРК, а на питающих концах — блоки БП
(рис 6.11).
122
Рис. 6.11. Схема некодируемой
рельсовой цепи частотой 25 Гц
при электротяге постоянного
тока
Для согласования аппаратуры питающего и релейных концов с
рельсовой линией в схеме используют дроссель-трансформаторы
ДТ-0,6-500М с коэффициентом трансформации п = 38, обеспечи-
вающие также пропуск тягового тока в обход изолирующих стыков,
или изолирующие трансформаторы ПРТ-А с коэффициентом
трансформации п = 40.
Фазочувствительные реле, питающую и кодирующую аппарату-
ру, а также блоки БПК и БРК (см. рис. 6.10) устанавливают на по-
сту электрической централизации. Для параллельных ответвлений с
ИТ непосредственно у путей располагают трансформаторные ящи-
ки, в которых также размешают дополнительные резисторы.
На станциях питание рельсовых цепей объединяют в отдельные
лучи, в которые включают группы рельсовых цепей для отдельных
маршрутов (рис. 6.12). При этом выделяют группу рельсовых цепей,
кодируемую для работы АЛС (луч Г). Однако в этих рельсовых це-
пях при наложении кодовых сигналов частотой 50 Гц без специаль-
ных мер зашиты не исключается появление разрешающих сигналов
АЛС в тех рельсовых цепях, которые в данном маршруте не кодиру-
ются. Это связано с тем, что напряжение частотой 50 Гц с кодового
трансформатора может попасть на сигнальный. Через первичную
обмотку этого трансформатора помеха частотой 50 Гц поступает на
полюса питания ПХЛ и ОХЛ рельсовых цепей. Таким образом, че-
рез общий источник питания на некодируемые участки может воз-
действовать сигнал частотой 50 Гц, достаточный для его воспри-
ятия локомотивными устройствами АЛСН.
Для предотвращения подобной ситуации каждый луч кодируе-
мых рельсовых цепей оснащается специальным фильтром, погло-
щающим помеху частотой 50 Гц. Сопротивление такого фильтра
току частотой 50 Гц не превышает 14 Ом, что значительно ниже со-
противления включенных параллельно первичных обмоток транс-
форматоров Т1 (см. рис. 6.10) блоков БПК. Элементы Cl, С2 и L1,
L2 поглощающего фильтра включаются с контролирующим реле
123
Рис. 6.12. Схема контроля лучей питания рельсовых цепей частотой
25 Гц с наложением сигналов АЛС на частоте 50 Гц
ФЛ1 в последовательную цепь обвязки луча питания так, что любой
обрыв в этой цепи, а также повреждение элементов фильтра приво-
дят к выключению реле ФЛ1 и прекращению питания данного
луча.
В случае подключения к одному преобразователю частоты вто-
рого луча питания в конце обвязки этого луча устанавливают
трансформатор ПТ (см. рис. 6.12) и реле ФЛ2 с защитным блоком
ЗБ. Местная обмотка реле ФЛ2 получает питание от преобразовате-
ля через резистор R и конденсатор С5. Если от второго луча полу-
чают питание только некодируемые рельсовые цепи, то реле ФЛ2
не устанавливают. Через последовательно соединенные замыкаю-
щие контакты реле ФЛ1 и ФЛ2 включается реле-повторитель ПФЛ,
которое контролирует состояние обоих лучей питания, отключая
соответствующие кодово-включающие и трансмиттерные реле при
возникновении в лучах неисправностей.
На станциях, имеющих маршрутизацию маневровых передвиже-
ний, на выходах преобразователей лучей питания также контроли-
руется снижение напряжений ниже 200 В с помощью лучевых ава-
рийных реле 1ЛА, 2ЛА, которые обеспечивают нормальную работу
остальных рельсовых цепей при увеличении нагрузки или коротком
замыкании в одном из лучей, защищая преобразователь от срыва
генераций частоты. При коротком замыкании в луче реле ЛА вы-
124
ключается и своим контактом последовательно подключает в цепь
неисправного луча ограничительный резистор.
Рельсовые цепи при электрической тяге переменного тока. При
электрической тяге переменного тока в рельсовой линии протека-
ют тяговый ток частотой 50 Гц и токи нечетных гармоник 150,
250, 350 Гц и т. д. Для разделения тягового и сигнального токов
применяют сигнальный ток, отличный частоте тягового тока и его
гармонических составляющих.
В начальный период внедрения электрической тяги переменного
тока в рельсовых цепях применяли сигнальный ток частотой 75 Гц,
вырабатываемый машинными преобразователями частоты на тяго-
вых подстанциях. Применение сигнального тока частотой 75 Гц вы-
звало сокращение длины рельсовой цепи, увеличение потребляе-
мой мощности и трудности с резервированием питания.
После разработки статических преобразователей частоты ПЧ50/25
начались внедрение сигнального тока частотой 25 Гц в рельсовых
цепях и замена рельсовых цепей частотой 75 Гц на рельсовые цепи
частотой 25 Гц. На станциях с электрической тягой переменного
тока применяют рельсовые цепи с непрерывным питанием и фазо-
чувствительным реле ДСШ-13. По условиям канализации тягового
тока используют схемы одно-, двух- и трехдроссельных, а также од-
нониточных рельсовых цепей. Основной схемой рельсовой цепи
частотой 25 Гц, на базе которой можно получить другие варианты,
является схема двухниточной двухдроссельной рельсовой цепи, коди-
руемой с обоих концов (рис. 6.13). Питание этих станционных фазо-
чувствительных рельсовых цепей чистотой 25 Гц так же, как при
электрической тяге постоянного тока, осуществляется от схемы сфа-
зированных преобразователей частоты ГГЧ50/25-300 (см. рис. 6.9).
Напряжения питания путевых обмоток ПХЛ—ОХЛ (см. рис. 6.13) и
местных обмоток ПХМ—ОХМ путевого реле сдвинуты по фазе на
90°, что обеспечивает идеальные фазовые соотношения в реле без
дополнительных фазосдвигающих элементов в схеме.
На питающем и релейном концах устанавливают дроссель-
трансформаторы ДТ-1-150 и трансформаторы ПРТ-А, которые со-
вместно согласовывают аппаратуру на посту ЭЦ с рельсовой лини-
ей. Напряжение на путевом реле регулируют подбором напряжений
на выходной обмотке путевого трансформатора ПТ мощностью
65 В • А. Резистор Rn выполняет роль ограничителя, параметры ко-
торого выбираются по условиям режимов работы рельсовой цепи.
На релейном конце параллельно реле включен защитный блок
ЗБ-ДСШ, представляющий собой LC фильтр, настроенный в резо-
нанс на частоте 50 Гц. Блок ЗБ-ДСШ выполняет роль заграждаю-
щего фильтра от помех на частоте тягового тока 50 Гц. На частоте
сигнального тока 25 Гц блок ЗБ-ДСШ имеет емкостное сопротив-
ление и совместно с индуктивностью путевой обмотки реле образу-
125
Рис. 6.13. Схема неразветвленной рельсовой цепи для электрической тяги
переменного тока
ет параллельный контур с большим сопротивлением на частоте 25
Гц сигнального тока.
Повышение безопасности фазочувствительных рельсовых цепей.
Начиная с 60-х годов, на станциях при любых видах тяги использу-
ют в основном рельсовые цепи с фазочувствительными реле, при-
чем в последние годы преимущественно на частоте сигнального то-
ка 25 Гц. Такое широкое применение на станциях они получили
из-за достаточно простой и надежной схемы с использованием не-
прерывного питания и фазового способа защиты при коротком за-
мыкании изолирующих стыков, не требующего для реализации до-
полнительной аппаратуры. Фазовый способ защиты, основанный
на чередовании мгновенных полярностей у изолирующих стыков,
позволяет располагать питающие и релейные концы смежных рель-
совых цепей в любом сочетании: питающий—питающий, питаю-
щий—релейный, релейный—релейный. Это упрощает проектирова-
ние рельсовых цепей на станциях.
Длительный опыт эксплуатации рельсовых цепей с фазочувстви-
тельными реле на станциях выявил ряд недостатков: недостаточную
шунтовую чувствительность из-за низкого коэффициента возврата
реле (Лв = 0,45); заклинивание сектора реле при его перекосах и
попадании посторонних предметов; недостаточно надежную защиту
126
при коротком замыкании изолирующих стыков при накоплении
других отказов.
Низкий коэффициент возврата реле, особенно в разветвленных
рельсовых цепях, при высоком сопротивлении поездного шунта,
когда напряжение на путевой обмотке реле не снижается до напря-
жения надежного отпускания якоря, вызывает "зависание” сектора
в среднем положении. При этом оказываются разомкнутыми одно-
временно замыкающие и размыкающие контакты путевого реле.
Для устранения негативных последствий этой ситуации устанавли-
вают нейтральные реле-повторители замыкающих контактов реле
ДСШ, которые и используют в схемах электрической централиза-
ции. Разработаны также новые путевые фазочувствительные реле
ДСШ-15 и ДСШ-16 с более высокими коэффициентами возврата
(соответственно 0,61 и 0,8).
Устранение последствий опасных ситуаций при заклинивании
сектора реле ДСШ в рельсовых цепях может быть достигнуто уста-
новкой двух путевых реле, например так, как в схемах рельсовых
цепей метрополитена.
Рассмотрим ситуации, когда защита смежных рельсовых Цепей
сдвигом фаз питания на 180° приводит к ложной свободности уча-
стков пути. Такие ситуации создаются в рельсовых цепях при нако-
плении невыявленных отказов, т. е. отказов, которые не приводят к
выключению путевых реле:
1) . В рельсовой цепи 277 (рис. 6.14) имеет место повышенное со-
противление в месте крепления дроссельной перемычки к рельсу.
Это сопротивление компенсируется увеличением напряжения на
путевом реле при высоком сопротивлении изоляции. При этом пу-
тевое реле 277 включено. При появлении короткого замыкания изо-
лирующего стыка, которое также не контролируется, и занятии по-
ездом участка пути 277 образуется цепь питания полуобмотки дрос-
сель-трансформатора релейного конца от полуобмотки дроссель-
трансформатора питающего конца смежной рельсовой цепи той же
фазы, что и от источника питания своей рельсовой цепи (цепь пи-
тания на рис. 6.4 показана штриховой линией). Путевое реле 277
ложно включено.
Рис. 6.14. Схема рельсовой цепи при
ложном контроле свободности в ре-
зультате плохого контакта в дроссель-
ной перемычке
127
Рис. 6Л5. Схема рельсовой цепи при ложном контроле свободности в случае обрыва
стыкового соединителя
Установка однотипных приборов (реле—реле, питание—пита-
ние) у Изолирующих стыков может существенно снизить вероят-
ность получения ложной свободности. Подключение релейного
конца непосредственно к рельсовым нитям, а не к дополнительной
обмотке дроссель-трансформатора, также исключает опасную си-
туацию;
2) . На границе однодроссельной 6СП и двухдроссельной 4П
рельсовых цепей (рис. 6.15) имеет место короткое замыкание изо-
лирующего стыка, которое не обнаруживается. Рельсовая цепь 2П
занята подвижным составом и имеется обрыв стыкового соедините-
ля, который при занятой рельсовой цепи также не контролируется
При наличии этих двух неконтролируемых повреждений создается
цепь питания путевого реле 2П требуемой фазы от двух согласно
включенных полуобмоток дроссель-трансформаторов питающих
концов рельсовых цепей бСПм 4П (цепь питания на рис. 6.15 пока-
зана штриховой линией). Для устранения этой ситуации однодрос-
сельные рельсовые цепи заменяют на двухдроссельные, но без со-
единения средних точек смежных дроссель-трансформаторов.
Тональные рельсовые цепи. Наиболее радикальным средством за-
щиты от рассмотренных ситуаций является применение рельсовых
цепей тональных частот (тональные рельсовые цепи).
В тональных рельсовых цепях третьего поколения (ТРЦЗ) ис-
пользуются амплитудно-модулированные сигналы с несущими час-
тотами 420, 480, 580, 720 и 780 Гц и частотами модуляции 8 и 12 Гц
(всего 10 типов ТРЦЗ) Станционные схемы тональных рельсовых
цепей имеют обычную схему с подключением аппаратуры питаю-
щего и релейных концов у изолирующих стыков и схему с подклю-
чением питающего конца в середине участка пути (рис. 6.16).
128
Питание осуществляется от генераторов ГП8, 9, 11 соответствен-
но для несущих частот 420, 480 и 580 Гц, а также ГПИ ,14, 15 —
для частот 480, 720 и 780 Гц. Внешними перемычками на штепсель-
ной плате можно настроить генераторы на требуемые несущую и
модулирующую частоты. Модулированные сигналы принимаются
путевыми приемниками ПП8-8, ПП8-12, П9-8, ПП9-12 ... ПП15-8,
ПП15-12. Всего разработано 10 типов путевых приемников.
Защита от взаимного влияния тональных рельсовых цепей обес-
печивается чередованием несущих частот и частот модуляции в
смежных рельсовых цепях. Однако допускаются отклонения от это-
го правила.
Рассмотрим возможные сочетания несущих частот и частот мо-
дуляции в зависимости от размещения питающих и релейных кон-
цов. У изолирующего стыка смежных тональных рельсовых цепей
можно располагать: питающие концы для любых несущих сигналь-
ных частот, питающие и релейные концы при любых частотах мо-
дуляции для пар несущих частот 420—580, 420—720, 480—720 Гц и
т. д.; релейные концы для любых частот модуляции при разных не-
сущих частотах, кроме сочетания 420—480 Гц.
Аппаратура тональных рельсовых цепей располагается на посту
ЭЦ. С рельсовой линией аппаратура согласуется с помощью дрос-
сель-трансформаторов или путевых трансформаторов, устанавли-
ДГ-Д2; п-ЧО
1Р
Ппк
1Р
FU
FU
П ' ЗВ
РЦ
1П
'РЦ ч
Ч Пост ЭЦ
1РП
гг
|7ap/g[^t<x
ФПП 11,14.15
11 it
1/р
г/.— л
FU
2П
120/8
II 43
ПП14-В
31 52
Из
г sz
ГИ 11,14.15
♦/ 43
дт-о,г ,тчо
гр
Нк -
-
I720/в
11 43
ПП14-В
з? 5г
Up
г/х-Са/
1П
35 В; 50Гц
47 х—'si
гп
,21
17,5В
гг so Гц
I GF
Рис. 6.16. Схема тональной рельсовой цени
5 Зак S27
129
ваемых в путевых ящиках. Кодовые сигналы на частотах 25 и 50 Гц
для работы АЛС накладываются подключением схем кодирования к
конденсатору Срц (см. рис. 6.16).
Максимальная длина тональной рельсовой цепи определяется ми-
нимальным сопротивлением балласта на конкретном участке, но со-
ставляет не более 1000 м для несущих частот 420 и 480 Гц, 800 м для
несущей частоты 580 Гц и 600 м для несущих частот 720 и 780 Гц.
6.3. Двухниточный план станции
На двухниточном плане станции отражается расстановка изоли-
рующих стыков, стрелочных соединителей, аппаратуры питающих
и релейных концов рельсовых цепей. Каждая стрелка разветвлен-
ной рельсовой цепи оборудуется дополнительными изолирующими
стыками ДИ С для того, чтобы избежать короткого замыкания рель-
совых нитей элементами стрелочного перевода. Установка ДИС по-
требовала применения стрелочного соединителя СС для подачи пи-
тания в одно из ответвлений рельсовой цепи. Возможны два вари-
анта установки ДИС по боковому (рис. 6.17, а) и по главному путям
(рис. 6.17, 6) .
Для выделения питающих и релейных концов используют соот-
ветственно обозначения □ и Q.
На главных и кодируемых путях станций ДИС устанавливаются
на боковых ответвлениях рельсовой цепи, поскольку частая их ус-
тановка по главному пути приводит к сбоям в работе АЛС. На бо-
ковых путях установка ДИС определяется чередованием полярности
питания в смежных рельсовых цепях с фазочувствительными реле
Рис. 6.17. Схемы изоляции стрелочной секции с ус-
тановкой дополнительных изолирующих стыков по
боковому (с), главному (б) путям и на перекрестных
съездах (в)
130
Наибольшую сложность представляет собой установка ДИС на
перекрестных съездах. Вариант установки ДИС для указанного слу-
чая при электрической тяге приведен на рис. 6.17, в, где Т — пи-
тающий (трансформаторный), а Р — релейный концы.
По условиям обеспечения защиты от ложного включения при
воздействии источника питания смежной рельсовой цепи при ко-
ротком замыкании изолирующих стыков фазочувствительные рель-
совые цепи с путевыми ДСШ требуют чередования фаз питания на
границах установки изолирующих стыков. Чередование фаз пита-
ния отображается на двухниточном плане различной толщиной
рельсовых нитей (см. рис. 6.17). Тональные рельсовые цепи чередо-
вания фаз питания не требуют.
Обеспечение безопасности движения поездов на станциях дос-
тигается, если все части стрелочных и путевых участков обтекаются
сигнальным током и контролируются путевыми реле. Однако это
требование выполнить трудно, поэтому в соответствии с нормалями
установлены правила расстановки путевых реле в разветвленных
рельсовых цепях. Ответвления стрелочных путевых участков, входя-
щих в поездные маршруты, а также ответвления в других маршрутах
длиной более 60 м должны контролироваться путевыми реле. В раз-
ветвленной рельсовой цепи должно быть не более трех путевых реле.
Длины ответвлений по условиям регулировки напряжений на путе-
вых реле не должны отличаться друг от друга более чем на 200 м.
Путевые реле можно не устанавливать на ответвлениях стрелоч-
ных съездов, негабаритных одиночных стрелках, в районах только с
маневровой или грузовой работой. Для повышения надежности ра-
боты рельсовых цепей на всех необтекаемых током параллельных
ответвлениях стрелочные и стыковые соединители дублируются.
Порядок размещения питающих и релейных концов фазочувст-
вительных рельсовых цепей частотой 25 или 50 Гц на станциях оп-
ределяется следующим: наилучшими условиями регулировки раз-
ветвленных рельсовых цепей с ответвлениями разной длины; ис-
пользованием основной аппаратуры питающего конца для включе-
ния сигналов АЛС; наименьшими материальными затратами на ка-
бельную сеть.
При расстановке питающих и релейных концов рельсовых це-
пей, в которых используется для кодирования сигналов АЛС часто-
та сигнального тока, на станциях следует пользоваться следующими
рекомендациями:
на стрелочных и путевых участках главных путей станций двух-
путных участков в маршрутах приема и отправления питающий ко-
нец устанавливается на выходном конце рельсовой цепи;
на стрелочных и путевых участках главных путей станций одно-
путных участков в рельсовых цепях маршрутов приема релейный
конец устанавливается на выходном конце;
на стрелочных и путевых участках боковых путей станций любых
участков по условиям экономии кабеля у изолирующих стыков
5»
131
ДГ-0,6-500 (IODO) М
2ДТ-1-/50 (г$о)
ДТ-0,6 - 5000
Рис. 6.18. Условные обо-
значения дроссель-транс-
форматора
дт-о.г (о,б)~5оо(юоо)
ДГ1-150( ?5о)
смежных рельсовых цепей размещают одноименные приборы (Г— Т
или Р— Р), если обеспечивается регулировка рельсовой цепи.
На станциях, оборудованных рельсовыми цепями частотой 25 Гц
с кодированием сигналов АЛС на частоте 50 Гц, порядок размеще-
ния приборов по главным путям определяется в основном условия-
ми наилучшей регулировки питания: питающий конец располагает-
ся на неразветвленной части цепи, а путевые реле — на ответвле-
ниях.
На участках с электрической тягой для канализации обратного
тягового тока по рельсовым нитям все изолированные стрелочные
и путевые участки соединяются между собой дроссель-трансформа-
торами (рис. 6.18) или тяговыми соединителями.
Основные типы дроссель-трансформаторов следующие: при
электротяге постоянного тока ДТ-0,2-500 (1000); ДТ-0,6-500 (1000),
ДТ-0,6-00 (1000) М; при электротяге переменного тока ДТ-1-150
(250); 2ДТ-1-150 (250); на станциях стыкования двух видов тяги
ДТ-0,6-500С.
Примеры двухниточных планов станций при различных видах
тяги поездов приведены на рис. 6.19.
На станциях, имеющих до шести приемо-отправочных путей,
все стрелочно-путевые участки оборудуют двухниточными рельсо-
выми цепями, на более крупных станциях используют однониточ-
ные рельсовой цепи в маневровых районах.
Однониточные рельсовые цепи имеют следующие недостатки:
пониженное удельное сопротивление изоляции (0,5 Ом км); высо-
кий уровень помех для работы АЛС; необходимость дополнитель-
ной защиты аппаратуры от влияния асимметрии тягового тока и др.
Каждый изолированный стрелочно-путевой участок должен
иметь не менее двух выходов тягового тока. Для этого каждую рель-
совую цепь оборудуют, как правило, двумя дроссель-трансформато-
рами по концам цепи. По условиям канализации тягового тока на
"Станциях разветвленные рельсовые цепи могут иметь три дроссель-
трансформатора. Но для обеспечения шунтового режима такую
рельсовую цепь проектируют с двумя путевыми реле. На боковых
132
В W'SSW
VU Zfe I
ak Jywa
Рис. 6.19. Двуниточные планы станции при тепловозной тяге (с), электрической тяге
постоянного (6) и переменного (в) тока
133
путях станций по условиям обеспечения контрольного режима до-
пускается установка в рельсовых цепях только одного дроссель-
трансформатора на питающем конце. В однодроссельных рельсо-
вых цепях надежность работы схемы канализации обеспечивается,
если средняя точка данного дроссель-трансформатора соединяется
со средней точкой рядом расположенного дроссель-трансформато-
ра смежной рельсовой цепи или ставятся две перемычки на дрос-
сель-трансформаторах других рельсовых цепей.
Рельсовые цепи с дроссель-трансформаторами соединяют для
пропуска тягового тока с другими рельсовыми цепями только через
средние точки дроссель-трансформаторов Длина однониточных
рельсовых цепей должна быть не более 500 м. Каждый район одно-
ниточных рельсовых цепей должен иметь не менее двух выходов тя-
гового тока на средние точки дроссель-трансформаторов главных
путей. Для исключения образования обходных цепей питания путе-
вых реле рельсовых цепей главных путей выходы тягового тока с
однониточных рельсовых цепей осуществляют не чаще чем через
шесть рельсовых цепей при электрической тяге постоянного тока и
через десять рельсовых цепей при электрической тяге переменного
тока. Это же требование следует выполнять при обеспечении выхо-
да тягового тока с боковых путей с использованием рельсовых це-
пей с тремя дроссель-трансформаторами: в контуре, образованном
рельсовыми цепями главного и одним из боковых путей, количест-
во рельсовых цепей не должно превышать указанных значений.
Для надежного возврата обратного тягового тока и выравнива-
ния его значений средние точки дроссель-трансформаторов глав-
ных путей на двухпутных участках соединяют между собой у вход-
ных светофоров при электрической тяге переменного тока и через
три блок-участка на перегоне при электрической тяге постоянного
тока. На всех рельсовых нитях перегонных и станционных путей,
используемых для пропуска тягового тока, устанавливают медные
приварные стыковые соединители, медные стрелочные и междупут-
ные соединители.
Отсасывающие фидеры тяговых подстанций подключают к сред-
ним точкам дроссель-трансформаторов главных путей или к специ-
ально устанавливаемым третьим дроссель-трансформаторам.
Схема канализации тягового тока на промежуточных станциях
выполняется на двухниточном плане (см. рис. 6.19, а и б). При
электрической тяге постоянного тока дроссель-трансформаторы
осуществляют также функции согласования рельсовой линии с ап-
паратурой, установленной на посту электрической централизации.
При электрической тяге переменного тока по условиям согласова-
ния, кроме дроссель-трансформаторов, устанавливают трансформа-
торы в путевых ящиках.
134
Глава 7
ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ
7.1. Общие понятия и классификация систем
электрической централизации
Электрическая централизация представляет собой автоматизиро-
ванную систему управления движением поездов на железнодорож-
ных станциях, в которой предусматривается маршрутизация поезд-
ных и маневровых передвижений со светофорной сигнализацией.
При ЭЦ главные и приемо-отправочные пути, а также стрелоч-
ные и бесстрелочные участки пути (секции) оборудуют рельсовыми
цепями. Этим исключаются перевод стрелок и открытие светофо-
ров при их занятом состоянии. На стрелках устанавливают стрелоч-
ные электроприводы, что обеспечивает дистанционный перевод
стрелок, запирание и контроль стрелочных остряков. Светофоры в
соответствии с Инструкцией по сигнализации на железных дорогах
Российской Федерации и принятой маршрутизацией регулируют
движение поездов. Это позволяет дежурному по станции руково-
дить поездной и маневровой работой, контролируя поездную ситуа-
цию на табло (рис. 7.1). Действия ДСП на пульте управления фик-
сируются наборной группой, условия безопасности движения про-
веряются аппаратурой исполнительной группы, а для перевода
стрелок и открытия светофоров используется аппаратура управле-
ния и контроля напольных объектов. Все устройства имеют элек-
тропитание от надежных источников электроснабжения, в опти-
Табло
Пулып управления
В канал ДЦ,
I
♦
Устрой. -
г—------*-------, ства
Наборная группа\—- ту-ТС
Исполнительная группа
Аппаратура
управления и контроля
Рельсовые цепи |
Управление
I Источники питания
j контроль
Рис. 7.1. Структурная схема электрической централизации
135
мальном случае — от двух независимых фидеров I категории и ав-
тономной дизель-генераторной установки.
Промежуточные станции на участке, оборудованном диспет-
черской централизацией (ДЦ), могут находиться на диспетчер-
ском иди резервном управлении. В первом случае движением по-
ездов руководит поездной диспетчер (ДНЦ) по каналу телеуправ-
ления (ТУ)) получая информацию о поездном положении по ка-
налу телесигнализации (ТС), а во втором — ДСП с пульта резерв-
ного управления.
Таким образом, ЭЦ как система управления выполняет следую-
щие основные функции: контроль состояния объектов управления
(стрелки, светофоры, рельсовые цепи, переезды, маневровые ко-
лонки и др ); фиксация действий ДСП на пульте управления; выра-
ботка управляющих воздействий на напольные объекты с соблюде-
нием условий безопасности движения поездов; слежение за движе-
нием поездов в пределах области управления данной системы ЭЦ;
отображение на табло ДСП (ДНЦ) поездной ситуации на станции в
текущий момент времени.
На сети дорог нашей страны эксплуатируются несколько систем
ЭЦ, различных по сложности, выполняемым функциям и конст-
руктивному оформлению. Это определяется специфическими осо-
бенностями станций, которые различаются назначением (промежу-
точные, участковые, сортировочные и др.), числом централизован-
ных стрелок и сигналов, размерами движения. На малодеятельных
линиях, где размеры движения невелики и на станциях отсутствует
систематическая маневровая работа, необходимо упростить и уде-
шевить систему ЭЦ, не снижая требования безопасности движения
поездов. На крупных станциях и узлах с интенсивной поездной и
маневровой работой должны применяться наиболее совершенные
и, следовательно, более дорогостоящие системы.
Первой в 1936 г. была разработана система ЭЦ с местными
зависимостями (М3) и местным питанием (МП). В
этой системе вся аппаратура, посредством которой осуществлялись
зависимости между стрелками, сигналами и враждебными маршру-
тами, размещалась в релейных будках или релейных шкафах в гор-
ловинах станции, а пульт управления — в станционном здании. В
настоящее время эта система не применяется и представляет инте-
рес как этап развития систем ЭЦ.
В системах ЭЦ с центральными зависимостями (ЦЗ)
приборы, осуществляющие установку, замыкание и размыкание
маршрутов, исключение задания враждебных маршрутов и другие
зависимости, размещаются в центре станции, как правило, в релей-
ном помещении поста ЭЦ. Все современные системы ЭЦ разраба-
тываются, проектируются и строятся как системы с центральными
зависимостями
136
Система ЭЦ с центральными зависимостями и ме-
стным питанием до 70-х годов была практически единствен-
ной, применявшейся на промежуточных станциях. В этой системе
станционные светофоры, стрелочные электроприводы и рельсовые
цепи получают питание от аккумуляторных батарей, расположен-
ных в районах стрелочных горловин и у входных светофоров. При-
боры управления стрелками и светофорами размещаются в релей-
ных шкафах горловин станций, а в центре станции, в релейном по-
мещении только приборы, осуществляющие необходимые зависи-
мости. Система ЭЦ с местным питанием имеет эксплуатационные
недостатки, к которым следует отнести большое число приборов
наружной установки и аккумуляторов, устанавливаемых в батарей-
ных шкафах. Поэтому эта система строится в исключительных слу-
чаях на станциях малодеятельных участков при ненадежном элек-
троснабжении.
Применяются, как правило, системы ЭЦ с центральными
зависимостями и центральным питанием (ЦП). На
посту ЭЦ сосредотачиваются вся аппаратура и источники питания.
Исключение составляют лишь входные светофоры, у которых уста-
навливаются релейные и батарейные шкафы. В современных про-
ектах батарейные шкафы не устанавливаются, так как разработана
схема входного светофора с резервированным центральным пита-
нием всех ламп.
В электрической централизации чаще всего применяется дис-
танционное (прямопроводное) управление (ДУ) напольными объ-
ектами, при котором каждый объект связан с управляющей аппара-
турой индивидуальной линейной цепью. Телемеханическое (кодо-
вое) управление (ТМУ) используется для удаленных районов стан-
ции. В этом случае для передачи команд на установку маршрутов и
получения контроля состояния объектов применяется станционная
кодовая централизация (СКЦ), телемеханические каналы которой
требуют для всего района управления наличия четырехпроводной
линейной цепи.
Дистанционное управление подразделяется на раздельное (инди-
видуальное) управление (РУ) и маршрутное (МУ). При раздельном
управлении каждые стрелка и светофор управляются индивидуаль-
ными кнопками пульта ЭЦ. При маршрутном управлении все
стрелки по трассе маршрута переводятся автоматически после на-
жатия кнопок начала и конца маршрута, а затем открывается све-
тофор.
По способу замыкания и размыкания маршрутов системы ЭЦ
подразделяются на системы с групповым (маршрутным) замыканием
(ГРЗ) и с секционным замыканием (СЗ). При групповом замыкании
секции размыкаются после реализации всего маршрута, а при секци-
онном — по мере их освобождения подвижным составом, что позво-
ляет использовать разомкнувшиеся секции в других маршрутах.
137
По виду компоновки аппаратуры поста ЭЦ можно выделить сис-
темы ЭЦ со стативной (СТА) и блочной (БЛА) аппаратурой, монтаж
которой может быть выполнен посредством пайки (ПМ) или ка-
бельными соединителями со штепсельными разъемами (ШМ). В
качестве элементной базы систем ЭЦ широко используются элек-
тромагнитные реле (РЦ). Разрабатываются системы ЭЦ на так на-
зываемой гибридной элементной базе (ГЦ) — электронной и релей-
ной, а также на микропроцессорных комплексах и другой вычисли-
тельной технике.
7.2. Обеспечение безопасности движения поездов
при электрической централизации
Согласно ПТЭ устройства ЭЦ должны обеспечивать: взаимное
замыкание стрелок и светофоров; контроль взреза стрелки с одно-
временным закрытием светофора, ограждающего данный маршрут;
контроль положения стрелок и занятости путей и стрелочных сек-
ций на аппарате управления; возможность маршрутного или раз-
дельного управления стрелками и светофорами; осуществление ма
невровых передвижений по показаниям маневровых светофоров,
при необходимости передачу стрелок на местное управление. Уст-
ройства ЭЦ не должны допускать: открытие входного светофора
при маршруте, установленном на занятый путь; перевод стрелки
под подвижным составом; открытие светофоров, соответствующих
данному маршруту, если стрелки не поставлены в надлежащее по-
ложение; перевод входящей в маршрут стрелки или открытие све-
тофора враждебного маршрута.
Основным понятием в системах ЭЦ является маршрут (его уста
новка, замыкание и размыкание).
Маршрутом называется часть путевого развития станции, подго-
товленная для следования подвижного состава от начала этого пу
тевого развития до его конца. Началом маршрута является разре-
шающее (открытое) показание соответствующего светофора (вход-
ной, выходной, маршрутный или маневровый), а концом — эле-
мент путевого развития станции или перегона в зависимости от ка
тегории маршрута. Выделяют поездные и маневровые маршруты,
причем среди поездных различают маршруты приема, отправления
и передачи.
Процесс подготовки путевого развития станции для следования
поезда или маневровой работы называют заданием, или установкой
маршрута. Задать (установить) маршрут — это значит перевести хо-
довые и охранные стрелки в требуемое положение и замкнуть их,
проверить условия безопасности движения по всем элементам мар-
шрута, включить на соответствующем светофоре разрешающее по-
казание.
138
При задании маршрута до открытия светофора, разрешающего
движение по задаваемому маршруту, в устройствах ЭЦ необходимо
исключить возможность перевода ходовых и охранных стрелок,
входящих в данный маршрут, т. е. замкнуть стрелки и исключить
возможность задания маршрутов, враждебных задаваемому, т.е. вы-
полнить замыкание маршрута. Далее включить на светофоре разре-
шающее сигнальное показание с проверкой фактического выполне-
ния требований замыкания маршрута. Такой алгоритм функциони-
рования системы ЭЦ гарантирует безопасность движения поездов:
вначале замыкаются стрелки и исключаются враждебные маршру-
ты, а затем открывается светофор. Процесс, обратный замыканию,
называется размыканием маршрута.
Различают два вида замыкания маршрутов: предварительное и
окончательное. В общем случае предварительное замыкание насту-
пает при открытии светофора, если на изолированном участке пе-
ред светофором (на участке приближения) отсутствует подвижной
состав. При вступлении поезда на участок приближения наступает
окончательное замыкание. Вид замыкания определяет выдержку
времени при отмене маршрута. В современных системах ЭЦ отмена
предварительно замкнутого маршрута (и, следовательно, его размы-
кание) осуществляется, как правило, с выдержкой времени 6 с. Эта
выдержка принята с учетом максимально возможного времени по-
тери шунта на участке приближения. Окончательно замкнутый по-
ездной маршрут отменяется с выдержкой времени 3 мин 15 с, а
окончательно замкнутый маневровый — с выдержкой времени
1 мин 15 с. Эта выдержка учитывает необходимость остановки поез-
да, движущегося с максимальной скоростью на замкнутых стрелках.
При движении подвижного состава по трассе маршрута системы
ЭЦ обеспечивают автоматическое размыкание маршрута. Для за-
щиты от преждевременного размыкания при наложении и снятии
шунта на рельсовые цепи, а также при переключении фидеров пи-
тания факт движения поезда устанавливается проверкой последова-
тельного занятия и освобождения секций, входящих в маршрут. В
цепях размыкания маршрута используются медленнодействующие
на срабатывание повторители путевых реле с выдержкой времени
6 с, что примерно в 2 раза больше максимального времени потери
шунта. В системах ЭЦ применяют маршрутное и секционное авто-
матическое размыкание маршрутов при движении подвижного со-
става.
При маршрутном размыкании освобождение от замыкания стре-
лок и враждебных маршрутов происходит в процессе использова-
ния всего маршрута, т. е. занятия и освобождения всех секций, вхо-
дящих в маршрут. Секционное размыкание предусматривает посте-
пенное (по мере освобождения секций подвижным составом) сня-
тие замыкания стрелок и враждебных маршрутов.
Если после прохода поезда возникла неисправность рельсовой
цепи или потеря контроля положения стрелок, то для размыкания
139
маршрута используется режим искусственной разделки (искусствен-
ное размыкание), который выполняется с выдержкой времени
3 мин 15 с после нажатия специальных кнопок.
Для определения условий безопасного функционирования сис-
тем ЭЦ могут быть использованы топологические формулы, в кото-
рых введены следующие обозначения: А = {о], a-j, ..., ап} — конеч-
ное множество элементов однониточного плана станции, включаю-
щее в себя подмножества 5V светофоров, St стрелок, Se секций, Р
приемо-отправочных путей, Vучастков приближения и удаления, R
внутристанционных переездов, т. е.
А = Sv<u Stu Sev Pv 7 и R; (7.1)
[SJ + [5,] + [5J + [Р] + [Ц + [Л]. (7.2)
На множестве А = {о,} элементов однониточного плана может
быть задано множество М маршрутов, которое объединяет подмно-
жества поездных Мп и маневровых Мм маршрутов: М = Мп и Мм.
Подмножество поездных маршрутов объединяет подмножество Afnn
маршрутов приема, Л/пр маршрутов передачи и Л/По маршрутов от-
правления: Л/п = Мт u Млр о Мпо.
Каждому поездному или маневровому маршруту Mj е М может
быть поставлено в соответствие подмножество Aj с А элементов од-
нониточного плана:
(УЛ/у е М) — Ц с Л), (7.3)
которые должны обеспечивать безопасное функционирование ЭЦ
при задании, реализации, отмене и искусственной разделке данно-
го маршрута. Таким образом, каждому элементу Ак е Aj соответст-
вуют следующие условия безопасности движения:
S, = {1, 2, 3, 4}; (7.4)
Se = {5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14}; (7.5)
Р’ = {15, 16, 17, 18, 19}; (7.6)
Г = {20, 21, 22, 23, 24}; (7.7)
5/ = {25, 26, 27}; (7.8)
R' = {28, 29}, (7.9)
где 1 — контроль крайнего положения ходовых стрелок, 2 — контроль правильного
положения охранных стрелок; 3 — контроль отсутствия передачи стрелок на местное
140
управление; 4 — проверка отсутствия замыкания стрелок в других маршрутах; 5 —
контроль свободности ходовых секций; 6 -- контроль свободности негабаритных
секций; 7 — проверка отсутствия отмены маршрутов; 8 — проверка отсутствия ис-
кусственной разделки, 9 — проверка фактического замыкания секций в заданном
маршруте; 10 — проверка размыкания секций при отмене маршрута по заданному
алгоритму; 11 — проверка размыкания секций при искусственной разделке по задан-
ному алгоритму; 12—14 — защита замкнутых секций от преждевременного размыка-
ния соответственно при наложении и снятии шунта на рельсовую цепь, переключе-
нии филеров питания, потере шунта на заданное время; 15 — контроль свободности
приемо-отправочного пути, 16 — контроль отсутствия задания враждебных (лобо-
вых) маршрутов в противоположной горловине станции до задания маршрута на
данный приемо-отправочный путь; 17 — проверка отсутствия передачи приемо-от-
правочного пути на местное управление; 18 — проверка отсутствия включения огра-
ждения приемо-отправочного пути; 19 — проверка фактического исключения лобо-
вых маршрутов на данный приемо-отправочный путь после задания маршрута; 20 —
контроль свободности первого блок-участка удаления при автоблокировке; 21 —
контроль наличия ключа-жезла в аппарате управления; 22 — контроль правильно ус-
тановленного направления движения при двухсторонней автоблокировке; 23 — про-
верка фактического замыкания схемы смены направления при двухсторонней авто-
блокировке; 24 — контроль свободности перегона при полуавтоматической блоки-
ровке; 25 — контроль соответствия сигнального показания светофора Инструкции
по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации; 26 — контроль отсут-
ствия включения пригласительного сигнального показания на светофоре, 27 — кон-
троль закрытого состояния враждебных светофоров; 28 — проверка закрытого со-
стояния заградительных светофоров (контроль отсутствия включения заградитель-
ной сигнализации на переезде); 29 — проверка включения разрешающих сигнальных
показаний на светофоре с выдержкой времени, достаточной для закрытия движения
на переезде.
Рассмотрим топологическое описание маршрута приема. Мар-
шрутом приема Л/пп g Л/п называется часть путевого развития стан-
ции, подготовленная для приема поезда с перегона на свободный
приемо-отправочный путь. Началом маршрута приема является
входной светофор, а концом — приемо-отправочный путь. Таким
образом, в маршрут приема входят входной светофор Sm, п стре-
лочных и бесстрелочных секций Se, т стрелок, St, к переездов R и
приемо-отправочный путь Рр, т. е.
Л/пп = {$„}, {SU, {Rk}, Рр}. (7.10)
Для маршрута передачи Млр с МП
МпР = {5еи}, {Rk}, Рр). (7.11)
Маршрутом отправления Мт g Мл называется часть путевого
развития станции, подготовленная для отправления поезда с прие-
мо-отправочного пути на свободный перегон (участок удаления).
Началом маршрута отправления является выходной светофор а
концом — свободный перегон или участок удаления Vp.
Таким образом,
Л/п<> = {5ГО, {5еп}, {S,J, {«*), Ир). (7.12)
141
Организация маневровой работы и, следовательно, задание ма-
невровых маршрутов зависит на каждой конкретной станции си-
технологии ее работы и определяется техническо-распорядитель-
ным актом (ТРА) станции. Рассмотрим все возможные виды манев-
ровых маршрутов, отличающихся друг от друга элементом путевого
развития станции, на котором заканчивается маршрут. Таким обра-
зом, началом маневрового маршрута является светофор, разрешаю-
щий маневровое передвижение, а концом — следующие объекты:
попутный маневровый светофор, расположенный на границе стре-
лочных секций; участок пути в горловине станции (бесстрелочная
секция), огражденный с двух сторон маневровыми светофорами;
нецентрализованная зона станции (тупик, подъездной путь, депо,
грузовой двор и т. п.); первый участок удаления перегона, примы-
кающего к станции; граница станции однопутного участка, а также
двухпутного участка, если по ТРА запрещен выезд на участок уда-
ления; приемо-отправочный путь станции.
В первых пяти случаях топологическая формула маневровых
маршрутов одинакова;
Мм = {S™, {5en}, {SU, WJ- (7-13)
В последнем случае формула (7.13) дополняется элементом, со-
ответствующим приемо-отправочному пути, что необходимо для
правильного решения по враждебности маршрутов, т. е.
ЧР = №„}, {Rk}, Рр}. (7.14)
Два маршрута называются враждебными, если их одновременная
реализация вызывает нарушение безопасности движения поездов.
Любая пара поездных маршрутов (Mni, Mnj) е Мп, i * j) в одной
или разных горловинах станции является невраждебной только в
том случае, если пересечение соответствующих им подмножеств А,
и Aj множества А равно пустому множеству:
(Mni, Mnj) е Ч) (4 n Aj = 0). (7.15)
Условие невраждебности любой пары поездных и маневровых
маршрутов
(Ч., Ч/) е М) (A, n Aj = 0). (7.16)
Два маневровых маршрута в одной горловине станции также
невраждебны друг другу, если соответствующие им подмножества А,
и Aj не имеют общих элементов. Однако, в отличие от формул
(7.15) и (7.16), в которые входят поездные маршруты, два маневро-
вых маршрута на один и тот же приемо-отправочный путь также
невраждебны, хотя имеют общий элемент. Обозначим множество
142
маневровых маршрутов, задаваемых на приемо отправочные пути
станции как Л/мр с Мм, тогда для каждого к-го приемо-отправочно-
го пути справедливо утверждение
О( Л/*р„ ) е Ммр)( А * П Л/ = Рк). (7.17)
Отсутствие враждебности для любых остальных пар маневровых
маршрутов определяется по формуле
(V(A/MI> Мму) е (Мм\Кр))(Л П Aj = 0) (7 18)
Для использования приведенных топологических формул мар-
шрутов составляют блок-схемы алгоритмов функционирования ЭЦ,
допускающие их реализацию аппаратными и программными сред-
ствами. При этом условия безопасности движения приведенные в
формулах (7.4)—(7.9), группируются по множествам U1—U7, учиты-
вающим технологические этапы установки, реализации, отмены и
искусственной разделки маршрутов:
U1 — множество условий, проверяемых при переводе стрелок
(могут ли быть переведены данные стрелки?),
U1 = {4, 5, 6); (7.19)
U2 — множество условий, проверяемых при установке маршрута
без открытия сигнала (могут ли быть установлены данные маршруты?),
U2 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 24, 26, 27, 28); (7.20)
U3 — множество условий, проверяемых при установке маршрута
с открытием сигнала (могут ли быть открыты данные светофоры?),
U3 = U2v (9, 19, 23, 29); (7.21)
U4 — множество условий, проверяемых в установленном мар-
шруте при открытом сигнале (соответствуют ли условия безопасно-
сти движения открытому состоянию светофора?),
U4 = {1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 27, 28); (7.22)
U5 — множество условий, контролирующих правильное размы-
кание маршрута при движении подвижного состава (соответствует
ли реализуемый алгоритм размыкания принятому алгоритму в дан-
ной системе электрической централизации?),
U5 = {1, 2, 12, 13, 14); (7.23)
U6 — множество условий, контролирующих правильное размы-
кание маршрута при его отмене (соответствует ли реализуемый ал-
горитм отмены принятому алгоритму в данной системе ЭЦ?),
143
U6 = {1, 2, 5, 6, 10}; (7 24)
U7 — множество условий, контролирующих правильное размы-
кание маршрута при искусственной разделке (соответствует ли реа-
лизуемый алгоритм искусственной разделки принятому алгоритму в
данной системе ЭЦ?)
£77= {11}. (7.25)
Формулы (7.19)—(7.25) могут быть использованы при алгорит-
мическом описании систем ЭЦ.
7.3. Технологические алгоритмы функционирования
электрической централизации
Алгоритмическое описание функционирования систем ЭЦ мо-
жет быть выполнено для разработки (проектирования) новых уст-
ройств, например на микропроцессорной технике, для экспертизы
правильности и безопасности функционирования существующих и
модернизированных систем ЭЦ методом имитационного моделиро-
вания, а также как средство для наглядного представления процес-
сов в системах ЭЦ при их изучении.
В основу разработки алгоритмов должен быть положен систем-
ный принцип "сверху—вниз", т. е. от общих проблем к конкретным
деталям. Это объясняется тем, что даже для относительно простых
систем ЭЦ трудно разработать алгоритм, охватывающий все детали
их функционирования. Поэтому целесообразно разрабатывать алго-
ритмы, имевшие разные последовательные уровни детализации.
При разработке устройств на релейно-контактных элементах можно
выделить два основных уровня детализации: концептуальную и
функциональную схемы алгоритма. При разработке систем, ис-
пользующих вычислительную технику, необходимо к описанным
добавить третий уровень — структурную схему машинных команд.
Концептуальная схема алгоритма содержит общие положения
(требования), показывающие, что именно должно быть сделано.
Она разрабатывается в виде связанного набора крупных модулей,
определяющих принцип действия системы ЭЦ или ее отдельного
устройства. Функциональная схема алгоритма показывает, как
должна быть выполнена система. Эта схема представляет собой де-
тализацию модулей концептуальной схемы, причем степень такой
детализации также может быть различной в зависимости от требуе-
мой точности. Структурная схема алгоритма — это детальная схема,
представляющая собой указатель для кодирования команд в вы-
бранном вычислительном комплексе.
Обычно используется графическое представление алгоритмов в
виде схем, на которых все выполняемые операции можно разделить
144
V , !
-------1 — -
I Включение тока В обмотку
сигнального реле
rlL--
Притяжение якоря реле С
Размыкание тыловых кон-
тактов реле С
П~г,~------ я я------
| выключение тока 0 обмотке
замыкающего реле
I—“---------- 7
I Отпускание якоря реле 3
I
Размыкание фронтовых
|- контактов реле 3
---------—j--------------
Рис. 7.2. Фрагменты
схемы алгоритма вклю-
чения замыкающего
реле
на функциональные и логические. Функциональные операторы
(ФО) осуществляют непосредственное преобразование информа-
ции, логические операторы (ЛО) определяют направление выпол-
нения операторов алгоритма. На схеме ФО изображаются в виде
прямоугольника с одним входом и одним выходом. Внутри прямо-
угольника записывается краткая характеристика действия данного
ФО на языке, близком к естественному. Логические операторы
изображаются ромбом, внутри которого также записывается его ха-
рактеристика; Л О имеют один вход и два выхода, на линиях кото-
рых записывается "Да", когда условие выполняется, и "Нет", если
условие не выполняется.
В качестве примера рассмотрим детализацию фрагмента функцио-
нальной схемы алгоритма (рис. 7.2, а) выключения замыкающего ре-
ле (ФО 2) при срабатывании сигнального реле I каскада (ФО Г) в ЭЦ
промежуточных станций. На втором уровне детализации (рис. 7.2, 6)
операторами ФО 11—13 и 21—23 учитываются коммутация тока в
обмотках реле, а также работа их контактных систем. Если необхо-
димо, например при моделировании схемы, учесть временные па-
раметры реле, то дальнейшая детализация (рис. 7.2, в) предусматри-
вает посредством ЛО 12 ввод временной задержки (включение тай-
мера), и, следовательно, выполнение на ЭВМ очередного оператора
ФО 13 с требуемой выдержкой времени. Так как реле 3 выключает-
ся тыловым контактом реле С, то можно предусмотреть проверку
145
конец )
Рис. 7.3. Схема алгоритма управления стре-
лочным электроприводом
фактического выключения
реле 3 (рис. 7.2, г), что отра-
жается оператором Л О 3.
С учетом требований к
управлению технологиче-
ским процессом движения
поездов можно указать че-
тыре основных алгоритма
функционирования систем
ЭЦ: установки маршрута,
размыкания маршрута при
движении поезда, отмены
маршрута и его искусствен-
ной разделки. В алгоритм
установки маршрута в каче-
стве составных частей
должны быть включены ал-
горитмы маршрутного на-
бора и управления наполь-
ными объектами.
Концептуальная схема
алгоритма (рйс. 7.3), отра-
жающая принцип действия
любой из схем управления стрелочными электроприводами (СЭП)
(см. гл. 4) содержит ЛО 2, проверяющий условия безопасности дви-
жения (УВД) U1 в соответствии с формулой (7.19), а также ФО 3—
5, реализующие составные алгоритмы управляющей, рабочей и
контрольной цепей.
В отличие от концептуальной схемы алгоритма функциональная
схема СЭП (рис. 7.4) отражает работу только одной схемы — двух-
проводной с центральным питанием в блочном исполнении. Опе-
раторы 2—4 проверяют условие VI, 5—8 отображают органы управ-
ления, 9—15 — управляющую цепь, 11—26 — рабочую цепь, а опе-
раторы 21—31 — контрольную цепь.
Для повышения безопасности функционирования схемы в алго-
ритм управляющей цепи введен оператор ЛО 13, проверяющий
фактическое выключение контрольного реле при переводе стрелки.
В реальной схеме (см. п. 4.5) такая проверка не выполняется, хотя
реле ОК отключается тыловыми контактами реле НПС, которые не
относятся к контактам I класса надежности.
Концептуальная схема алгоритма маршрутного набора (рис. 7.5)
блочной маршрутно-релейной централизации предусматривает за-
дание основного маршрута нажатием на пульте управления началь-
ной (7 = 1) и конечной (/ = к = 2) кнопок. При этом определяется
(ФО 4) начало маршрута, его вид (поездной или маневровый) и на-
правление передвижения (четное или нечетное). Далее определяет-
ся трасса основного маршрута (ФО 5), а после нажатия конечной
146
да
Нет
— 18
Переключение
релеР
-27-1-----
Замыкание
НОВ и ОН зд
19
Блокировка
реле НПС
го-
[Да
г-2/—------
Включение
ПОВ и ОЯ ЭД
‘3+АПР
Обмотка
о.гом
нет
Нет
г72-1-----
Включение
НОВ и ОЯ
ЗД
38Л-----
< коней, j
Рис. 7.4. Схема алгоритма управления стрелочным электроприводом БМРЦ
147
г— z—’т—
___
___f ""
3—I---
Нажатие
кнопки i
----1--
r-I________
Определение
начала Вида и
направления
маршрута
Рис. 7.6. Схема алгоритма задания мар-
шрута
Определение
трассы
маршрута
Рис. 7.5. Схема алгоритма маршрутно-
го набора
кнопки (ФО 6) — конец маршрута (ФО <5). После перевода стрелок
(ФО 9) по отдельному алгоритму устанавливается маршрут (ФО 11)
и выключается маршрутный набор. Вариантные маршруты задают-
148
ся при нажатии трех кнопок и
более. В этом случае вторая
кнопка (j = 2 = к) является ва-
риантной, поэтому определяет-
ся часть вариантного маршрута
(ФО 13), и стрелки переводятся
по трассе задаваемого маршру-
та между начальной и вариант-
ной кнопками. Далее благодаря
ФО 14 меняются номера кно-
пок (/ = 2, j — 3), поэтому при
нажатии кнопки j переводятся
стрелки между второй и третьей
кнопками по циклу, образован-
ному операторами 6, 7, 13, 9, 10,
14. Этот цикл существует до тех
пор, пока кнопка j не станет ко-
нечной (/ = к), что приведет че-
рез операторы 6— 72 к установке
маршрута и отключению мар-
шрутного набора.
В современных системах ЭЦ
используется четырехкаскад-
ный принцип построения элек-
трических схем задания мар-
шрутов.
В концептуальной БСА уста-
новки маршрутов (рис. 7.6) эти
каскады отображаются операто-
рами 6—10. В первом каскаде
благодаря ЛО 5 проверяется вы-
полнение условия U2 в соответ-
ствии с формулой (7.20), т. е.
Рис. 7.7. Схема алгоритма работы уст-
ройств ЭЦ при движении поезда по
трассе маршрута
проверяется возможность уста-
новки данного маршрута. Если
условие U2 выполняется, то
включается сигнальное (кон-
трольно-секционное) реле I
каскада (ФО 6). Во II каскаде (ФО 7) стрелки замыкаются, т. е.
исключается возможность перевода стрелок по трассе задаваемого
маршрута и установка враждебных маршрутов. В III каскаде опе-
ратором ЛО 8 проверяется. выполнение условия U3 [формула
(7.21)], что дает возможность включения сигнального реле (ФО 9).
В IV каскаде на светофоре включается разрешающее сигнальное
показание (ФО 10), а оператором ЛО 11 контролируется соответ-
ствие сигнальных показаний светофора Инструкции по сигнали-
149
( Начало
Рис. 7.8. Схема алгоритма отмены мар-
шрута
Рис. 7.9. Схема алгоритма искусствен-
ной разделки маршрута
зации на железных дорогах Российской Федерации [условие U4,
формула (7.22)].
Нарушение условий U2 или U3 при закрытом светофоре (ЛО 75)
приводит к невозможности установки маршрута (ФО 14), а если ус-
ловие U2, U3 или U4 нарушается при открытом светофоре в задан-
ном маршруте, то светофор автоматически закрывается (ФО 12).
Это достигается циклом, образуемым операторами 5—11.
В концептуальной БСА работы устройств ЭЦ при движении по-
езда по трассе маршрута (рис. 7.7) операторами 5 и 5 отображаются
виды замыкания маршрутов (предварительное и окончательное).
Это зависит от состояния участка приближения (ЛО 2 и ФО 4). Ес-
ли участок приближения был занят до установки маршрута, то
окончательное замыкание происходит при открытии светофора (ЛО 2,
нет), минуя стадию предварительного замыкания. Момент закрытия
светофора (ФО 8) зависит от вида реализуемого маршрута. Если
был задан поездной маршрут (ЛО 7, да), то светофор закрывается
при вступлении поезда на первую секцию маршрута. При реализа-
ции маневрового маршрута (ЛО 7, нет) перекрытие светофора на
запрещающее показание происходит при освобождении участка
приближения (ЛО 9, да) или, если участок приближения остался
занятым (ЛО 9, нет), при освобождении первой секции за светофо-
ром (ЛО 10, да).
150
По мере продвижения поезда по маршруту происходит его сек-
ционное или маршрутное размыкание. Способ размыкания мар-
шрута (ФО 77) зависит от конкретной системы ЭЦ и отображается
в функциональной схеме алгоритма. Правильное выполнение алго-
ритма размыкания фиксируется ЛО 72 [условие U5, формула (7.23)]
в противном случае (ЛО 12, нет) размыкание маршрута отсутствует
(ФО 14).
Включение режима отмены (рис. 7.8) предварительно или окон-
чательно замкнутого маршрута возможно, если поезд не проследо-
вал за светофор, что отображается оператором ЛО 2. При проезде
светофора (ЛО 2, нет) отмена маршрута невозможна (ФО 8).
Такой проверки не требуется при искусственной разделке сек-
ций (рис. 7.9), так как этот режим должен выполняться при неис-
правностях рельсовых цепей. Алгоритмы отмены маршрутов и ис-
кусственной разделки секций (ФО 5) специфичны для различных
систем ЭЦ и отображаются в функциональных схемах алгоритма.
Правильное выполнение указанных алгоритмов контролируется
операторами ЛО 6 в соответствии с формулами (7.24) и (7.25), ина-
че (ЛО 6, нет) отмены маршрутов и искусственного размыкания
секций не происходит (ФО 8).
Гл а ва 8
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ
СТАНЦИЙ
8.1. Характеристика системы
Система ЭЦ с центральными зависимостями, центральным пи-
танием и с групповым (маршрутным) замыканием и размыканием
секций, входящих в маршрут, была разработана институтом Ги-
протранссигналсвязь и нашла применение на промежуточных стан-
циях с незначительной маневровой работой.
Центральное питание всех устройств ЭЦ может быть выполнено
по безбатарейной или батарейной (со статическими преобразователя-
ми) системе питания. Основным источником питания устройств ЭЦ,
как правило, является высоковольтная линия автоблокировки (ВЛ
АБ), а резервным — линия продольного электроснабжения (ВЛ ПЭ).
В соответствии с действующими нормами технологического про-
ектирования безбатарейная система питания ЭЦ промежуточных
станций с числом стрелок до 30 должна выполняться при электро-
снабжении от следующих источников: ВЛ АБ и ВЛ ПЭ, если их
подвеска выполнена независимо, т. е. на разных опорах; ВЛ АБ, ВЛ
ПЭ и автоматизированного дизель-генератора (ДГА), если ВЛ АБ и
151
ВЛ ПЭ подвешены на общих опорах, а на перегоне применена ав-
тоблокировка с рельсовыми цепями переменного тока; ВЛ АБ, ДГА
и источника местного электроснабжения, обеспечивающего энер-
гией электроприемники не ниже II категории (ВЛ ПЭ отсутствует);
двух независимых местных источников электроснабжения, удовле-
творяющих требованиям электроприемников I категории (ВЛ АБ и
ВЛ ПЭ отсутствуют).
Батарейная система питания применяется при электроснабже-
нии от следующих источников: ВЛ АБ и ВЛ ПЭ, подвешенных на
общих опорах и питающих устройства автоблокировки с рельсовы-
ми цепями постоянного тока; ВЛ АБ и местных сетей, обеспечи-
вающих энергией электроприемники II категории; одного источни-
ка электроэнергии и ДГА.
В рассматриваемой системе ЭЦ применены трехзначная сигна-
лизация, линзовые светофоры, рельсовые цепи переменного тока
частотой 25 или 50 Гц с кодированием главных и боковых приемо-
отправочных путей, двухпроводная схема управления стрелочными
электроприводами с напряжением рабочей батареи 220 В.
Устройства ЭЦ управляются с пульта поездного диспетчера по
каналу ТУ-ТС и с пульта резервного управления, устанавливаемого
на посту ЭЦ. Выключение станции из диспетчерского управления и
перевод ее на резервное управление выполняет дежурный по стан-
ции поворотом специального ключа резервного управления (РУЗ) в
электрозамке. В качестве резервного пульта управления использует-
ся унифицированный пульт с точечной индикацией. Маневровые
передвижения не маршрутизируются. Для выполнения маневровой
работы предусматривается местное управление стрелками с манев-
ровых колонок. Перевод стрелок, переданных на местное управле-
ние, выполняется с проверкой свободности изолированных секций.
Для выезда хозяйственных поездов и возвращения их на станцию
отправления используются ключи-жезлы.
Рассмотрим однониточный план станции (рис. 8.1), на котором
Н, Ч — входные светофоры; Hl, Н2, НЗ и 41, 42, 43 — выходные
светофоры четной и нечетной горловин станции; 1П, 2П, ЗП —
приемо-отправочные пути; 7, 3, 5 и 2, 4, 6 — соответственно стрел-
ки нечетной и четной горловин станции; НАП, ЧАП и 1—5 СП,
3 СП, 2—4 СП, 6 СП — бесстрелочные и стрелочные изолирован-
ные участки (секции), образованные изолированными стыками в
горловинах станции; МК1 и МК2 — маневровые колонки, предна-
значенные для местного управления стрелками в нечетной и четной
горловинах.
На станции предусмотрены сквозной пропуск поездов по глав-
ному пути Ш и безостановочный пропуск по боковому пути ЗП в
нечетном направлении, а по пути 2П — в четном. Поэтому выход-
ные светофоры Н1, НЗм 41 — мачтовые, а Н2м 43 — карликовые.
Стрелки 1, Зи 2, 4 — спаренные (1/3 и 2/4). Их управление при пе-
реводе и контроль положения обеспечивает один комплект аппара-
152
И Hl 00»—I чг
БШ РШ
Рис. 8.1. Однониточный план промежуточной станции
нз\-9С&
туры. На станции предусмотрены маневровые передвижения с вы-
ездом на перегон, поэтому входные светофоры Н и Ч оборудованы
дополнительным лунно-белым сигнальным огнем, разрешающим
указанные маневры.
На рассматриваемой станции отсутствуют ВЛ ПЭ и надежное
местное электроснабжение, поэтому применена батарейная система
питания. У входных светофоров установлены релейные РШ и бата-
рейные БШ шкафы. Для резервного питания ламп входных свето-
форов в БШ установлены семь аккумуляторов АБН-72. Основным
источником питания является ВЛ АБ напряжением 10 кВ. Энергия
к устройствам ЭЦ поступает через однофазные масляные транс-
форматоры ОМ. Для отключения ВЛ АБ используются разъедини-
тели РДУ с телемеханическим управлением.
8.2. Установка маршрутов приема
Установкой маршрутов на станции может руководить дежурный
по станции или поездной диспетчер. Допустим, что станция (см
рис. 8.1) находится на резервном управлении, и через контакт элек-
трозамка РУЗ включены реле Р. При задании маршрута приема де-
журный по станции должен прекратить маневровую работу, по ин-
дикации на пульте резервного управления убедиться в свободности
секций и приемо-отправочного пути, перевести стрелки в требуе-
мое положение и нажать кнопку управления светофором. Исполне-
ние своих команд ДСП наблюдает по изменению индикации на
табло.
Схема алгоритма задания маршрутов (рис. 8.2) содержит началь-
ную I и конечную 21 вершины, семь логических и 12 функциональ-
ных операторов, причем оператор ФО 2 представляет собой само-
стоятельный алгоритм перевода стрелок.
153
ГТ 2-------’------
Перевод стрелок
------ -------
выключение
реле НС(ЧОС)
г-17 i
выключение
\зс,жс,гжс(ч1с...)
—18 т ----------
включение
запрещающего
показании
Рис. 8.2. Схема алгоритма задания маршрутов
Оператором Л О 4 проверяется возможность установки маршрута
по условиям безопасности движения поездов (множество U2). Если
эти условия выполняются (ЛО 4, Да), то включаются сигнальные
реле первого каскада (ФО 5): реле НС в маршрутах приема или реле
ЧОС в маршрутах отправления. Это приводит к размыканию цепи
обратного повторителя ОНС сигнальных реле (ФО 6) и его даль-
нейшему выключению с выдержкой времени 0,4 с (ЛО 7, Да~,
ФО 13).
154
Во втором каскаде ФО 8 происходит замыкание маршрута, т. е.
исключение возможности перевода стрелок и задания враждебных
маршрутов. С проверкой фактического выполнения условий безо-
пасности движения множества U3 (ЛО 7) включаются сигнальные
реле третьего каскада (ФО 10): реле ЗС, ЖС, 2ЖС в маршрутах
приема или Ч1С—ЧЗС в маршрутах отправления. Это приводит к
включению на соответствующем светофоре (входном или выход-
ном) разрешающих сигнальных показаний (ФО 77). После отпуска-
ния сигнальной кнопки НС или ЧОС (ЛО 12) сигнальные реле пер-
вого и третьего каскадов остаются во включенном состоянии с про-
веркой выполнения множества U4 условий безопасности движения
(соответствие сигнальных показаний Инструкции по сигнализации
на железных дорогах Российской Федерации, цикл по операторам
4—15). Если происходит отмена маршрута (ЛО 15, Да), то цикл пре-
рывается; сигнальные реле выключаются (ФО 16, ФО 17) и на свето-
форе включается запрещающее сигнальное показание (ФО 18). В
случае выполнения множеств U2 и U3 (ЛО 4, Нет и ЛО 9, Нет) при
открытом светофоре (ЛО 9, Да) происходит его перекрытие
(ФО 76—ФО 18), а при закрытом светофоре (ЛО 19, Нет) — фикса-
ция невозможности установки маршрута (ФО 20) с открытием све-
тофора.
Рассмотрим выполнение указанного алгоритма для станции,
приведенной на рис. 8.1. Проанализируем установку маршрутов
приема по входному светофору Н на один из трех приемо-отпра-
вочных путей.
Первый каскад. В схеме постового сигнального реле НС (рис. 8.3)
правильное положение стрелок контролируется фронтовыми кон-
тактами реле КМ, устанавливаемыми по два на каждый приемо-от-
правочный путь (Н1КМ, Ч1КМ и т. д.). Контрольно-маршрутные
реле являются повторителями плюсовых ПК и минусовых МК кон-
трольных реле схем управления стрелочными электроприводами.
Свободное состояние стрелочных и бесстрелочных секций в Не-
четной горловине станции контролируется фронтовым контактом
реле НСП, которое является общим повторителем путевых реле
НАП, 1—5СП и ЗСП. При движении по плюсовому положению стре-
лок 1/3 проверять свободность секции ЗСП не требуется, поэтому
контакт ЗСП шунтируется фронтовым контактом реле 1/ЗПК
Свободность приемо-отправочных путей контролируется фрон-
товым контактом реле НОИП. Это реле при любом крайнем поло-
жении стрелок контролирует свободность лишь одного пути, кото-
рый выбирается замкнутым контактом реле ФМ. Реле ФМ до от-
крытия светофора являются повторителями реле КМ.
Отсутствие заданных враждебных маршрутов отправления по
светофорам 41, 42 и 43 проверяется фронтовым контактом замы-
кающего реле 403. Отсутствие заданного встречного (лобового)
маршрута по светофору 4 контролируется фронтовым контактом
исключающего реле 41 И, Ч2И или ЧЗИ.
155
Отсутствие маневровых передвижений с выездом на перегон в
нечетной и четной горловинах станции проверяется тыловыми кон-
тактами реле НПМС и ЧПМС, а отсутствие местного управления —
контактами реле НРМ, ИМИ, ЧРМ, ЧМИ, причем контакт ИМИ
включен в цепь контрольно-маршрутных реле для исключения ин-
дикации готовности маршрута до окончания маневров. Отсутствие
пригласительного сигнала на входном светофоре проверяется тыло-
вым контактом реле НПС.
Таким образом, если выполняются перечисленные условия безо-
пасности и нажата кнопка НС управления входным светофором Н,
то реле НС включается, выключается обратный повторитель ОНС,
а после получения контроля правильности сигнального показания
на светофоре (после срабатывания указательного реле НРУ) реле
НС включается в цепь самоблокировки через контакт кнопки НС,
размыкающийся при ее вытягивании. Размыкание контакта кнопки
Рис. 8.3. Схемы реле задания маршрутов
156
Рис. 8.4. Схемы реле замыкания и размыкания маршрутов
необходимо для закрытия светофора с пульта управления. Контакт
реле ОНС в цепи НС необходим для исключения повторного авто-
матического открытия входного светофора при "западании” кнопки
НС. Для повторного включения сигнального реле кнопка НС долж-
на быть возвращена в исходное состояние и вновь нажата. Контакт
ОНС исключает мигание красной лампы при перегоревшей лампе
разрешающего показания на открываемом светофоре.
Сигнальное реле НС имеет замедление на отпускание якоря
примерно 4 с. Этим исключается перекрытие сигнала при кратко-
временном наложении шунта на рельсовую цепь, а также при пере-
ключении фидеров питания. Замедление обеспечивается конденса-
тором емкостью 1000 мкФ, подключаемым к обмотке реле собст-
венным фронтовым контактом. Такое подключение позволяет ис-
пользовать один конденсатор на группу взаимовраждебных мар-
157
трутов и уменьшает вероятность замыкания стрелки в промежуточ-
ном положении при одновременном нажатии кнопок открытия све-
тофора и перевода стрелок, участвующих в маршруте по этому све-
тофору.
Второй каскад. После включения реле НС его тыловым контак-
том выключается реле НПЗ (рис. 8.4), которое в схемах управления
стрелочных электроприводов отключает управляющие цепи от ор-
ганов управления. Поэтому перевод стрелок, участвующих в зада-
ваемом маршруте, становится невозможным. Эта ситуация получи-
ла название "Замыкание стрелок в маршруте".
Реле НПЗ, отпуская якорь, исключает возможность задания вра-
ждебных маршрутов, в данном случае — маршрутов отправления по
светофорам 41, 42 и 43, а также маневровых передвижений с выез-
дом за входной светофор Н и передачу стрелок на местное управле-
ние. Исключение задания лобового маршрута по светофору 4 дос-
тигается в результате размыкания фронтового контакта реле НПЗ в
цепи обмоток 1—3 исключающих реле Н1И—НЗИ (см. рис. 8.3).
Поэтому выключается одно из трех исключающих реле, а именно
то, у которого обмотка 2—4 отключена тыловым контактом реле
ФМ. Таким образом, произошло так называемое "замыкание мар-
шрута".
Третий каскад. Выключение замыкающего реле НПЗ происходит
после размыкания тылового контакта реле НС, а отключение ис-
ключающего реле И — из-за размыкания тылового контакта реле
НПЗ. Однако тыловые контакты не являются контактами I класса
надежности, поэтому, прежде чем включить на светофоре разре-
шающее показание, необходимо проверить фактическое выключе-
ние реле НПЗ и И. Для этого сигнальные реле ЗС, ЖС и 2ЖС, рас-
положенные в релейном шкафу светофора Я (рис. 8.5 и 8.6), вклю-
чаются через фронтовой контакт реле НС и тыловой контакт реле
И. В цепи этих реле тыловым контактом реле ПС проверяется от-
сутствие на светофоре включенного пригласительного сигнала.
Контакт реле Н1ФМ предназначен для разделения цепей включе-
ния реле ЗС, ЖС и 2ЖС при приеме поезда на главный и боковые
пути, контакт реле НЗС — для выбора зеленого или желтого сиг-
нального показания при приеме поезда на главный путь, контакт
НВНП — для исключения неправильных сигнальных показаний
при неисправностях светофорных ламп.
Особенностью схем включения реле фиксации маршрута
Н1ФМ—НЗФМ (см. рис. 8.3) является наличие цепей самоблоки-
ровки через контакты сигнальных реле первого каскада. Это пре-
дотвращает изменение сигнальных показаний и сбой кодов автома-
тической локомотивной сигнализации при кратковременном вы-
ключении питания в контрольных цепях СЭП.
Если поезд принимается на главный путь Ш с остановкой, то
реле Н1ФМ включено, а НЗС выключено (рис. 8.7), поэтому сраба-
тывает реле ЖС (см. рис. 8.5), которое включает на светофоре жел-
158
П6 жзбо пне
кгжо
КНГП
пб кнг жзбо t ,нв
ЖС С Релейный шкаф
светофора Н
нншг
ООО
зс
гж
пс
же
кнеш-е
Иби,
БШ
4000
1,2
КНГП дон
яошг
<80/0,4$
ЖЗБО
st
ns лншг-мо
пк соБС-гп
не
~пх
ок
Рис. 8.5. Схема включения ламп входного светофора
г же
нншч
еоо
г же
пс
ожс Г
огже
HtH НПС^_П_ Пост ЭЦ |
Т— НВНП
нгФн нгЯ
пн
огж
он ; зс
оз
ож
пне
гже
НЗС Н1ФН
же
НЗФН нз>
озс ; нзе
нппс
кнг
НПС
I__ НПС И
НРУ
нкгжо
нппс
ннгжо нвнп нру
нс пе кгжо
кгж
н!Фн\ нжзео
жгж
нно
нни/ч
JoOO
ПБ КНГП I КНГ IНОНС НКНГ [Н/НП
нжзео
ПС
нс не жзбо пне
зс
же
пне
41
tl
пс
4 12 tt 32 31 S2 5f 72 71
А
Н!ФН ХНВНП НС
С НПС НКНГ
ннгс пмг
нно
НСН ЧИЖ
лсшг
Н6 КНГП
окне
нпне
пе жзбо
нсн чкж
НПС
не жзбо
ПБ
НС
НБ
-----нппс
нншч 3000 Н t нппс
600
НЖЗБО^_НЛС
НПС
зс
тый огонь. Исправность желтой лампы контролируется огневым ре-
ле ЖЗБО по обмотке сопротивлением 0,45 Ом (выводы 61—21).
При сквозном пропуске по главному пути на посту ЭЦ включается
реле НЗС (см. рис. 8.7), а в релейном шкафу светофора Н — реле
ЗС. На входном светофоре включается зеленый огонь. Исправность
зеленой лампы также контролируется огневым реле ЖЗБО.
Г Начало )
g I ------
блокировка
реле НС <£нс
Рис. 8.6. Схема алгоритма управления входным светофором
160
ок
3
ж
к
4Z0 пт
чозс чгс pL-QXc
/ ЧЗЛ 1—1 I
Ц“
g \03Ж
t —
пз чгс нншч Почт ЭЧ чору
°d_nxc /7 нгФг\ - _ ч03 п п_<-у чго чгс н
HHIUH1
ТОО
оншг
чю 1,0 °‘3 toxc
чгс
ок
Е
озж
ок
§1 Л
С1
Е
чос нвнл
чю 4t с
чзо чзс
НКНГ нжзЪо
п
%L,OXC
ЧЮ
Н1ФН ~
чзс
НЗФН ~
чзо П1
чозс ЧЗС /ГХ z\nxc
яншнг
м J60
нсо
нонгс\
час
нс
чзс
Табло |
ЧОЗС
нкгжохнжзьо
Н1ФП ПЗС
НЗц НСО Н1ФН ню
П
нвнп днщпг
ЧОЗС ННШ1
/7 1800
ззо нсо
чзс
н
нпшг
чооо п
охс
ИНГС ?С.
НПО
40РУ
чсп
п
380
ННГС
НОЛГС
330
дншт
НЖЗБО
Рис. 8.7. Схемы включения ламп выходных светофоров
При приеме на боковой путь с остановкой реле Н1ФМ выключе-
но, и включается реле Н2ФМ или НЗФМ, поэтому в релейном шка-
фу светофора Н срабатывают реле ЖС и 2ЖС (см. рис. 8.5), кото-
рые включают на светофоре два желтых огня. Исправность верхней
желтой лампы контролируется огневым реле ЖЗБО, а нижней —
реле К2Ж0. При безостановочном пропуске поезда по пути ЗП на
посту срабатывает реле проблесковой сигнализации НМГС, а в ре-
лейном шкафу светофора Н от шины ПМГ в импульсном режиме
включается реле МГ (рис. 8.8).
Импульсную работу реле МГ контролирует реле КМГ, включен-
ное по схеме конденсаторного дешифратора совместно с блоком
КМБП1-5 (рис. 8.9). Сначала на светофоре (см. рис. 8.5) включают-
ся два желтых огня, а после срабатывания реле КМГП — также два
желтых, из которых верхний — мигающий с частотой мигания
40 раз в минуту. Исправность нижней желтой лампы по-прежнему
контролирует реле К2ЖО, а верхней — реле ЖЗБО. Причем, в им-
пульсе, когда реле МГ включено, верхняя желтая лампа горит пол-
ным накалом, ток проходит по обмотке сопротивлением 0,45 Ом
(выводы 61—21). В интервале реле МГ выключено, и ток проходит
через две обмотки сопротивлением 0,45 и 180 Ом, включенные по-
Ь Зак. 1527 1 61
следовательно и согласно (выводы 61—21—62—41). При этом яр-
кость свечения лампы резко уменьшается, но огневое реле ЖЗБО
не выключается.
Пригласительный сигнал (лунно-белый мигающий) на входном
светофоре используется при неисправностях в системе ЭЦ. Это
сигнальное показание включается контактами реле ПС после нажа-
тия кнопки НПС, имеющей счетчик числа нажатий. Для правиль-
ной регистрации счетчиком числа нажатий после каждого включе-
ния пригласительного сигнала проверяется возвращение кнопки в
исходное положение. Для этого устанавливается противоповторное
реле НППС, которое находится во включенном состоянии, если
станция передана на резервное управление. Реле НППС имеет за-
медление на отпускание якоря примерно 0,3 с, достаточное для
срабатывания реле НПС при нажатии кнопки НПС. Если кнопка не
возвращается в исходное положение, то реле НППС выключается и
при следующем нажатии реле НПС не срабатывает.
Четвертый каскад. Сигнальные показания светофора Н на посту
ЭЦ контролируются повторителями огневых реле НК2ЖО и
НЖЗБО. Соответствие показаний светофора Инструкции по сигна-
лизации на железных дорогах Российской Федерации проверяется
указательным реле НРУ и реле выключения неправильных показа-
ний НВНП. Схема предусматривает выключение сигнальных реле в
релейном шкафу светофора Н, если вместо двух желтых огней на
светофоре включен лишь нижний желтый. При перегорании зеле-
ной лампы автоматически включается желтый огонь. Для этого ис-
пользуется реле соответствия НСО, имеющее замедление на отпус-
кание якоря 0,7—0,9 с.
Рис. 8.8. Схема датчика импульсного
питания поста ЭЦ
кмг
АНШ7
700
нгоо,о 1
| КМ6Ш-5
'.it +цС*
11500,0 |
11500,0
.52 + |[C351
Рис. 8.9. Схема реле KM Г релейного
шкафа
162
Для исключения проблеска зеленого огня на входном светофоре
при его открытии на путь, с которого отправляется короткая под-
вижная единица, в цепь реле НЗС и НМГС включен контакт ЧСП
группового повторителя путевых реле секций четной горловины.
8.3. Установка маршрутов отправления
При задании маршрутов отправления также используется четы-
рехкаскадный принцип построения схем ЭЦ (см. рис. 8.2 и 8.3).
В цепи сигнального реле ЧОС (первый каскад) контактами
Н1КМ, Н2КМ и НЗКМ проверяется правильность установки стре-
лок в маршруте, контактом реле НСП— свободность секций нечет-
ной горловины от подвижного состава, контактом реле НСН — ус-
тановка требуемого направления движения при двусторонней авто-
блокировке на перегоне, контактом реле ЧЖ — свободность перво-
го участка удаления, контактом ЧВКЖ — отсутствие на перегоне
хозяйственных поездов или подталкивающих локомотивов, кото-
рым разрешено возвращение на станцию отправления по ключу-
жезлу, контактом реле НПЗ — отсутствие враждебных маршрутов
по входному светофору Н, контактом НРМ — отсутствие передачи
стрелок нечетной горловины на местное управление, контактом
НПМС — отсутствие маневровых передвижений с выездом на пере-
гон за границу станции.
После нажатия кнопки ЧОС реле ЧОС срабатывает, а после вы-
ключения реле ОНС становится на цепь самоблокировки с провер-
кой включения на светофоре разрешающего сигнального показания
и отсутствия отмены маршрута. Реле ЧОС выключает замыкающее
реле ЧОЗ, которое замыкает стрелки, исключает возможность зада-
ния враждебных маршрутов и изменение направления движения на
перегоне, а также передачу стрелок, участвующих в маршруте, на
местное управление (второй каскад).
Сигнальные реле 41 С, Ч2С и ЧЗС, управляющие огнями свето-
форов 41, 42 и 43 (см. рис. 8.7), включаются с проверкой выклю-
ченного состояния реле ЧОЗ (см. рис. 8.4), т. е. с проверкой факти-
ческого замыкания маршрута (третий каскад). Выбор включения
сигнального реле светофора выполняется контактами реле фикса-
ции маршрута Н1ФМ, Н2ФМ и НЗФМ (см. рис. 8.7).
Включение желтого или зеленого сигнального показания на от-
крываемом выходном светофоре зависит от числа свободных участ-
ков удаления на перегоне. При свободности двух или более блок-
участков из рельсовой цепи первого блок-участка на пост ЭЦ по-
ступает код Ж или 3, поэтому включаются реле ЧЖ и 43, а также
чеРез контакт реле соответствия НСО — реле ЧОЗС. На выходном
светофоре включается зеленый огонь. При свободности одного
олок-учаетка поступает код КЖ, поэтому включается лишь реле
“Ж, а на светофоре — желтая лампа (рис. 8.10).
6*
163
Рис. 8 10. Схема алгоритма управ-
ления выходным светофором
Исправность ламп разре-
шающих показаний выход-
ных светофоров контроли-
руется указательным реле
ЧОРУ и реле выключения
неправильных показаний
НВНП (четвертый каскад).
При этом предусматривает-
ся включение на светофоре
желтого огня при неисправ-
ности лампы зеленого огня.
При попытке включения
зеленого огня выключается
огневое реле 410, Ч2О или
ЧЗО, поэтому не срабатывает
реле ЧОРУ (см. рис. 8.7)
Выдержав замедление 0,7—
0,9 с, отпускает якорь реле
НСО, которое размыкает
цепь включения реле ЧОЗС.
В схеме светофорных ламп
создается цепь для лампы
желтого огня. Если она ис-
правна, то включается реле
ЧОРУ, но реле НСО и
ЧОЗС остаются во вклю-
ченном состоянии. Если
лампа желтого огня также
неисправна, то, выдержав
замедление, отключается
реле НВНП, выключая сигнальное реле третьего каскада. На свето-
форе включается лампа красного огня.
8.4. Замыкание и размыкание маршрутов
В рассматриваемой системе ЭЦ применяются групповые замы-
кание и размыкание маршрутов, при котором замыкающие и мар-
шрутные реле устанавливаются на группу взаимовраждебных мар-
шрутов (см. рис. 8.4).
Для станции, находящейся на однопутной линии, схемы ЭЦ ка-
ждой горловины содержат два замыкающих и два маршрутных реле
Для нечетной горловины станции установлены замыкающие реле
НПЗ, 403 и маршрутные реле HIM и Н2М. Замыкание маршрута,
164
Д О
—in г-чсп
hi Н*о©
Н
й о 5 л g о
A rrvf\______________I~^I ™п Г
нгп 1 нес© н’п
I _______
"* 1200-1500 н
Рис. 8.11. Схемы поездных ситуаций при движении поезда по маршрутам приема (а)
и отправления (б)
т. е. отключение управляющих цепей стрелочных электроприводов
и исключение возможности задания враждебных маршрутов, насту-
пает при установке маршрута в результате срабатывания сигнально-
го реле НС или ЧОС первого каскада.
Вид замыкания маршрута определяется состоянием маршрутных
реле, которые нормально находятся во включенном состоянии по
цепям самоблокировки через тыловые контакты реле НС и ЧОС и
фронтовые контакты реле извещения приближения (ШИП в мар-
шрутах приема и НОИПъ маршрутах отправления).
При открытии светофора и отсутствии поезда на участке при-
ближения Н1П (рис. 8.11, а) выключаются только замыкающие ре-
ле, а маршрутные реле продолжают получать питание через фрон-
товые контакты реле извещения приближения. Этот режим называ-
ется предварительным замыканием маршрута. При необходимости
отменить маршрут ДСП вытягивает сигнальную кнопку, в результа-
те чего выключаются сигнальное реле НС (см. рис. 8.4) или ЧОС,
закрывается светофор и срабатывает реле НЗУС1 — управляющее
реле закрытия светофоров нечетной горловины. В цепи реле НЗУС1
проверяется замкнутое состояние маршрута (реле НПЗ или ЧОЗ без
тока), резервное управление станцией (реле 1Р под током), отсутст-
вие искусственной разделки (реле НРИ без тока), свободное со-
стояние секций маршрута (реле МНСП под током) и закрытое со-
стояние светофоров (реле НС или ЧОС). Реле НЗУС1 через фронто-
вой контакт реле Н2М и тыловой контакт реле НРИ включает реле
отмены НОТ по обмотке 2—4. Через фронтовые контакты реле
НОТ и Н2М срабатывает реле НПЗ или ЧОЗ, размыкая маршрут.
Таким образом, отмена предварительно замкнутого маршрута про-
исходит без выдержки времени.
Если светофор открывается при наличии поезда на участке при-
ближения или поезд вступает на участок приближения при заранее
открытом светофоре, то, кроме замыкающего реле, выключаются
165
маршрутные реле, фиксируя окончательное замыкание маршрута.
Реле HIM и Н2М выключаются контактами реле извещения при-
ближения Н1ИП или НОИП.
В маршрутах приема реле Н1ИП выключается контактом реле
НИП, которое выключается при вступлении поезда на участок при-
ближения НШ. Реле ЧЖ в этом случае выключено, так как уста-
новлено нечетное направление движения. В маршрутах отправле-
ния устанавливается четное направление движения, поэтому уча-
сток Н1П является участком удаления, а реле Н1ИП — повторите-
лем реле ЧЖ, так как реле НСН выключено.
Состояние реле НОИП зависит от свободности или занятости
приемо-отправочного пути Ш, 2П или ЗП, с которого задается мар-
шрут отправления. Контакт соответствующего путевого реле, под-
ключаемого к обмотке реле НОИП, выбирается контактом реле
фиксации маршрута Н1ФМ, Н2ФМ или НЗФМ. При сквозном про-
пуске поезда по главному пути или при безостановочном пропуске
по боковым путям (на рис. 8.11, б заданы маршрут приема по све-
тофору Ч и маршрут отправления по светофору 41) обмотка реле
НОИП {см. рис. 8.4) подключается к полюсу питания через фронто-
вые контакты реле Ш, 2Пили ЗП, Н1ФМ, Н2ФМили НЗФМ, тыло-
вой контакт соответствующего исключающего реле Ч1И, Ч2И или
ЧЗИ и фронтовой контакт МЧСП — медленнодействующего повто-
рителя путевых реле секций четной горловины. Этим достигается
удлинение участка приближения к выходному светофору 41, 42
или 43, т. е. маршрут отправления замыкается при вступлении по-
езда за светофор 4 в результате выключения реле МЧСП.
Если ДСП начинает отмену окончательно замкнутого маршрута,
то маршрут размыкается (т. е. включается реле НПЗ или ЧОЗ) с вы-
держкой времени 3—5 мин. При этом вначале после вытягивания
кнопки и выключения реле НС или ЧОС включается реле НЗУС1,
которое по обмотке 2—4 включает реле ПРИ искусственной раздел-
ки нечетной горловины. В цепи реле ПРИ проверяется наличие
окончательного замыкания маршрута (реле НПЗ или ЧОЗ, Н2М без
тока), свободность комплекта выдержки времени (реле ПРИЪсз то-
ка), резервное управление станцией (реле 1Р без тока) и закрытое
состояние светофоров (реле НС или ЧОС без тока).
Реле НОТ своим фронтовым контактом включает реле ПРИ
(НМШТ-1800), имеющее замедление на срабатывание 10—15 с. За-
медление на включение этого реле достигается благодаря термоэле-
менту (выводы 71—72), который разогревает биметаллический кон-
такт 51—52. После замыкания контакта 51—52 реле ПРИ срабаты-
вает по обмотке 1—3, а затем становится на цепь самоблокировки
по обмотке 2—4, отключая термоэлемент от источника питания. За-
медление на включение реле ПРИ дает возможность дежурному по
станции разомкнуть (отменить) несколько маршрутов.
166
Реле ПРИ, сработав, "занимает" комплект выдержки времени,
подключает цепь заряда конденсатора С в стабилитронном блоке
БСВШ и подгатавливает цепь самоблокировки реле выдержки вре-
мени ВВ. Постоянная времени цепи заряда конденсатора зависит от
сопротивления резистора R (9,4 МОм) и емкости конденсатора С
(25 мкФ). При номинальных параметрах элементов через 3 мин 20 с
напряжение на конденсаторе составляет 105 В, что соответствует
напряжению газового разряда в стабилитроне СТ, в результате чего
конденсатор С через стабилитрон разряжается на обмотку реле вы-
держки времени ВВ. Это реле срабатывает и становится на само-
блокировку, замыкая свой фронтовой контакт в цепи обмотки 1—3
реле НОТ. Через контакт НОТ включается реле Н2М, а затем — ре-
ле НПЗ или ЧОЗ, что вызывает размыкание маршрута. Реле Н2М
включает реле HIM, а реле НПЗ или ЧОЗ отключает цепи питания
НРИ и НЗУС1. Реле ПРИ выключает реле ПРИ, которое отключает
реле ВВ. Реле ПРИ своими тыловыми контактами шунтирует кон-
денсатор блока БСВШ, тем самым снимая остаточный заряд на его
обкладках. Для повышения надежности шунтирования контакты
ПРИ дублируются, причем между тыловыми контактами припаива-
ют медную пластину.
Если в процессе отмены окончательно замкнутого маршрута по-
езд проследует за закрытый светофор (например, из-за недостаточ-
ной длины тормозного пути), то благодаря выключению реле
НЗУС1 контактом МН СП реле ЯРЯ получает питание во встречном
направлении по обмотке 1—3 и отпускает свой якорь. В этом слу-
чае маршрут не отменяется. Аналогично прекращается отмена при
передаче станции на диспетчерское управление.
При искусственной разделке маршрута нажимают кнопку НРИ.
Приборы схемы отмены маршрута и выдержки времени работают
так же, как при отмене окончательно замкнутого маршрута, кроме
реле НЗУС1, которое в этом случае не работает (рис. 8.12).
В системе ЭЦ-8 предусмотрено автоматическое размыкание мар-
шрута при движении поезда по всем элементам маршрута (группо-
вой или маршрутный способ размыкания). Для защиты от ложного
размыкания (например, при наложении и снятии шунта на рельсо-
вые цепи) применяются два маршрутных реле, посредством кото-
рых проверяется фактическое движение поезда по трассе маршрута
(рис. 8.13).
В цепи первого маршрутного реле HIM (см. рис. 8.4) контроли-
руется освобождение участка приближения (реле Н1ИП или НОИП
под током) и нахождение подвижного состава в стрелочной зоне
(Реле МНСП без тока). В цепи второго маршрутного реле
Н2М контролируется освобождение всех секций в горловине стан-
ции (реле МНСП non. током) и вступление поезда на конечный эле-
мент маршрута: в маршрутах приема — на приемо-отправочный
167
Начало )
-г—I----
задание
маршрута
г-3—I-----
Включение
режима
отмены
маршрута
-k—l------
Выключение
сигнальных
реле
Да
Нет
Нет
Занятие КВВ
свободен
г-13-3-----
Размыкание
маршрута
без ВВ
3 t
Включение
К8В
10 Змии
|—п
Размыкание
маршрута
с ВЗ
[-12 -I -
Освобождение
I КВВ
r-W-I-----
Размыкании
нет
Нет
15НРИ ♦
16
Рис. 8.13. Схемы алгоритма размыка-
ния маршрута при движении поезда
Рис. 8.12. Схемы алгоритма отмены
движения
путь (реле НОИП без тока), а в маршрутах отправления — на
первый участок удаления (реле Н1ИП без тока).
Для защиты от преждевременного размыкания маршрута при
потере шунта (например, при движении по загрязненным или по-
168
крытым снегом рельсам) освобождение стрелочных секций фикси-
руется групповым медленнодействующим на срабатывание реле
МНСП (НМШТ-1800). Замедление на срабатывание этого реле не
менее 8 с, что примерно в 2 раза превышает время потери шунта,
зафиксированное статистическими данными.
Первый этап размыкания маршрута (реле HIM под током, Н2М
без тока) фиксируется реле Н1-2М. Оно введено для того, чтобы
при случайном перекрытии сигнала предварительно замкнутого
маршрута не происходило его автоматического размыкания. При
включении замыкающих реле НПЗ и ЧОЗ проверяется срабатыва-
ние двух реле Н1-2М и Н2М.
8.5. Увязка устройств электрической и диспетчерской
централизации
Диспетчерская централизация представляет собой комплекс уст-
ройств (рис. 8.14), включающий в себя автоматическую блокировку
АБ на перегонах, электрическую централизацию ЭЦ на станциях и
телемеханическую систему ТУ—ТС, предназначенную для передачи
и приема управляющих У и известительных К приказов. Движением
поездов на участке (диспетчерский крут) руководит поездной дис-
петчер ДНЦ, находящийся на центральном посту ЦП. Центральный
пост обычно располагается на участковой станции УЧС.
Управляющие приказы У — это различные команды, необходи-
мые для управления движением поездов, например, команда поезд-
ного диспетчера на установку маршрута и открытие светофора на
одной из промежуточных станций ПРС, входящих в диспетчерский
круг.
Рис. 8.14. Структурная схема диспетчерской централизации
169
Известительные приказы К — это, например, контрольные сооб-
щения об установившемся маршруте и открытии соответствующего
светофора.
Управляющие приказы формируются ДНЦ на пульте-манипуля-
торе ПМ посредством кратковременного нажатия кнопок, а извес-
тительные приказы — контактами контрольных реле объектов. Из-
вестительные приказы фиксируются на выносном табло ВТ цен-
трального поста. Для возможности передачи приказов У и К по ка-
налам телемеханики они запоминаются наборными регистрами, за-
тем кодируются и после модуляции поступают в линию связи. Та-
ким образом, управляющие приказы преобразуются в сигналы те-
леуправления (ТУ), а известительные — в сигналы телесигнализации
(ТС). На приемном конце телемеханической системы решается об-
ратная задача по восстановлению управляющих и известительных
приказов по принятым сигналам ТУ и ТС — демодуляция, декоди-
рование и регистрация.
Рассмотрим построение телемеханических сигналов наиболее
распространенной системы ДЦ "Нева". Устройства телемеханики
ДЦ "Нева" позволяют передавать сигналы ТУ и ТС по пяти частот-
ным каналам: одному каналу ТУ (полоса частот 400—900 Гц) и че-
тырем каналам ТС (900—3150 Гц).
Для передачи сигналов ТУ применяется частотная манипуляция
с пошаговой синхронизацией распределителей. При этом виде син-
хронизации распределитель центрального поста переключается от
специального тактового генератора, а распределители линейных
пунктов (ЛП) — от тактовых импульсов сигналов ТУ. Это требует
использования четырех рабочих частот: для передачи четных им-
пульсов Ду = 500 Гц и Ду ~ 600 Гц, а для нечетных Ду = 700 Гц и
= 800 Гц. Такты образуют пары частот Ду, Ду иДу, Ду. Посколь-
ку каждый импульс сигнала ТУ может иметь два логических значе-
ния (1 или 0), то более низким частотам из каждой пары (/iy, Ду)
приписывается активное (А) значение, т. е. логическая 1, а более
высоким частотам (Ду, Ду) — пассивное (77), т. е. логический 0.
При отсутствии передачи сигналов ТУ в линейные провода с ЦП
поступает ток частотой Ду (частота покоя). Этот ток воспринимает-
ся всеми ЛП и служит для проверки исправности линейной цепи.
При появлении в линейной цепи сигнала ТУ частота Ду изменяется
на частоту Ду (рис. 8.15).
Сигнал ТУ содержит 19 импульсов — нулевой (синхроимпульс) и
18 рабочих. Нулевой импульс передается частотой Ду и предназна-
чен для приведения в рабочее состояние устройств ЛП. Рабочие
импульсы реализуют трехступенчатый способ избирания объектов
управления по схеме: выбор станции—выбор группы объектов на
станции—выбор объекта в группе.
170
Рис. 8.15. Диаграмма сигнала телеуправления
Импульсы 1—6 представляют собой код адреса станции и пред-
назначены для выбора ЛП, на который передается сигнал ТУ. Ко-
довые комбинации адресов станций содержат постоянное число
единиц (три), т. е. являются комбинациями кода с постоянным ве-
сом 6СЗ. Всего этот код содержит = 20 комбинаций, поэтому
емкость системы по числу управляемых ЛП равна 20.
Импульсы 7—У и 18 предназначены для выбора группы объектов
на данном ЛП. В этом случае также применяется код с постоянным
весом 4С2, имеющий шесть комбинаций. Используется еще одна
комбинация, состоящая из четырех единиц. Поэтому емкость сис-
темы по числу групп объектов управления на одном ЛП равна
семи.
Восемь импульсов сигнала ТУ (10—17) используются для выбора
объекта в данной группе. Объект выбирается посредством распре-
делительной селекции (каждый импульс соответствует одной ко-
манде), что позволяет в каждой группе управлять восемью объек-
тами.
Таким образом, общая емкость системы по числу управляемых
объектов 20x7x8 = 1120 объектов, а на одном ЛП — 56 объек-
тов.
В табл. 8.1 приведено распределение управляющих приказов по им-
пульсам исполнительной части сигнала ТУ для рассматриваемой стан-
ции. В табл. 8.1 использованы следующие обозначения: 10—17 —
номера импульсов исполнительной части сигнала ТУ; Р1—Р8— ре-
гистрирующие реле статива "Л-Нева"; 1—7 — номера групп и груп-
повых управляющих реле ГУ\ МН1—МНЗ и МЧ1—МЧЗ — управ-
ляющие приказы, передаваемые по каналу ТУ, на установку мар-
шрутов в нечетной и четной горловинах станции; СНП, СЧО, СЗН
и СЧП, СНО, СЗЧ — управляющие приказы на управление свето-
171
Таблица 8.1
Номер Группа двойных (маршрутно-сигнальных) приказов^ Группа одиночных приказов
(реле Р) 1 2 3 4 5 6 7
— t
10 (РГ) МР1 (Н1УМ) — — МЧ1 (Ч1УМ) ВРН , МУН —
11 (Р2) МН2 (Н2УМ) — МЧ2 (Ч2УМ) ОРН 1 МУЧ —
12 (РЗ) МНЗ(НЗУМ) — — МЧЗ (ЧЗУМ) ВРЧ — —
13 (Р4) — — — ОРЧ — —
14 (Р5) — — — — впн — AM
15 (Р6) СНП (НПУС) — — СНО (НОУС) опн ВАН ОАМ
16 (Р7) СЧО (ЧОУС) — — СЧП (ЧПУС) впч ВТ ВК
17 (Р8) СЗН(НЗУС) — — СЗЧ (ЧЗУС) опч 1 ВАЧ i ОК
форами в нечетной и четной горловинах станции; ШУМ—НЗУМ и
Ч1УМ—ЧЗУМ — реле ЭЦ, фиксирующие приказы на установку
маршрутов; НПУС, ЧОУС, НЗУС и ЧПУС, НОУС, ЧЗУС - реле
ЭЦ, срабатывающие при поступлении приказов на открытие вход-
ных и выходных светофоров, а также на их закрытие в нечетной и
четной горловинах станции; ВРН, ОРН и ВРЧ, ОРЧ — приказы на
управление разъединителями высоковольтной линии автоблокиров-
ки; ВАН, ВАЧ и ВТ — приказы вызова к телефону оперативных ра-
ботников по горловинам станции и на посту ЭЦ; AM и ОАМ —
приказы на включение и отключение устройств автоматической ус-
тановки маршрутов на станции; ВК и ОК — приказы на включение
и отключение известительных приказов, передаваемых с данной
станции по каналу ТС.
Табл. 8.1 составлена применительно к станциям на однопутном
участке с поперечной схемой путевого развития. На станциях с
продольной схемой расположения приемо-отправочных путей для
задания маршрутов передачи и управления маршрутными светофо-
рами используются группы 2 и 3.
Для передачи сигналов ТС в системе "Нева" используется час-
тотная манипуляция со старт-стопной синхронизацией распредели-
телей. При этом виде синхронизации распределители ЦП и ЛП пе-
реключаются от автономных тактовых генераторов, а для обеспече-
ния их синхронной работы используются служебные импульсы
(рис. 8.16): начальный (такт Г) и завершающий (такт 22). Это по-
зволяет, в отличие от сигнала ТУ, применять лишь две рабочие час-
тоты — Ди и Ди- причем частота /1и является активной, аДи — пас-
сивной.
Сигнал ТС имеет 22 такта: два служебных и 20 рабочих, каждый
из которых несет информацию о состоянии того или иного объекта.
Один сигнал ТС образует одну группу контрольных объектов. В ка-
ждом из четырех каналов может быть организовано до 23 групп, по-
172
этому общая емкость системы по числу контролируемых объектов
20 х 23 х 4 - 1840 объектов.
В системе "Нева" применен циклический способ контроля со-
стояния объектов ДЦ. Длительность одного группового цикла, рав-
ная 224 мс (рис. 8.17), складывается из времени передачи одного
сигнала ТС (176 мс) и интервала между смежными сигналами ТС
(48 мс). Полный цикл проверки состояния всех объектов содержит
24 групповых цикла и имеет длительность 5376 мс. Во время 24-го
группового цикла, когда сигнал ТС не передается, происходит пе-
редача с ЦП на ЛП сигнала цикловой синхронизации (ЦС). Сигнал
ЦС предназначен для синхронизации групповых распределителей
ЦП и ЛП. Эти распределители служат для определения номера
группы, из которой в данное время происходит передача сигнала
ТС. Сигнал ЦС передается по каналу ТУ в результате кратковре-
менного (64 мс) изменения частоты покоя Ду на частоту f3y. Мо-
мент передачи сигнала ЦС определяют специальные устройства
синхронизации. После приема и реализации на ЛП сигнала ЦС на-
чинается новый цикл проверки состояния объектов. Одновремен-
ная передача сигналов ТУ и ЦС исключается на ЦП системы ДЦ.
гзгц
/тс
зтс
гзтс
Г~1
/Гц ггц згц
ЕТС
Z7g WC ЧВмс
/ТС
______
гг^мс
ггч пс
Полный цикл 537Б МС
Рис. 8.17. Диаграмма расположения сигналов ТС и ЦС
173
Рб iry
НЗУС
,м^сг К4РШ1
тШ? }'/si
НПУС
нлус |—Г
Р7 1ГУ
ЧОУС
НПУС 1 ЧОУС
НГК
Р1 1ГУ1
п
Н1УН
нсо
Р7 1ГУ
Н1УМ
4Р м
РЗ 1ГУ
нгум
Н2УМ1 НЗУМ
Р6 6ГУ
Н2УМ
нзун
п нвм
Р1 6ГУ
нф
1/ЗСВ 5СВ
4Р
ННИ М
нвм___п
П ВАН
—LL. , „ “'В
НМШ2
4000
НМИ
Рис. 8.18. Схемы увязки ЭЦ с диспетчерской централизацией
нурн
~^НЗУС!
ОНС
СтотиВ ;
п
Если станция находится на диспетчерском управлении, то кон-
такт электрического замка РУЗ (рис. 8.18) разомкнут, а реле JP, 2Р,
4Р, 5Р, 7Р выключены. При задании маршрута диспетчером на дан-
ную станцию поступает сигнал ТУ, который посредством аппарату-
ры ТУ расшифровывается, а на стативе "Л-Нева" срабатывают груп-
повое управляющее реле ГУ и регистрирующие реле Р в соответст-
вии с табл. 8.1. Приказы на перевод стрелок по трассе устанавли-
ваемого маршрута и открытие соответствующего светофора посту-
пают в одном сигнале ТУ. Например, при задании маршрута прие-
ма на путь 1П в нечетной горловине с открытием светофора Н
включаются реле 1ГУ, Pl, Р6, а затем реле ШУМ установки марш-
рута и реле НПУС — управляющее сигнальное реле светофора Н.
При задании маршрута отправления с пути Ш по светофору 41
включаются реле 1ГУ, Pl, Р7, ШУМ и ЧОУС.
Реле ГУ и Р имеют импульсное включение: время замыкания их
фронтовых контактов 150—200 мс, что недостаточно для срабатыва-
ния схем установки маршрута, поэтому реле УМ и УС имеют цепь
самоблокировки. Цепь самоблокировки этих реле последовательная
В ней проверяется выключенное состояние реле УМ и УС враждеб-
174
ных маршрутов, а фронтовым контактом реле ИМИ — отсутствие
местного управления стрелками. Цепь самоблокировки управляю-
щих реле УМ и УС отключается после перевода всех стрелок по
маршруту (реле НГК под током) и срабатывания сигнального реле
(реле ОНС без тока), а при затянувшемся переводе стрелок — кон-
тактом реле НСС после выключения фрикционного реле НФ.
Управляющее реле НЗУС предназначено для закрытия светофо-
ров в нечетной горловине станции при отмене маршрута диспетче-
ром, а также для установки маршрута без открытия светофора. Вы-
ключение цепи самоблокировки реле НЗУС происходит: контактом
реле МНСП, если используется замкнутый маршрут без открытия
сигнала; контактом реле НГК при установке маршрута без открытия
сигнала; контактом реле НЗУС1 при отмене маршрута диспетчером
(благодаря шунтированию обмотки II реле НЗУС — фронтовым
контактом реле НЗУС1).
Реле соответствия НГК предназначено для накопления уже уста-
новленных маршрутов. В этом случае из-за параллельного включе-
ния контактов реле ОНС и НГК в цепи обмотки реле НГК его вклю-
чение задерживается до закрытия светофора в первом маршруте.
При поступлении сигнала ТУ, содержащего приказ на передачу
стрелок нечетной горловины на местное управление, включаются
реле 6ГУ, Р1 и НУРМ. Цепь самоблокировки управляющего реле
местного управления НУРМ размыкается контактом исключающего
реле ИМИ. Для вызова к телефону оперативных работников, вы-
полняющих маневры в нечетной горловине, поступает сигнал ТУ с
Приказом ВАН, в результате чего включаются реле 6ГУ, Р6 и НГВ.
8.6. Особенности управления стрелками на промежуточных
станциях
Схемы управления стрелочными электроприводами на промежу-
точных станциях, оборудованных системой ЭЦ с центральным пи-
танием, применяются, как правило, с последовательным переводом
стрелок, что объясняется недостаточной мощностью источников
питания рабочих цепей. При безбатарейной системе питания рабо-
чие цепи стрелочных электроприводов постоянного тока получают
питание от выпрямителей ВУС-1,3 с номинальной мощностью
1,3 кВт, а при батарейной системе — от статических преобразовате-
лей ППС-1,7 с наибольшей мощностью нагрузки 1,7 кВт. При этом
наличие рабочего напряжения на выходе выпрямителей и преобра-
зователей контролируется при каждом переводе стрелки.
На промежуточных станциях, находящихся на диспетчерском
управлении, нашли применение схемы СЭП с автовозвратом и од-
нократным или двукратным переводом стрелок. Автоматический
возврат стрелки в исходное положение используется, если после
175
одной или двух попыток ее перевода в противоположное положе-
ние остряки не доходят до крайнего положения, и двигатель дли-
тельное время работает на фрикцию. Еще одной особенностью схем
СЭП промежуточных станций является то, что они должны быть
рассчитаны на перевод стрелок с маневровых колонок при местном
управлении. Указанные особенности схем СЭП промежуточных
станций вызвали по сравнению со схемами СЭП, приведенными в
п. 4.6, изменение построения управляющей цепи, а также схемы
подключения источника питания в рабочую цепь.
Рассмотрим построение управляющих цепей схем СЭП с после-
довательным и однократным переводом на станции, имеющей че-
тыре стрелки: 1, 3 — в нечетной горловине и 2, 4 — в четной
(рис. 8.19 и 8.20). Каждая из управляющих цепей содержит индиви-
дуальные для данной схемы СЭП реле: НПС, ППС, СВ, 1СВ1—
4СВ1. Кроме того, имеется общий на станцию комплект реле ВПС,
СА, САП, КРБ, ГУ, ВЗ, ВСК, СБ, СЗ, РЕВ, а на каждую из горловин
станции — реле ПОЗ и СС (на рис. 8.20 — НПОЗ и НСС).
При переводе стрелки 1 в минусовое положение последователь-
но с обмоткой 4—2 реле 1НПС, имеющей сопротивление 220 Ом,
включается обмотка реле 1СВ сопротивлением 3000 Ом. Поэтому
срабатывает только реле 1 СВ, которое включает реле ВСК и отклю-
чает ток в обмотке реле ГУ. Выдержав замедление 0,4—0,5 с, реле
ГУ отпускает якорь, после чего включается реле 1СВ1. Общая для
I-----их
г* нгу!1, I
п РСВ
п
п /ок
1П и-
ими
РЕВ
сл нд
ICB /СВ/
НИИ ЮК
——"— ГО КРВ ВСК
Affg----
ВПС 13
РПБ СЗ
'г/1
п
слп
L слп
м
СЛ
п
м сл
нмшмг
3000
нмпшз |
о,г/гго /
К другим
/ПК стрелкам
ЮК охкс
ПХКС СКГ
/ОК
С Л -------
4. СЛ ВПС
слп
0/1/04
3000
И 940 ,0-е
кмш
3000
нншг Гт_
4000 Г~
/МК
4 т
/ППС
юк____п_ РП6 гчк
КРЬ
О/ РГЮ
нмш/
7000
m j
в
Рис. 8.19. Схемы СЭП с однократным переводом
176
МГУ 1СВ]™1СБП
ЗСВ1
ЗСВ1
нншт
1400
zce’
чсв
ГУ
М ’С~\1
НМШМГ'^'
НМШ I
век
гсв
зок
СБ _
м
НМШМ2
1500 П
П ЮК 1СВ1
OBI
fl
ЗСВ1
зев
ЗСВ1
ZCB1
WB1
ZCB1
ЧСВ1
ZOK
WK
РЕВ М
впе
чсв п
век
СБ W
век Г1
гсв п
Хеле п
II
II—13000
ZOOO.O РЕВ
Н Г С9 S
“?\_ЛТ с<р w 20Б0,° м
№ Щ-О------------II----*
зооо
1500
л)—
взк
--щ-
Тобло 1
нпоз
ч____НПЗ Ч03______п
ВЗ
НМШЧ
3000
впе
ZCB1
п
сз
нмпш
900
псе
мм
1W0 I нд
JP
нмшг
woo
3CB1
1СВ1
Рис. 8.20. Схема станционного комплекта управляющих реле схем СЭП с однократ-
ным переводом
станции цепь реле 1СВ1—4СВ1 построена таким образом, что одно-
временно может включиться лишь одно реле. Фронтовой контакт
реле 1СВ1 замыкает цепь обмотки 4—2 реле ВПС, в которой прове-
ряется наличие напряжения рабочей батареи (КРВ). Далее контак-
том ВПС включается реле СБ, а затем (через контакты СБ, 1СВ1 и
ВПС) — реле СЗ. Фронтовые контакты реле 1СВ1 и СЗ шунтируют
обмотку реле 1СВ, в результате чего по обмотке 4—2 срабатывает
реле НПС, а затем по обмотке 1—3 — реле ШПС. Реле 1СВ с за-
медлением 0,25—0,3 с отпускает якорь, переключая цепи питания
реле ВСК через фронтовые контакты ЮК и 1СВ1. После выключе-
ния реле ЮК реле ВСК также выключается с выдержкой времени
0,55—0,6 с, шунтируя обмотку 4—2 реле ВПС.
Обмотка 4—2 реле 1НПС отключается контактом поляризован-
ного пускового реле ШПС. Однако в процессе перевода стрелки
реле ВПС и ШПС удерживают якоря в притянутом положении бла-
годаря протеканию рабочего тока через фронтовой контакт реле СЗ
по обмоткам 3—1, имеющим сопротивление 0,2 Ом.
177
Когда остряки стрелки доходят до крайнего положения, рабочая
цепь размыкается контактами автопереключателя СЭП, поэтому по
обмоткам 3— 1 реле 1НПС и ВПС ток не протекает, и они с замед-
лением 0,25—0,3 с выключаются. Тыловой контакт реле ВПС шун-
тирует обмотку реле СБ, поэтому оно выключается без замедления,
отключая реле 1СВ1 и СЗ. Через тыловые контакты реле СВ и СВ1
включается реле ГУ. Схема возвращается в исходное состояние.
Если по истечении 5—7 с остряки стрелки не доходят до крайне-
го положения, то выключается фрикционное реле СФ, в результате
чего срабатывает реле реверсирования РЕВ. Это реле отключает по-
люс питания П от кнопок 1П и 1М, подготавливает цепь включения
реле ВСК, а через тыловой и поляризованный контакты реле lOKvi
фронтовой контакт реле 1НПС создает цепь переключения питания
реле 1ППС по обмотке 4—2. После переключения контактов реле
1ППС стрелка начинает переводиться в первоначальное положение.
После получения контроля положения стрелки включается реле ВСК,
контакты которого шунтируют обмотку реле СБ, и схема возвращает-
ся в исходное состояние. Если при автоматическом возврате стрелка
не доходит до первоначального положения, то через 5—7 с выключа-
ется реле СБ и все остальные реле, в том числе и реле СЗ, контакты
РОБ СЗ
ВПС
В рабочие цепи.
СБ
ICBl
ЧСВ!
~сФ
„ гсв!
2СВ1
нншт
1400
НРБ
test п
ЗСВ1
гсв
гсв
гсв!
/7
!СВ
Н
ннпш
ООО
нншнг
1500
зев
30К 3CB1
чсв
4СВ1 I ЧОК ЧСВ!
гон гсв/
чсв
Рис. 8.21. Схема управляющих реле СЭП с двукратным переводом
ЗС81
ЗСВ1
1ВК 1СВ1
PC в к
tee
ВСК П ВСК ВЦ
нппцз
цг/гго
век
нншнг
„ 1500
СБ
РСВ ВЦ ВСК п
'2000,0
II
2000,0
СФ
ННШН!
700
вз
нмит
1500
ВЦ
РСВ
ВПС
нпшч
3000
юоо сз
гсв/ впе^у^
ЗСВ1
178
которого размыкают рабочую цепь. При авто возврате или останов-
ке стрелки в промежуточном положении выключается реле НСС.
Это реле формирует известительный приказ, передаваемый по ка-
налу ТС диспетчерской централизации, о невозможности перевода
стрелки на данной станции.
Управляющая цепь схемы СЭП с двукратным переводом содер-
жит реле второго цикла ВЦ (рис. 8.21), которое срабатывает в нача-
ле перевода каждой стрелки. По сравнению со схемой однократно-
го перевода изменены цепи включения реле ВСК, СБ, СФ и РЕВ.
Если остряки стрелки не доходят до крайнего положения, то благо-
даря реле РЕВ она возвращается в первоначальное положение так,
как было описано выше. Далее из-за замкнутого фронтового кон-
такта реле ВЦ вновь включается реле СФ, и стрелка переводится
второй раз. Если остряки опять не достигают крайнего положения,
то стрелка реверсируется.
При диспетчерском управлении станцией стрелки переводятся
при поступлении соответствующего сигнала ТУ и включении реле
ШУМ—НЗУМ (см. рис. 8.19). При передаче стрелок на местное
управление с маневровой колонки управляющая цепь схемы СЭП
коммутируется контактами реле СМУ после выключения исклю-
чающего реле ИМИ.
8.7. Местное управление стрелками
Система ЭЦ-8 рассчитана для применения на станциях с незна-
чительной (несистематической) маневровой работой, которая, как
правило, сводится к подаче отдельных вагонов под погрузку или
выгрузку на тупиковые или подъездные пути, а также к отцепке не-
исправных вагонов от магистральных поездов. Для производства
маневровой работы стрелки передаются на местное управление с
маневровых колонок. В каждую группу стрелок, переданных на ма-
невровое управление, включаются стрелки одной горловины стан-
ции или ее части. Перевод стрелок с МК может быть выполнен
только при свободном состоянии изолированных секций, в кото-
рые входят данные стрелки.
Рассмотрим работу схемы (рис. 8.22) при передаче стрелок не-
четной горловины примерной станции на местное управление.
Если станция находится на диспетчерском управлении, то переда-
ча стрелок на местное управление возможна по приказу МУН (см.
табл. 8.1) поездного диспетчера, передаваемого по каналу ТУ, а если
станция находится на резервном управлении, то при нажатии
кнопки ЦВМ дежурным по станции (см. рис. 8.18). В результате
этих действий срабатывает реле НУРМ, которое включает реле
НРМ (см. рис. 8.22). Через контакт реле НУРМ на табло поста ЭЦ в
мигающем режиме (полюсы питания СМ—МС) работает лампа
НВМ включения местного управления. В цепи реле НРМ проверя-
179
Рис. 8.22. Схема передачи стрелок на местное управление
ется отсутствие маршрутов приема и отправления в данной горло-
вине станции (реле НПОЗ под током), отсутствие маршрутов прие-
ма в противоположной горловине (реле ЧПЗ под током), отсутствие
маневровой работы с выездом на перегон (реле НПМС выключено),
выключенное положение рукоятки восприятия РВ на маневровой
колонке (реле НРБ выключено). Реле НРМ, сработав, исключает
установку враждебных маршрутов (см. рис. 8.3), подключает стре-
лочные управляющие реле к полюсу ПХМ (см рис. 8.27) источника
питания и переключает на импульсную работу реле МП. На щитке
МК через трансформатор ЗТ включаются лампы контроля положе-
ния стрелок и лампа освещения, а через контакт МП и трансфор-
матор IT — красная лампа над рукояткой РВ
Агент, выполняющий маневры, получив разрешение на местное
управление стрелками с МК, должен установить стрелочные руко-
ятки в положение, соответствующее положению стрелок, а затем по-
вернуть рукоятку восприятия РВ. Это приводит к срабатыванию реле
НРБ, которое выключает реле ИМИ — исключающее реле местного
180
управления. После замыкания тыловых контактов реле ИМИ
включается децентрализующее реле НД, в цепи которого прове-
ряется соответствие положения стрелок (контакты ПК, МК) и
коммутатора СК (контакты реле СМУ) на щитке маневровой ко-
лонки. Через замкнувшиеся фронтовые контакты реле НД на
табло ДСП лампа ИВМ включается и горит постоянным светом
(полюсы С— МС), а на щитке МК — белая лампа над рукояткой
РВ. На этом процесс передачи стрелок на местное управление
заканчивается.
Управляющие цепи СЭП стрелок (см. рис. 8.19), переданных на
местное управление, разомкнувшимся фронтовым контактом реле
ИМИ (см. рис. 8.22) отключены от органов центрального управле-
ния, а фронтовым контактом реле НД подключены к контактам ре-
ле СМУ. Контакты нейтрального якоря реле СМУ фиксируют нали-
чие передачи данной стрелки на местное управление, а контакты
поляризованного якоря — направление требуемого перевода стрел-
ки с МК при повороте коммутатора СК. Если реле СМУ получает
ток прямой полярности, то стрелка переводится в плюсовое поло-
жение, а если ток обратной полярности — в минусовое. Свобод-
ность и занятость секций при маневровой работе фиксируются на
щитке МК красной лампой, коммутируемой контактом реле МНСП
через трансформатор 2Т.
Закончив маневры, составитель поездов поворачивает рукоятку
РВ, в результате чего выключается реле НРВ, которое отключает ре-
ле НД. Фактическое прекращение маневровой работы контролиру-
ется цепью включения реле НМИ (реле НРВ, НД и НПМС без тока,
а Н1ИП и МНСП под током). После срабатывания реле НМИ
управляющие цепи СЭП подключаются к органам центрального
управления. При неисправностях рельсовых цепей включение реле
НМИ возможно лишь при одновременном нажатии кнопки ОМ
(отмена маневров) и вытягивании кнопки НВМ на пульте резервно-
го управления поста ЭЦ.
Выезд на перегон за границу станции по разрешающему сиг-
нальному показанию на входном светофоре может быть разрешен
Дежурным по станции с пульта поста ЭЦ при нажатии кнопки
НПМ или составителем поездов с маневровой колонки при нажа-
тии кнопки ВС. При этом включается реле НПМС с проверкой от-
сутствия враждебных маршрутов. Исправность лунно-белой лампы
контролируется реле НМО (см. рис. 8.5). Для выключения реле
НПМС и, следовательно, разрешающего маневрового сигнального
показания на входном светофоре с пульта ДСП необходимо вытя-
нуть кнопку НПМ, а со щитка МК — нажать кнопку ГС.
181
Глава 9
БЛОЧНАЯ МАРШРУТНО-РЕЛЕЙНАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ
9.1. Основные положения
Блочная маршрутно-релейная централизация нашла широкое
применение на участковых, сортировочных и промежуточных стан-
циях с числом стрелок более 30 и значительным объемом поездной
и маневровой работы.
Примерно 70 % всей аппаратуры БМРЦ размещается в функ-
циональных блоках, которые в виде типовых конструкций с закон-
ченным монтажом изготавливают на заводах. Схемы БМРЦ для
станций с любым числом стрелок и светофоров собирают, соединяя
между собой наборные и исполнительные блоки в соответствий с
топологией однониточного плана станции. Блочное построение
электрической централизации позволяет упростить проектирование
устройств, сократить сроки монтажных работ, улучшить ремонто-
пригодность при эксплуатации действующих установок.
Аппаратура БМРЦ и электропитаюшие устройства размещаются,
как правило, в специальном здании (пост ЭЦ). Основными поме-
щениями поста ЭЦ являются: аппаратная, релейная, зарядная, ак-
кумуляторная, связевая и др. В аппаратной за пультом управления
работает дежурный по станции. В качестве пульта управления при-
меняют пульт-табло или пульт-манипулятор и выносное табло.
В системе БМРЦ используют маршрутное управление стрелками
и сигналами, при котором основной маршрут любой сложности ус-
танавливается последовательным нажатием кнопок начала и конца
маршрута, после чего автоматически переводятся ходовые и охран-
ные стрелки, а затем открывается светофор. Маршрут называется
основным, если он позволяет выполнить поездные или маневровые
передвижения от начала до конца маршрута по кратчайшему рас-
стоянию, с наибольшей скоростью и наименьшим количеством
враждебных маршрутов. Вариантные маршруты имеют одинаковые
с основным начало и конец, однако их трасса отличается от основ-
ного маршрута положением стрелок. Вариантные маршруты зада-
ются при нажатии трех и более кнопок.
В системе БМРЦ используется секционный способ размыкания
маршрута, позволяющий размыкать секции постепенно, по мере их
освобождения хвостом подвижного состава. Такой способ размыка-
ния по сравнению с маршрутным размыканием, используемым, на-
пример, в системе ЭЦ-8, позволяет увеличить пропускную способ-
ность горловин станций и их маневренность.
Аппаратура БМРЦ подразделяется на наборную (маршрутный
набор), исполнительную (схемы установки и размыкания маршру-
тов) группы и схемы управления и контроля напольными объекта-
182
ми. Схемы наборной группы БМРЦ предназначены для реализации
маршрутного способа управления стрелками и светофорами. Реле,
находящиеся в блоках наборной группы, фиксируют действия де-
журного по станции на пульте управления и автоматизируют пере-
вод стрелок по трассе маршрута и открытие светофоров. В набор-
ной группе используются следующие типовые блоки:
НПМ — для управления входными, выходными и маршрутными
светофорами; может использоваться для маневрового светофора с
участка пути за входным светофором, а также для конечной поезд-
ной кнопки;
HMI — блок управления одиночным маневровым светофором,
расположенным на границе двух стрелочных изолированных участ-
ков; применяется также для вариантной кнопки;
НМ1Д — дополнительный блок на шесть блоков HMI; содержит
шесть кнопочных реле — повторителей кнопок пульта управления;
НМПП — блок управления маневровым светофором, разрешаю-
щим передвижение из нецентрализованной зоны, а также для одно-
го из двух маневровых светофоров с участка пути или для одного из
двух светофоров в створе;
НМПАП — то же для второго светофора с участка пути или све-
тофоров в створе; применяется совместно с блоком НМПП;
НСО х 2 — блок управления двумя одиночными стрелками;
НСС — блок управления спаренными стрелками;
НН — блок направления, фиксирующий вид и направление за-
даваемых маршрутов;
НПС — блок, управляющий последовательным переводом стре-
лок при магистральном питании; содержит три комплекта управ-
ляющей аппаратуры;
БДШ-20 — блок для включения угловых кнопочных реле в бло-
ках НСС, содержит схемы диодной развязки.
Схемы исполнительной группы БМРЦ предназначены для уста-
новки, замыкания, размыкания и искусственной разделки маршру-
тов с проверкой условий безопасности движения поездов.
В исполнительной группе используются следующие блоки:
Вх и ВхД — основной и дополнительный блоки входного свето-
фора с центральным питанием ламп разрешающих сигнальных по-
казаний; при новом проектировании не применяются;
BI — блок выходного светофора, совмешенного с маневровым,
при трехзначной сигнализации;
ВЦ — блок выходного светофора на два направления при трех-
значной сигнализации; используется также для выходного светофо-
ра с главного пути при наличии вариантных маршрутов;
ВШ — блок выходного светофора, совмещенного с маневровым,
при четырехзначной сигнализации;
ВД — дополнительный к блокам BI—Bill; применяется также
Для управления входным светофором при местном питании ламп;
183
П — блок контроля состояния и отсутствия враждебных мар-
шрутов на приемо-отправочном пути;
СП — блок контроля состояния, замыкания и размыкания стре-
лочной секции;
УП — блок контроля состояния, замыкания и размыкания бес-
стрелочной секции (участка пути в горловине станции);
С — блок контроля положения стрелки;
ПС — пусковой стрелочный блок; предназначен для управления
и контроля двумя (одиночными или спаренными) стрелками;
MI — блок одиночного маневрового светофора, расположенного
на границе двух стрелочных изолированных участков;
МП — блок маневрового светофора, расположенного в створе
(на одной ординате) со светофором встречного направления; при-
меняется также для светофора из нецентрализованной зоны;
Mill — блок маневрового светофора с участка пути в горловине
станции, а также маневрового светофора со специализированного
приемо-отправочного пути;
ОГ1 — блок включения ограждения станционного пути;
ПП — блок управления поездным светофором на промышлен-
ном транспорте, где допускаются поездные передвижения вагонами
вперед.
Блочный план строят в соответствии со схематическим планом
станции (рис 9 1 и 9.2).
Кнопки пульта БМРЦ подразделяются на поездные, маневровые
и вариантные. Если в соответствующей точке однониточного пла-
на, где заканчивается поездной иди маневровый маршрут, отсутст-
184
Рис. 9-2. Блочный план станции
вуют необходимые кнопки, то для определения конца маршрута ус-
танавливают специальные конечные поездные или маневровые
кнопки. Поездные кнопки обозначаются по наименованию свето-
фора с добавлением букв НК (ЧНК, Н1НК), а маневровые —» с до-
бавлением буквы К (М2 К, М4К). Конечные поездные кнопки мар-
шрутов отправления называются по обозначению пути перегона, а
конечные кнопки маршрутов приема и передачи на специализиро-
ванные приемо-отправочные пути — по номеру этого пути. Конеч-
ные маневровые кнопки называют в зависимости от места их рас-
положения: по номеру ближайшей стрелки или наименованию
входного светофора, до которого разрешены маневровые передви-
жения. Вариантные кнопки обозначаются по номерам стрелок, ме-
жду которыми они устанавливаются.
9.2. Алгоритм маршрутного набора
Схема алгоритма маршрутного набора БМРЦ (рис. 9.3) пред-
ставляет собой первый уровень детализации концептуальной БСА
БМРЦИС 7 BblIloJIHeHHb™ применительно к релейной технике
При задании основного маршрута нажимают начальную (/ = 1)
и конечную (j = к = 2) кнопки, в результате чего последовательно
выполняются операторы 3—21. После нажатия начальной кнопки
в блоке, принадлежащем открываемому светофору, срабатывает
кнопочное реле НКН или КН (ФО 4) по первой цепи межблочных
185
Рис. 9.3. Схема алгоритма маршрутного набора
I— 23— —
| Репе нкн.кнЬ
I—24—tZ?._—
I BOM, 80Ml
r—25 I ZZ
Отключение
| полюса пн
r—2S —-
AKH,HKH,KH f
p-27 I
Реле 80 ♦
' ♦ zz
I РелеПУ.гт
—19 I . ZZ
Выключение
реле НИН, КН
30—1----
Включение
полюса ПК
186
соединений. Это реле замыкает цепи реле направления и угловых
кнопочных реле УК. В блоке направления НН включается одно из
четырех реле направления П, О, ПМ или ОМ, которое подключает
полюс питания к соответствующей шине направления Н, Ч, НМ
или ЧМ. От этой шины в блоке начальной кнопки включается одно
(маневровый маршрут) или два (поездной маршрут) противопов-
торных реле ОН, 7777 или МП (ФО 6).
При отпускании начальной кнопки все указанные реле остаются
во включенном состоянии по цепям самоблокировки. Таким обра-
зом, после нажатия и отпускания начальной кнопки фиксируются
вид и направление передвижения (реле направления), начало мар-
шрута (противоповторное реле) и трасса основного маршрута (угло-
вые кнопочные реле).
При нажатии конечной кнопки (ФО 7) в блоке, определяющем
конец маршрута, включаются реле НКН или КН (ФО 9). В резуль-
тате в этом блоке от шины Н, Ч, НМ или ЧМ срабатывает вспомо-
гательное конечное реле (ФО 10) ВК в поездном маршруте или реле
ВКМ — в маневровом. При отпускании конечной кнопки реле ВК и
ВКМ получают питание по цепям самоблокировки.
Фронтовыми контактами противоповторного и вспомогательного
конечных реле замыкается вторая цепь межблочных соединений —
цепь автоматических кнопочных реле АКН (ФО 11). Реле АКН сра-
батывают в блоках HMI и НМПАП, соответствующих промежуточ-
ным маневровым или вариантным кнопкам. В этих блоках контак-
тами АКН включаются реле НКН и КН, что приводит к обрабатыва-
нию вспомогательных реле ВП (ФО 12).
Контактами реле ОП, ПП или МП в блоке начальной кнопки, ре-
ле ВП в промежуточных блоках и реле ВК или ВКМ в блоке конеч-
ной кнопки замыкаются третьи цепи межблочных соединений — це-
пи управляющих стрелочных реле ПУтл. МУ (ФО 13). Это приводит
к выключению реле НКН, КН, АКН (ФО 14) во всех блоках и фор-
мированию команды на перевод ходовых и охранных стрелок по
трассе маршрута (ФО 15).
По окончании перевода стрелок замыкается четвертая цепь, об-
разующая схему соответствия (СС, ФО 17), в которой проверяется
правильное выполнение команды, т. е. соответствие между коман-
дой на перевод и фактическим положением стрелок. Если указан-
ное соответствие имеет место, то включается начальное реле испол-
нительной группы (реле Н в поездном или реле НМ в маневровом
маршруте). Фронтовыми контактами начального и противоповтор-
ных реле замыкается цепь контрольно-секционных реле КС, которые
срабатывают, если выполняются условия безопасности движения U2,
и выключают маршрутные реле. Маршрутные реле выключают замы-
кающие реле 3, т. е. происходит установка маршрута (ФО 18).
Разомкнувшимися фронтовыми контактами реле 3 отключаются
цепи самоблокировки реле ВП, ВК, ВКМ, что приводит к их вы-
ключению, а затем к выключению реле ПУ vt МУ {ФО 19). Далее с
187
L
проверкой выполнения условий безопасности U3 включается сиг-
нальное реле С в поездном или МС в маневровом маршруте. На
соответствующем светофоре включается разрешающее сигнальное
показание (ФО 20). Разомкнувшимися тыловыми контактами реле
С или МС включаются противоповторные реле ОП, ПП или МП
(ФО 20). Схемы маршрутного набора возвращаются в исходное со-
стояние.
При задании вариантного маршрута нажимается к кнопок
(к > 2), поэтому вторая (промежуточная) кнопка нажимается в ка-
честве вариантной (ЛО 8, нет). Это чаще всего сигнальные кнопки
промежуточных маневровых светофоров или специальные вариант-
ные кнопки. В блоке такой кнопки срабатывают реле НКН и КН
(блок HMI) или только реле КН (блоки НМПП и НМПАП). Эти ре-
ле включают в своем блоке реле ВП, а в блоке направления — вспо-
могательное реле направления ВПМ или ВО М (ФО 24) в маневровых
маршрутах или оба этих реле в поездных маршрутах. В результате от-
ключается полюс питания кнопочных реле ПК (ФО 25), что повыша-
ет надежность установки вариантных маршрутов вместо основных
при быстрых манипуляциях кнопками на пульте управления.
Если между начальной и нажатой промежуточной кнопками есть
другие кнопки, управляющие блоками HMI и НМПАП, то замыка-
ется вторая цепь межблочных соединений, и в этих блоках включа-
ются реле АКН, которые включают реле НКН и КН (ФО 26), послед-
ние — реле ВП (ФО 27). Далее включаются реле ПУ и МУ (ФО 28), в
результате чего переводят стрелки, находящиеся по плану станции
между кнопками i и j, а также выключаются кнопочные реле НКН и
КН (ФО 29), получающие питание через тыловые контакты срабо-
тавших управляющих реле. После выключения кнопочных реле
вновь появляются полюса ПК (ФО 30), что позволяет включить
кнопочные реле при нажатии следующей кнопки. Если очередная
нажатая кнопка также является промежуточной (i * к), то приве-
денный алгоритм повторяется с использованием операторов 7, 8,
15, 16, 23—30. Этот цикл существует до тех пор, пока кнопка j не
нажата в качестве конечной.
9.3. Маршрутный набор
Фиксация начала, направления и вида маршрута. Рассмотрим
фрагмент схематического плана станции (рис. 9.4, а), содержащий
приемо-отправочный путь 1П секции НАП, 1СП, 5СП, входной све-
тофор Н, выходной светофор 41 и маневровые светофоры Ml и М7,
а также блочный план (рис. 9.4, 6) этого фрагмента с расстановкой
кнопок наборных и исполнительных блоков.
При задании маршрута приема по светофору Н на путь Ш по-
следовательно нажимают поездные кнопки ННК и Ч1НК. При зада-
нии маршрута отправления по светофору 41 порядок нажатия кно-
188
а) Н1П , HAD ,кп/ тэсп еоммм in ___________
' Ц1-&ЖЙ Af/ts® 1 M7E®
Рис. 9.4. Фрагмент станции:
a — однониточный план, б — расстановка блоков БМРЦ; в — схема соединения блоков набор-
ной группы
пок изменяется: сначала нажимают 41НК, а затем — НИК. Манев-
ровые маршруты от светофора Ml до М7 и по М7 на путь 1П зада-
ются нажатием кнопок MIK, М7К, 41К Если необходимо одновре-
менно открыть светофоры Ml и М7, то достаточно нажать кнопку
Ml К пли 41К как конечную, кнопку М7К можно не нажимать. При
задании маневрового маршрута по светофору 41 на участок пути
ЯЛТУ начальной кнопкой является 41К, а конечной — Ml К.
Таким образом, одна и та же кнопка пульта управления может
быть начальной и конечной, а при наличии вариантных маршрутов
кнопки маневровых светофоров могут использоваться в качестве
вариантных. Поэтому в системе БМРЦ предусматривается установ-
ка блока направления НН (рис. 9.5), который для каждого маршру-
та определяет его начало, вид (поездной или маневровый) и на-
правление движения (нечетное или четное). Для этого контакты
кнопочных реле, управляющие блоком НН, делят на четыре группы
в зависимости от вида и направления маршрутов: нечетные поезд-
ные (провод ВН), четные поездные (В4), нечетные маневровые
(ВНМ) и четные маневровые (В4М). Нажатие первой кнопки в ка-
ждой из групп включает соответствующее реле направления И, О,
ПМ или ОМ. Реле П и О включаются непосредственно контактами
189
40
о
КН
нпн ,£>
НЧН But
н пн
инн ву/
вон
нч ву/
НПН
НН ВУ!
гг он
801
ТоТ
вчн
ВОН
ВОГ
ВУ
он
ZJ
н
IS
пн
П
тин
впн
пн он
ПН
ВУ
ns
ПН нпн
ГЧ
ГН
/г
гг
m ч
нГ\нпн
п
Рис. 9.5. Схема включения блока направления
реле Кг КН9 НКН других блоков
иг
ТЧН j It '-^‘он
гп
из
впн
п I
_ С п
пн
ОН „
н.ч
н.ч.нн
н,нн
НН
чн
из Ч.чн
УН
нпн
нТ\ннг
!Г ННН /
ВОГ
нвв
ВУ Н ВО!
чвв
I н вог
1000,0
кнопочных реле, реле ПМ и ОМ — через вспомогательные реле
ВПМ и ВОМ.
Поездные реле направления П или О после срабатывания блоки-
руются через контакты кнопочных реле трех других групп, а манев-
ровые ПМ или ОМ — через контакты кнопочных реле другой ма-
невровой группы, так как при установке маневровых маршрутов
поездные кнопочные реле не работают. Это обеспечивает надежное
удержание якоря включенного реле направления притянутым при
нажатии любой кнопки до окончания работы схемы по установке
данного маршрута и отпускания кнопок (провода ВО1 и В02).
Контактами включившегося реле направления подается полюс
питания П через контакт реле отмены набора ОН в шины направ-
ления Н, Ч, НМ или ЧМ, а с шин TH, ТЧ, ТНМ или ТЧМ этот по-
люс снимается. Включение реле направления отражается индика-
цией на табло в виде стрелок с зеленой (при задании поездных мар-
шрутов) или белой (при маневровых маршрутах) полосой.
Реле ВУ, ВУ1, НВВ и ЧВВ используются в режиме вспомогатель-
ного управления при неисправности схем маршрутного набора. В
этом режиме при нажатии второй (конечной) кнопки выключается
реле КПН, подавая полюс питания М в шины вспомогательного
управления ИН, ИЧ, ИНМ или ИЧМ. Реле КПН используется для
отключения полюса питания ПК при задании вариантных маршру-
тов, когда нажимается вторая (вариантная) кнопка. Этим предот-
вращается задание основного маршрута вместо вариантного. •
Схемы маршрутного набора. Такие схемы строят, соединяя блок
наборной группы четырьмя электрическими цепями, топологиче-
ски отображая план станции (рис. 9.4, в): цепь 1 — кнопочных реле
НКН и КН, 2 — автоматических кнопочных реле АКН, 3 — управ-
ляющих стрелочных реле ПУ, МУ, 4 — схема соответствия СС. Для
коммутации этих цепей используют стрелочные управляющие реле
ПУ и МУ, противоповторные реле ОП, ПП и МП, вспомогательные
промежуточные реле ВП, вспомогательные конечные реле ВК и
ВКМ. Полные схемы блоков наборной группы и их увязка с блока-
ми исполнительной группы для рассматриваемого фрагмента стан-
ции приведены на рис.9.6—9.10.
Кнопочные реле. Реле НКН и КН устанавливаются в наборных
блоках, управляющих светофорами, и включаются при нажатии со-
ответствующих кнопок на пульте управления.
Блок НПМ (см рис. 9.6 и 9.10) содержит два кнопочных реле:
Ч^Н, включаемое при нажатии поездных кнопок ННК и Ч1НК, и
лЯ, срабатывающее при нажатии маневровых кнопок М1К и 41 К.
Кнопочные реле блока HMI (см. рис. 9.8) включаются через до-
полнительное кнопочное реле К блока НМ1Д. Если задается маршрут
по светофору М7 и кнопка М7К нажимается первой, то на тыловой
Шине направления имеется полюс питания П, поэтому включается
реле НКН Если маршрут задается до светофора М7 и кнопка М7К
является конечной, то на шине ТЧМ полюс питания отсутствует, но
191
Г/Г 3 l-j , пк ннк пк гик
Рис 9.6. Схема блоков НПМ светофоров Н и Ml
KH
AKH
ПУ____113
cc
KH,
HKH
в
cxemt
Ш
III
1IZ
zz
\Z3
гч
МУ
mi
му
Z5
МУ
Z14
| Cmp ?/j l HCC
ПУ1___zn
Z1Z
пуг „3
214 ПК 715
------1—С------
IСтр1 I С~
n<t_________nyi M
15 y/f
МУ ПГ
пуг
KH
AKH
пуму
cc
1Д
19___________
Zt!__ юг МУ
Z9_
119 ПУ1 ПУ1
111_____
1П ПУ1
.21_____________
пуг
ПУ2 ?19
пуг M
KH
АКН
Пу, му
V5
му_____ze
' 27
ПУ1
Z15 ПК 214 СС
КН
АКН
ПУ
СС
Рис. 9.7. Схема блоков НСС спаренных стрелок 1/3
имеется на шине НМ, что приводит к включению кнопочного реле
КН. При задании вариантного маршрута кнопка М7К может быть
нажата в качестве вариантной. В этом случае от шины ТНМ сраба-
тывает реле НКН, которое от объединенной шины Н, Ч, ЧМ вклю-
чает реле КН.
После отпускания соответствующих кнопок включаются цепи
самоблокировки реле КН и НКН и выключаются при размыкании
тыловых контактов реле ПУ и МУ, находящихся в соседних блоках
НСС или НСО х 2, по первой цепи межблочных соединений.
Противоповторные реле. Реле ОН, ПП блока НПМ и реле МП
блоков HMI, НМПП и НМПАП предназначены для однократного
включения контрольно-секционных КС и сигнальных С реле ис-
полнительной группы БМРЦ. Противоповторные реле включаются
в тех наборных блоках, в которых поездная или маневровая кнопка
была нажата в качестве начальной
7 З..к 1527 193
Рис. 9.8. Схема блока HMI светофора М7
В блоке НПМ при задании поездных маршрутов сначала вклю-
чается общее противоповторное реле ОП через контакт реле НКН
от шины направления Н или Ч, затем через контакты реле ОП по-
ездное противоповторное реле ПП. При задании маневровых мар-
шрутов через контакт реле КН от шин направления НМ или ЧМ
срабатывает только реле ОП. Аналогично в блоке HMI светофора
М7 реле МП включается от шины НМ через контакт реле НКН.
До открытия соответствующего светофора противоповторные
реле получают питание по цепям самоблокировки через тыловые
контакты сигнальных реле и выключаются при их срабатывании.
Вспомогательные конечные реле. Реле ВК и ВКМ блока НПМ и
реле ВКМ блоков HMI, НМПП и НМПАП, обеспечивают подачу
питания в цепи реле АКН, ПУ и МУ, С С схем маршрутного набора.
Реле ВКМ включают конечные маневровые реле КМ в соответст-
вующих блоках исполнительной группы БМРЦ Вспомогательные
194
конечные реле включаются в тех наборных блоках, в которых по-
ездная иди маневровая кнопка была нажата в качестве конечной.
В блоке НПМ при задании поездных маршрутов срабатывает
вспомогательное поездное конечное реле ВК через контакты реле
НКН от шин направления Н или Ч При задании маневровых мар-
шрутов реле ВКМ во всех блоках включаются через контакты реле
КН от шин направления НМ или ЧМ
До замыкания маршрута вспомогательные конечные реле ВК и
ВКМ получают питание по цепям самоблокировки через фронтовые
контакты замыкающих реле последней секции маршрута и лиша-
ются питания при их выключении.
Управляющие стрелочные реле. Реле ПУ и Л/У устанавливаются в
наборных блоках НСО х 2 и НСС и служат для перевода ходовых и
охранных стрелок по трассе маршрута.
Управляющие стрелочные реле включаются в третью цепь меж-
блочных соединений последовательно в пределах одного элемента
маршрута, расположенного между двумя соседними кнопками. На
рассматриваемом фрагменте путевого развития (см. рис 9 4, б)
можно выделить два элемента: первый — реле ПУ стрелки 1 (грани-
цами этого элемента являются кнопки ННК, М1К с одной стороны
195
ПН Ч1Н ПН Ч1НН t J I Ч* п\
"""ТХ. —\Я-5локиро1ка Включение л | Z/71 /71 j
Рис. 9.10. Схема блока НПМ светофора 41
и кнопка М7К — с другой; второй — реле ПУ стрелки 5 с граница-
ми М7К - Ч1НК, 41 К.
При задании коротких маршрутов, имеющих один элемент (на-
пример маневровый маршрут по светофору Ml до светофора М7),
питание в цепь управляющих реле подается с одной стороны кон-
тактом противоповторного реле, а с другой — контактом вспомога-
тельного конечного реле. При задании маршрутов, содержащих не-
сколько элементов (например маршрут приема по светофору Н на
путь 1П), питание реле ПУ и МУ на внутренних траницах элементов
подается фронтовыми контактами вспомогательных промежуточ-
ных реле В17.
Управляющие стрелочные реле ПУ и МУ включаются после за-
дания маршрута в результате размыкания фронтовых контактов за-
мыкающих реле 3, которые выключают цепи самоблокировки реле
ВК, ВКМ и ВП
Угловые кнопочные реле. Реле УК устанавливаются в блоках
НСС и предназначены для выбора трассы основного маршрута. Эти
реле включаются контактами кнопочных реле тех кнопок, которые,
во-первых, расположены по плану станции относительно данного
съезда со стороны перегона и, во-вторых, по этому съезду возмож-
на установка маршрута по его минусовому положению. Топологи-
чески контакты реле УК располагаются в острых углах схем реле
АКН, которые соответствуют углам плана станции, образованным
съездом и прямым путем при движении со стороны перегона. Это
позволяет устанавливать маршруты по обоим положениям стрелок
съездов. Для исключения обходных цепей реле УК получают пита-
ние через диоды блока БДШ.
При включении кнопочного реле НКН или КН срабатывают все
реле УК, соединенные через вывод 15 блока НСС с контактом дан-
ного кнопочного реле, однако самоблокируются лишь те из них,
где срабатывает минусовое управляющее реле.
Рассмотрим настройку схем маршрутного набора на основной
вариант движения (рис 9.11). Маршрут приема по светофору Ч на
путь 16П может быть задан по минусовому положению стрелок 6/8,
28 или по стрелкам 34/36, 40/42. Если предпочтение отдано маршру-
ту по стрелкам 6/8, 28, то угловые реле в блоке НСС съездов 6/8 и
40/42 должны включаться при нажатии кнопок ЧНК и М4К блока
НПМ Это обеспечивает перевод стрелок съездов 6/8 и 40/42 в ми-
нусовое положение, а стрелок 34/36 — в плюсовое. Для настройки
схем набора на основной маршрут по минусовому положению съез-
да 34/36 необходимо к выводу 15 блока НПМ подключить реле УК
этого съезда.
Для каждого съезда горловины станции (рис. 9.12) на вертикаль-
ных штриховых линиях указаны наименования светофоров, кно-
почные реле которых должны включать соответствующие реле УК.
Для одиночной стрелки 29 предусмотрен блок НСС (вместо НСО),
197
Рис. 9.12. Выбор трассы основных маршрутов
что позволяет устанавливать основные маршруты по плюсовому по-
ложению стрелок съезда 25/27.
Автоматические кнопочные реле. Реле АКН устанавливают в на-
борных блоках HMI и НМ11АП. Они предназначены для обеспече-
ния автоматического перевода стрелок в маршрутах, содержащих
два и более элементов, т. е. в маршрутах, которые, кроме начальной
и конечной, имеют промежуточные кнопки.
Схема реле АКН (вторая цепь межблочных соединений) получает
питание от одного полюса в блоке начальной кнопки благодаря
замкнутому фронтовому контакту противоповторного реле, а от
другого — в блоке конечной кнопки через контакт вспомогательно-
го конечного реле. Реле АКН, срабатывая, замыкает цепь включе-
ния кнопочных реле НКН и КН в промежуточных наборных блоках.
198
Это приводит к включению вспомогательных промежуточных реле
в поездных маршрутах, а также в тех маневровых маршрутах, для
которых данная промежуточная кнопка принадлежит маневровому
светофору встречного направления движения. Если маневровый
светофор — попутного направления, то в блоке промежуточной
кнопки включаются противоповторное реле МП и вспомогательное
конечное реле ВКМ. Этим достигается автоматизация установки не-
скольких попутных маневровых маршрутов.
Вспомогательные промежуточные реле. Реле ВП устанавливаются
в наборных блоках HMI, НМПП и НМПАП Они предназначены
для подачи полюса питания в цепи управляющих стрелочных реле
ПУ и ЛГУ на границах элементов.
Реле ВП в указанных блоках срабатывают, если мимо данного
маневрового светофора устанавливаются поездные маршруты либо
маневровый противоположного направления движения. В блоках
НМПП и НМПАП реле ВП включается фронтовыми контактами
кнопочного реле КН от составной шины направления Н, У, а в бло-
ках HMI — контактами реле НКН и КН от составных шин Н, 4,
НМ или Н, Ч, ЧМ.
В рассматриваемом примере реле ВП срабатывает в блоке HMI
светофора М7 (см рис. 9.8) при установке маршрута приема по све-
тофору Н на путь 1П, в маршруте отправления — по светофору 41,
а также в маневровых маршрутах по светофору 41 на участок пути
НАН
Схема соответствия. Четвертая цепь межблочных соединений
представляет собой схему соответствия СС, которая предназначена
для включения поездных и маневровых начальных реле Нс провер-
кой соответствия фактического положения стрелок и команды на
их перевод. Эта проверка достигается последовательным включени-
ем в схему соответствия контактов стрелочных управляющих реле
ПУ, МУ и контрольных реле ПК, МК всех ходовых и охранных
стрелок, входящих в задаваемый маршрут.
Начальные реле Н находятся в сигнальных ВД, MI, МП, МПТ
блоках исполнительной группы и подключаются к схеме соответст-
вия фронтовыми контактами противоповторных реле в тех набор-
ных блоках, где кнопки нажимались в качестве начальных. Полюс
питания М подается в схему соответствия из наборных блоков, в
которых кнопки нажимались в качестве конечных. После замыка-
ния маршрута начальные реле отключаются от схемы соответствия
контактом замыкающего реле 3 первой секции за светофором, по-
лучая питание по цепи самоблокировки. Схемы маршрутного набо-
ра возвращаются в исходное состояние после включения сигналь-
ного реле С.
Отмена набора. При ошибочных действиях на пульте управления
Дежурный по станции может привести схемы наборной группы в ис-
ходное состояние нажатием кнопки отмены набора ОН (рис. 9.13).
Реле ОН, выключаясь, отключает полюса питания ПН, ПГ, МГ и
199
Рис 9 13 Схема индикации, реле отмены набора и маршрута
фронтовые шины направления Н, Ч, НМ, ЧМ. Это приводит к вы-
ключению всех реле маршрутного набора.
Реле ОН совместно с реле ИЗ препятствует накоплению задания
маршрутов через занятую или замкнутую в других маршрутах сек-
цию. Этим исключается опасный отказ — перевод стрелок под дви-
жущимся поездом при потере шунта на рельсовой цепи. Схема реле
ИЗ содержит параллельные цепи, образованные контактами управ-
ляющих стрелочных реле ПУ и МУ, стрелочного путевого реле СП,
замыкающего реле 3 и контрольно-секционного реле КС При на-
коплении маршрута через замкнутую секцию цепь реле ИЗ отклю-
чается контактами реле КС с вступлением поезда на ранее установ-
ленный маршрут. При задании маршрута через занятую секцию ре-
ле ИЗ выключается контактами управляющих стрелочных реле.
Контакты реле КС необходимы в нормальной работе, так как реле
ПУ и МУ выключаются после размыкания фронтовых контактов
реле 3.
В случае неисправности цепи реле ИЗ питание схем маршрутно-
го набора можно восстановить нажатием специальной пломбируе-
мой кнопки ВН (восстановление набора)
200
Особенности включения реле в блоках НМПП н HMIIATI. Эти
наборные блоки (рис. 9.14 и 915) используются для включения све-
тофоров с участка пути в горловине станции, например для свето-
форов Мб и М12 с участка пути 2/20П (см. рис. 9.1), а также для
светофоров в створе, например М8 и М10.
Основной особенностью включения реле этих блоков является
наличие одного на два блока автоматического кнопочного реле
АКН, находящегося в блоке НМПАП, которое при задании основ-
ных поездных и нескольких маневровых маршрутов двумя кнопка-
ми включает кнопочные реле в обоих блоках.
Рассмотрим работу реле АКН и КН при задании основного мар-
шрута отправления по светофору HI через участок пути 2/20П. В
этом случае в качестве начальной нажимается кнопка HIHK, а в ка-
честве конечной — кнопка ЧДНК (см. рис. 9.2). По второй цепи
межблочных соединений срабатывает реле АКН в блоке НМПАП
светофора Ml2, которое включает реле КН в этом блоке, а через вы-
вод 18, провод 2 и вывод 28 — реле КН в блоке НМПП светофора
Рис. 9 14 Схема блока НМПП светофора Мб
201
КН
АКН
ПУ, МУ
МИ
со
Рис. 9.15. Схема блока НМПАП светофора М12
Табло
Включе-
ние ОТ
Включе-
ние КС
Блокиров-
ка ОТ
Мб. Реле КН этих блоков включают от шины направления Н вспомо-
гательные промежуточные реле ВП, которые замыкают третью цепь
межблочных соединений на границах элементов (выводы 13).
Рассмотрим пример задания двух маневровых маршрутов: по
светофору М2 на участок пути 2/20П и по светофору М12 на путь
1П при нажатии кнопок М2К и HIK. В этом случае также включает-
ся реле АКН, которое включает кнопочные реле КН в обоих блоках.
Затем в блоке НМПП светофора Мб от шины ЧМ включается реле
ВКМ, а в блоке НМПАП светофора Ml2 — реле МП, что и приво-
дит к установке двух указанных маршрутов.
При установке маневровых маршрутов по светофорам М2 или HI
на участок пути 2/20П в качестве конечной может быть нажата лю-
бая кнопка светофора Мб или М12. Это достигается благодаря двум
связям между блоками, соединяющим выводы 18 и 28. Например,
202
если при задании маневрового маршрута по светофору HI на уча-
сток 2/20П в качестве конечной нажата кнопка М6К, то от шины
НМ фронтовой контакт реле К, вывод 18 блока НМПП, провод 3,
вывод 28, тыловой контакт реле К блока НМПАП включается реле
КН светофора Ml 2, а затем — реле ВКМ.
При задании вариантных поездных маршрутов через участок пу-
ти в качестве вариантной также может быть нажата кнопка любого
маневрового светофора с этого участка. Схема включения блоков
НМПП и НМПАП для светофоров в створе (например, М8 и М10,
см. рис. 9.1) аналогична.
Вспомогательное управление. В случае неисправности маршрут-
ного набора (чаще — схемы соответствия) дежурный по станции
имеет возможность установить маршрут, использовав режим вспо-
могательного управления Для этого ходовые и охранные стрелки
по трассе маршрута переводят раздельно с помощью индивидуаль-
ных коммутаторов, а затем нажимают кнопку ВУ и, не отпуская ее,
кнопки начала и конца маршрута.
При нажатии кнопки ВУ (см. рис. 9.5) притягивает якорь реле
ВУ и с замедлением — его повторитель ВУ1. Замедление на сраба-
тывание реле ВУ1 достигается благодаря встречному включению
обмоток и заряду конденсатора в цепи обмотки 2—4 этого реле. На
промежуток времени от размыкания тылового контакта реле ВУ до
замыкания фронтового контакта ВУ1 лишается питания реле отме-
ны набора ОН (см. рис. 9.13), что обеспечивает выключение всех
реле маршрутного набора с последующим восстановлением пита-
ния.
При переключении контактов реле ВУ и ВУ1 на табло кратко-
временно загорается красная лампа. Разомкнувшимися тыловыми
контактами реле ВУ снимается питание полюса МИ (см. рис. 9.5),
чем исключается работа автоматических кнопочных и управляющих
стрелочных реле в режиме вспомогательного управления. Фронто-
выми контактами реле ВУ и ВУ1 к шинам направления Н и Ч под-
ключаются вспомогательные реле НВВ и ЧВВ.
Нажатие начальной кнопки вызывает срабатывание кнопочного
реле, реле направления и противоповторного реле. При задании
поездных маршрутов от соответствующей шины направления сра-
батывает реле НВВ или ЧВВ. При нажатии конечной кнопки в бло-
ке направления НН включается вспомогательное реле направления
ВОМ или ВПМ, что приводит к отключению реле КПН и полюса
питания ПК. Через фронтовые контакты реле ВУ1 и реле направле-
ния П, О, ОМ или ПМ к одной из шин вспомогательного управле-
ния ИН, ИЧ, ИНМ или ИЧМ подключается полюс питания М. Это
приводит к срабатыванию начального реле Н (см. рис. 9 6) через
контакт кнопочного реле начальной кнопки. В маневровых мар-
шрутах через контакт ВКМ в исполнительных блоках включается
203
конечное маневровое реле КМ. В результате происходит установка
маршрута.
При отпускании кнопки ВУ (см. рис. 9-5) выключается реле
ВУ, а затем с замедлением — реле ВУ1. Замедление на отпускание
якоря реле ВУ1 достигается из-за разряда конденсатора на обмот-
ку 1—3 этого реле. Как следствие, вновь кратковременно выклю-
чается реле ОН, приводя схемы маршрутного набора в исходное
состояние.
Работа маршрутного набора в режиме вспомогательного управ-
ления возможна лишь при исправном блоке направления, поэтому
в системе БМРЦ блок НН, как правило, резервируется. Для пере-
ключения блоков НН с основного режима на резервный и обратно
предусматриваются специальная кнопка и комплект переключаю-
щих реле.
9.4. Исполнительная группа БМРЦ
Схема алгоритма установки маршрута. В БМРЦ установка мар-
шрута (рис. 9.16) происходит после срабатывания схем маршрутно-
го набора (ФО 3) и перевода стрелок (ФО 4) по четырехкаскадному
принципу (см. п. 7.3). Условия безопасности движения множества
U2 (ЛО 5) контролируются цепью контрольно-секционных реле
(ФО 6), после чего выключаются маршрутные и замыкающие реле,
т. е. замыкается маршрут (ФО 7). Затем с проверкой выполнения ус-
ловий множества U3 (ЛО 9) включается сигнальное реле С (ФО 10) и
открывается светофор (ФО 11) Правильность сигнальных показа-
ний контролируется выполнением условий множества U4 (ЛО 12).
При невыполнении указанных требований задание маршрута и от-
крытие светофора невозможны (ФО 18) , а если условия безопасно-
сти нарушаются при открытом светофоре, то это приводит к его за-
крытию (ФО 17).
Блоки исполнительной группы БМРЦ соединяются между собой
восемью цепями по плану станции, образуя следующие схемы элек-
трической централизации: цепь 1 — контрольно-секционных реле
КС; 2 и 3 — поездных сигнальных реле С и маневровых сигнальных
реле МС; цепь МС используется также для включения маршрутных
реле; 4 и 5 — маршрутных реле 1М и 2М (цепь реле 2М применяет-
ся также для включения дополнительных сигнальных реле); 6 — ре-
ле разделки Р; 7 и 8 — цепи индикации состояния изолированных
участков.
Контрольно-секционные реле. Реле КС (рис. 9.17) устанавливают
на каждую изолированную секцию (блоки СП и УП), на каждый
светофор (блоки ВД, MI, МП, Mill), каждый приемо-отправочный
путь (блок П) и каждый участок удаления (статив увязки с перего-
ном). Контрольно-секционные реле предназначены для проверки
204
: Нажатие
кнопок
Рис. 9.16 Схема алгоритма уста-
новки маршрутов
условий безопасности движения, при выполнении которых имеется
возможность установить тот или иной маршрут. В задаваемом мар-
шруте реле КС включаются последовательно^ образуя цепь / (цепь
КС) межблочных соединений исполнительной группы ЬМгЦ.
205
Рис. 9.17. Схема контрольно-секционных реле
В цепи реле КС проверяют:
свободность ходовых стрелочных секций контактами стрелочно-
путевых реле СП в блоках СП;
свободность бесстрелочных секций (участков пути в горловине
станции) в поездных маршрутах контактами путевых реле П в бло-
ках УП; для возможности задания маневровых маршрутов на заня-
тый участок пути контакт реле П шунтируется контактом конечно-
го маневрового реле КМ',
наличие контроля крайнего (плюсовое и минусовое) положения
стрелки; правильное положение охранных стрелок, свободность не-
габаритных стрелочных секций, отсутствие местного управления на
данной стрелке контактами реле ВЗ в блоках С;
плюсовое или минусовое положение стрелки фронтовыми и ты-
ловыми контактами стрелочных контрольных реле ПК, МК в блоках
С совместно с фронтовыми контактами реле В3\
отсутствие размыкания маршрута тыловыми контактами реле
разделки Р в блоках СП и УП;
отсутствие заданных враждебных маршрутов в данной горловине
станции, в которой устанавливается маршрут, тыловыми контакта-
206
ми начальных Н, ОН реле и конечных маневровых реле КМ в сиг-
нальных блоках БД, MI, МП, Mill,
отсутствие заданных враждебных (лобовых) поездных и маневро-
вых маршрутов с противоположной горловины станции на данный
приемо-отправочный путь в маршрутах приема фронтовым контак-
том исключающего реле ЧИ(НИ) в блоках П; лобовые маневровые
маршруты на один и тот же приемо-отправочный путь не враждеб-
ны, их установка обеспечивается шунтированием контакта ЧИ
(НИ) контактами конечных маневровых реле НКМтл ЧКМ\
установку правильного направления движения в маршрутах от-
правления на перегон, оборудованный двусторонней автоблокиров-
кой, фронтовым контактом реле смены направления НСН (ЧСН).
При выполнении перечисленных условий безопасности движе-
ния реле КС включаются контактами противоповторных реле соот-
ветствующих наборных блоков после срабатывания начального реле
в схеме соответствия. После включения реле КС получают питание
по цепи самоблокировки в сигнальных блоках открываемого свето-
фора, а выключаются с вступлением подвижного состава на первую
секцию за светофором или при отмене маршрута контактом реле
разделки.
Маршрутные реле. Реле 1М и 2М (рис. 9.18) предназначены для
замыкания секций по трассе маршрута, а также для размыкания
Рис. 9.18 Схема маршрутных реле
207
при движении подвижного состава по маршруту в случае отмены
или искусственной разделки маршрута.
На каждую изолированную секцию предусматриваются два мар-
шрутных реле, которые устанавливаются в блоках СП и УП Реле
1М и 2М имеют раздельное включение обмоток. Нижние обмотки
используются в цепях самоблокировки, а верхние связаны с цепями
МС, 1М и 2М межблочных соединений.
При отсутствии заданных маршрутов секции разомкнуты, так
как реле Л/получают питание по цепям самоблокировки. Замыкаю-
щие реле 3, устанавливаемые в блоках СП и ВД также включены,
поскольку являются общими повторителями соответствующих мар-
шрутных реле. При задании маршрута реле М выключаются тыло-
выми контактами сработавших реле КС. Реле М выключают реле 3,
маршрут замыкается.
В БМРЦ используется секционное размыкание маршрута, т. е.
секции размыкаются поочередно по мере их освобождения хвостом
подвижного состава. Для зашиты от ложного размыкания каждая
секция (кроме первой за светофором) размыкается с проверкой
следующих условий: размыкания предыдущей (/-1)-й секции; заня-
тия подвижным составом данной i-й секции; освобождения данной
i-й секции и занятия следующей (/ + 1)-й секции (рис. 9.19). Пер-
вая секция размыкается с проверкой трех последних условий. Схе-
ма включения маршрутных реле симметрична. При движении под-
вижного состава слева направо два условия проверяются в цепи ре-
ле 1М, а последние два — в цепи реле 2М. При противоположном
направлении движения маршрутные реле работают в обратном по-
рядке.
Рассмотрим работу маршрутных реле на примере размыкания
маршрута приема по светофору Н на путь Ш. При вступлении по-
езда за светофор Н выключаются путевое реле секции НАП и все
контрольно-секционные реле. На светофоре Н разрешающее пока-
зание переключается на запрещающее. В блоке УП секции НАП
включается реле 1М через тыловой контакт реле КС, фронтовой
контакт повторителя начального реле ОН блока ВД и тыловые кон-
такты реле 1КМ, П1, Р, КС. Поезд освобождает секцию НАП, зани-
мая секцию 1СП. В этой ситуации в блоке НАП включается мар-
шрутное реле 2М через фронтовой контакт собственного путевого
реле П1 и далее по цепи 5 (цепь реле 2М) межблочных соединений
через тыловой контакт СП] блока 1СП. В блоке ВД включается за-
мыкающее реле 3. Одновременно в блоке 1СП включается реле 1М
по цепи: П, фронтовые контакты реле 1М и 2М, вывод 23 блока
НАП, вывод 14, тыловой контакт реле И, вывод 24 блока Ml, чет-
вертая цепь межблочных соединений (цепь 1М), вывод 14, тыловые
контакты реле 2М, СП1, Р, КС, обмотка реле 1М, тыловой контакт
Р, ММ блока 1СП.
208
Рис. 9.19 Схема
алгоритма размыкания маршрутов при движении поезда
209
После освобождения поездом секции 1СП включается маршрут-
ное реле 2М по цепи 5 межблочных соединений через тыловой кон-
такт СП1 секции 5СП Затем включается реле 3 секции 1СП, и эта
секция размыкается. В этой же поездной ситуации в блоке секции
5СП включается маршрутное реле /Л/, в цепи которого использует-
ся переход между выводами 23 блока С стрелки 1 и 14 блока 5СП.
Включение реле 2М в блоке 5СП и, следовательно, секция 5СП раз-
мыкается после освобождения поездом этой секции и прибытия его
на приемо-отправочный путь /77. Плюс источника питания РП по-
ступает в цепь 5 в этом случае из блока IH через тыловые контакты
ИКС и П1
При отмене маршрута, а также при искусственной разделке мар-
шрутные реле включаются контактами реле разделки Р, которые
срабатывают с соответствующей выдержкой времени.
Сигнальные реле. Схема реле С и МС предназначена для управ-
ления сигнальными показаниями поездных и маневровых светофо-
ров с проверкой условий безопасности движения поездов. Сигналь-
ные реле (рис. 9.20) устанавливаются для входных светофоров на
стативах свободного монтажа, для маршрутных и выходных свето-
форов — в блоках BI, ВП, Bill, для маневровых светофоров — в
блоках MI, МП, Mill.
Схема поездных сигнальных реле и основная цепь маневровых
сигнальных реле является общей и образует цепь 2 (цепь реле С)
межблочных соединений. Реле С и МС подключаются к общей це-
пи контактами начальных (Я, ОН) и конечных маневровых реле
(КМ). При этом к обмотке поездного сигнального реле подключа-
ется полюс питания М, а к обмотке маневрового — полюс П. Раз-
нополярное питание реле С и МС исключает срабатывание поезд-
ного сигнального реле по цепи маневрового при ложном срабаты-
вании реле КМ.
В основной цепи реле С проверяется:
включение контрольно-секционных реле, расположенных в бло-
ке открываемого светофора, а также в блоках СП и УП по трассе
маршрута;
фактическое замыкание секций маршрута тыловыми контактами
реле IM, 2М, 3 в блоках СП, УП и ВД,
отсутствие искусственной разделки секций тыловыми контакта-
ми реле РИ в блоках СП и УП;
в маршрутах приема фактическое исключение возможности за-
дания лобовых маршрутов на приемо-отправочный путь после уста-
новки данного маршрута тыловыми контактами реле НИ (ЧИ) бло-
ка П; свободность приемо-отправочного пути фронтовым контак-
том реле 77; отсутствие включения на входном светофоре пригласи-
тельного сигнала тыловым контактом реле НПС (ЧПС),
210
Рис. 9.20. Схема сигнальных реле
в маршрутах отправления отсутствие на перегоне поездов, отправ-
ляемых с ключом-жезлом, фронтовым контактом реле ЧВКЖ (НВКЖ),
фронтовым контактом реле ЧЖ (НЖ) свободность первого участка
удаления перегона, оборудованного кодовой автоблокировкой;
фактическое замыкание схемы смены направления двусторонней
автоблокировки тыловым контактом ЧИ (НИ).
Сигнальные реле включаются контактами противоповторных ре-
ле ОП, ПН, МП соответствующих наборных блоков после включе-
ния начальных реле Н, НМ, ОН, контрольно-секционных реле КС,
выключения маршрутных реле IM, 2М и исключающих реле НИ
(ЧИ). При соответствии разрешающих сигнальных показаний
светофора Инструкции по сигнализации на железных дорогах Рос-
сийской Федерации реле С и МС получают питание по цепи само-
блокировки через контакты указательных реле НРУ (ЧРУ) или ог-
невых реле О.
Поездные сигнальные реле выключаются при вступлении поез-
да на первую за светофором секцию разомкнувшимся контактом
реле КС.
В отличие от поездных маневровые сигнальные реле выключа-
ются при освобождении изолированного участка перед светофо-
ром или первой секции за светофором. Это необходимо при вы-
полнении маневровых передвижений вагонами вперед, чтобы ма-
шинист не видел запрещающего сигнального показания при всту-
плении состава за открытый светофор. Поэтому в маневровых
сигнальных блоках предусмотрено переключение сигнального ре-
ле с основной цепи (цепи С) на дополнительную цепь 3 (цепь
МС). Реле МС выключаются контактом реле извещения прибли-
жения ИП в блоках MI, МП, МП! или контактом маршрутного
реле М в блоках СП
Кроме реле НС (ЧС), сигнальными показаниями входного свето-
фора управляют реле включения зеленого огня НЗС (ЧЗС) и реле
включения проблесковой сигнализации НМГС (ЧМГС) Эти реле
подключаются контактом реле КС блока БД в цепь 5 (цепь реле
2М) межблочных соединений (см. рис. 9.18). Реле НЗС включается
при сквозном пропуске по главному пути через фронтовые контак-
ты реле НГМ. При безостановочном пропуске по боковому пути ре-
ле НГМ выключено, поэтому через фронтовой контакт сигнального
реле выходного светофора по цепи 5 включается реле НМГС
Сигнальными показаниями выходного светофора, кроме реле С,
управляет также линейное сигнальное реле ЛС, расположенное при
трехзначной сигнализации в блоке BI, светофора ЧГ Это реле под-
ключается в цепь 5 межблочных соединений контактом реле КС
блока БД и срабатывает через контакт 43, если на перегоне свобод-
ны два и более блок-участков.
212
9.5. Отмена и искусственное размыкание маршрутов
Отмена маршрутов в системе БМРЦ выполняется с выдержкой
времени, зависящей от вида замыкания маршрута. При предвари-
тельном замыкании поездного или маневрового маршрута выдерж-
ка времени составляет 6 с, что защищает устройства ЭЦ от прежде-
временного размыкания при потере шунта на участке приближе-
ния. Окончательно замкнутый поездной маршрут размыкается с
выдержкой времени 3 мин 15 с, а окончательно замкнутый манев-
ровый маршрут — с выдержкой времени 75 с.
Вид замыкания маршрута определяет состояние реле извещения
приближения ИП в сигнальных блоках исполнительной группы
(рис. 9-21). Если маршрут по данному светофору не задан, то соот-
ветствующее ему реле ИП находится под током по цепи самоблоки-
ровки через тыловой контакт сигнального реле независимо от со-
стояния участка приближения. При открытии светофора и свобод-
ном участке приближения реле ИП продолжает получать питание
по второй цепи самоблокировки через фронтовой контакт путевого
реле участка перед светофором (предварительное замыкание) и вы-
ключается при занятии этого участка (окончательное замыкание). В
маршрутах отправления при сквозном пропуске для удлинения уча-
стка приближения обмотка 1—3 реле ИП получает питание (вывод
122 блока ВД и 218 блока П) через контакт реле ЧКС, поэтому вы-
ключение реле ИП происходит при вступлении поезда за входной
светофор Ч.
При отмене неиспользованного маршрута на пульте управления
нажимают групповую кнопку отмены ОГ(см. рис. 9.13), а затем на-
чальную кнопку светофора, по которому установлен отменяемый
213
маршрут. При нажатии кнопки ОГ выключаются реле ОГ и ОН Ре-
ле О Г тыловым контактом подключает реле ОГ1 к проводу ВОГ и,
следовательно, к контактам всех кнопочных реле, проверяя их вы-
ключенное состояние. Если кнопочные реле находятся без тока, то
реле ОГ1 выключается, включая в провод ВОГ реле ВОГ. Одновре-
менно на табло через тыловые контакты реле ВОГ и ОГ1 загорается
мигающим красным светом лампа отмены маршрутов. Если после
нажатия кнопки ОГ отмена маршрута не требуется, то реле ОГ и
ОГ1 могут быть приведены в исходное (включенное) состояние че-
рез фронтовой контакт реле СОЕ повторным нажатием кнопки ОГ
На схеме алгоритма отмены маршрутов (рис. 9.22) включение ре-
жима отмены отображено оператором ФО 2.
Нажатие кнопки у светофора отменяемого маршрута вызывает пе-
реключение контактов кнопочного реле НКН или КН (см. рис. 9.6 и
9.8) в цепи самоблокировки сигнального реле с полюса М (И) на
полюс МГ (ПГ), напряжение с которого снято контактом реле ОН.
Это вызывает выключение сигнального реле и закрытие светофора
(ФО 3). Кроме того, кнопочное реле включает реле ВОГ, которое
замыкает цепь реле ВОП (см. рис. 9.13). На табло лампа отмены
маршрутов загорается непрерывным светом.
После замыкания тылового контакта сигнального реле в блоках
ВД, MI, МП или Mill исполнительной группы включается реле от-
мены ОТ (ФО 8). Реле ОТ предназначено для включения комплек-
тов выдержки времени и реле разделки Р при отмене маршрута (см.
рис. 9.21). В цепи реле отмены проверяются: фронтовыми контак-
тами Н и НМ правильность нажатия начальной кнопки маршрута,
подлежащего отмене; фронтовым контактом реле КС свободностъ
секций маршрута (поезд не проследовал за перекрытый светофор);
тыловыми контактами реле С и МС закрытое состояние светофора;
шинами МГОТ, ММВ, МПВ свободностъ соответствующих блоков
выдержки времени ОСБ (выдержка времени 6 с), МСБ (75 с), ПСБ
(3 мин 15 с) (см. рис. 9. 13) от отмены других маршрутов. После
включения реле ОТ самоблокируется; выключается реле после раз-
мыкания маршрута контактами КС, Н или НМ.
Далее, в зависимости от категории маршрута и вида его замыка-
ния, включается реле ГОТ при предварительном замыкании поезд-
ного или маневрового маршрута (см. рис. 9.13), реле ПВ1 при окон-
чательном замыкании поездного маршрута или МВ1 при оконча-
тельном замыкании маневрового маршрута. Реле ГОТ, ПВ1 или
МВ1 обеспечивают включение реле ОВ, ПВ или МВ через блоки
выдержки времени ОСБ, ПСБ или МСБ типа БМВШ (рис. 9.23).
Таким образом, в шинах ПОВ, ППВ или ПМВ (см. рис. 9.13) появ-
ляется полюс питания П с необходимой выдержкой времени в за-
висимости от состояния участка приближения перед открытым све-
тофором. От этих шин в исполнительных блоках СП и УП включа-
ются реле разделки Р, которые размыкают секции отменяемого
маршрута (ФО 15, см. рис 9 22).
214
Рис. 9.22. Схема алгоритма отмены поездных маршрутов
215
Рис. 9.23. Схема блока выдержки времени
При отмене маршрута реле Р соединяются между собой последо-
вательно, образуя цепь 6 (реле Р) межблочных соединений в преде-
лах отменяемого маршрута (рис. 9.24) В этой цепи контактами по-
вторителей путевых реле в блоках СП и УП проверяется свобод-
ность отменяемого маршрута от подвижного состава (ЛО 14, см.
рис. 9.22). Включение реле Р (см рис. 9 24) в начале маршрута про-
исходит через фронтовые контакты реле Н, НМ, ОТ и КС от шин
Рис. 9.24. Схема реле разделки
216
Рис. 9.25. Схема реле искусственного размыкания маршрутов
выдержки времени ПОВ, ППВ или ПМВ. Выбор необходимой ши-
ны выдержки времени определяется состоянием реле извещения
ИП. В конце поездных маршрутов полюс МОПВ подключается к
цепи Р через контакт реле ОКС блока П в маршрутах приема или
через контакт ЧОКС в маршрутах отправления. В конце маневро-
вых маршрутов полюс М подключается через фронтовой контакт
конечного маневрового реле КМ. При отмене маршрутов отправле-
ния последовательно с реле Р по обмотке 7—3 включается реле
ЧОРИ, что позволяет одновременно с маршрутом разомкнуть схему
смены направления двусторонней автоблокировки. Реле Р, срабо-
тав, отключают контрольно-секционные реле КС и включают мар-
шрутные реле М, которые включают замыкающие реле (ФО 76 и
ФО 77, см. рис. 9.22).
Режим искусственной разделки маршрутов используется для раз-
мыкания секций маршрута в случае неисправности рельсовых це-
пей или потери контроля положения стрелок. Для включения ре-
жима искусственной разделки маршрутов на пульте управления
предусматриваются индивидуальные для каждой секции кнопки ис-
кусственной разделки ИР и общая для всей станции групповая
кнопка ГИР (рис. 9.25).
Допустим, что вследствие возникшей неисправности не разомк-
нулся маршрут приема по светофору Ч на путь 7777 (см. рис. 9.1),
217
Рис. 9 26 Схема алгоритма искусственной разделки маршрута
218
т е после прохода поезда не сработали маршрутные реле секций
УЛ/7, 4—10СП и 14—16СП. При нажатии индивидуальных кнопок
ЧАИР, 4—10ИР, 14—16ИР (ЛО 2, рис. 9 26) в блоках УП и СП ука-
занных секций включаются реле искусственной разделки РИ (ФО 4),
в цепях которых полюсом МИВ проверяется свободность блока вы-
держки времени ИС Б (Л О 3) от искусственной разделки другого
маршрута Реле РИ, сработав, размыкают цепь питания реле ГРИ
(ФО 5) и подготавливают цепь включения реле Р в каждом блоке.
После нажатия кнопки ГИР (ФО 6) включается реле ГРИ1 (ФО 7),
которое занимает комплект искусственной разделки, отключая по-
люс питания МИВ, включает блок выдержки времени ИСБ (ФО 8),
подготавливает цепи включения реле Р, ГРИ и цепь самоблокиров-
ки реле ИВ. Через 3 мин 15 с (ЛО 9) на выходе блока ИСБ срабаты-
вает реле ИВ, которое включает реле Р (ФО 10) в блоке 14—16СП.
Это реле включает реле 1М и 2М данного блока, которые выключа-
ют реле РИ, в результате чего секция 14—16СП размыкается
(ФО 11), а к полюсу питания П через контакт реле ИВ подключает-
ся реле Р секции 4—10СП. Далее процесс повторяется (Л О 12, нет)
до тех пор, пока не будет разомкнута последняя секция (ЛО 12, да).
Затем включается реле ГРИ (ФО 14), которое выключает реле ГРИ1.
Схема возвращается в исходное состояние.
9.6. Увязка устройств БМРЦ с автоблокировкой
Схемы увязки устройств БМРЦ с двухпутной автоблокировкой
при одностороннем движении поездов в маршрутах приема должны
обеспечивать кодирование первого участка приближения в зависи-
мости от сигнальных показаний входного светофора; управление
сигнальными показаниями предвходного светофора; индикацию на
табло о приближении поездов к станции на основании контроля
свободности и занятости первого и второго участков приближения;
предварительное и окончательное замыкания маршрута приема.
Для маршрутов отправления в этих схемах следует предусматри-
вать: управление сигнальными показаниями выходных светофоров
в зависимости от свободности первого и второго участков удаления,
а также всего перегона от хозяйственных поездов; размыкание по-
следней секции маршрута, отправления с проверкой занятия перво-
го участка удаления; индикацию на табло об удалении поездов от
станции на основании контроля свободности и занятости первого и
второго участков удаления; кодирование секций и приемо-отпра-
вочных путей маршрутов отправления.
Кодирование первого участка приближения Н1П
(рис. 9.27) производится благодаря непрерывной работе трансмиттера
НКПТ и импульсной работе трансмитгерного реле 1ППТ Выбор ко-
да зависит от состояния следующих реле: НРУ — указательного реле
разрешающих сигнальных показаний светофора И\ НГМ — реле ус-
219
Рис. 9.27. Схема кодирования участков приближения и удаления
тановки маршрутов на главный путь, НЗС — реле включения зеле-
ного огня светофора Н (рис. 9.28); И КМ — контроля включения и
исправности аппаратуры мигающей сигнализации на входном све-
тофоре.
Если светофор Н закрыт (реле НРУ без тока) и лампа красного
огня исправна (реле НАО под током), то рельсовая цепь Н1П коди-
руется кодом КЖ (см рис. 9.27). В случае перегорания лампы крас-
ного огня кодирование прекращается и происходит перенос запре-
щающего сигнального показания на предвходной светофор 7. При
включении на входном светофоре пригласительного сигнала (реле
НПС и НКМ под током) в рельсовую цепь Н1П также посылается
код КЖ.
При открытии входного светофора (реле НРУ под током) на
приемо-отправочный путь с отклонением по стрелке (реле НГМ без
тока) в рельсовую цепь посылается код Ж. Такой же код посылает-
ся, если светофор Н открыт для приема на главный путь (реле НРУ
и НГМ под током), а следующий светофор закрыт (реле НЗС и
НКМ без тока). Код 3 в рельсовую цепь Н1П поступает, если свето-
220
Рис. 9.28. Схема включения блока ВД светофора Н
фор Н открыт для приема на главный путь (реле НРУ и НГМ под
током), а маршрутный светофор открыт без отклонения (реле НЗС
под током) или с отклонением (реле НЗС без тока и НКМ под то-
ком) по стрелкам.
Контакт путевого реле НП первой секции за входным светофо-
ром Н необходим для исключения поступления в рельсовую цепь
Н1П кодов Ж или 3 вместо кода КЖ при проследовании входного
светофора короткой подвижной единицей. Это связано с замедле-
нием на отпускание якоря сигнального реле НС (3 5 с) и, как
следствие, указательного реле НРУ (см. рис. 9.28).
Управление сигнальными показаниями пре д-
входного светофора 7 (рис. 9.29) осуществляется по двум
каналам: рельсовой цепи НШ и линейным проводам ЗС, ОЗС. На
релейном конце рельсовой цепи Н1П включено импульсное путе-
вое реле И. Коды, поступающие из рельсовой цепи Н1П, расшиф-
ровываются дешифратором Д, на выходе которого включены реле
Ж и 3. В провода ЗС и ОЗС включено реле ЗС комбинированного
типа. Это реле выключено, если входной светофор закрыт (реле
221
Рис. 9.29. Схема управления сигнальными показаниями предвходного светофора
НРУ без тока) или маршрут установлен на боковой путь (реле НРУ
под током, НГМ без тока) по крутой стрелке (огневое реле зеленой
полосы НЗПО выключено). Реле ЗС включается током прямой по-
лярности, если маршрут установлен на главный путь (реле НРУ и
НГМ под током), и обратной полярности, если маршрут установлен
на боковой путь по пологой стрелке (реле НРУ и НЗПО под током,
НГМ без тока).
Реле ЗС имеет повторитель ЗС1, который при прямой полярно-
сти подключается непосредственно к батарее питания, а при обрат-
ной — с проверкой исправности проблесковой аппаратуры (реле
КГМ под током). Проблесковая аппаратура представляет собой дат-
чики импульсов — трансмиттер КПТ и реле МГ. Если на светофоре
1 необходимо включить желтый или зеленый мигающий огонь, то
реле МГ подключается в импульсном режиме через контакты реле
Ж, 3 или ЗС к выводу Ж трансмиттера КПТ. В коротком интервале
кода уЛ'реле МГне. выключается, что обеспечивается шунтированием
обмотки 7—3 собственным контактом. Таким образом, реле МГрабо-
тает в импульсном режиме с частотой 40 импульсов/мин, при этом
фронтовой контакт замкнут примерно 1 с, а разомкнут — 0,5 с. Ис-
222
правность КПТ и МГ контролируется реле КМГ, которое включает-
ся по схеме конденсаторного дешифратора.
Если входной светофор Н закрыт или на нем включен пригласи-
тельный сигнал, то из рельсовой цепи Н1П поступает код КЖ. В
релейном шкафу светофора 1 включено реле Ж, а реле 3, ЗС и ЗС1
выключены. На светофоре 1 горит желтая лампа, исправность кото-
рой контролирует реле РО (АОШ-180/0,45). Это реле удерживает
якорь в притянутом положении благодаря токовой обмотке 21—82
сопротивлением 0,45 Ом. Реле О контролирует исправность нити
красной лампы в холодном состоянии. Оно включено через фрон-
товой контакт реле Ж по высокоомной обмотке 41—62 сопротивле-
нием 180 Ом. Реле РО и О передают данные об исправности ламп
по системе диспетчерского контроля.
При перегорании красной лампы на входном светофоре Н из
рельсовой цепи Н1П коды не поступают, поэтому реле Ж выключа-
ется. Через тыловой контакт реле Ж и токовую обмотку 21—82 реле
О на светофоре 1 загорается красная лампа. Аналогично красная
лампа загорается при занятом состоянии или неисправности рель-
совой цепи участка приближения Н1П.
Если на входном светофоре включаются два желтых огня (прием
на боковой путь по крутой стрелке), то из рельсовой цепи Н1П по-
ступает код Ж. На выходе дешифратора Д срабатывают реле Ж и 3,
а реле ЗС и ЗС1 остаются в выключенном состоянии. Через фрон-
товые контакты Ж и 3 включается в импульсном режиме реле МГ,
далее срабатывает реле КМГ, и на светофоре включается желтый
мигающий огонь. При открытии светофора для приема на главный
путь реле ЗС получает питание прямой полярности, включает реле
ЗС], которое отключает реле 3. На светофоре через тыловой кон-
такт реле КМ Гм фронтовые контакты реле Ж и ЗС1 включается зе-
леный огонь.
Если на входном светофоре включены два желтых огня и зеле-
ная полоса (прием на боковой путь по пологой стрелке), то схема
работает в следующем порядке: реле ЗС получает питание обратной
полярности; из рельсовой цепи Н1П поступает код Ж, поэтому
включаются реле Ж и 3; реле МГ начинает работать в импульсном
режиме; срабатывает реле КМГ, включается реле ЗСГ, отключается
реле 3\ на светофоре 1 через фронтовые контакты реле КМГ, Ж и
ЗС] включается зеленый мигающий огонь. Такой алгоритм обеспе-
чивает появление на светофоре менее разрешающего сигнального
показания при любых неисправностях в цепях перечисленных при-
боров.
Для контроля свободности и занятости участ-
ков приближения используются провода ИН, ОИН и ЗС,
ОЗС (см. рис. 9.29). В провода ИН, ОЯТ/включено реле извещения
приближения НИП комбинированного типа. Это реле включается
током прямой полярности, если свободны первый Н1П и второй
Н2П (см. рис. 9.27) участки приближения. Питание реле НИП по-
223
лучает из релейного шкафа светофора 1 через фронтовые контакты
реле ИП и Ж. Реле ИП получает питание из релейного шкафа све-
тофора 3 через фронтовые контакты собственного реле Ж, которое
включено на выходе дешифратора, расшифровывающего коды
рельсовой цепи Н2П. Если участок Н2П занят, то реле ИП в релей-
ном шкафу светофора 1 выключено, а реле НИП получает питание
обратной полярности через тыловые контакты реле ИП. Если занят
участок Н1П, то выключено реле Ж в релейном шкафу светофора 7
и, следовательно, выключено реле НИП.
Индикацию о свободности и занятости участков приближения
на табло поста ЭЦ включают медленнодействующие повторители
НИП — реле Н1ИП и Н2ИП. При отсутствии поездов на участках
Н1П и Н2П реле ШИП м Н2ИП находятся под током, причем реле
Н2ИП включено по обмотке 2—4. При вступлении поезда на уча-
сток Н2П реле НИП получает питание обратной полярности, а реле
Н2ИП выключается. Двигаясь далее, поезд одновременно занимает
оба участка приближения, поэтому выключается реле НИП, а затем
реле Н1ИП. Тыловыми контактами реле Н1ИП подготавливается
цепь включения реле Н2ИП по обмотке 1—3. После освобождения
поездом участка Н2П в релейном шкафу светофора 1 включается
реле ИП, подавая питание в провода ЗС и ОЗС. Это позволяет кон-
тролировать свободность и занятость второго участка приближения
при занятом первом.
Вид замыкания маршрута приема определяет состоя-
ние реле ИП, расположенное в исполнительном блоке ВД светофо-
ра Я (см. рис. 9.28). Если светофор Я открыт (реле НС под током) и
поезда нет на участке Н1П, то реле ИП включено через контакт ре-
ле Н1ИП, маршрут приема замкнут предварительно. Окончательное
замыкание наступает при вступлении поезда на участок Н1П и вы-
ключении реле Н1ИП. Для предотвращения преждевременного вы-
ключения реле ИП светофора Я при перемене полярности тока в
обмотке реле ШИП имеет замедление на отпускание якоря.
Контроль свободности и занятости участков
удаления достигается благодаря расшифровке кодов, поступаю-
щих из рельсовой цепи Ч1У. На релейном конце (см. рис. 9.27) в
рельсовую цепь 41У включено реле ЧОИ, которое работает в режи-
ме кода 3, если свободны три и более участков удаления, в режиме
кода Ж, если свободны два участка удаления, в режиме кода КЖ
при свободности только одного участка удаления.
Коды, принятые реле ЧОИ, поступают в дешифратор, состоя-
щий из блоков БС-ДА и БК-ДА. На выходе дешифратора включе-
ны реле ЧЖ и 43, которые получают питание при поступлении ко-
дов 3 и Ж. Если поступает код КЖ, что соответствует занятому со-
стоянию участка Ч2У и свободному состоянию участка Ч1У то
включается только реле ЧЖ. При занятом участке Ч1У или неис-
правной рельсовой цепи этого участка коды в дешифратор не по-
ступают, поэтому реле ЧЖ и 43 выключены.
224
Рис. 9.30. Схема включения блока ВД светофора НД
Таким образом, реле ЧЖ выполняет функции путевого реле пер-
вого участка удаления Ч1У, реле 43 — второго участка удаления
Ч2У Эти свойства реле ЧЖ и 43 используются для индикации на
табло свободности и занятости участков удаления и управления
сигнальными показаниями выходных светофоров. Коды, поступаю-
щие из рельсовой цепи Ч1У, используются также для кодирования
секций и приемо-отправочных путей маршрутов отправления.
Рассмотрим управление сигнальными показания-
ми выходных светофоров. Маршрут отправления на пере-
гон, оборудованный односторонней автоблокировкой, может быть
задан в том случае, если свободен хотя бы один, первый участок
удаления (41 У), и на перегоне отсутствуют хозяйственные поезда.
Хозяйственные поезда отправляются на перегон по специальному
ключу-жезлу, который дает право возвратиться на станцию отправ-
ления по неправильному пути.
Для коммутации цепей увязки маршрутов отправления с авто-
блокировкой служит контрольно-секционное реле 2УКС (рис. 9.30),
которое включается в первую цепь межблочных соединений испол-
нительной группы БМРЦ. При задании маршрутов отправления это
реле включается последовательно с реле КС секций и обесточивает
8 3.IK. 1527 2 25
исключающее реле 2УЧИ С проверкой выключения этого реле за-
мыкается цепь 2 межблочных соединений (цепь сигнального реле)
В цепи сигнального реле проверяется свободность первого участка
удаления (реле ЧЖ) и отсутствие поездов, отправленных на перегон
с ключом-жезлом (реле ЧВКЖ) В блоке выходного светофора
включается сигнальное реле С. Если второй участок удаления за-
нят, то реле 43 выключено, и на выходном светофоре загорается
один илй два желтых огня. Если второй участок удаления свободен,
то в схеме выходного светофора по цепи 5 межблочных соединений
включается реле ЛС или ЖМС (на рис. 9.30 не показаны) и на вы-
ходном светофоре включается зеленый огонь или два желтых, из
которых верхний мигающий.
В системе БМРЦ размыкание секций (любой, кроме первой за
светофором) происходит по мере движения поезда по трассе мар-
шрута с проверкой четырех условий: размыкания предыдущей сек-
ции, занятия поездом данной секции, ее освобождения и занятия
поездом последующей секции. Такой алгоритм обеспечивает защи-
ту от преждевременного размыкания маршрутов при наложении и
снятии шунта на какую-либо секцию. Этот же алгоритм размыка-
ния сохранен и для последней секции маршрутов отправления, для
которой четвертое условие заменено проверкой занятия первого
участка удаления Ч1У. Для этого в цепь 5 межблочных соединений
(цепь реле 2М) через тыловой контакт реле ЧЖ подается полюс пи-
тания РП.
Рассмотрим увязку БМРЦ с автоблокировкой при
двустороннем движении поездов по одному из
перегонных путей. Если выполняются работы по капитально-
му ремонту одного из путей двухпутного перегона, то его закрыва-
ют для движения поездов, а по другому пути организуют двусторон-
нее движение. Временное двустороннее движение поездов по от-
крытому пути выполняют с применением следующих средств сиг-
нализации: в правильном направлении — по сигналам автоблоки-
ровки и автоматической локомотивной сигнализации, в неправиль-
ном направлении — по сигналам автоматической локомотивной
сигнализации без установки проходных светофоров. При этом гра-
ницами блок-участков являются светофоры, установленные для
правильного направления движения
При движении поездов в правильном направлении кодирование
рельсовой цепи осуществляется с питающего конца, а при движе-
нии в неправильном направлении — с релейного. При установлен-
ном неправильном направлении рельсовые цепи превращаются в
импульсные с проверкой свободности только одного блок-участка
кодом КЖ. Проверку свободности блок-участка обеспечивает реле
Ж, подключенное к дешифратору, а реле 3 не работает.
Устройства автоблокировки и локомотивной сигнализации для
работы в четном и нечетном направлениях переключаются с ис-
пользованием двухпроводной схемы смены направления, для кото-
226
рой выделяется отдельная пара линейных проводов. Для исключе-
ния возможности смены направления при потере шунта устанавли-
ваются исключающие реле 1ПЧИ и 2УЧИ. Для включения этих реле
при отмене маршрута отправления, а также при искусственной раз-
делке дополнительно устанавливаются реле 1ПОРИ и 2УОРИ (см.
рис 9 28 и 9.30).
Прием поездов на станцию по правильному пути обеспечивается
по разрешающему показанию входного светофора Н, а по непра-
вильному пути — по специальному дополнительному светофору
НД. Светофор НД (карликовый, трехзначный) устанавливают в
створе с входным светофором Я и по условиям габарита справа или
слева от неправильного пути приема (см. рис. 9.27 и 9.30). Разре-
шающее показание светофора НД — два желтых огня, запрещаю-
щее — красный огонь. При одностороннем движении поездов све-
тофор НД выключен.
Отправление поездов со станции по правильному или непра-
вильному пути осуществляется по разрешающим показаниям вы-
ходных светофоров. При этом пользование ключом-жезлом исклю-
чается (см. рис 9.28 и 9.30). В случае настройки схем БМРЦ для
движения по одному из путей устанавливаются перемычки 1ПП и
2УП (см рис. 9.30), при этом включается реле Д1П или Д2У. Пере-
мычкой 1ПП-2УП (вывод 21 блока ВД) настраивается схема кон-
трольно-секционных реле. При двустороннем движении поездов по
пути ШИ (см. рис. 9.27) перемычка 1ПП (см. рис. 9.30) и контакт
реле НКСН исключают ошибочное задание маршрутов отправления
на путь ПУП
9.7. Управление стрелками в системе БМРЦ
В системе БМРЦ для управления стрелками применяется стрелоч-
ный электропривод постоянного или переменного тока. В двухпро-
водной схеме управления стрелочным электроприводом постоянного
тока аппаратура управления и контроля размещается в пусковом бло-
ке ПС-220 и исполнительном блоке С, например так, как в схеме
управления стрелочными электроприводами спаренных стрелок съез-
да 1/3, которые находятся в плюсовом положении (рис. 9.31).
При отсутствии перевода стрелок общее контрольное реле ОК
(КМ-3000) получает питание прямой полярности от диода VD, на-
ходящегося в путевой муфте ПМ, через контрольные контакты ав-
топереключателей обоих стрелочных электроприводов, поэтому в
блоках С стрелок 1 и 3 включены реле ПК и ВЗ (рис. 9.32).
При переводе стрелок в минусовое положение в блоке НСС
стрелок 1/3 включаются реле ЛГУ (см. рис. 9.31), в результате чего в
блоке ПС-220 по обмотке 4— 2 (сопротивление 220 Ом) срабатывает
нейтральное пусковое реле НПС (НМП-0,2/220) с проверкой усло-
вии безопасности движения: стрелочные секции 1-9СП и ЗСП сво-
8* 227
Рис. 9.31. Схема включения блока ПС-220 съезда 1/3
бодны от подвижного состава и не замкнуты в маршрутах. Размыка-
ние тыловых контактов реле НПС вызывает выключение реле ОК,
которое выключает реле ПК и ВЗ в блоках С (см. рис. 9.31 и 9.32).
После замыкания фронтовых контактов реле НПС получает пита-
ние током обратной полярности поляризованное пусковое реле
ППС (ПМП-150/150) по обмотке 1—3 Через контакты реле НПС,
ППС и обмотку 1—3 реле НПС в линейный провод Л1 поступает
питание от полюса РМ рабочей батареи напряжением 220 В, а в
провод Л2 — от полюса РП Поэтому реверсирующее реле Р
(ППРЗ-5000), получив питание током обратной полярности, под-
ключает к линейным проводам через рабочий контакт автопере-
ключателя электродвигатель МСП электропривода стрелки 1. В
процессе перевода стрелки реле НПС удерживает якорь в притяну-
том положении благодаря рабочему току в обмотке 3—1 После пе-
ревода стрелки 1 размыкаются рабочие контакты автопереключате-
ля и замыкаются контрольные, в результате чего к линейным про-
водам подключается электродвигатель МСП электропривода стрел-
228
КИ 3 По окончании перевода обеих стрелок реле ОК от диода VD
получает ток обратной полярности через контрольные контакты ав-
топереключателей. В блоках С включаются реле МК и ВЗ.
Перевод стрелок из минусового положения в плюсовое происхо-
дит аналогично с использованием контактов управляющих реле
ПУ1 и 77У2 блока НСС. Для индивидуального (раздельного) перево-
да стрелок применяют стрелочный коммутатор 1/ЗСК.
Схема реле ВЗ. В цепях включения реле ВЗ в блоках С стрелок 1
и 3 (см рис. 9.32) фронтовыми контактами реле ОК, ГТК, МК про-
веряется наличие контроля крайнего положения стрелок съезда, а
контактом реле МИ — отсутствие местного управления этими
стрелками. При установке маршрута по минусовому положению
съезда 1/3 необходимо, чтобы стрелка 13 занимала охранное (плю-
совое) положение во избежание выезда подвижного состава на
трассу задаваемого маршрута (например при маневровой работе).
Это контролируется фронтовым контактом реле 13ПК в цепи реле
ВЗ стрелки 3. Последовательно с контактом 13ПК включен контакт
5СП, что требуется для контроля свободности негабаритной стре-
лочной секции 5СП. Этот контакт шунтируется контактом 5/7МК,
так как передвижения по минусовым положениям съездов 1/3 и 5/7
отвечают требованиям габарита подвижного состава.
Местное управление стрелками. Такое управление предусматри-
вается на станциях с большим объемом поездной и маневровой ра-
боты (рис 9.33). Стрелки 1/3 и 15 передаются на местное управле-
Рис. 9 32. Схема включения реле ВЗ стрелок 1 и 3 по плану станции
229
Подъездные пути
за вода
Р1К I, стрелки 1/3,15
охранные стрелки
Вытяжка п}в®
ЛЮН§©
гл
— TUT
Л?"*®©
flHZ, стрел на 8
охранные стрелки
*/*
©я™ ат
-i-----------с
„ most
*н§^еоо
0О*®Н« 1П
Рис. 9.33. Схема местного управления стрелками при БМРЦ, построенная по плану
станции
ние с маневровой колонки МК1 для осуществления маневров с ис-
пользованием вытяжки ПТ, приемо-отправочного пути ЗП, погру-
зочно-выгрузочного пути 5 у грузового склада ГС, тупикового пути
13Т с грузовой платформы ГП и подъездного пути 75Г. В четной
горловине станции возможна передача стрелки 8 на местное управ-
ление с маневровой колонки МК2 с занятием путей ЗП, 5 и 12Т.
После телефонных переговоров с производителем маневров
ДСП на пульте управления нажимает кнопку разрешения маневров
1РМК. Срабатывает реле 1РМК, которое переводит стрелки 1/3 и
15, передаваемые на местное управление, а также охранные стрелки
5/7 и 9/11 в плюсовое положение. Затем включается реле 1РМ, в
цепи которого проверяется отсутствие маршрутов в районе, переда-
ваемом на местное управление (контакты реле 1-53, 3-153, 113), а
также отсутствие маршрутов на приемо-отправочный путь ЗП с
противоположной горловины станции (ЗЧИ). Реле 1РМ выключает
230
реле 1МИ. которое исключает установку маршрутов, враждебных
маневровым передвижениям, замыкает охранные стрелки, включает
лампу 1РМЛ в импульсном режиме и подключает напряжение к
первичной обмотке трансформатора Т2. На щитке маневровой ко-
лонки загорается красный огонь разрешения маневров. Руководи-
тель маневров переводит рукоятку восприятия РВ в положение,
разрешающее маневры. На щитке МК1 включается белая лампа, а
на посту ЭЦ — через трансформатор Т1 — реле 1РВ и лампа 1ВЛ.
Если стрелочные рукоятки на щитке МК1 находятся в исходном
положении, то управляющие реле 1/ЗСМУ и 15СМУ получают пи-
тание прямой полярности, что вызывает включение реле 1Д. Лампа
1РМЛ включается в непрерывном режиме, что указывает на окон-
чание передачи стрелок на местное управление.
При необходимости перевода стрелок руководитель маневров
поворачивает соответствующий коммутатор СК1/3 или СК15, чем из-
меняется направление постоянной составляющей выпрямленного то-
ка в цепи реле СМУ. Контакты нейтрального и поляризованного яко-
рей реле СМУ управляют работой реле блока ПС-220 (см. рис. 9.31).
Реле 1МУС (см. рис. 9.33) на всех маневровых светофорах района
местного управления включают разрешающее сигнальное показа-
ние. Реле 1ГВ служит для включения гудка Г на маневровой колон-
ке при необходимости вызова к телефону руководителя маневров.
Для возвращения стрелок 1/3 и 15 на центральное управление
они устанавливаются в плюсовое положение; ДСП вытягивает
кнопку 1РМК, в связи с чем выключаются реле 1РМ и 1МУС. Руко-
водитель маневров устанавливает рукоятку РВ в исходное положе-
ние, что приводит к выключению реле 1РВ и 1Д. С проверкой осво-
бождения секций 1-5СП, 3-15СП, ПСП, а также выключенного со-
стояния реле 1PM, 1РВ и 1Д срабатывает реле 1МИ. После этого
появляется возможность центрального управления стрелками и сиг-
налами маневрового района.
При неисправности рельсовых цепей или отсутствии контроля
положения стрелок ДСП имеет возможность включить реле 1МИ
нажатием специальной, нормально опломбированной кнопки
1МРК.
Районы участковых и крупных узловых станций, где выполняет-
ся маневровая работа по формированию и расформированию поез-
дов, оборудуются электрической централизацией маневровых рай-
онов (МЭЦ). В этом случае маневровой работой управляет руково-
дитель маневров, находящийся на посту МЭЦ, называемом манев-
ровой вышкой МВ2 (см. рис. 9.1). Маневровые светофоры при
МЭЦ не устанавливают, а стрелки переводят с пульта управления
поста МЭЦ. Для задания маршрутов отправления со всех путей ма-
неврового района устанавливают групповые выходные светофоры,
Дополненные маршрутными указателями. Маршрут отправления
может быть задан оператором поста МЭЦ после нажатия дежурным
по станции на пульте БМРЦ кнопок задания маршрута.
231
9.8. Ограждение составов на станционных путях
Устройства централизованного ограждения на станционных пу-
тях предназначены для исключения наезда на состав в период его
технического осмотра, ремонта или экипировки. Включение уст-
ройств ограждения предотвращает возможность задания маршрутов
на огражденные пути при маршрутизированных маневровых пере-
движениях. При наличии на станции местного или двойного управ-
ления стрелками ограждение путей выполняется переводом соот-
ветствующих стрелок в охранное положение и дальнейшим их за-
мыканием.
Ограждение включает дежурный по станции по запросу оператора
пункта технического осмотра вагонов ПТО. Допустим, что необходи-
мо включить ограждение состава на пути 577 (рис. 9.34). Оператор
ПТО на своем пульте управления нажимает кнопку 503 (рис. 9.35), в
результате чего на посту электрической централизации выключает-
ся реле 103 в блоке 0Г1. Через тыловой контакт реле 103 включа-
ется в импульсном режиме реле ОМГ, исправную работу которого
контролирует реле ОКМГ На пульте ДСП и пульте оператора ПТО
начинают мигать красные лампы 5СОГ и 577. На посту ЭЦ включа-
ются реле ОЗВ и кратковременно — звонок Зе, информируя ДСП о
запросе ограждения.
Дежурный по станции нажимает кнопку согласия ограждения
5СОГ, поэтому в блоке 0Г1 срабатывает реле 1СОГ по обмотке 5—
7. В цепи реле 1СОГ проверяется отсутствие передачи приемоот-
правочного пути 577 на местное управление (реле 21МИ и 32МИ
под током), а также отсутствие задания маршрутов с пути 5П и на
путь 577 (реле 213 и 323 под током). Если стрелки 21 и 32 ведут на
путь 777, то реле 213 и 323 могут быть выключены (см. рис. 9.34
и 9.35).
После срабатывания реле 1СОГ отключается реле ЮГ, поэтому
красные лампы 5СОГ и 577 загораются постоянным светом, что
свидетельствует о фактическом включении ограждения состава на
данном пути. Исключение задания маршрута с огражденного пути
и на этот путь выполняется в результате размыкания фронтовых
контактов реле ЮГ в цепи реле ВЗ блоков С стрелок 21 и 32, т. е.
стрелок, примыкающих к огражденному пути.
Если стрелки 21 или 32 переданы на местное управление, то для
включения ограждения на пути 5П необходимо участие оператора
маневрового поста (вышки), который также должен нажать кнопку
согласия ограждения, предварительно установив указанные стрелки в
охранное положение. В данном примере охранным положением для
стрелки 21 является ее минусовое положение, а для стрелки 32 —
плюсовое. В результате срабатывает реле 5НРП0 или 5ЧРП0, кото-
рое своими контактами шунтирует контакты реле 21 МИ или 32МИ,
232
Рис 9.34. Фрагмент плана станции
Рис. 9.35. Схема включения блока 0Г1
после чего возможно срабатывание реле 1СОГ и, следовательно,
включение ограждения пути
Отмену ограждения выполняет оператор ПТО без участия де-
журного по станции и оператора маневрового поста. Для этого он
233
вытягивает кнопку 503 на пульте ПТО, что приводит к срабатыва-
нию реле ЮЗ, которое выключает реле 1СОГ и включает реле ЮГ
Схема возвращается в исходное состояние.
Блок ограждения 0Г1 устанавливается на два ограждаемых пути
В рассматриваемом примере для другого пути, например 7П, ис-
пользуется второй комплект реле: 203, 2СОГ и 20Г
Глава 10
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ
С ИНДУСТРИАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ МОНТАЖА ЭЦ-И
10.1. Характеристика системы
Новая система релейной централизации ЭЦ-И характеризуется
более высоким уровнем обеспечения безопасности движения поез-
дов по сравнению со всеми предшествующими системами. Это дос-
тигнуто введением в систему ряда усовершенствований. Усовер-
шенствован алгоритм размыкания поездных маршрутов, предусмат-
ривающий автоматическое размыкание любой освободившейся сек-
ции маршрута при условии проследования поездом предшествую-
щей секции (или участка приближения) и по истечении 7 с после
занятия последующей. "Это дало возможность использовать режим
накопления маршрутов и применять данную систему на станциях с
любым числом централизованных стрелок, в том числе и на проме-
жуточных, работающих при диспетчерской централизации.
Если светофор не открывается, то при системе ЭЦ-И пропуск
поезда по правильно установленным и замкнутым стрелкам обеспе-
чивается установкой маршрута без открытия светофора. Полное за-
мыкание маршрутов по любому выходному светофору предусмотре-
но с момента вступления поезда на первую секцию маршрута прие-
ма соответствующего пути с противоположной горловины.
Эксплуатационные возможности системы расширены следую-
щими функциями, уборки подвижного состава со стрелочной сек-
ции по приготовленному маршруту; установки маршрута с откры-
тием светофора при западающей (с неисправной пружиной) мар-
шрутной кнопке, предупреждения работающих на стрелках монте-
ров пути о приближении поезда. Упразднение электролитических
конденсаторов, применение только нормально действующих реле и
двух способов отмены маршрутов повысили надежность работы
схем централизации. Особенностью системы является высокая сте-
пень унификации схем установки и размыкания маршрутов, коди-
рования, увязок с перегонными системами, переездами, устройст-
вами ограждения составов и местного управления, позволившая
234
создать более полную структуру системы ЭЦ. Благодаря этому дос-
тигнута высокая степень индустриализации строительства постовых
устройств ЭЦ, ускорены процессы их проектирования и монтажа.
Эти процессы могут идти параллельно, поскольку они независимы
от сроков, так как основную часть работ по изготовлению релейных
стативов предусмотрено выполнять в заводских условиях по маке-
там типовых блоков и приспособлений. В системе во всех схемах
применены малогабаритные реле нового поколения (РЭЛ), заклю-
чаемые не в закрытые, а в панельные блоки, в которых доступ к ре-
ле существенно облегчен. Применение в маршрутном наборе реле
кодового типа стало не экономичным.
Схемы установки и размыкания маршрутов, насчитывающие до
30 цепей и строящиеся по плану станции, в системе ЭЦ-И выпол-
няют следующие функции: установка маршрута с открытием и без
открытия светофора; отмена неполностью набранного, установлен-
ного маршрута или маршрута, установленного без открытия свето-
фора; повторное открытие светофора при замкнутом маршруте; на-
копление маршрутов; автоматическое посекционное размыкание
маршрутов; автоматическое размыкание всего маршрута (поездно-
го) после его использования, когда на участке приближения оста-
лась подвижная единица; искусственное размыкание секций, не ра-
зомкнувшихся после проезда по ним поезда; открытие пригласи-
тельного сигнала, в том числе с контролем положения стрелок и
отсутствия враждебных маршрутов; оповещение монтеров пути о
приближении поезда; кодирование секций маршрута.
Основные цепи, соединяемые в системе ЭЦ-И по плану стан-
ции, обеспечивают включение кнопочных реле КН, автоматических
кнопочных реле АКН, стрелочных управляющих реле ПУ, МУ, схе-
мы соответствия, вспомогательных промежуточных и конечных ма-
невровых реле ВП, ВКМ, контрольно-секционных реле КС, реле
МС подпитки сигнальных реле и извещения на переезд, замыкаю-
щих реле 3, кодово-включаюших реле КВ, реле разделки Р, извес-
тителей приближения ИП, пригласительных реле; реле белой поло-
сы задания маршрута или искусственной разделки, красной полосы
занятости участков, стрелочных кодово-включаюших реле СКВ,
реле МП оповещения монтеров пути, реле ЗС взаимозависимостей
показаний светофоров, схем увязки с автоблокировкой систе-
мы ЦАБ.
Напольные кабели от путевых элементов ЭЦ — светофоров,
стрелочных приводов и рельсовых цепей — подают на кроссовый
статив СК (рис. 10.1), где разделываются на выводах. Статив СК со-
единен внутрипостовыми кабелями с распределительным стативом
Р, который предназначен для концентрации и кроссирования жил
кабеля, распределения проводов питания, шин схемных обвязок по
типовым релейным блокам, а также для зашиты схем групповыми
предохранителями. Релейные блоки БР панельного типа устанавли-
вают на соединенных с распределительным стативом Р блочных
235
Рис. 10.1. Структурная схема ЭЦ-И
стойках БС. Блок БР выполнен в виде рамки с двухрядным распо-
ложением реле маршрутного набора и исполнительных схем: по
шесть реле в каждом ряду (всего 12).
Монтажные провода припаивают к контактам реле в блоке. На зад-
ней стенке блока имеется шесть разъемов (вилок) на 30 соединитель-
ных линий, каждый из которых служит для включения блока в систему
межблочных соединений с использованием кабельных соединителей.
Монтажную камеру блока закрывают и пломбируют. Кабельные со-
единители, имеющие типовую длину, изготавливают на заводе. Они
позволяют соединять между собой блоки одного ряда (полки) с рас-
пределительным стативом. Другие соединители с блоками других ста-
титов, пультом, табло изготавливают на месте строительства и прокла-
дывают по кабельростам. Статив релейный СР предназначен для уста-
новки реле нетиповых схем и реле других типов (НШ, ДСШ, НМШ).
Этот статив рассчитан на установку 15 рядов реле размером, кратным
размерам реле НМШ. Панели 1П—4П питающей установки осуществ-
ляют электроснабжение стоек, стативов, табло и пульта по жилам ка-
беля, разделываемого на распределительном стативе.
10.2. Маршрутный набор
Для установки маршрута предназначены нажимаемая первой
кнопка вида маршрута (77 — поездная, М — маневровая, 2Б —
включение на светофоре ух лунно-белых огней) и устанавливае-
236
мые по одной на каждый светофор кнопки начала и конца маршру-
та (рис 10.2). При задании основного маршрута нажимают кнопки
выбора вида маршрута, начальную и конечную, а при вариантном
маршруте после начальной нажимают маршрутные кнопки, опреде-
ляющие отклонение от основного маршрута. При задании поездно-
го или маневрового маршрута на путь конечными являются кнопки
светофора, за который поезд вступает на путь, при задании мар-
шрута отправления и маневрового до входного — кнопки входного
нив пив сив пов пмв ппв свв
Питающие
устройства
Рис 10 2. Принципиальная схема общего блока маршрутного набора
237
светофора, при задании маневрового маршрута в горловине —
кнопки попутного маневрового светофора
Отмена установленного маршрута осуществляется одновремен-
ным нажатием групповой кнопки отмены ОГ и начальной кнопки
маршрута. Отмену набора маршрута выполняют нажатием кнопки
нормализации НГ, выключающей все реле набора. Задание мар-
шрута без открытия светофора необходимо в том случае, когда име-
ется ложно занятая (или занятая) секция или нет контроля охран-
ной стрелки или негабаритного участка. Для этого маршрут уста-
навливают обычно, а затем дополнительно нажимают кнопки вспо-
могательного управления ВУ и одновременно начальную. Отмена
неиспользованного маршрута без открытия сигнала осуществляется
нажатием кнопки РИ (на рис. 10 2 не показана) ложно занятой сек-
ции, а затем одновременным нажатием кнопок ОГи начальной. Ес-
ли такой маршрут использован, то для приведения устройств в ис-
ходное состояние требуется задать его вновь, а затем отменить.
Работа маршрутного набора контролируется на табло При нажа-
тии кнопки вида маршрута в индикаторах (стрелки четного и не-
четного направлений движения) начинают мигать лампы. После
нажатия начальной кнопки лампы устанавливаемого направления
загораются ровным светом, а другого направления — гаснут. Одно-
временно начинает мигать зеленая лампа на оси пути у открывае-
мого светофора. Нажатие конечной кнопки маршрута приводит к
включению на табло зеленых ламп у всех светофоров по трассе, ко-
торые после установки маршрута гаснут.
По сравнению с системой БМРЦ, маршрутный набор имеет не-
которые специфические особенности. Он выполнен с использова-
нием реле I класса (РЭЛ), которые сгруппированы в блоки общего
назначения или заключены в блоки исполнительной группы. Пер-
вые содержат реле вида маршрутов, направления, счета числа нажа-
тий маршрутных кнопок, контроля западания кнопок вида маршру-
та, ограничения времени подачи питания в шины направления, на-
бора маршрута и вспомогательного управления. Во вторых блоках
находятся кнопочные, противоповторные, конечные, управляющие
стрелочные и угловые реле, схемы включения которых строятся по
плану станции и во многом аналогичны схемам БМРЦ.
В маршрутном наборе используются следующие реле (см рис 10.2).
П — реле вида маршрутов, поездное; срабатывает при нажатии
кнопки П для последующего включения реле направления Я или Ч\
1Б, 2Б — реле вида маршрутов, маневровые; срабатывают при
нажатии кнопки М (один белый) или 2Б (два белых) для включения
реле повторителя 1Б, а затем реле направления Н или Ч,
Н, Ч — реле нечетного и четного направлений; обеспечивают
подачу питания в шины направлений для последующего включения
вспомогательных конечных реле устанавливаемого направления;
1С — групповое реле-счетчик нажатий первой начальной мар-
шрутной кнопки; участвует во включении реле направления;
238
2С — реле-счетчик нажатий второй и последующих маршрутных
кнопок; участвует в образовании шин направления;
2СД — реле увеличения времени подачи питания в шины на-
правления;
2ОС, 20С1, 20СД, 20С1Д — реле ограничения времени подачи
питания в шины направления;
ру _ реле вспомогательного управления; обеспечивает подклю-
чение цепей набора, участвующих в установке маршрута без откры-
тия светофора;
ВУМ — реле вспомогательного управления, медленнодействую-
щее; сбрасывает реле маршрутного набора при переходе на этот ре-
жим управления;
ИГ — групповое реле нормализации, обесточивает реле мар-
шрутного набора при нажатии кнопки ИГ;
ОГ — групповое реле отмены маршрута и набора;
КН — кнопочное реле-повторитель маршрутной кнопки (рис. 10.3);
АКН — автоматическое кнопочное реле, обеспечивающее прину-
дительное включение реле маршрутных кнопок по трассе сложного
маршрута, не нажатых при его установке;
ОП, МП, ПВ — общее, маневровое противоповторное и поезд-
ное вспомогательные реле; обеспечивают замыкание цепей управ-
ления стрелками и сигналами со стороны начала маршрута;
В, ВКМ — вспомогательные конечные реле поездного и манев-
рового маршрутов; обеспечивают замыкание цепей управления
стрелками и сигналами со стороны конца маршрута;
ВП — вспомогательное промежуточное реле, обеспечивающее
замыкание цепи управляющих стрелочных реле в тех случаях, когда
маршрутная кнопка по трассе сложного маршрута не является ни
началом, ни концом этого маршрута;
УК — угловое кнопочное реле, контакт которого исключает об-
разование обходных цепей по минусовому положению съезда в схе-
мах автоматических кнопочных и стрелочно-управляющих реле;
позволяет осуществить настройку схем набора на установку основ-
ного маршрута;
ПУ, МУ — плюсовое и минусовое управляющие стрелочные
реле;
ВКЗ — вспомогательное контрольное реле, фиксирующее крат-
ковременные выключения питания рельсовых цепей и контрольных
Цепей стрелок (см. рис. 10.2).
В отличие от системы БМРЦ, кнопочные реле блокируются по
Цепям, построенным по плану станции, до срабатывания всех
Управляющих стрелочных реле маршрута. Положение охранных
стрелок и свободность негабаритных участков проверяются в схеме
соответствия. Схема блокировки реле В, ВКМ, ВП (см рис. 10.3)
строится по плану станции через контакты реле ПУ и МУ. В шинах
нги МГ (цепь сигнальных реле, см. рис. 10.2) питание выключает-
ся при нажатии кнопки ОГ или ВУ и начальной или групповой
239
Рис. 10.3. Принципиальные схемы перевода стрелок и открытия сигналов
кнопки пригласительного сигнала ГПС. В шине МГН питание от-
ключается при нажатии кнопки нормализации Н, а в шине МГК—
при нажатии кнопки конца маршрута ГКМ (групповая), что позво-
ляет закрыть светофор резервным способом одновременным нажа-
тием этой кнопки и конечной в маршруте. Кратковременная пода-
ча питания в шины направления исключает задание начала нового
маршрута с конца устанавливаемого при длительном удержании ко-
нечной кнопки. Индивидуальный перевод стрелки, в отличие от
БМРЦ, осуществляется нажатием кнопки вызова стрелки и группо-
вой кнопки плюсового или минусового перевода. Для вспомога-
тельного перевода стрелки при ложно занятой секции служит груп-
повая кнопка, которую нажимают одновременно с кнопкой вызова
стрелки. Затем групповую кнопку отпускают и нажимают кнопку
плюсового или минусового перевода.
Имеется возможность отключения стрелки от управления с
пульта, для чего одновременно нажимают кнопки вызова стрелки и
отключения, а на табло включается контрольная лампочка (мигает).
При установке маршрута реализуется следующий алгоритм. По-
сле нажатия кнопки выбора вида маршрута, например, поездного,
самоблокируются и срабатывают реле ограничения подачи питания в
шины направления (реле 2ОС, 2ОС1, 2ОСД, 2ОС1Д). Затем нажима-
ют начальную кнопку, включается реле 1С и появляется питание в
шине ВПП (см. рис. 10.2), что приводит к срабатыванию противо-
повторного реле ОП (см. рис. 10.3). Включается реле (на рис. 10.3 не
показано) КСМ в исполнительной группе. Через контакт повтори-
теля кнопки срабатывает кнопочное реле и подключает питание в
шину ВН или ВЧ (см. рис. 10.2). Включается реле Н или Ч, а после
отпускания начальной кнопки выключается реле 1С. При нажатии
конечной кнопки включается реле 2С, и подается напряжение в
шину направления до выключения реле 2ОС1. За это время сраба-
тывает реле В (см. рис. 10.3), замыкается цепь реле АКН, выключа-
ются реле ВП, затем ПУ, МУ После перевода стрелок по маршруту
образуется цепь соответствия, подключенная к начальному реле ис-
полнительной группы.
10.3. Установка и размыкание маршрутов
Особенности и достоинства схем установки и размыкания мар-
шрутов в системе ЭЦ-И заключаются в усиленном, по сравнению с
системой БМРЦ, замыкании маршрута. Для этого применен новый
алгоритм маршрутных и замыкающих реле, позволяющий надежно
защищать систему от преждевременного размыкания маршрутов
при кратковременном наложении или потере шунта. Под кратко-
временным наложением на рельсовую цепь шунта подразумевается
группа регулярных и случайных событий, могущих проимитировать
Движение поезда через одну ичи несколько секций маршрута. Это
241
Цепь реле КН
Рис. 10.4. Принципиальные схемы установки маршрутов
может произойти, например, при переключении фидеров, питаю-
щих пост ЭЦ переменным током, перемежающемся контактирова-
нии стыковых соединителей, замене предохранителей рельсовых
цепей во время движения поезда по маршруту, разрегулировке
рельсовой цепи и по другим причинам, связанным с кратковремен-
ным выключением или включением питания стрелочно-путевых
реле. Потеря шунта рельсовой цепью может произойти при движе-
нии легкой подвижной единицы по загрязненным стрелкам
Маршрутные реле в системе ЭЦ-И находятся в выключенном
состоянии и предназначены для контроля фактического прохожде-
ния поезда по маршруту с целью его размыкания. Они регистриру-
ют последовательное прохождение поезда по каждой рельсовой це-
пи маршрута, включая участок приближения. Размыкание любой
секции поставлено в зависимость от состояния предшествующей
(освобождение) и последующей (занятие) секций и происходит
спустя 7 с после фактического ее освобождения. При этих условиях
преждевременное размыкание секции невозможно.
Назначение реле и основных цепей схем установки и размыка-
ния маршрутов в системе ЭЦ-И аналогично ранее разработанной
системе ЭЦ для промежуточных станций (ЭЦ-12).
В цепи контрольно-секционных реле (рис. 10.4) проверяются
свободность всех секций маршрута (см. стр. 242 и 243), правиль-
ность положения ходовых стрелок, отсутствие враждебных маршру-
тов. Отсутствует контакт реле взреза, что позволяет устанавливать
маршруты без открытия светофора, не контролируя положение ох-
ранных стрелок и свободность негабаритных участков. Для возмож-
ности установки маршрута без открытия светофора через занятую
или лбжно занятую секцию контакты путевых реле этих секций в
цепи реле КС шунтируются контактами реле КМБИ. Если светофор
не закрывается при нажатии групповой кнопки отмены и началь-
ной кнопки, то его можно закрыть нажатием кнопок нейтрализа-
ции и конечной, для чего в цепь реле КС с конца при срабатывании
кнопочного реле подается питание от шины МГК. Для надежного
срабатывания начального реле при различных временных парамет-
рах контрольно-секционных и замыкающих реле осуществляется
задержка включения реле КС, поскольку цепь контрольно-секцион-
ных реле замыкается только после срабатывания нормально вы-
ключенного реле извещения приближения. В цепь включения сиг-
нальных реле введен контакт реле БИ для исключения открытия
светофора при задании маршрута через занятую или ложно занятую
секцию.
Питание поездных сигнальных реле во время смены фидеров
питания осуществляется от шин ПВЗ, МВЗ, в которые на время сме-
ны фидеров подается напряжение. Удержание якоря маневрового
сигнального реле в момент смены цепей его питания при вступлении
состава за светофор обеспечивается реле КСМ, которое размыкает
244
основную цепь питания маневрового сигнального реле только по-
сле замыкания дополнительной цепи питания.
Алгоритм работы маршрутных реле IM, 2М реализуется следую-
щим образом. При открытии светофора, например Н (рис. 10 5 на
стр. 246 и 247), и отсутствии поезда на участке приближения вклю-
чается реле ИП, которое после открытия светофора и появления
поезда выключается. Когда поезд выходит за светофор, выключает-
ся реле КС и срабатывает маршрутное реле 1М первой секции НА.
После освобождения участка приближения включается реле ИП, и
по цепи 2М срабатывает другое маршрутное реле 2М первой сек-
ции, а в блоке следующей рельсовой цепи — реле 1М. Через фрон-
товые контакты медленнодействующего на срабатывание повтори-
теля путевого реле МП первой секции (через 7 с) и реле 1М второй
секции по цепи 3 включается и самоблокируется замыкающее реле
3 первой секции. После этого по цепи 2М включается второе мар-
шрутное реле 2М второй секции. Спустя 7 с после ее освобождения
аналогично включается замыкающее реле второй секции. При ос-
вобождении последней секции в поездном маршруте и нахождении
поезда на пути автоматически включается реле отмены ОТ встреч-
ного маршрута (в данном случае по светофору 41) через точки 1 и
2. В результате в исходное положение возвращается замыкающее
реле последней секции, а ее маршрутное реле выключается. После
этого в блоке светофора 41 включается исключающее реле И, а ре-
ле ИП обесточивается.
Если участок приближения не освобождается (например, перед
входным светофором Н находятся два поезда либо на приемо-от-
правочном пути при отправлении поезда осталась хвостовая часть
поезда или маневровый локомотив), то алгоритм секционного раз-
мыкания маршрута меняется на маршрутный. При прохождении
поезда в блоках рельсовых цепей включаются не по два реле, а по
одному, первому по ходу поезда, маршрутному реле. После сраба-
тывания реле отмены встречного маршрута ОТ к цепи размыкания
маршрутов Р со стороны его конца подключается минус батареи М.
Поэтому по цепи реле Р включается второе маршрутное реле пер-
вой секции (через точку Р блока входного светофора), что приводит
к включению по цепи 3 замыкающего реле первой секции; низко-
омные реле Р при этом не срабатывают. Через фронтовой контакт
реле 3 первой секции включается второе маршрутное реле второй
секции и т. д. Таким образом, со стороны начала маршрута прохо-
дит волна" автоматического размыкания секций маршрута с кон-
тролем их свободности и приведения всех схем маршрутных замы-
каний в исходное положение. Замедление на включение реле МП
(МСП) всех секций горловины станции осуществляется по специ-
альной схеме, обеспечивающей автоматическую подачу питания в
групповую шину полюса П батареи спустя 7 с после Освобождения
очередной секции.
245
247
Рис. 10.5. Принципиальные схемы размыкания маршрутов
Алгоритм и построение схем отмены маршрута по сравнению с
системой БМРЦ значительных отличий не имеет, за исключением
того, что контакт реле МСП в цепи реле разделки Р шунтирован
последовательно включенными контактами реле БИ и вспомога-
тельного реле В, обеспечивающим отмену маршрутов без открытия
светофоров после нажатия кнопки РИ секций.
Для получения при угловых заездах импульса нужной длитель-
ности в цепях реле разделки реле отмены маршрута имеет дополни-
тельную цепь питания от шины МСП {на рис. 10.5 не показана).
При отмене маршрута длительность импульса в цепи реле раз-
делки определяется временем удержания якоря реле КСМ при ма-
невровых маршрутах или временем замедления реле ОТ при поезд-
ных маршрутах.
Искусственная разделка выполняется нажатием кнопок искусст-
венной разделки всех размыкаемых секций с последующим нажати-
ем групповой кнопки искусственной разделки. Для исключения пе-
рекрытия светофора при ошибочном нажатии кнопки РИ, входя-
щей в маршрут секции, в цепи включения реле РИ имеется тыло-
вой контакт реле КС.
В системе ЭЦ-И предусматривается открытие пригласительного
сигнала на перегон с двусторонним движением поездов с контро-
лем того, что станция установлена на отправление и установлен
маршрут отправления. Если маршрут отправления не устанавлива-
ется, то вместо него проверяется отсутствие в аппарате ключа-жез-
ла, что также исключает возможность смены направления движе-
ния на перегоне. В цепи пригласительного сигнала, построенной
по плану станции, проверяется установленное направление движе-
ния, замыкание стрелок в маршруте и отсутствие искусственного
размыкания секций. Для открытия пригласительного сигнала через
ложно занятую секцию нужно задать маршрут без открытия свето-
фора, а затем одновременно нажать групповую кнопку пригласи-
тельных сигналов и начальную кнопку маршрута. Срабатывает реле
пригласительного сигнала и включает лунно-белый мигающий
огонь на светофоре.
В цепи реле извещения приближения контролируется свобод-
ность всех, входящих в маршрут до данного светофора, секций по
цепи ИП, построенной по плану станции. Для выходных светофо-
ров такой контроль выполняет реле ПКС, контакт которого нахо-
дится в блоке выходного светофора противоположного конца пу-
ти. Если маневровый маршрут до светофора установлен, то реле
ИП контролирует свободностъ всех секций этого маршрута, а если
маршрут до светофора не установлен, то участок приближения к
этому светофору. После освобождения участка приближения дви-
жущимся составом реле извещения приближения срабатывает
вторично.
Кодово-включаюшее реле КВ срабатывает по цепи, построенной
по плану станции. В этой цепи проверяется установка данного мар-
248
шрута, открытое состояние светофора, отсутствие на светофоре
пригласительного сигнала и занятие участка приближения. После
проезда поезда за светофор кодово-включающее реле получает пи-
тание по цепи блокировки до вступления поезда на путь приема
или первый блок-участок удаления. Стрелочные кодово-включаю-
щие реле тоже срабатывают по цепи, построенной по плану стан-
ции при занятии предыдущей по ходу поезда секции. Затем они
блокируются по другой обмотке, при этом проверяется свободное
состояние всех последующих по ходу поезда секций.
Схема включения стрелочных кодово-включающих реле исклю-
чает влияние на его работу кратковременных потерь шунта на сты-
ках. Секционные трансмиттерные реле включаются через тыловой
контакт путевого реле своей секции и фронтовые контакты путевых
реле всех последующих секций.
Взаимоувязка показаний светофоров выполняется по цепям из-
вещения приближения ИП и зеленого сигнала. Двухнитевые свето-
форные лампы в ЭЦ-И предусматриваются для всех огней светофо-
ров по главным путям и путям безостановочного пропуска со ско-
ростью свыше 50 км/ч, а также для красных огней выходных свето-
форов с боковых путей.
Индикация работы исполнительных схем на табло в системе
ЭЦ-И аналогична такой же в системе БМРЦ. Особенностью явля-
ется то, что при установке маршрута через занятые или ложно заня-
тые секции красные лампочки этих секций начинают редко мигать.
Для указания свободности приемоотправочного пути на нем посто-
янно горят белым светом три световые ячейки. При неисправности
ламп на выходном светофоре начинает мигать белая лампочка его
повторителя.
Для оповещения работающих на стрелках монтеров пути о при-
ближении поезда используется специальная схема с цепью, постро-
енной по плану станции. Перед выходом работников на стрелки де-
журный по станции должен нажать на пульте кнопку разрешения
работы монтеров, чем отключается автоматическая очистка стре-
лок. Монтер пути перед началом работы на стрелке должен вста-
вить колодку у стрелки в специальный сигнализатор и убедиться в
наличии звуковых и оптических контрольных сигналов. В случае
прекращения контрольных сигналов или поступления сигналов
оповещения о приближении поезда монтер должен прекратить ра-
боту, убрать с пути инструмент и отойти в безопасное место.
Для лучшего восприятия акустического сигнала оповещения
шланговая очистка стрелок в момент поступления сигнала оповеще-
ния отключается. Сигнал оповещения дается не менее чем за 50 с до
подхода поезда, для чего светофоры открываются с выдержкой вре-
мени 50 с: маневровые всегда, а поездные при занятом участке при-
ближения. Если участок приближения свободен, то поездной свето-
фор открывается через 5 с.
249
Во время работы монтеров пути на стрелках отмена маршрута
даже при свободном участке приближения осуществляется с вы-
держкой времени 1 мин.
Большинство схемных узлов системы ЭЦ-И выполнено в виде
типовых блоков, которые соединяются между собой шланговыми
соединителями. Для построения схем установки и размыкания мар-
шрутов используются следующие основные блоки:
СП-И — стрелочно-путевого участка;
УП-И — участка пути в горловине станции;
С-И — одной из спаренных и одиночной стрелок;
СД-И — второй из спаренных стрелок;
ПС-И и ПСТ-И — пусковые стрелочные соответственно для
электродвигателей постоянного и переменного тока;
Ml-И — одиночного маневрового светофора в горловине стан-
ции;
М2-И — каждого маневрового светофора из стоящих в створе;
МЗ-И, МТ-И— маневрового светофора с участка пути и из тупика;
ВДП-И — поездного светофора с приемоотправочного пути;
ВД-И — поездного светофора в горловине станции и с неизоли-
рованного пути;
ВГ-И, ВБ-И — управления огнями выходного светофора с глав-
ного и бокового путей;
ВЧ-И — управления огнями выходного светофора при четырех-
значной сигнализации;
ДВД-И — дополнительный для поездного светофора в горловине
станции;
ОГ-И — ограждения составов;
МУП — местного управления пути;
МУС1-И, МУС2-И — местного управления противошерстной и
пошерстной стрелками;
МП-И — оповещения монтеров пути;
К-Н — контроля неисправности.
Глава 11
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ
11.1. Первые электронные системы
Работы по созданию электронных систем станционной автома-
тики и телемеханики начались в нашей стране и за рубежом в 60-х
годах. В это время в промышленной автоматике находят примене-
ние полупроводниковые и другие бесконтактные элементы (транзи-
250
сторы, тиристоры, магнитные усилители, ферритовые, феррит-
транзисторные элементы и др ), которые составили альтернативу
релейной технике.
Бесконтактный способ коммутации цепей, казалось, имел неос-
поримые преимущества: более высокую надежность вследствие ис-
ключения механических замыканий и размыканий; независимость
срока службы от числа переключений и отсутствие необходимости
профилактического обслуживания; отсутствие зависимости работы
элементов от положения в пространстве, что характерно для желез-
нодорожных реле; малые размеры, позволяющие отказаться от
строительства громоздких постов ЭЦ, высокое быстродействие, ре-
шающее проблему инерционности систем управления, работающих
в реальном масштабе времени.
Однако перед разработчиками бесконтактных систем возникла
серьезная проблема, которая, как оказалось впоследствии, решается
непросто. Это проблема безопасности. Надежность бесконтактной
техники не настолько велика, чтобы ее отказами можно было пре-
небречь в безопасных системах. В то же время методы построения
безопасных бесконтактных схем не очевидны Их надо было разра-
батывать и доказывать безопасность новых систем, что связано с
преодолением определенных психологических барьеров у разработ-
чиков и эксплуатационного персонала. По этой причине внедрение
бесконтактной техники в устройствах железнодорожной автоматики
и телемеханики происходит невысокими темпами.
Работы по созданию первых систем электронной централизации
проводились в трех направлениях: реализация ЭЦ в виде электрон-
ной блочной системы на безопасных элементах или элементах с
симметричными отказами; решение задач ЭЦ на универсальных
ЭВМ; построение ЭЦ в виде специализированной ЭВМ. Первона-
чально, дб широкого распространения микропроцессорной техни-
ки, основным было первое направление. При этом системы строи-
лись с использованием маршрутного, координатного (матричного)
и географического (по плану станции) принципов.
При маршрутном принципе построения для каждого маршрута
станции отдельно строятся схемы установки, замыкания и размы-
кания (рис. 11.1). Примером является система, запатентованная в
ФРГ в 1962 г. и построенная на бесконтактных логических элемен-
тах. Сохранены сигнальные, путевые, пусковые и контрольные
стрелочные реле.
Для выбора маршрута (рис. 11.2) строят матрицу на элементах
И, фиксирующих нажатие двух кнопок (блок ЕТ). Число выходных
шин LFA матрицы равно числу маршрутов Для каждого маршрута
строят индивидуальные схемы по проверке условий безопасности,
установке стрелок, открытия сигнала, замыкания и размыкания
секций в маршруте
Блокирующее устройство ТР исключает установку маршрута при
одновременном нажатии более чем двух кнопок. Возможность уста-
251
Рис. 11.1. Структурная
схема электронной цен-
трализации маршрутного
тина
новки маршрута проверяется на схемах И — GFZP и GFZ (по одной
схеме И на каждый маршрут). На эти схемы поступают сигналы по
следующим проводам: VFZP — из устройства для установки стрелок
в маршруте WFS о состоянии управляющих стрелочных триггеров;
LGFRH — из устройства отмены и искусственной разделки; FRFH —
об отсутствии отмены и искусственной разделки; VRHP — из уст-
Рис. 11.2. Структурная схема электронной централизации маршрутноь
типа
252
ройства замыкания маршрутов; ZWF — об отсутствии установлен-
ных враждебных маршрутов.
С выхода соответствующей данному маршруту схемы GFZ посту-
пают сигналы на перевод стрелок в блок WFS, на перевод охранных
стрелок в блок WSA, в управляющие устройства для маневровых RSA
и поездных HSA сигналов. Управляющее устройство WFS передает
задание на установку стрелок по проводам PW5 в устройство уста-
новки и замыкания стрелок EW В блоке EW для каждой стрелки ус-
танавливаются триггер, управляющий положением стрелки, и триг-
гер замыкания стрелки. После проверки соответствия фактического
положения стрелок заданному, замыкания стрелок и свободности
стрелочных участков, что осуществляется в схемах И GRWPm GZWP,
по проводам VZS посылается сигнал в блок ZWF на замыкание мар-
шрута. Этот блок содержит по одному триггеру на каждый маршрут.
Затем с проверкой состоявшегося замыкания маршрута и отсутствия
открытого состояния враждебных сигналов, осуществляемой схемами
совпадения GRSP и GZSP, происходит воздействие на исполнитель-
ные органы маневровых RSS или поездных HSS сигналов.
Ходовые и охранные стрелки размыкаются автоматически по ме-
ре занятия и освобождения поездом соответствующих стрелочных
участков. Устройство для сообщения о свободности участков мар-
шрута WFM содержит триггеры для каждого участка. Информация
о свободности поступает по проводам VWAS в управляющее уст-
ройство для размыкания стрелок WA, где реализуется алгоритм раз-
мыкания. Задание на размыкание из блока WA по проводам VWA
поступает в блок WFS, где возвращаются в исходное состояние
стрелочные триггеры. Отмена установленного маршрута до его за-
мыкания возможна с помощью управляющего устройства FR нажа-
тием кнопки отмены FRT. Искусственная разделка маршрута после
его замыкания осуществляется устройством FH при нажатии на
кнопку искусственной разделки FHT.
Схемы данной системы выполнены на элементах с симметрич-
ными отказами. Исключение опасных отказов достигается благода-
ря многократным проверкам одних и тех же логических условий и
соответствующим усложнением алгоритмов по установке, замыка-
нию и размыканию маршрутов.
Маршрутный принцип имеет следующие недостатки: большую
избыточность схем и аппаратурных затрат вследствие того, что одни
и те же логические условия проверяются в разных маршрутах с по-
мощью различной аппаратуры; индивидуальное для каждой стан-
нин проектирование схем; невозможность блочного исполнения
аппаратуры. Указанные недостатки исключили применение мар-
шрутного принципа построения схем для крупных станций. Досто-
инством этого принципа является независимость друг от друга схем
различных маршрутов. При этом отказ элементов в схеме одного
маршрута не влияет на установку других маршрутов.
253
Рис. 11.3. Координатная сетка-матрица
электронной централизации координат-
ного типа
При координатном принци-
пе построения ЭЦ для данной
станции строят координатную
сетку-матрицу (рис. 11.3). Вер-
тикали матрицы соответствуют
маршрутам
С каждой вертикалью связан
маршрутный блок М, который
воздействует на соответствующий
светофор. Горизонтали матрицы
делятся на три группы: соответст-
вующие каждому сигналу (или
начальной кнопке), с которыми
связаны начальные блоки Я; со-
ответствующие каждой конечной
кнопке, с которыми связаны ко-
нечные блоки К, соответствую-
щие каждой стрелке, с которыми
связаны стрелочные блоки С.
Горизонтали первой и второй
групп образуют вместе с верти-
калями матрицу выбора маршру-
тов, задача которой заключается
в выборе вертикали, соответст-
вующей задаваемому маршруту.
В узлах матрицы в зависимости от плана станции включаются внут-
ренние блоки (модули) двух типов. Модуль типа 1 включается на
пересечении вертикали М и горизонтали Н, если маршрут, соответ-
ствующий данной вертикали, устанавливается по сигналу, соответ-
ствующему данной горизонтали. Модуль типа 2 включается, если
при установке маршрута, соответствующего данной вертикали, на-
жимается конечная кнопка, соответствующая данной горизонтали.
При нажатии начальной и конечной кнопок и появлении сигналов
на соответствующих горизонталях выбирается та вертикаль, кото-
рая связана с обеими горизонталями в узлах матрицы (такая верти-
каль только одна). Таким образом, матрицу выбора маршрутов
можно рассматривать как своего рода прямоугольный дешифратор
маршрутов.
Горизонтали третьей группы вместе с вертикалями образуют
матрицу выбора стрелок, задача которой заключается в выборе
стрелок, входящих в данный маршрут и воздействии на них. В уз-
лах матрицы устанавливаются модули типа 3 на пересечении верти-
кали М и горизонтали С, если стрелка, соответствующая данной го-
ризонтали, входит в маршрут, соответствующий данной вертикали.
После того как в матрице выбора маршрутов выбрана определенная
вертикаль, через модули типа 3 осуществляется воздействие на все
стрелки, входящие в устанавливаемый маршрут.
254
Помимо модулей ука-
занных типов, в узлах мат-
рицы могут устанавливать-
ся в зависимости от кон-
кретных схемных реше-
ний и модули других ти-
пов, что связано с необхо-
димостью исключения вра-
ждебных маршрутов, увяз-
ки сигнальных показаний
и т. п.
Вертикали и горизонта-
ли матрицы представляют
собой определенное число
шин (проводников). Меж-
ду соседними блоками все-
гда существует определен-
ное число соединений,
что исключает необходи-
мость проектирования
монтажных схем и упро-
щает монтажные работы
при строительстве систе-
мы. Проектирование схем
заключается только в рас-
становке модулей в узлах
матрицы. При реконструк-
ции станции схемы легко
можно перестроить пере-
становкой внутренних мо-
дулей, учитывая их штеп-
сельное включение. При-
мером централизации ко-
ординатного типа являет-
ся система, запатентован-
ная в Англии в 1964 г.
Рассмотрим прямоуголь-
ную матрицу (рис. 11.4), со-
бранную для станции
(рис. 11.5). Матрица со-
ставлена для четырех мар-
шрутов: 1А — по сигналу
S1 за сигнал S2 (нажима-
ются кнопки BI и В 7);
Ш — по сигналу S1 за сиг-
нал S4 (нажимаются кноп-
ки В1 и 55); 2В — по сиг-
Рис. 11.4 Матрица выбора маршрутов элек-
тронной централизации координатного типа
ХЗ
вв
ВЗ Р1В PZB В4
XI
В7
Рис. 11.5. План станции
хг
85
255
налу S2 за сигнал S3 (нажимаются кнопки В2 и Вбу, ЗА — по сиг-
налу S3 за сигнал S2 (нажимаются кнопки ВЗ и В7).
Блоки (см. рис. 11.4) имеют следующие обозначения: Z — мар-
шрутные; 55 — начальные сигнальные; XS — конечные; N — выбо-
ра начала маршрута; X — выбора конца маршрута; С — встречного
движения; PS — исполнительные стрелочные; WAN и WBN — пере-
вода стрелок в плюсовое положение; ИТ? — перевода стрелок в ми-
нусовое положение; Т — объединения вертикалей матрицы выбора
маршрутов.
При нажатии начальной и конечной кнопок появляются сигна-
лы на горизонтальных шинах блоков 55 и XS. Эти сигналы перехо-
дят на вертикальные шины в блоках N и X и встречаются друг с
другом (по схеме совпадения) в соответствующем блоке Z, чем вы-
бирается маршрут (вертикаль). Сигнал из блока Z подается по дан-
ной вертикали в матрицу выбора стрелок и через блоки WAN, WBN
и ИТ? поступает в блоки PS для выбора стрелок. При этом стрелки
еще не переводятся. Сигнал квитирования о выборе стрелок посту-
пает в обратном направлении из блоков PS в блоки W, переходит в
них на вертикальные шины и доходит до блока С враждебного мар-
шрута. В блоке С сигнал переходит на горизонталь, доходит до бло-
ка 55 враждебного сигнала и исключает возможность его открытия.
Сигнал квитирования об исключении враждебных маршрутов
поступает в обратном направлении из блоков 55 в блок С, перехо-
дит на вертикаль и приходит в блок Z, подтверждая готовность
стрелок к переводу и исключение враждебных маршрутов. Из блока
Z формируется сигнал, который через блок N поступает по гори-
зонтали в блок 55 и подготавливает цепь открытия светофора. Кви-
тирующий сигнал об этом поступает в обратном направлении через
блок N в блок Z и включает там реверсивно-замыкающее реле. Че-
рез контакт этого реле посылается рабочий импульс по вертикали,
который приходит в блоки PS, осуществляя перевод стрелок. Затем
образуется обратная последовательная цепь распространения сиг-
нала, в которой проверяются условия безопасности: положение
стрелок, свободность участков, замыкание стрелок, исключение
враждебных маршрутов. Этот сигнал поступает по вертикали в блок
Z, где включается реле, открывающее светофор.
Недостаток координатного принципа — избыточность аппарату-
ры, так как сохраняется маршрутный принцип: число вертикалей
матрицы равно числу маршрутов.
Наиболее широко при построении релейно-контактных и элек-
тронных систем ЭЦ используется географический принцип (по
плану станции). В таких системах имеется несколько типовых бло-
ков (минимально три — сигнальный, путевой и стрелочный). Блоки
располагаются в схеме в зависимости от расположения соответст-
вующих объектов на плане станции. Между блоками существует
определенное число соединений. Проектирование системы заклю-
256
чается в расстановке блоков по плану станции и в составлении
монтажных схем.
Если сравнивать координатный принцип построения схем с гео-
графическим, можно провести аналогию с прямоугольным и пира-
мидальным дешифраторами. Координатный принцип реализует
идею прямоугольного, а географический — идею пирамидального
дешифратора. Как известно, при построении пирамидального де-
шифратора требуется меньше аппаратуры.
При построении схем по плану станции затрачивается минимум ап-
паратуры: одно логическое условие во всех маршрутах проверяет один
элемент (например, контакт). Избыточность схем заключается только
в том, что на станции существует большое число враждебных маршру-
тов, которые не могут быть установлены одновременно и, следователь-
но, одновременно используется небольшая часть аппаратуры.
Первой отечественной бесконтактной системой станционной ав-
томатики является система бесконтактного маршрутного набора
(БМН), разработанная в Петербургском институте инженеров же-
лезнодорожного транспорта [25]. Система БМН была внедрена на
станциях Резекне (1968 г.) и Обухово (1969 г.). Она предназначалась
для работы совместно с релейной исполнительной группой ЭЦ
Для ее построения использовались транзисторные элементы ИЛИ-
НЕ (рис. 11.6, а), применяемые при реализации логических зависи-
мостей, и усилитель (рис. 11.6, 6) для включения реле исполнитель-
ной группы. В качестве элемента памяти использовался статиче-
ский триггер на двух элементах ИЛИ-HE (рис. 11.6, в).
Алгоритм работы системы БМН полностью совпадал с алгорит-
мом работы релейного маршрутного набора БМРЦ и требовал ана-
ч
Зак. I5J7
257
логичных манипуляций на пульте управления. Система имела сле-
дующие блоки: НБО — общий, содержащий элементы включения
питания, схемы направления и узла отмены маршрутов; НСО —
управления одиночной стрелкой; НСС — управления спаренной
стрелкой; НПМ — управления поездным или совмещенным свето-
фором; HMI — управления одиночным маневровым светофором на
границе изолированных стрелочных секций (используется и для ва-
риантной кнопки); НМП — управления маневровым светофором из
тупика или одним из двух светофоров на границе секций.
Основной особенностью системы БМН по сравнению с релей-
ным маршрутным набором является схема выбора трассы маршру-
тов, которая позволяет упростить решение задачи настройки на ос-
новные маршруты. Рассмотрим данную схему (рис. 11.7) для фраг-
мента путевого развития (рис. 11.8). Задачей схемы выбора трассы
маршрута является выбор стрелок, входящих в маршрут, и выдача
команд на их перевод в нужные положения. Схема собирается со-
единением между собой стрелочных и сигнальных блоков по плану
станции четырьмя цепями (выводы 1—4). Общая схема состоит из
двух схем, построенных по плану станции. Одна схема является ос-
Рис. 11.8. Фрагмент
станции
258
новной (управляющая — выводы / и 2), другая — вспомогательной
(управляемая — выводы 3 и 4).
Назначение обшей схемы заключается в выборе одного из воз-
можных путей, по которым можно проехать из одной точки станции
в другую. Существование нескольких таких путей, т. е. вариантных
маршрутов, определяется наличием в плане станции параллельных
съездов (например, съезды 1/3 и 5/7 на рис. 11.8). Поэтому задача
выбора трассы маршрута сводится к задаче выбора одного из парал-
лельных съездов. Настройка схемы осуществляется снятием нормаль-
но установленной перемычки в блоке НСС выбранного съезда
(внешняя перемычка между выводами 1—5 и 1—6, см. рис. 11.7).
Каждая из двух схем соответствует одному из направлений дви-
жения. Со схемой нечетного (четного) направления связаны узлы
кнопок, являющихся начальными для маршрутов нечетного (четно-
го) направления и конечными для маршрутов четного (нечетного)
направления. За основную схему на рис. 11.7 выбрана схема нечет-
ного направления.
Зависимость вспомогательной схемы от основной заключается в
следующем. При нажатии начальной кнопки, связанной с основ-
ной схемой, в последнюю посылается сигнал 1. Этот сигнал рас-
пространяется по всем возможным направлениям движения. Рас-
пространение сигнала выражается в изменении на противополож-
ные состояния всех элементов, которые включены последовательно
в схему по плану станции. При этом на соответствующих выводах
стрелочных и сигнальных блоков появляется сигнал 1. Основная
схема воздействует на вспомогательную таким образом, что при на-
жатии конечной кнопки, связанной со вспомогательной схемой,
сигнал 1 распространяется лишь по той ее части, которая соответ-
ствует устанавливаемому маршруту.
Рассмотрим работу схемы (см. рис. 11.7 и 11.8) при задании мар-
шрута по сигналу Ml за сигнал М7. Основной маршрут должен
проходить по минусовому положению съезда 5/7, поэтому у блока
НСС съезда 5/7 отсутствуют монтажные перемычки 7—5 и 1—6.
При нажатии кнопки MIK в схему выбора трассы посылается сиг-
нал логической 1 (в блок 1/3 НСС на вывод 1—1). Элементы блока
НСС, входящие в основную схему, изменяют свои состояния: от-
крывается транзистор элемента 7 и закрываются транзисторы эле-
ментов 2 и 3. На выходах блока (выводы 2—1 и 2—2) появляются
сигналы логической 1. Эти сигналы передаются в следующие блоки
по плану станции: блок НСС стрелочного съезда 5/7 (вывод 1—1) и
блок HMI вариантной кнопки 3/7 (вывод 1—1). В блоке HMI от-
крывается транзистор элемента 1, закрывается транзистор элемента
2 (элементы основной схемы) и на выходе 2—1 появляется сигнал
логической 1, который передается в блок стрелочного съезда 5/7 на
вывод 1—2. Таким образом, в блок съезда 5— 7 сигналы логической
поступают на два входа 1— 1 и 1—2, что фиксирует наличие вари-
антного маршрута.
9*
259
В блоке 5/7 НСС выбирается вариант маршрута. В нем изменя-
ют свои состояния все элементы основной схемы: транзисторы эле-
ментов I и 4 открываются, а транзисторы элементов 2, 3 и 5 закры-
ваются. При нажатии конечной кнопки М7К сигнал логической 1
посылается во вспомогательную схему выбора трассы — на вывод
2—4 блока 5/7 НСС. Работа вспомогательной схемы этого блока за-
висит от состояния основной схемы и наличия настроечной пере-
мычки. В данном случае настроечная перемычка снята, поэтому в
блоке изменяют свои состояния только два элемента вспомогатель-
ной схемы: транзистор элемента 11 открывается, а транзистор эле-
мента 8 закрывается, поскольку на трех его входах имеется сигнал
логического 0 (на выходе элемента 11 — сигнал логического 0; на-
строечная перемычка снята; на выходе элемента 1 — сигнал логиче-
ского 0). Связь между выходом элемента 1 и входом элемента 8 опре-
деляет зависимость’ по которой сигнал логической 1 не распростра-
няется по вспомогательной схеме до тех пор, пока не сработает ос-
новная схема. Транзистор элемента 10 остается открытым, так как на
его вход поступает сигнал логической 1 с выхода элемента 9. Транзи-
стор элемента 9 закрыт, так как открыт транзистор элемента 7, и на-
строечная перемычка снята. С выхода элемента 8 сигнал логиче-
ской 1 поступает на вход минусового управляющего триггера МУТ
(команда на перевод стрелок съезда 5/7 к минусовое положение).
С выхода элемента 8 сигнал логической 1 подается также на вы-
вод 1—3 блока, откуда передается на вывод 2—3 блока 1/3 НСС.
В последнем изменяют свои состояния два элемента вспомога-
тельной схемы: транзистор элемента 7 открывается, транзистор эле-
мента 6 закрывается. С выхода последнего сигнал логической 1 по-
ступает на вход плюсового управляющего триггера ПУТ2 (команда
на перевод стрелок съезда 1/3 в плюсовое положение).
Описанная схема иллюстрирует основную отличительную осо-
бенность бесконтактных схем ЭЦ, построенных по плану станции,
по сравнению с контактными схемами — сигналы в них распро-
страняются в одном направлении. Поэтому для решения некоторой
функциональной задачи требуется строить две схемы по плану
станции. Однако применение бесконтактных элементов позволило
уменьшить размеры блоков ЭЦ, сократить расходы на содержание
аппаратуры, повысить надежность действия устройств. Указанные
установки БМН на двух станциях успешно эксплуатировались в те-
чение 15 лет.
Схемы БМН не были связаны с обеспечением безопасности дви-
жения. Первым опытом создания бесконтактной исполнительной
группы ЭЦ была система электронной централизации, разработан-
ная в Петербургском институте инженеров железнодорожного
транспорта [28] и прошедшая испытания на станции Новый Петер-
гоф Октябрьской железной дороги. Для построения системы были
использованы безопасные элементы на феррит-транзисторных мо-
дулях (ФТМ), работающие во временном парафазном коде (ВПК)
260
Рис. 11.9- Феррит-транзисторный мо-
дуль
Модуль ФТМ (рис. 11.9, а) состоит из ферритового кольца с
прямоугольной петлей гистерезиса (рис. 11.9, б), на котором распо-
лагаются обмотки записи /, считывания 2 и базовая и коллекторная
обмотки, связанные с транзистором. Для открытия транзистора и по-
лучения импульсного сигнала на выходе ФТМ необходимо сначала
пропустить импульс тока через обмотку записи и перемагнитить ма-
териал кольца в состояние +Вп а затем пропустить импульс тока че-
рез обмотку считывания и перевести кольцо в состояние — Вг При
этом в базовой обмотке индуцируется ЭД С отрицательной поляр-
ности, и транзистор открывается. «
Принцип ВПК состоит в том, что в схему подается четырехтакт-
ное импульсное питание (рис. II. 10): шины одиночных тактов обо-
значаются л 1—п4, а шины совмещенных тактов — л 1/3 и п2/4. Для
передачи значения переменной х выделяются два временных такта:
1 и 3(1/3) или 2 и 4 (2/4). Если х — 1, то импульсы тока передаются
в тактах 1 и 2 (информационные); если х = 0, то импульсы тока пе-
редаются в тактах 3 и 4 (сопутствующие) Такой способ кодирова-
ния обозначают 1/3 или 2/4.
Таким образом, импульсы тока передаются при обоих значениях
х, и сердечник ФТМ перемагничивается. Этим гарантирована не-
прерывная импульсная работа всех элементов схем. При поврежде-
ниях логические элементы не должны допускать появления на вы-
ходе ложных импульсов в информационных тактах. Появление же
этих импульсов в сопутствующих тактах не приводит к опасным
последствиям. Данное обстоятельство позволяет в значительной
степени снизить требования к конструкции ФТМ по сравнению с
однофазным кодированием, при котором не допускается появление
на выходе ложных импульсов. Кроме того, режим непрерывного
перемагничивания предотвращает накопление импульсных помех,
обеспечивает синхронизацию работы и облегчает настройку логиче-
ских схем.
261
a)
г.
яг
Рис. 11.11.
боты
Логические схемы электронной централизации построены на
элементах ИЛИ, И, НЕ и ПАМЯТЬ (рис. 11.11—11.14) (ФТМ ус-
ловно представлен окружностью). Стрелки, направленные к центру
окружности, обозначают входные обмотки, стрелки от центра —
выход модуля. Единица внутри окружности у входящей стрелки
обозначает обмотку записи, а нуль — обмотку считывания. Около
каждой стрелки цифрами обозначены информационный и сопутст-
вующий такты. Выходные импульсы образуются в тактах, соответ-
ствующих тактам импульсов считывания.
Схема (см. рис. 11.11, о) состоит из одного модуля, на обмотку
записи которого подается постоянное тактовое питание л 7. На две
обмотки считывания поступают переменные X! и х^ в тактах 2/4.
Это значит, что если х = 1, то импульс тока подается в такте 2, если
х = 0, — то в такте 4. В такте 1 периодически записывается сигнал,
т. е. материал кольца модуля перемагничивается в состояние +7?г
Если одна из переменных X! или х2 равна 1, то в такте 2 осуществ-
ляется считывание, и кольцо перемагничивается в состояние —Вг
При этом открывается транзистор модуля, и импульс тока на выхо-
де появляется в информационном такте 2 (у = 1). Если обе пере-
менные равны 0, то считывание осуществляется в такте 4, и в этом
такте (сопутствующем) появляется импульс тока на выходе (у = 0).
На рис. 11.11, б приведена временная диаграмма работы схемы
для четырех возможных значений переменных X! и х^. В рассмот-
ренной схеме ИЛИ исключена возможность появления ложных им-
пульсов в информационном такте при всех повреждениях. Так, об-
рыв обмотки 1 приводит к прекращению импульсной работы моду-
ля, а обрыв обмотки Х| или х^ превращает схему ИЛИ в схему ПО-
ВТОРЕНИЕ, что не опасно. Аналогично отсутствуют опасные отка-
зы в схемах других логических элементов. Исключение составляет
обрыв обмотки 4 в схеме И (см. рис. 11.12), которую необходимо
специально контролировать.
262
Рис. 11.12. Схема логического элемента И и временные диаграммы его работы
Рис. 11.13. Схема логическо-
го элемента НЕ
Рис. 11.15. Структурная схема
электронной централизации
263
Рассмотрим структурную схему блочной электронной централи-
зации (рис. 11.15). Функциональный блок 7 содержит схемы уста-
новки, замыкания и размыкания маршрутов. Схемы строят по пла-
ну станции и конструктивно оформляют в виде пяти блоков: обще-
го, поездного сигнала, маневрового сигнала, стрелочно-путевого и
стрелочного. В блок 2 формирования одиночных тактовых импуль-
сов входят задающий генератор и схема деления частоты, форми-
рующая четыре тактовых импульса. Блок 3 образует совмещенные
тактовые импульсы, блок 4 контролирует исправное состояние бло-
ков 2 и 3, а также исправность тактовой шины п 4.
11.2. Принципы построения микропроцессорных
централизаций
Основным недостатком разработок электронных централизаций
60-х годов XX века было использование для построения систем эле-
ментной базы, которая не являлась перспективной. Новая элемент-
ная база появилась в середине 70-х годов, когда началось серийное
производство микропроцессоров. Микропроцессор, который явля-
ется по существу ЭВМ на одной интегральной схеме и обладает
широкими возможностями по обработке информации, стал для ин-
женеров доступным и дешевым универсальным средством для по-
строения самых разнообразных систем автоматики. По этой причи-
не усилия разработчиков в нашей стране и за рубежом были на-
правлены на создание микропроцессорных централизаций (МПЦ).
Рассмотрим основные проблемы, которые возникают при этом, и
методы их решения.
Эти проблемы определяются особенностями технологического
процесса управления движением поездов на станциях. Его можно
определить как ответственный асинхронный параллельный про-
цесс. Передвижения поездных единиц на станции осуществляются
параллельно и независимо во времени (передвижения не синхрони-
зируются). Поэтому в МПЦ должна осуществляться одновременная
обработка информации о нескольких маршрутах с учетом безопас-
ности управления. Можно определить две основные крупные про-
блемы, которые надо решать: параллельные вычисления и безопас-
ность.
Реализация параллельных процессов в управляющих вычисли-
тельных системах обеспечивается последовательной, функциональ-
ной, конвейерной, матричной и мультипроцессорной обработкой
информации. При последовательной обработке система имеет один
процессор, в котором параллельные процессы обрабатываются фак-
тически последовательно во времени (по очереди). Это возможно,
если скорость вычислений существенно выше скорости изменения
данных самого технологического процесса (например, процесса
264
движения поезда). Тогда создается иллюзия параллельности вычис-
лений. При функциональной обработке система имеет несколько не-
зависимых устройств, которые одновременно выполняют различ-
ные функции. Конвейерная обработка предусматривает разбивку вы-
числительного процесса на несколько этапов, которые реализуются
параллельно-последовательно в различных процессорах (по прин-
ципу конвейера). При матричной обработке вычисления обеспечи-
вает матрица процессорных элементов с общей системой управле-
ния. Мультипроцессорная обработка осуществляется множеством
процессоров, имеющих общие шины и общую память для обмена
информацией между собой.
Рассмотрим основные структурные схемы микропроцессорных
систем, которые целесообразно использовать при построении
МПЦ. Однопроцессорную систему (рис. 11.16, а) используют при
последовательной обработке информации. При этом централиза-
цию обычно называют компьютерной. Ее применяют для крупных
станций с мощной ЭВМ или для малых станций, когда достаточно
одной микроЭВМ. В первом случае ЭВМ, помимо задач электриче-
ской централизации, может решать и другие задачи (обрабатывать
информацию, поступающую от систем считывания номеров ваго-
нов, хранить нормативно-справочную информацию и др.). Система
с радиальной структурой (рис. 11.16, б) реализует принцип функ-
циональной обработки. Каждая микроЭВМ служит для управления
каким-нибудь районом станции. Связь между районами ЭВМ осу-
ществляется через центральный управляющий процессор УП. В
Рис. 11.16. Структурные схемы микропроцессорных централи-
заций
265
системе с магистральной структурой (рис. 11.16, в) применяется
мультипроцессорная обработка информации. Элементы системы
(микропроцессоры МП, запоминающие устройства ЗУ, устройства
ввода-вывода УВВ) подсоединяются к общей магистрали (шина).
Управляющий процессор УП регламентирует работу всех эле-
ментов. В системе с сетевой структурой (рис. 11.16, г) районные
микроЭВМ обмениваются информацией с соседними микроЭВМ
по принципу конвейера. Сеть микроЭВМ отражает план станции, и
в этом случае реализуется описанный в предыдущем разделе геогра-
фический принцип, но на качественно новом уровне.
Рассмотренные структуры имеют свои достоинства и недостатки.
Их следует оценивать прежде всего по сложности программного
обеспечения (ПО), надежности и быстродействию. Наиболее про-
стым ПО обладают однопроцессорная и сетевая системы. В первом
случае нет необходимости решать проблему взаимодействия между
различными процессорами. Во втором случае эти взаимодействия
очень просты — передача информации в соседние микроЭВМ.
Наилучшими свойствами по надежности обладает сетевая структу-
ра. В ней отказ одной районной ЭВМ не исключает установку и
реализацию маршрутов в других районах станции. В радиальной и
магистральной структурах работа системы нарушается при отказах
управляющего процессора или повреждении магистрали. Наиболь-
шее быстродействие имеет сетевая структура, так как в ней реали-
зуется не только конвейерный, но и функциональный принцип об-
работки информации. В различных районах станции маршруты об-
рабатываются одновременно разными микроЭВМ. Наименьшее
быстродействие имеют однопроцессорная (все маршруты обрабаты-
ваются последовательно) и магистральная системы из-за ограни-
ченной пропускной способности магистрали.
Вторая основная проблема построения МПЦ — это обеспечение
безопасности. Концепция безопасности МПЦ, которая использует-
ся в большинстве случаев, состоит в следующем: одиночные дефек-
ты аппаратных и программных средств не должны приводить к опас-
ным отказам устройств и должны обнаруживаться при рабочих или
тестовых воздействиях не позднее, чем в системе возникает второй
дефект (рис. 11.17).
Безопасность достигается благодаря резервированию аппаратных
и программных средств, организации внутрипроцессорного и меж-
процессорного контроля и безопасному поведению при отказах.
Резервирование аппаратных средств состоит в применении мно-
гоканальных систем с жесткой или мягкой синхронизацией кана-
лов. Сравнение результатов обработки информации в п каналах
осуществляется с помощью безопасных схем сравнения. В много-
программных системах выполняется резервирование программного
обеспечения. Наилучшие результаты по безопасности в этом случае
дают принципы Эверсионного программирования, применяемые
на уровне алгоритмов и программ.
266
Рис. 11.17. Структурная схема классификации методов обеспечения безопасности
микропроцессорных систем
Задачу обнаружения отказов решают внутри- и межпроцессор-
ный контроль. Обнаруживать отказы требуется с максимально воз-
можной глубиной и как можно быстрее. Наиболее эффективно
внутрипроцессорный контроль осуществляется тестированием,сис-
темы в отведенные для этого промежутки времени или применени-
ем принципов самоконтроля (самопроверяемости) и сигнатурного
анализа. Межпроцессорный контроль состоит во взаимной провер-
ке работы процессоров на уровне системных шин, памяти и выхо-
дов (контроль с сильными связями). При контроле с умеренными
связями осуществляется проверка выходов. Применяется также ва-
риант, когда один процессор реализует вычисления, а другой их
проверяет (контроль со слабыми связями).
11.3. Безопасные структуры МПЦ
Существует большое разнообразие безопасных структур, кото-
рые реализуют отраженные на рис. 11.17 методы. Рассмотрим ре-
ально используемые восемь основных типов безопасных структур.
Одноканальная система с одной программой
(рис. 11.18) может быть применена при организации достаточно
полной проверки микроЭВМ с помощью самопроверяемых средств
внутреннего контроля ССВК и при наличии безопасных выходных
схем ВВС для включения управляемых объектов УО. При возник-
новении отказа ССВК формирует сигнал Y, с помощью которого
система может быть переведена в защитное состояние по входу 0
267
(например, отключено питание), и (или) выходы Z отключаются от
УО с помощью Б ВС. Безопасность данной структуры зависит от
эффективности способов самопроверки. Тестовые программы
должны повторяться достаточно часто. Прикладные программы не
должны иметь ошибок при загрузке. Целесообразно применение
самопроверяемого программного обеспечения [34].
Одноканальная система с дублированной про-
граммой (рис. 11.19) использует две различные и независимые
программы П1 и П2 для реализации одних и тех же функций. Ре-
зультаты выполнения программ Z\ и сравниваются внешней
безопасной схемой сравнения БСС. Уровень безопасности зависит
от степени различия двух программ и от интервала времени обра-
щения к данным. Целесообразно, чтобы программы были написа-
ны разными бригадами программистов и по разным алгоритмам
или версиям.
Дублированная система со слабыми связями
(рис. 11.20) состоит из двух микроЭВМ, в которых процессоры и
программы могут быть неодинаковыми. Процессор микроЭВМ!
реализует основные вычисления, а микроЭВМ2 их проверяет. Для
этого осуществляется обмен информацией по шине W. Синхрони-
зация каналов необязательна. Контроль работы микроЭВМ 1 осуще-
ствляется благодаря наличию тестовых программ параллельными
вычислениями и сравнением результатов. При обнаружении ошиб-
ки микроЭВМ2 формирует сигнал Y, и выходы микроЭВМ! отклю-
чаются от УО.
Дублированная система с умеренными связями
(рис. 11.21) включает в себя две одинаковые микроЭВМ с одинако-
выми программами. Работа обоих каналов синхронизирована. Ре-
зультаты обработки информации сравниваются на уровне выходов
Z] и Zj с помощью БСС. Это одна из наиболее распространенных
на практике безопасных структур. Минимальная кратность необна-
руживаемых отказов в ней равна двум — по одному отказу в каждой
микроЭВМ, которые одинаковым образом искажают выходные сиг-
налы Z| и Zi- Прикладные программы должны быть свободны от
Рис 11 18. Структурная схема однока-
нальной системы с одной программой
Рис. 11.19 Структурная схема однока
нальной системы с двумя програм
мами
268
Рис. 11.21. Структурная схема дубли-
рованной системы с умеренными свя-
зями
Рис.| 11.20. Структурная схема дубли-
рованной системы со слабыми связями
Рис. 11.22. Структурная схема дубли-
рованной системы с сильными свя-
зями
рис. 11.23. Структурная схема дублированной системы с тестирова-
нием
269
ошибок при загрузке. Одиночные отказы не опасны. Кратные неза-
висимые отказы могут не учитываться, если время обнаружения от-
каза достаточно мало.
В дублированной системе с сильными связями
(рис. 11.22) используют одинаковые программы в двух одинаковых
микроЭВМ, но в отличие от предыдущего случая контроль работы
двух каналов осуществляется не только на уровне выходов, но и|на
уровне шин и памяти. Работа каналов синхронизирована. В наибо-
лее эффективном случае осуществляется потактовая проверка сов-
падения сигналов W\ и на внутренних контрольных точках с
помощью БСС1. При возникновении ошибки сигнал Y воздейству-
ет на БСС2 и отключает УО, а также переводит оба канала в защит-
ное состояние по входам 0. Структура обладает высоким уровнем
безопасности. Проблему могут составить одинаковые программные
ошибки в каналах.
Дублированная система с тестированием и
сильными связями (рис. 11.23) содержит в дополнение к пре-
дыдущей структуре генератор тестов ГТ и мультиплексор МКС и
применяется, если множество входных воздействий X не обеспечи-
вает необходимую "глубину" проверки каналов обработки информа-
ции. В этом случае в процессе рабочего функционирования перио-
дически выделяются отрезки времени, в течение которых с помо-
щью мультиплексора сигналы X отключаются от входов системы, и
к последним подключается генератор тестов. Результаты тестирова-
ния обоих каналов сравниваются БСС1. При обнаружении ошибки
система переводится в защитное состояние. Данный принцип ис-
пользуется также тогда, когда система большую часть времени ра-
бочего функционирования находится в ждущем режиме (при этом
сигналы X длительное время не изменяются).
Самопроверяемая дублированная система
(рис. 11.24) состоит из двух каналов, построенных в виде самопро-
веряемых устройств [34, 36]. Сигналы контроля W\ и форми-
руемые ССВК1 и ССВК2, сравниваются ССВКЗ. Последняя выраба-
тывает сигнал ошибки У. Минимальная кратность необнаруживае-
мых отказов равна четырем — по два отказа в каждом канале, кото-
рые не обнаруживаются ССВК и одинаково искажают выходные
сигналы Z] и Z2. Самоконтроль каналов может быть аппаратным и
программным. Возможно использование независимых программ в
каждом процессоре.
Троированная мажоритарная система (рис. 11.25)
имеет три независимых канала обработки информации. Работа ка-
налов синхронизирована и сравнивается с помощью безопасного
мажоритарного элемента БМЭ. Данная структура, так же как и дуб-
лированная (см. рис. 11.21), используется наиболее часто. Безопас-
ность ее сравнима с безопасностью дублированной системы, но от-
казоустойчивость выше.
270
Рис. 11.25. Структурная схема троиро-
ванной мажоритарной системы
Рис. 11.24. Структурная схема само-
проверяемой дублированной системы
Рассмотренные структуры и принципы построения безопасных
систем часто используются и в сочетании, дополняя друг друга. Ба-
зовыми обычно являются дублированная (см. рис. 11.21) и троиро-
ванная (см. рис. 11.25) структуры.
Рассмотрим двухканальную структуру с сильными связями безо-
пасного микропроцессорного блока типа SIMIS [44], разработанно-
го фирмой SIEMENS (Германия) (рис. 11.26). Он содержит две
идентичные микроЭВМ с общим тактовым генератором ТГ, рабр-
тающие в условиях жесткой синхронизации, безопасное устройство
сравнения БСС и блок питания БП. Безопасность блока SIMIS ос-
нована на непрерывном контроле совпадения результатов обработ-
ки информации в шинах данных, адресной и управления обеих
микроЭВМ. Тестовые программы не обладают приоритетом и за-
пускаются в паузах между основными программами. В течение за-
данного времени обнаружения отказов они обеспечивают вывод в
БСС содержимого всех ячеек памяти и результатов реализации
функций микропроцессоров типа Intel 8080.
В блоке SIMIS применяют компаратор БСС (рис. 11.27). Каждая
пара сравниваемых битов Du и обеспечивает открытие усилите-
ля на транзисторах VTl—VTn, питаемого через диодный мост от
прямого и инверсного выходов D-тригтеров. Последние образуют
буферные регистры данных, в которые заносятся мгновенные со-
стояния шин данных или выходных сигналов, вырабатываемых
микроЭВМ. При несовпадении контролируемых битов усилитель
не формирует контрольный сигнал КС, который в этом случае не
Дает разрешение на формирование очередных тактовых импульсов
Т1 и Т2 генератора ТГ (см. рис. 11.26). Блок SIMIS при этом или
перезапускается с контрольной точки, или отключается.
Первые установки, построенные на базе блока SIMIS, начали
внедряться на железных дорогах Германии с 1980 г. В частности,
271
Рис. 11.27. Схема ком-
паратора блока S1M1S
Рис. 11.28. Структурная схема системы SMILE
272
Рис. 11.29. Структурная схема трехканальной системы SMILE
так построены системы МПЦ, эксплуатируемые на городской же-
лезной дороге Франкфурта-на-Майне (1986 г.) и на высокоскорост-
ной линии Мангейм—Штутгарт (1988 г.).
В Японии применяется двухканальная структура безопасной
микропроцессорной системы jiSMILE (рис. 11.28) [1].
Два процессора CPU, работающие по одинаковой программе,
синхронизируются задающим генератором. Данные, передаваемые
по внутренним шинам IB, сравниваются поразрядно в каждом цик-
ле с помощью быстродействующего безопасного компаратора FSC.
Нормально компаратор формирует на выходе импульсные сиг-
налы, которые через усилитель АМР и выпрямитель RF включают
реле постоянного тока R. При рассогласовании в работе процессо-
ров импульсный сигнал не выдается, реле R обесточивается и от-
ключает питание U с выходных схем FOC. Последние состоят из
безопасных схем И, которые сравнивают одноименные выходные
сигналы процессоров в шинах IB и образуют выходные сигналы
системы Z. Если выходные сигналы процессоров не совпадают или
возникает неисправность самой схемы FOC, последняя переключа-
ется в защитное состояние, отключая выходы Z. Входная схема INC
имеет избыточную структуру, и ее безопасность обеспечивается ме-
тодами программного диагностирования.
Трехканальная структура безопасной микропроцессорной систе-
мы SMILE (Япония) (рис. 11.29) строится по схеме тройного резер-
вирования с включением в информационные каналы трех микро-
процессоров CPU мажоритарных блоков MVR [43]. Синхронизатор
WDT с тройным резервированием обеспечивает синхронную работу
микропроцессоров. Информация, передаваемая по шинам при каж-
дом обращении к оперативному RAM и постоянному ROM запоми-
нающим устройствам или устройствам ввода INC и вывода FOC,
проверяется поразрядно с частотой /= 1 МГц в каждом машинном
Цикле. Несоответствие в работе микропроцессоров корректируется
273
Рис. 11.30. Структурная
схема компаратора систе-
мы SMILE
по мажоритарному принципу, но неустранение отказа может при-
вести к двойному повреждению. Для исключения последствий та-
ких повреждений сигналы на входах и выходах блоков MVR во всех
трех каналах сравниваются с помощью быстродействующего безо-
пасного компаратора FSC, воздействующего на блок управления
режимами работы МСС.
Компаратор FSC (рис. 11.30) содержит регистры PSR с парал-
лельным вводом данных из информационных шин А и В и последо-
вательным выводом, работа которых синхронизируется блоком
управления СВ. С помощью реверсивного сдвигового регистра BSR
компаратор может поразрядно сравнивать 16-разрядные слова в ка-
ждом машинном цикле. Такое сравнение проводится между кажды-
ми двумя парами микропроцессоров. Схема компаратора преду-
сматривает отключение неисправного выхода от регистра BSR и вы-
ключение электромагнитного реле постоянного тока R, когда не
совпадает информация в шинах А и В или отказывает компаратор.
Для сравнения каждого входа или выхода любых двух мажоритар-
ных блоков MVR (см. рис. 11.29) из трех необходимо установить
шесть комплектов FSC. Неисправный микропроцессор обнаружи-
вается с помощью логической схемы, после чего система переходит
от режима тройного резервирования к двухканальному
Первые системы SMILE были введены в эксплуатацию на же-
лезных дорогах Японии в 1985 г. На их основе построены системы
МПЦ, электронной блокировки поездов на перегоне, автоматиче-
ской локомотивной сигнализации непрерывного типа на высоко-
скоростной магистрали Синкасен, переездной сигнализации. К
1992 г. эти системы насчитывали примерно 650 безопасных микро-
ЭВМ. Ни одна из них не имела опасных отказов.
11.4. Устройства сопряжения с объектами
Серьезной проблемой при построении МПЦ является организа-
ция взаимодействия с исполнительными объектами. Схемные ре-
шения устройств сопряжения с объектами (УСО) не должны иметь
274
опасных отказов, т. е. с определенной вероятностью должны исклю-
чать ложное включение исполнительных объектов на выходе УСО
при отказе его элементов. Эта проблема во многом похожа на про-
блему построения безопасных логических элементов [33], поэтому в
таком случае используются аналогичные принципы и методы.
Во всех известных действующих системах МПЦ согласование
управляющего вычислительного комплекса с напольными объекта-
ми (стрелки, светофоры, рельсовые цепи и др.) выполняется через
релейные схемы сопряжения.
Преимуществами такого решения является то, что реле имеют
высокую устойчивость к электромагнитным помехам и перенапря-
жениям и служат элементами идеальной гальванической развязки.
Недостатки состоят в ограниченном ресурсе реле, потребности в
профилактическом обслуживании и специфичности производства
релейных приборов.
Другое решение реализации УСО — построение полностью бес-
контактных схем. В этом случае не требуется профилактическое об-
служивание, УСО более технологичны в изготовлении, не содержат
специализированных элементов. Однако проблема безопасности
при этом решается более сложными методами, что определяет вы-
сокую сложность бесконтактных УСО.
В релейных УСО для включения исполнительных реле ИР I класса
надежности используются трансформаторные, конденсаторные и оп-
тронные схемы.
В трансформаторной схеме (рис. 11.31, а) происходит двойное
преобразование входных импульсных сигналов, поступающих из
компьютера, — дифференцирование с использованием трансфор-
матора и интегрирование с использованием диода и конденсатора.
При импульсной работе заряжается конденсатор, и на его обклад-
ках устанавливается напряжение, необходимое для срабатывания
ИР (рис. 11.31, б). Повреждение любого элемента схемы приводит к
отсутствию напряжения на реле, или это напряжение становится
меньше напряжения отпускания. Недостатком схемы является на-
личие трансформатора как элемента нетехнологичного при изго-
товлении.
Для включения ИР поляризованного типа (например, реле ПЛ) ис-
пользуется конденсаторный дешифратор-выпрямитель (рис. 11.32, а).
Рис. 11.31. Трансформа-
торная схема включения
Реле и диаграммы ее ра-
боты
275
Во время паузы, когда транзистор VT1 закрыт, заряжается конден-
сатор С1 через диод VD1 (рис. 11.32, б). Во время импульса конден-
сатор С1 разряжается через открытый транзистор VT1, конденсатор’
С2 и рабочую обмотку реле ИР. Во время следующей паузы конден-
сатор С1 подзаряжается, а конденсатор С2 разряжается на обмотку
ИР. Повреждения всех деталей схемы приводят к выключению реле
ИР.
В дублированных системах реле ИР должно включаться с кон-
тролем совпадения (или инверсного совпадения) сигналов от двух
компьютеров (рис. 11.33) [6]. На входы х, х схемы поступают ин-
версные импульсные сигналы, которые управляют ключевыми схе-
мами на транзисторах VT1—VT3. Транзисторы VT1 и VT3 поочеред-
но подключают источники положительного и отрицательного на-
пряжения ко входу схемы выпрямителя с умножением напряжения,
собранной на диодах VD1—VD6 и конденсаторах С1—С6. Напряже-
ние источника питания (5 В) должно быть меньше напряжения от-
пускания якоря реле ИР. Поэтому реле притягивает якорь только
после многократного поступления импульсных инверсных сигналов
х и х, когда в результате процессов заряда конденсаторов и накоП-
Рис. 11.33. Схема включения реле с конденсатор-
ным умножителем напряжения
276
Рис. 11.34. Схема мажоритарного элемента
ления энергии схема выпрямителя с умножением формирует на-
пряжение, достаточное для срабатывания реле ИР. Если прекраща-
ется поступление импульсных сигналов на вход или происходит от-
каз любого элемента схемы, то на обмотку реле ИР подается напря-
жение, недостаточное для удержания якоря. ,
Принцип использования оптронных связей иллюстрирует схема
мажоритарного элемента (рис. 11.34), используемого для включе-
ния реле ИР в трехканальных системах. Поляризованное реле ИР
включается при синхронном поступлении последовательностей им-
пульсов хотя бы на два входа из трех. При этом во время импульсов
заряжаются конденсаторы С1—С3\ во время интервалов они разря-
жаются на светодиоды оптопар VO1 и VO2 через резисторы R1 и R2.
Напряжение, воздействующее на светодиоды, равно сумме напря-
жений на конденсаторе и источнике питания. В результате этого
переключаются фототранзисторы оптопар VO1 и VO2, и на входе
схемы выпрямителя с преобразованием полярности (конденсаторы
С4, С5 и диоды VD6, VD7) формируются импульсные сигналы по-
ложительной полярности. Конденсатор С5 накапливает энергию,
необходимую для включения реле ИР. Если импульсные сигналы
присутствуют только на одном входе из трех, то напряжения, дейст-
вующего на светодиоды, недостаточно для переключения оптронов,
и реле ИР не включается. Аналогичные процессы происходят при
повреждениях всех элементов схемы.
Контакты реле ИР, включаемых с помощью рассмотренных
УСО, используются для управления объектами ЭЦ так же, как в ре-
лейных централизациях. В ряде систем МПЦ для этих цепей при-
менены бесконтактные схемы
277
Рис. 11.35. Схема включения лампы светофора
В безопасной схеме включёния лампы светофора (рис. 11.35),
разработанной в Болгарии, цепь лампы Л коммутируется с помо-
щью тиристора VS, базовая цепь которого включена последователь-
но с фототранзистором оптрона О [16]. Светодиод оптрона включа-
ется через схему И от управляющих сигналов из параллельного пе-
риферийного адаптера ППА (основного или резервного). В регист-
ры адаптеров информация поступает из микропроцессоров МП (ос-
новного и резервного).
Схема допускает индивидуальную плавную регулировку режима
свечения лампы изменением режима отсечки при управлении тири-
стором с помощью специальных блоков Вит. Контрольная цепь
состоит из контрольного трансформатора КТ и порогового элемен-
та Т, формирующего при горении и целостности лампы сигнал, по-
ступающий на входы ППА.
Кроме безопасного управления объектами, в МПЦ должен обес-
печиваться безопасный ввод информации о состоянии объектов,
например о состоянии светофорной лампы.
В схеме связи МПЦ с рельсовыми цепями (рис. 11.36) выходные
регистры ВР. управляемые микропроцессорами МП, формируют
взаимноинверсные импульсные тактовые сигналы Т и 7. Послед-
ние через контакт путевого реле ПР воздействуют на оптроны 01 и
278
Рис. 11.36. Схема связи МПЦ с рельсовыми цепями
02, формирующие эхосигналы Т, Т, которые поступают во вход-
ные регистры ВхР. При занятой рельсовой цепи эхосигнал меняет
свою фазу на противоположную.
11.5. Современные системы микропроцессорных
централизаций
Активное внедрение МПЦ на железных дорогах мира длятся по-
следние 15 лет (табл. 11.1). Первая компьютерная централизация,
созданная фирмой Ericsson эксплуатируется с 1978 г. и постоянно
совершенствуется. Внедрено примерно 100 установок данной систе-
мы в разных странах. Система имеет трехуровневую иерархическую
структуру (рис. 11.37). На верхнем уровне имеются основная О и
резервная Р ЭВМ для управления вводом команд и данных и ото-
бражения данных [17]. Второй уровень содержит основной и ре-
зервный вычислительные комплексы ВК, выполняющие функции
Централизации. На нижнем уровне расположены концентраторы К,
которые через устройства передачи данных УПД и устройства со-
пряжения УСО связывают ВК и напольные объекты.
Для обеспечения безопасного и надежного функционирования
системы используются следующие приемы. Каждый ВК состоит из
Двух независимых вычислительных каналов, в которых информация
кодируется и обрабатывается по-разному. Промежуточные данные
и конечные результаты реализации алгоритмов сравниваются с по-
мощью аппаратных средств. Программы, используемые в каждом
279
Таблица 11.1
Страна Фирма, институт Станция внедре- ния МПЦ Год внедрен ия Обозначение системы Безопасная структура
Швеция “Ericsson” Гетеборг, 1978 1ZH-850 Дублирова-
Хольсберг ние аппаратуры
Дания DS1 Хернинг 1982 1ZSD-770 Дублирова- ние программ
СССР ЛИИЖТ Не внедря- 1976 — То же
лась
СССР ХИИТ То же 1980 — Мажоритар-
ная
Япония JNR Хигасикана- 1985 SMILE »
гава
Германия “Siemens” Франкфурт- на-Майне, Хоккенхайм 1986 1988 ^•SIMIS Дублирова- ние аппаратуры
SEL Магштадт Нет SELM1S Мажоритар-
данных ная
AEG Дибург То же LOG1S1RE Дублирова- ние аппаратур
Австрия “Alcatel” Нет данных ELECTRA Мажоритар-
ная
Велико- GEC Лимингтон, 1985 SSI
британия Спа
Франция “Alsthom” Сен-Клу, 1980 J- PAI Дублирова-
Лион 1983 ние аппаратур
Болгария ВНВТУ Бригадир 1990 — То же
из каналов, различны, их разрабатывали разные группы програм-
мистов. Процесс работы системы строится по циклическому прин-
ципу (время цикла 0,6 с). В течение каждого цикла вычислитель-
ный канал подвергается тестированию. При обнаружении ошибок
устройство переключения УП отключает неисправный ВК и вклю-
чает резервный. Аппаратура централизации размещается в шкафах.
Датская система централизации JZSD-770 разработана фирмой
DSI и внедрена во многих странах. Она имеет одноканальную
структуру с дублированием программ. В базовый вариант системы
могут входить следующие узлы (рис. 11.38): микроЭВМ рабочего
места ДСП (МЭРМ), монитор М, клавиатура Кд, центральный про-
цессор Ц (недублированная микроЭВМ), концентраторы К микро-
ЭВМ, относящиеся к определенному району станции (районные
микроЭВМ), размещаемые на центральном посту и в непосредст-
венной близости от напольных объектов.
Безопасность функционирования системы достигается последо-
вательной во времени реализацией алгоритмов централизации в од-
ном и то же процессоре, но с помощью двух различных программ, а
также сравнением полученных результатов. Между центральным
280
Рис. 11.37. Структурная схема системы
JZN-850
Рис. 11.38. Структурная схема системы
JZSD-770
процессором и концентраторами данные передаются по медным
шинам в виде телеграмм. При этом информация кодируется избы-
точными кодами. Время цикла работы системы 1 с. Непосредствен-
ное управление объектами выполняют релейные блоки.
Структура МПЦ системы SMILE (рис. 11.39) содержит безопас-
ную микропроцессорную подсистему FSM, выполняющую функции
Рис. 11.39. Структурная схема МПЦ фирмы SMILE
281
Рис. 11.40. Структурная схема МПЦ Рис 11.41. Структурная схема безопас-
фирмы SEL ного модуля SELM1S
централизации и блокировки [43]. Подсистема, построенная на
микропроцессорах Intel 8085 по принципу тройного резервирова-
ния (см. рис. 11.29), управляет напольными объектами ESD (см.
рис. 11.39). В систему входят следующие микропроцессоры: предва-
рительной обработки информации РРМ\ планирования работы
станции SPM; контроля движения поездов TSM\ контроля работы
системы SMM, сопряжения CIM с центром управления движением
поездов CTS\ сопряжения IFM подсистем FSM, а также общая па-
мять СМ, пульт оператора ОС, терминал контроля движения поезда
ТМТ, терминал телеконтроля RMT.
Через дублированную шину SB и общую память микропроцессо-
ры осуществляют обмен информацией и проверку выполнения опе-
раций. К шине SB может быть подключено до 16 микропроцессо-
ров. Для передачи информации между терминалами связи операто-
ра и комплексом обработки информации на посту централизации
разработана местная информационная сеть SN, использующая
шлейфовые линии волоконно-оптической связи. К сети SN может
быть подключено до 128 терминалов. При установке системы
SMILE на крупной станции с удаленными горловинами предусмот-
рены дополнительные подсистемы FSM, подключаемые к сети SN.
Показатели производительности системы SMILE’ 2000 маршрутов,
по 255 сигналов, стрелок и рельсовых цепей.
Структура МПЦ фирмы SEL ("Стандарт электрик Лоренц")
включает в себя четыре уровня (рис. 11.40). На уровне 7 размешен
АРМ ДСП В его состав входят цветной дисплей 5, алфавитно-циф-
ровая клавиатура 6, принтер 7 На цветной дисплей выводятся пу-
тевой план станции и защищенные от опасных искажений сообще-
ния о состоянии напольных устройств. Принтер регистрирует неис-
правности системы и ответственные команды, вводимые ДСП. Мо-
дули 2 уровня управляют вводом и выводом информации Модуль 8
282
управления дисплеем содержит две независимые системы фор-
мирования графических изображений. Модуль 9 ввода команд и
обработки извещений воспринимает команды ДСП и передает
запросы в устройства уровня 3. Оттуда в модуль 9 поступают из-
вестительные сигналы, распределяемые между элементами 6— 8
и модулем 10 сопряжения с устройствами индикации номеров
поездов.
Уровень 3 служит для реализации взаимозависимостей между
объектами централизации. Он строится в зависимости от размеров
станции на одном или нескольких модулях 11. Их функции пред-
ставлены в виде таблиц зависимостей, интерпретируемых програм-
мой, а параметры конкретной станции — в виде информационных
фраз, описывающих напольные устройства и перечень маршрутов.
В памяти модуля 11 формируются данные о внутренних состояниях
МПЦ. На исполнительном уровне 4 размещены модули 12 непо-
средственного управления напольным оборудованием, которые
связаны с модулями 11 линией с последовательной передачей дан-
ных.
Модули 9, 11 и 12 построены на базе микропроцессорного УВК
без опасных отказов SELMIS (рис. 11.41), где: 1 — устройства по-
следовательного ввода данных; 2 — распределительное устройство;
3, 4, 5 — микроЭВМ; 6 — блок управления переключателем; 7 —
переключатель; 8 — устройства последовательного вывода данных.
Безопасность функционирования обеспечивается благодаря много-
кратной обработке информации в независимых друг от друга мик-
роЭВМ 3—5 и сравнению входных, контрольных, промежуточных и
выходных данных с помощью программного обеспечения самих
микроЭВМ. Сравнение результатов реализовано по мажоритарному
принципу ”2 из 3". При обнаружении несоответствия данных обес-
печивается безопасное отключение периферийных устройств от
микроЭВМ.
Первые отечественные разработки МПЦ проводились в Ленин-
градском институте инженеров железнодорожного транспорта
(ЛИИЖТ) в конце 70-х годов и Харьковском институте инжене-
ров транспорта в начале 80-х годов [15]. В первом случае компью-
терная централизация строилась на базе двухпроцессорной мини-
ЭВМ М7000. Реализация алгоритмов централизации осуществля-
лась в одном из процессоров по двум различным программам по-
следовательно во времени. Второй процессор при этом находился в
нагруженном резерве. Во второй разработке МПЦ был использован
первый отечественный микропроцессорный комплект К580 Систе-
ма построена с применением троированной мажоритарной структу-
ры. Обе разработки не были доведены до стадии внедрения.
В институте Гипротранссигналсвязь завершается разработка двух
систем микропроцессорной централизации для крупных и малых
станций. Система для крупных станций состоит из трех уровней
(рис. 11.42). Пульт оператора на базе ПЭВМ взаимодействует с уст-
283
Рис. 11.42. Структурная схема системы МПЦ для крупных станций
ройством управления УУ, реализующим алгоритмы централизации
стрелок и сигналов. В УУ осуществляется трехканальная обработка
информации. Каждый канал К содержит модуль центрального про-
цессора М2001 с 16-разрядным микропроцессором и памятью. Ка-
налы работают по одной программе асинхронно с периодическим
контролем совпадения результатов их работы. Процессоры соеди-
нены кольцевой структурой и ре;ализуют отказоустойчивую мажо-
ритарную систему ”2 из 3". Устройство связи с объектами УСО так-
же выполнено по трехканальной резервированной структуре. Вы-
ходные каскады УСО построены с обеспечением защитного отказа,
что гарантирует безопасность управления.
В системе для малых станций ЭЦ-Е (рис. 11.43) рабочее место
дежурного по станции оборудуется тремя ПЭВМ, две из которых
находятся в рабочем режиме, а одна — в холодном резерве. Каждая
Рис. 11.43. Структурная схема системы ЭЦ-Е
284
ПЭВМ связана с тремя вычислительными каналами УВК ПО 1001,
реализующими алгоритмы централизации. Управление объектами
ЭЦ выполнено по мажоритарному принципу.
11.6. Перспективы развития микропроцессорных
централизаций
Опыт эксплуатации первых систем МПЦ на железных дорогах
мира показал их эксплуатационные и технические преимущества
перед релейными системами. Учитывая быстрые темпы развития и
совершенствования микроэлектронной и микропроцессорной тех-
ники, снижение ее стоимости, можно утверждать, что с течением
времени МПЦ станут основными системами станционной автома-
тики. В нашей стране и за рубежом прекращены разработки новых
релейных систем ЭЦ. Отметим четыре основных преимущества
микропроцессорных централизаций.
Повышение безопасности и безотказности. Общая безопасность и
безотказность систем МПЦ, по мнению их разработчиков, более
высока, чем у релейных ЭЦ. Например, для системы SMILE указы-
ваются следующие значения этих показателей: интенсивность опас-
ных и защитных отказов соответственно 1,6 • 1О~10—5,8 • 10~ 2 и
1 10-7—4,8 • 10~9 (это более чем в 100 раз меньше, чем у сущест-
вующих релейных систем); время наработки до опасного отказа у
системы SMILE 6,1 • 1011 ч, а у системы SSI — 4- 105—1 • 106 лет;
срок службы МПЦ не менее, чем у релейных централизаций (для
системы ELECTRA не менее 25 лет); время ремонта МПЦ 0,2—12 ч
при коэффициенте готовности не менее 0,9999.
Расширение функциональных возможностей. Применение микро-
процессорной техники позволяет дополнить ЭЦ новыми функция-
ми, сделать уровень системы более интеллектуальным. При этом
наметились следующие тенденции: включение МПЦ в общую сис-
тему управления движением поездов на участке или в районе; рас-
ширение зоны управления применением автоматической двусто-
ронней связи между МПЦ и бортовой аппаратуры локомотива; ор-
ганизация автоматизированного сбора информации с других стан-
ций и подсистем для оптимизации принимаемых решений; накоп-
ление задаваемых маршрутов и автоматический выбор трассы мар-
шрутов; автоматическая установка маршрутов в соответствии с те-
кущим временем и графиком движения поездов; автоматическое
управление устройствами пассажирской автоматики; автоматиче-
ская регистрация действий оператора и хранение в памяти ЭВМ
всех поездных ситуаций за определенный отрезок времени; исполь-
зование компьютерной системы в режиме советника для дежурного
по станции и в качестве экспертной системы.
285
Таблица 11.2
Система ЭЦ Ч исло реле Расход серебра, г Расход меди, кг
ЭЦ малых станций с местным питанием 18 93 3,6
Унифицированная ЭЦ 36 240 9,2
БМРЦ 46 300 12,6
эц-и 70 380 16,5
Упрощение процессов проектирования, изготовления, строитель-
ства и ремонта. Принципиальным отличием МПЦ от релейных
систем является то, что алгоритмы централизации реализуются в
них программным способом. Это позволяет легко настраивать ти-
повое программное обеспечение для конкретной станции и созда-
вать системы автоматического проектирования (САПР). Например,
в фирме Ericsson создана САПР для системы JZN-850, которая по-
зволяет сократить время проектных работ до 15 ч в расчете на один
объект управления по сравнению с 70 ч при традиционном проек-
тировании.
Изготовление и строительство МПЦ упрощается, так как в них
исключается большой объем монтажных работ, неизбежный для ре-
лейных систем. Система образуется обычно из типовых вычисли-
тельных блоков, оформленных в виде БИС, и имеет малые разме-
ры. Поэтому не нужно строить дорогостоящие посты централиза-
ции. Для облегчения процессов ремонта МПЦ снабжают развитой
системой технического диагностирования и выполняют в виде кон-
тролепригодных систем с индикацией отказов.
Уменьшение стоимости и затрат дефицитных материалов. При
разработке новых релейных систем ЭЦ наблюдалась устойчивая
тенденция увеличения стоимости и расхода дефицитных материа-
лов. В табл. 11.2 приведен расход реле, серебра и меди в различных
отечественных системах ЭЦ в пересчете на одну централизованную
стрелку (по данным кафедры "Автоматика и телемеханика на же-
лезных дорогах" С.-Петербургского университета путей сообще-
ния). В то же время наблюдается устойчивая тенденция уменьше-
ния стоимости устройств микропроцессорной техники (при одновре-
менном расширении их функциональных возможностей). Результа-
том "пересечения" этих двух тенденций является экономическая пер-
спективность применения МПЦ. Например, по данным фирмы Eric-
sson стоимость системы IZN-850 на 20% меньше стоимости релейной
системы, она требует на 30% меньше кабеля, а стоимость монтажных
и пуско-наладочных работ снижается на 50%.
286
Глава 12
ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО
И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ
12.1. Технология проектирования
Технологию проектирования ЭЦ отображает сетевой график
(рис. 12.1), разделенный на следующие этапы: подготовительный
период; изыскания; составление проекта (чертежи, пояснительная
записка, сметно-финансовые расчеты); утверждение проекта.
Подготовительный период содержит следующие события и ра-
боты:
7 — получение технического задания и масштабного плана стан-
ции;
287
1—2 — определение объемов проектно-изыскательных работ и
выдача заданий на составление смет и расчетов стоимости к дого-
вору по всем разделам проекта (задания составляются на основании
исходных материалов, полученных от заказчика, с учетом необхо-
димой проработки вариантов отдельных технических решений);
2—3, 2—4, ..., 2—8 — составление смет и расчетов на проектно-
изыскательные работы по разделам ЭЦ, связи, электроснабжения,
служебно-технических зданий, водоотводов, очистки стрелок;
3—9 — подсчет смет и составление сводной сметы, оформление
и отправка договора;
3—10 — тиражирование масштабного плана в масштабе не менее
1 : 1000;
9—11 — ожидание оформленного заказчиком договора.
Изыскания начинают, как правило, после поступления договора
от заказчика и включают в себя следующие мероприятия:
11—12 — подготовка масштабного плана к изысканиям (на пла-
не отмечаются централизованные стрелки, указываются их нор-
мальное положение, приводится расположение светофоров и изо-
лирующих стыков);
12 — выезд на изыскания бригады в составе руководителя про-
екта и ведущих исполнителей проектных работ;
12—13 — уточнение технического задания и сбор материалов,
уточняются общие вопросы, касающиеся возможного путевого пе-
реустройства, введение электрической тяги, изменения размеров и
организации движения;
12—14 — замеры необходимых параметров и составление схема-
тического плана станции с осигнализованием; *
13—15 — участие в работе комиссии и принятие основных реше-
ний;
15—16 — оформление и согласование материалов;
15—17 — уточнение задания по сопутствующим разделам про-
екта;
17—18, 17—19, ..., 17—22 — выполнение изысканий и обработка
материалов по разделам связи, электроснабжения и другим разде-
лам.
Стадия составления проекта заключается в следующем:
16—23 — составление в проектной организации чертежей по раз-
делу ЭЦ, распределение в служебных помещениях технологическо-
го оборудования;
18—24, 19—25, 20—26, 21—27, 22—28— составление чертежей по
разделам связи, электроснабжения, служебно-технических зданий,
водоотводов;
16—30, 18—31, ..., 22—39 — составление разделов пояснительной
записки;
23—29, 24—32, ..., 28—40 — составление смет по всем разделам
проекта;
288
29—41 — объединение сметно-финансовых расчетов по разделам
в сводный сметно-финансовый расчет;
29—42 — комплектация пояснительной записки;
42—43 — оформление проекта;
43 — отправка проекта.
Заключительная стадия — утверждение проекта 44.
Изготовление рабочих чертежей включает в себя выполнение
внешних видов пульта и табло, составление монтажных схем всех
устройств, проектирование двухниточных планов и кабельных се-
тей, подсчет оборудования и т. п. Принципиальные схемы проекти-
руются с максимальным использованием типовых материалов.
Накоплен мировой и отечественный опыт использования систе-
мы автоматизации проектирования, показывающий высокую эф-
фективность применения его в различных отраслях промышленно-
сти и на транспорте. Кроме повышения экономических показате-
лей технических проектов благодаря повышению производительно-
сти труда и сокращению сроков разработки, внедрение САПР резко
сокращает трудоемкие рутинные работы проектирования, улучшает
условия труда и, главное, повышает качество выпускаемых проек-
тов. Отсутствие САПР значительно затрудняет, а в ряде случаев де-
лает невозможной разработку систем железнодорожной автоматики
и телемеханики на базе микропроцессорной и вычислительной тех-
ники.
При САПР проектные организации оснащаются персональнымй
ЭВМ с развитой системой прикладного программного обеспечения,
включая средства организации баз данных, экспертных систем, ма-
шинной графики и др. Методика построения САПР состоит в реа-
лизации непрерывности технологического цикла проектирования,
комплектности средств САПР и универсальности программно-ме-
тодического комплекса (ПМК) по отношению к основным объек-
там проектирования (станция, перегон, сортировочная горка).
Принцип непрерывности технологического цикла автоматизиро-
ванного проектирования реализуется с учетом основных стадий вы-
полнения проекта (стадии 7, 3, 9, 11 на рис. 12.2) и дополнительных
проектных процедур, направленных на экономическое обоснование
и повышение качества проекта (стадии 2, 10, 12—15). Причем все
стадии проектирования должны охватываться средствами САПР с ав-
томатической передачей промежуточных данных проектирования и
минимальным объемом ввода исходных данных. Стадии 4—8 — тра-
диционные стадии проектирования.
Принцип комплексности средств состоит в реализации любых
проектных процедур программно-техническим комплексом САПР.
Принцип универсальности ПМК требует такого пользователь-
ского комплекса, который при минимальном объеме прикладных
программ обеспечивает решение поставленных задач.
Структура ПМК, удовлетворяющая всем описанным принципам
(рис. 12.3), включает в себя четыре основные раздела.
10 Зак. 1527 2 89
— I-------1---------
Техника-экономические
обоснования
I— г---------------
,J Проектирование
I электрических схем
---7------1-------
Проектирование
монтажных схем
— 11---------------------------
Оценка экономической эффек-
тивности Внедрения проекта
11---------1-----------
Составление
пояснительной записки
Зксплуатационно-
-техничесное
проектирование
I--- 8----'-------
Проектирование
пультов
— 13
Расчет контрольно-диагности-
ческих тестой
г-ч-------!------
Проектирование
I рельсовых цепей
9-----1------
Заказные
спецификации
---л
Расчет графика и трудоем-
кости технического
обслуживания
.--5-------'--------
Проектирование
| путевых устройств
ЕЮ------1--------
гтно-финансовый
расчет
г—15---------------------
Проверка и оценка качества
проекта
— з
I
1
I
Рис. 12.2. Структурная схема основных стадий реализации проекта
Интерактивные (предполагающие диалоговый режим взаимодей-
ствия "человек—машина") средства формирования задания на объ-
ект ИСФЗ предназначены для создания на ЭВМ основных исход-
ных данных по проекту и включают в себя характеристики объекта
(станция, перегон и т. д., входной поток поездов, комплекс техни-
ческих средств ЭЦ, АВ). ИСФЗ позволяет формировать необходи-
мую базу данных, просматривать задания на проект и характеризо-
вать его, выводить на печать состав задания на проект в виде одно-
ниточного плана (ЭЦ), таблицы элементов профиля и радиусов
Пользовательский программно-методический комплекс САПР
ИСФЗ ЗС на основе базовых имитационных моделей
1 I
для станции АТК станции
для перегона АТК перегона
для сортиро- вочной горки АТК горки
релеино-кон- тантных схем
для участка
Справочник и библиотеки ЖАТ Интерактивные программы автоматизированного проек- тирования (составления)
1 I
по элементам и устройствам рельсовых цепей
по блокам систем путевых устройств
по путевым устройствам принципиальных схем
по принципиальным схемам монтажных схем
по монтажным схемам смет и спецификаций
Рис. 12.3. Структурная схема программно-методического комплекса
290
кривых (АБ) и др., обеспечивая первый этап разработки проектов и
позволяя до минимума сократить дополнительный ввод исходных
данных на других стадиях разработки. Экспертные системы ЭС, по-
строенные на основе базовых имитационных моделей (БИМ), авто-
матизированных технологических комплексов АТК позволяют ре-
шить задачи технико-экономического обоснования различных ва-
риантов проекта, проверки и коррекции эксплуатационно-техниче-
ских расчетов при изменении условий эксплуатации, контроля ка-
чества принимаемых решений, анализа и оценки реализации в про-
ектируемых устройствах функций безопасности движения.
Справочники и библиотеки ЖАТ являются необходимым эле-
ментом САПР и включают в себя набор прикладных пользователь-
ских программ (подсистем). Подсистема "Справочник проектирова-
ния" состоит из следующих разделов: "Реле", "Приборы", "Наполь-
ное оборудование", " Подвижной состав" и "Системы". Разделы "Ре-
ле", "Приборы" и "Напольное оборудование" содержат сведения о
каждом элементе: наименование, шифр, номенклатуру, электриче-
ские и механические характеристики, параметры надежности, пе-
риодичности обслуживания и др. Раздел "Подвижной состав" со-
держит сведения о локомотивном, вагонном парках и поездах, не-
обходимые для моделирования процессов движения и эксплуатаци-
онно-технических расчетов. Раздел "Системы" содержит перечень
систем ЖАТ и наименование типовых альбомов, по которым ведет-
ся проектирование, указания об области применения системы (на-
пример, по виду тяги), номенклатуру основных конструктивных
объектов, основные правила проектирования. Подсистема "Библио-
тека путевых устройств" содержит сведения об элементах, показы-
ваемых на однониточных и двухниточных планах станций, а также
различные варианты их соединения между собой. Подсистема
"Библиотека электрических схем" предназначена для формирова-
ния, корректировки, запоминания и выдачи на печать и графопо-
строитель информации о принципиальных схемах. "Библиотека
монтажных схем" выполняет аналогичные задачи и выдает на пе-
чать монтажные схемы стативов, панелей, шкафов и т. д.
Все подсистемы позволяют решать задачи получения справок по
любому элементу с их отображением на экране дисплея или выво-
дом на печать, а также задачи по корректировке справочной ин-
формации, по осуществлению машинной обработки базы данных
справочника с получением выборочных данных по любому списку
элементов и параметров.
Интерактивные программные средства автоматизированного
проектирования создаются с учетом специфики отдельных проект-
ных процедур. В зависимости от степени типизации и формализа-
ции проектных процедур они позволяют обеспечивать различные
Уровни автоматизации — от автоматического режима проектирова-
10*
291
ния до уровня с минимальной автоматизацией, когда разработчик
самостоятельно формирует необходимую схему из библиотеки
имеющихся фрагментов.
12.2. Пост электрической централизации
Пост ЭЦ на действующих станциях представляет собой здание,
располагаемое в непосредственной близости от станционных путей.
При проектировании новых станций пост ЭЦ стремятся совместить
с другими служебными помещениями, например расположить в
станционном здании, что снижает стоимость строительства и экс-
плуатационные расходы на содержание помещений. Для экономии
сигнального кабеля пост ЭЦ предпочтительно строить отдельно
стоящим зданием. Поэтому стремятся расположить его в центре ка-
бельной нагрузки, т. е. в точке станции, где расход кабеля минима-
лен, что определяется расчетом, в том числе с использованием
ЭВМ. Учитывают также следующие факторы: наличие сантехниче-
ских и электросиловых подземных коммуникаций других служб, те-
пловой сети, трассы фекальных стоков. По экономическим и экс-
плуатационным требованиям недопустимо устанавливать пост ЭЦ в
месте, требующем большого объема земляных работ, или с высоким
уровнем грунтовых вод, на трассе подземного станционного дрена-
жа, а также с плохим подъездом для автотранспорта. Предпочти-
тельна установка здания поста ЭЦ в зоне, обеспечивающей наилуч-
ший визуальный обзор приемо-отправочных передвижений по
станции и удобство непосредственного общения с оперативными
работниками других служб (пути, движения), что важно в нестан-
дартных ситуациях.
Посты строят каркасно-панельного типа по типовым проектам с
учетом кроссовой системы монтажа. В зависимости от числа цен-
трализуемых стрелок применяют несколько типов постов ЭЦ, раз-
личающихся по объему и площади помещений: до 30, стрелок —
тип I, до 100 — тип II, до 150 — тип III.
Однако состав главных помещений для зданий всех типов оди-
наков и включает в себя аппаратную, релейную, аккумуляторную,
связевую и мастерскую. В аппаратной (рис. 12.4) устанавливаются
пульт-манипулятор 1 с выносным табло 2 или пульт-табло мозаич-
ного типа, а также пульт оператора 3 со средствами телефонной и
радиосвязи 4. В помещении релейной размещаются стативы 10 и 11
релейной аппаратуры, токораспределительная щитовая установка,
состоящая для средних и крупных станций из следующих панелей:
вводной 5; выпрямителей 6 и 7 питания реле; трансформаторов 9 пи-
тания ламп светофоров и табло; рабочих цепей стрелочных электро-
приводов и преобразователей частоты рельсовых цепей 8. В аккуму-
ляторной имеются стеллажи 12 для аккумуляторов контрольной (ре-
лейной) батареи и средств связи. В аварийных ситуациях устройства
292
3,35
Релейная
53,58
1550 500
It
Й g
2
4850
nt
и
О
2850
План Пэта жа
V/Z^-Y/7z^-V/zy—Y/Л
1ZO0.1200, 1200 ,
21
3
2
^TeZZZZZZZZZZZ
11,1
Комната
приема
пищи
©
2
©
2
©
О
Репейная 34,38
Ж
Wk
и
Z,J7
WTx.
Аппаратная
48,32
ш
Связей а я
ww^
У777Л
15000
1ЛЯУН№№1
Рис. 12.4. План размещения оборудования на посту электрической централизации
Вент-
шахта
900
Кккиму-
лятор-
ная
10,22
Вен
каме-
ра
6,83
Топочная
1436
1683
юная
троапонцм
Гардероб
Комната
механика
10,70
13,31
Комната
маневровою
диспетчера
10,83
293
поста ЭЦ получают резервное питание от электростанции 13, состоя-
щей из дизель-генераторного агрегата ДГА, щитка автоматики 14,
топливного 75 и масляного 16 баков и выпрямителя 17. В связевой
размещают аппаратуру 18 станционной связи КАСС, шкаф 19, уси-
лители 20. В мастерской выполняют текущие работы, для чего име-
ются верстак 21, точильный 22 и сверлильный 23 станки, шкаф 24
для инструментов; имеется комната электромеханика.
Помещения поста ЭЦ отделывают в соответствии с технологиче-
скими требованиями. В аккумуляторной предусматривают цемент-
ную затирку полов и нанесение на стены и потолки кислотоупор-
ной краски, в релейной и связевой стены и потолки покрывают
масляной краской. В аппаратной для звукопоглощения стены отде-
лывают перфорированными древесно-волокнистыми плитами.
Как правило, отопление поста ЭЦ водяное или с использовани-
ем малолитражных водогрейных котлов, устанавливаемых в топоч-
ной. Вентиляция помещений — приточно-вытяжная, рассчитанная
на поддержание санитарных и технологических требований возду-
хообмена. Практикуется установка кондиционеров. При безбата-
рейной системе питания вентиляция аккумуляторной обеспечива-
ется вытяжным вентилятором, а при батарейной — вытяжным и
приточным.
Осветительные и силовые приборы питаются от осветительного
и силового (380 В) щитов, к которым электроэнергия подается от
вводной панели. Электрическое освещение предусматривается об-
щее, местное и аварийное. Аварийное освещение осуществляется
постоянным током напряжением 24 В от аккумуляторной батареи.
Лампы аварийного освещения устанавливают в аппаратной, акку-
муляторной и в помещениях резервной электростанции.
При блочной системе ЭЦ с кроссовой системой монтажа приме-
няют кроссовые (СККМУ), релейно-блочные (СРБКМ) и релейные
(СРКМ) стативы.
Напольные бронированные кабели, вводимые в пост, подключа-
ют к выводам кроссовых стативов, устанавливаемых в релейной или
в кроссовом помещении. От кроссовых стативов к объектам укла-
дывают внутрипостовые гибкие кабели на продольных или попе-
речных металлических кабельростах, которые соединены с релей-
ными стативами. Другие внутрипостовые соединения также выпол-
няют с использованием кабельростов, что позволяет разделывать и
раскладывать напольные и постовые кабели до установки релейных
стативов.
Для соединения жил напольного и постового кабелей между па-
рами гнезд клеммной панели кроссового статива устанавливают
дужки, поэтому можно без отпайки отключать и измерять наполь-
ный кабель. Такая система монтажа существенно сокращает время
и затраты труда на монтажные работы и обеспечивает удобство экс-
плуатации кабелей, в частности, поиск отказов.
294
Стативы монтируют на заводе-изготовителе медным многожиль-
ным проводом сечением не менее 0,75 мм2 с надежной изоляцией
по монтажным схемам, составленным в соответствии с принципи-
альными схемами. Как правило, стативы устанавливают по пять в
ряду и нумеруют слева направо со стороны реле. К каждому кон-
такту прибора подключают не более двух проводов. Для надежного
электропитания все питающие кабели от щитовой установки до
стативов и провода разводки питания внутри стативов обвязывают
и кольцуют.
Для местного управления стрелками на станциях ЭЦ применя-
ют маневровые будки, посты и вышки. Маневровые будки ис-
пользуют в районах с незначительным числом стрелок, где манев-
ровую работу выполняют с большими перерывами. В будке уста-
навливают пульт управления стрелками, телефон и переговорное
устройство громкой оповестительной связи. Одноэтажный манев-
ровый пост располагают в районах, где маневровая работа выпол-
няется продолжительное время и переводимые с поста стрелки
хорошо видны. На таком посту имеются пульт управления стрел-
ками, телефон-усилитель оповестительной связи и радиостанция
для связи с маневровым локомотивом. Двухэтажные маневровые
вышки применяют при значительном числе стрелок местного
управления, когда видимость района с одноэтажного поста не
обеспечивается. На первом этаже вышки размещают аппаратуру
централизованного управления стрелками и средств связи, а на
втором — пульт управления.
12.3. Электроснабжение электрической централизации
Для обеспечения бесперебойного движения поездов посты ЭЦ
должны иметь надежное внешнее электроснабжение высокой кате-
гории.
Прекращение действия ЭЦ по причине отсутствия электроэнер-
гии не влечет за собой непосредственной угрозы жизни людей (на-
пример, остановка работы насосов подземного шахтного водоотли-
ва и подъемных машин). Однако косвенная угроза имеется, по-
скольку персонал вынужден регулировать движение без техниче-
ских средств, а нарушение графика движения, особенно пассажир-
ских поездов, приводит к снижению качества технического осмотра
подвижного состава и управления движением в масштабах сети до-
рог. По этой причине посты ЭЦ должны получать питание от двух
независимых источников энергии по двум фидерам (силовым кабе-
лям) с автоматическим переключением питания с одного фидера
при исчезновении в нем напряжения на другой. Два пункта элек-
троснабжения считаются независимыми друг от друга в том случае,
когда отключение одного из них не вызывает отключения другого.
295
ТС-0,5/15
Рис. 12.5. Структурная схема электропитаюшей установки
Для питания устройств ЭЦ при отсутствии внешнего электроснаб-
жения по обоим фидерам на постах устанавливается дизелъ-генера-
торный агрегат (ДГА) соответствующей мощности.
В связи с хорошей энерговооруженностью транспорта повсеме-
стное применение находит так называемая безбатарейная система
питания, при которой аккумуляторы в качестве источника резерв-
ного питания рабочих цепей стрелочных электроприводов постоян-
ного тока не устанавливаются. Резервное питание имеют только ре-
лейная аппаратура и некоторые лампы табло (от контрольной бата-
реи напряжением 24 В), а также красная и лунно-белая лампы
входного светофора (от собственной батареи напряжением 14 В).
Емкость контрольной батареи, работающей с буферным подзаря-
дом от выпрямителя, определяют расчетом исходя из необходимо-
сти обеспечения аккумуляторного резерва в течение 2 ч, а емкости
батареи входного светофора — в течение 24 ч.
Питание устройств ЭЦ для средних и крупных станций осущест-
вляется от унифицированной электропитающей установки, ком-
плектуемой при наличии стрелочных электроприводов переменного
тока и рельсовых цепей частотой 25 Гц из пяти панелей (рис. 12.5).
Вне панелей устанавливают два специальных трансформатора
ТС-0,5/25 (основной и резервный), предназначенные для питания
ламп светофоров напряжением 220 В (дневной режим), 180 В (ноч-
ной) и 127 В (двойного снижения напряжения), мощность которых
определяют расчетом. Понижение напряжения в ночное время не-
обходимо для ослабления слепящего воздействия на машиниста ог-
296
ней выходных и маневровых светофоров, а двойное снижение на-
пряжения — для ухудшения видимости огней светофоров с самоле-
тов и других летательных аппаратов.
12.4. Кабельные сети
Все путевые элементы ЭЦ — стрелочные электроприводы, све-
тофоры и приборы рельсовых цепей — соединяются с управляющей
и контролируемой аппаратурой кабелем. Кабельные линии приме-
няют также и для соединения между собой постовой аппаратуры.
Сигнально-блокированные кабели имеют токопроводящие мед-
ные жилы с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке
диаметром 1 мм и сечением 0,785 мм2. Электрическое сопротивле-
ние постоянному току одной жилы кабеля длиной 1 км при темпе-
ратуре окружающей среды 20 °C составляет не более 23,5 Ом. Для
снижения расхода цветного металла выпускают кабель диаметром
одной жилы 0,9 мм, сечением 0,636 мм2 и сопротивлением 1 км ка-
беля не более 29 Ом. Кабели имеют простую скрутку жил емкостью
3, 4, 5, 12, 16, 30, 33 и 42 жилы или парную — 1 2, 3 • 2, 4 • 2, 7 • 2,
10 -2, 12 • 2, 14 • 2, 19 2, 24 • 2, 27 • 2, 30 • 2.
Для прокладки в грунте применяют кабели следующих марок:
СБПБ — в полиэтиленовой оболочке с броней из двух стальных
лент с наружным джутовым покровом; СБПУ — с утолщенной по-
лиэтиленовой оболочкой. Для прокладки в помещениях применяют
небронированный кабель в пластмассовой оболочке без внешнего
покрова марки СБВГ. Выпускают кабели в аллюминиевой оболочке
СБПАШп, с броней из круглых стальных оцинкованных проволок
СБАКпШп. Условное обозначение кабеля содержит марку, число
жил, диаметр: СБПБ — 30 • 1 • 1 (30 жил, простая скрутка, диаметр
1 мм) и 30 2 - 0,9 (60 жил, парная скрутка, диаметр 0,9 мм).
Для облегчения обслуживания (поиска повреждений) и умень-
шения взаимного влияния цепей разного назначения все кабельные
линии разбивают на четыре группы: стрелочные приводы, светофо-
ры, питающие и релейные трансформаторы рельсовых цепей. Про-
вода от этих объектов группируются в разных кабелях.
В системе ЭЦ с местным питанием некоторая часть управляю-
щей и контролирующей аппаратуры располагается в релейных шка-
фах, устанавливаемых в горловинах станции в местах наибольшего
сосредоточения путевых объектов. Поэтому кабельные линии не
группируются, а от каждого объекта подаются индивидуальными
кабелями в релейные шкафы. Затем от релейных шкафов до поста
ЭЦ прокладываются групповые кабели.
В системе ЭЦ с центральным питанием вся релейная аппаратура
располагается на посту, в связи с чем кабельные линии проклады-
вают непосредственно на пост, предварительно группируя их в гор-
297
ловинах станции при помощи разветвительных муфт (РМ). Обозна-
чение распределительной муфты СТ-5 (650) расшифровывается так:
муфта разветвленная стрелочного кабеля, порядковый номер 5, на
четыре направления, 28 клемм, установлена на ординате 650 м от
поста ЭЦ. У каждого путевого объекта устанавливается конечная
УКМ или промежуточная УПМ муфта (у приводов и светофоров)
или трансформаторный ящик ТЯ (у рельсовых цепей), от которых
индивидуальными кабелями подаются объектные жилы в группо-
вую муфту РМ, а от этих муфт на пост ЭЦ прокладывается магист-
ральный кабель. Применяют такие типы муфт: УКМ-12 (на
14 клемм, один ввод), УПМ-24 (28 клемм, два ввода), ТЯ-1 (до
15 клемм, четыре ввода), РМ4-28 (один вывод, четыре ввода,
28 клемм), РМ7-49 (один вывод, семь вводов, 49 клемм) и др.
Необходимое число рабочих жил кабелей определяют расчетом, а
запасных — по следующей норме: в кабеле до 10 жил — одна запас-
ная жила, до 20 жил — две, свыше 20 жил — три. В индивидуальном
кабеле длиной до 120 м запасные жилы не предусматривают.
Минимальная глубина траншей, идущих параллельно путям и в
междупутье, должна быть не менее 0,8 м, а под путями или шоссей-
ными дорогами — 1,05 м, в скальных грунтах при условии защиты
кабеля кирпичом — 0,5 м. Для исключения попадания обратного
тягового тока броню и оболочку кабеля изолируют от светофорных
мачт и релейных шкафов. Для этого у кабелей с металлической
оболочкой броню и оболочку, а у всех других кабелей броню изоли-
руют от кабельных муфт. Муфты изолируют от конструкций, зазем-
ленных на тяговые рельсы. Не требуется изолировать кабели от
муфт путевых объектов, которые не имеют гальванической связи с
тяговым рельсом, например стрелочные приводы. При электриче-
ской тяге переменного тока металлическую оболочку и броню кабе-
лей длиной более 500 м соединяют между собой в непрерывную
цепь и заземляют с обоих концов отдельными заземлителями. Что-
бы в кабельных ^илах не появились напряжения выше допусти-
мых, длину групповых кабелей ограничивают. Например, кабели
питающих трансформаторов рельсовых цепей противоположных
горловин станции подключают на посту ЭЦ не к общему, а к раз-
ным изолирующим трансформаторам.
Магистральные кабели прокладывают в наиболее широком и
длинном междупутье малодеятельных путей, которое не используют
для подземного дренажа, электросиловых и сантехнических комму-
никаций, или параллельно крайнему пути станции, если этому не
препятствуют станционные сооружения. Трасса должна быть по
возможности прямолинейной, пересекать пути под прямым углом,
не проходить под остряками и крестовинами стрелок, а при пересе-
чении путей — должна проходить в шпальных ящиках, располо-
женных не ближе 1,5 м от стыков рельсов
Кабельную сеть строят на основе схематического плана станции
и двухпутного плана ее изоляции, на который наносится трасса
298
прокладки кабеля с учетом расставленного напольного оборудова-
ния ЭЦ и его местоположения (ординат) относительно поста ЭЦ.
При этом для крупных станций двухпутных участков стремятся к
тому, чтобы цепи стрелочных приводов светофоров и рельсовых це-
пей находились для четного и нечетного направлений в разных ка-
белях.
Расчет кабельных линий заключается в определении длины ка-
белей и сечения питающих проводов напольных объектов.
Длину кабеля от поста ЭЦ до муфты РМ или объектной
муфты определяют по формуле
£к = 1,03(£ + 6л + + 1,5 + 1),
где 1,03 — коэффициент, учитывающий увеличение на 3% длины кабеля на изгибы в
траншее и просадки грунта; L — расстояние от оси поста ЭЦ до РМ или объекта по
ординатам схематического плана станции; 6л — расстояние перехода под путями
(6 м — путь и междупутье); л — число путей; LB — длина кабеля на ввод в здание по-
ста (расстояние от трассы кабеля до поста плюс 15 м до кроссового помещения);
1,5 — подъем кабеля со дна траншей и для разделки, м; 1 — запас кабеля на случай
перезаделки у муфты, м.
Длина кабеля от объекта до РМ или между объектами
LK = 1,03[Z + 6п + 2(1,5 + 1)]. Полученные результаты при подсче-
тах округляют до числа, кратного пяти.
Сечение питающих проводов определяют по допускае-
мому падению напряжения в цепи в зависимости от длины кабеля,
проложенного между объектом и постом ЭЦ. Сигнальные кабели
имеют стандартный диаметр жил, поэтому для получения опреде-
ленных расчетом сечений проводов, идущих к объектам, жилы ка-
беля дублируют. При заданном допустимом падении напряжения в
линии А(/л, сопротивлении 1 м кабеля гк (0,0235 или 0,0290 Ом) и
расчетном рабочем токе прибора /р максимально допустимая длина
кабеля
где лп> ио — соответственно число жил кабеля в прямом и обратном проводах.
Максимально допустимая длина кабеля без дублирования жил в
проводах объекта
Спах ~
2л 7р
299
Необходимое сечение проводов объекта
_ 2^шах^р
54ДС/к ’
где 54 — удельная проводимость медной жилы кабеля.
Число жил прямого и обратного проводов находят делением уд-
военной проводимости на сечение жилы кабеля диаметром 1,0 или
0,9 мм.Полученные в результате расчета длины кабеля и число жил
к каждому объекту указывают на схеме кабельной сети отдельно
для каждого участка. Например, надпись 1430-20(2) означает, что
кабель имеет длину 1430 м, 20 жил, из которых 2 запасные (18 ра-
бочих жил).
На кабельной сети стрелок показаны жилы, необходимые
для работы и обогрева стрелочных электроприводов и электропнев-
матических клапанов ЭПК пневматической очистки стрелок. В рас-
четах дальности управления электроприводами ток /р принимают
на 25—30% больше номинального (чтобы обеспечить режим фрик-
ции), а напряжение UK для двигателей постоянного тока определя-
ют исходя из выражения
дг/к = иъ - иа,
где 6/б и t/д — номинальные напряжения соответственно рабочей батареи и на двига-
теле.
Для трехфазных двигателей
дг4 = - бфд$т2ф - Сфдсо5<р,
где 1/ф — фазное напряжение, подаваемое со стрелочной панели; 0фЛ — номиналь-
ное фазное напряжение на двигателе.
Принимая во внимание незначительное время непрерывной ра-
боты стрелочного электропривода, в жилах стрелочного кабеля до-
пускается большое падение напряжения, значительно превышаю-
щее нормы, действующие для электрических сетей, длительно на-
ходящихся под нагрузкой. Этим достигается увеличение дальности
действия силовой цепи без дублирования жил. Например, для при-
водов постоянного тока (при U6 = 220 В, Ua = 160 В, /р = 1,7 А
(Р65, 1/11) длина кабеля сечением жил 0,785 мм2 составляет 680 м
без дублирования жил (СП-6, МСП-0,15, время перевода 3 с, двух-
проводная схема). Для пятипроводной схемы взаимозависимость
между максимально допустимой длиной кабеля и числом жил в нем
(диаметром 1,0 или 0,9 мм) приведена в табл 12 1 (СП-6, МСП-
0,3-190/110). По линейным проводам этой схемы жилы кабеля рас-
пределяются согласно табл. 12.2.
300
Таблица 12.1
“ - - — - .
Характеристика привода и стрелочного перевода Длина кабеля, м, в зависимости от числа жил
5 6 8 10 И 13 15 16 18 20 21 23 25
Одиночный Р50(1/9, 1/11); 1200 1440 1800 2400 2700 3080 3600 3900 4300 - —
Р= НО Вт; / = 1,4А; /= 4,15с; Л = 28 Ом 960 Г150 1440 1920 2160 2460 2880 3120 3440 3840 — — —
Одиночный Р65 (1/9, 1/11), 1060 1260 1580 2120 2380 2700 3170 3450 3770 4230 -
поворотный сердечник Р65 (1/11), гибкий сердечник Р65 (1/18); Р = 160 Вт; /= 1,45 А; t = 4,2 с; R = 25 Ом 850 1010 1260 1700 1900 2160 2540 2760 3020 3380 3670 3960 —
Одиночный Р50 (1/18), Р65 940 ИЗО 1420 1880 2110 2400 2810 3060 3360 3750 4000
(1/11), гибкие остряки, пере- крестные Р50 (1/9, 1/11); Р = 210 Вт; /= 1,5 A; t = 4,25 с; Л = 22 Ом 750 900 1140 1500 1690 1920 2250 2450 2690 3000 3200 3470 3750
Одиночный Р65 (1/18), пе- 580 700 870 1160 1300 1500 1730 1960 2100 2310 2460 2660 2890
рекрестный Р65 (1/9), гибкий, сердечник Р65 (1/11); Р = 300 Вт; /= 1,65 А; t = 4,3 с; R = 13 Ом 460 560 700 930 1040 1200 1380 1570 1680 1840 1970 2130 2300
Примечание. Значение длины в числителе соответствует площади поперечного сечения жил кабеля 0,78, в знаменателе — 0,63 мм2.
Таблица 12 2
В проектировании значения максимально допустимых длин
стрелочного кабеля определяют в зависимости от схемы управле-
ния, типа электропривода и стрелочных переводов по аналогичным
таблицам. Прокладка кабелей ведется по схеме кабельной сети, со-
ставленной на основании двухниточного плана станции (рис. 12.6,
расстояния даны в метрах) для каждой группы стрелок с соблюде-
нием их взаимного расположения (рис. 12.7). Стрелочные кабель-
ные линии допускается совмещать с линиями электрического обог-
рева автопереключателей электроприводов и пневматической об-
дувки остряков в общем кабеле, поскольку их электрическое влия-
ние несущественно для работы контрольных цепей стрелок. Элек-
трический обогрев осуществляется через резисторы (25 Вт, 26 В),
включаемые во вторичную обмотку группового трансформатора
ПОБС-5А, первичная обмотка которого получает питание с поста
ЭЦ (220 В). К каждому трансформатору, устанавливаемому в путе-
вых ящиках у РМ, подключают до пяти резисторов; допустимое па-
дение напряжения 70 В, наибольшая длина без дублирования 1350
м. Автоматическую очистку можно выполнять на средних и круп-
ных станциях в режиме циклической последовательной очистки
всех стрелок станции или выборочной очисткой любой стрелки
станции. Дальность управления одним ЭПК без дублирования жил
кабеля составляет 23 км, а одновременно двумя — 11,5 км.
Кабельная сеть светофоров объединяет в себе жилы
для управления огнями светофоров, маршрутных указателей и све-
товых указателей положения, релейных шкафов входных светофо-
ров и шкафов переездной сигнализации. В шкаф входного светофо-
ра вводятся цепи управления и контроля за входными светофора-
ми, питания шкафа, увязки ЭЦ с автоблокировкой, питания рель-
совых участков приближения и первых секций станции, разъедини-
теля высоковольтно-сигнальной линии автоблокировки.
Дальность управления огнями светофоров с центральным пита-
нием и лампами мощностью 15 Вт, напряжением 12 В, включаемых
во вторичную обмотку трансформатора СТ-4, составляет 3 км без
302
Расстояние I ъ
от оси
поста ЗЦ
Литер
светофора <ъ
о Рис. 12.6. Двухниточный план станции (фрагмент)
О Пост ЗЦ
Стати5н° 755-30*2(3)
Кабель 05 Н-1Ж, СН-гЖ, Ч6-7Ж i
ПЦ ИЗ, М5-3*ЗЖ-9Ж, ПНОЩО, ПН)-2Ж
л,,и1 [НО(ПЛ, ЛМ1-ЗЖ
''74' \1,5-15, 23(00, ОМ)3*2Ж~6Ж |
{Жл, l^WM ।
60
13А
10-5(1)
5-5/1)^
7П 13
90
5-9*2(11
а. *
P-HB3J-7 i
_ 15.
?Н=
05
1Й5
95
_ 100-29*2МЛ
Оикз-кнГр^
П-21А
ЗЛЕЯ
К 17-21
20-9*2(1)
C7 !9.-ч,^гЧц
Cmamul ______TSS^WfUB)_____________________бв51/410'1,г1»^
Кабель C7 ЧИ95-7*7Ж-99Ж, 91, 25-9*2(1 P-4,
кг (перспектива) 2*гж*иж ZU./,"4)
Пт(-20 (00, 0(1) - 2Ж 35-7'7/3)1
Лу93-5О(ПО,ПМ)-2Ж —<
Е^Ж^г"г
Статив «“_____630-30*2(3) z"
Кабель СТЗ 1/3[oi, пг, пзГо‘Гл5)~5>н
5. 15/17(01, 02, 03. 09, 05)-2*6Ж-12>Н
1, 9. 11, 13,21, 23 (01, 02, 03,09, О5)-в*5-30Ж
0X31-5, 0Х91-5-9Ж (в *2,29А
Н1-ЗЖ ₽ ’
ff) 1’?-^
'^'41
«Л1
Ml
jj 75-3/1) J
_______ваз
in гзл
к
сз
S?
73ЕЭ
фг
I 5-3(1)
5-15/М
1,зо-зт 7
5'15
/11
(9) ^-7*2(0)
35-3(0
_390_-10_*2[2_)_(
Н-вЖ, СН-2Ж, пн-зжл
ПНЛ(ЛП,ПМ)-2)Н, '
НП(ОП, ЛН)-ЗЖ
HO OHO , ....
КТЕЗКТ 1^0-9*Z(t)
Д-
I PU1H
I (1212) ШРЧ-Н
КТП‘П~К
1,25 “10
w
К
НО
5-3(1)
И
С*'<М ф 10-9*2/1)
II * 5*2
ф 15-9*2(1)
5+2
9-115
Л
Qzo-4*Z(1)
23 • 5 + 2
• 55’9*2fl)
’----3*7~-----
г
7
^5-9*2(1)
5*2
! си
620
_ 105:шз1________J
(Л1-Л5)-25>К 1
з.0б-гж (J
179100-9*2(0)9 20-12(2)1
¥ 6*2 •" 6*9
S^2sflt) is 150В
7
3 1
. 25-7*2/2) f,10Q-12/2)f
5+9 5 + 2
5
30-9*2(0) ф
6*2
Статив № 755-27*2(5)
кабель РЗ н-1зж, пнП(р/\рн)~ж'
НП, 1, 3-7, 5-15А, 5-155, 9-11А,
9-115, 13А, 135. 17-21А, 17-215,
23 А, 236, 10, 4п,
(РП, РН}-15*2Ж ’ЗОН
Рис. 12.7. Кабельный план
гл
гзб
w'3(1^ rf+l 17.-21A _______________
55-9*2(2) 60-3(1) №,B
>5
5ЛЕЗИМ гл(
£Г X
35-15А
К
5-15^ 1
30-3(1)
5-155
1К к нп
ПНП(РП, РМ)-ЗЖ
I ШРУ-М
РШН
1212
дублирования, поэтому в пределах станции число жил к светофо-
рам определяется числом проводов по принципиальной схеме. Если
на светофоре могут гореть одновременно две лампы разрешающих
огней, то дальность снижается до 2,3 км. При больших расстояниях
жилы кабеля не дублируют, а переходят на схему включения огне-
вого реле во вторичную обмотку сигнального трансформатора, по-
тому что ввиду большой емкости между кабельными жилами огне-
вое реле при перегорании лампы может не выключиться. Не ис-
ключается свечение разрешающего огня из-за взаимного электри-
ческого влияния цепей. Кабель к маршрутным указателям рассчи-
тывают по специальным номограммам в зависимости от мощности
и числа одновременно горящих ламп. Дальность управления указа-
нием скорости (зеленая полоса) составляет 2,5 км.
Кабельная цепь питающих трансформаторов ПТ
объединяет все жилы, необходимые для питания кодируемых и не-
кодируемых рельсовых цепей; ПТ каждой кодируемой рельсовой
цепи независимо от ее типа и длины включает по отдельной паре
проводов. В фазочувствительной рельсовой цепи, повсеместно при-
меняемой на станциях, к дублированию жил питающего конца не
прибегают при длине кабеля до 1500 м при электрической тяге по-
стоянного тока и до 3000 м при электрической тяге переменного
тока и автономной тяге. Питающие трансформаторы некодируемых
рельсовых цепей подключают к магистралям, жильность которых
рассчитывают на переменное сечение. Для этого по специальным
справочным таблицам в зависимости от типа и длины рельсовой
цепи составляют схему нагрузок магистрали (луча), на которой век-
торами показывают места подключения трансформаторов, расстоя-
ние между ними, найденное по кабельному плану (см. рис. 12.7), и
значения токов. На крупных станциях может быть несколько пи-
тающих лучей.
Сечение жил кабеля на исковом участке луча в зависимости от
распределения нагрузок по длине луча
2 X 'А
Чх ~ 54^UX '
где 2L 'А — сумма моментов тока на участках луча, начиная с х по п; п — число
к = х
участков луча; Ux — допустимое падение напряжения на участках с х по п.
В ходе расчета, начиная с наиболее нагруженного (ближайший к
посту ЭЦ) участка луча, определяют необходимые сечения жил ка-
беля и падения напряжений на каждом участке. Для ближайшего к
посту участка (х = 1) допустимое падение напряжения
ДС(х= 1)= U„- итр,
305
где U„ — расчетное напряжение источника литания; t/Tp — расчетное напряжение на
первичной обмотке питающего трансформатора.
Допустимое падение напряжений на последующих участках
= ДС/(х - 1) - .
* ’ 54?(х-1)
На промежуточных станциях число некодируемых рельсовых це-
пей меньше числа кодируемых, поэтому применение лучевого пи-
тания очень часто не имеет экономического значения.
При составлении кабельных сетей релейных транс-
форматоров фазочувствительных рельсовых цепей руковод-
ствуются тем, что предельная длина кабеля без дублирования жил
между путевым реле и путевым релейным трансформатором или
дроссель-трансформатором при любом виде тяги составляет 3000 м
При большем удалении жилы кабеля дублируют.
12.5. Техническое обслуживание
Целью технического обслуживания (ТО) является поддержание
работоспособности системы ЭЦ на заданном уровне качества ее
функционирования, т. е. обеспечения безопасности движения поез-
дов и своевременности приготовления маршрутов. Необходимость
ТО вызвана тем, что в процессе эксплуатации под действием внут-
ренних (износ, старение, дефекты изготовления) и внешних (воз-
действие окружающей среды) факторов изменяются характеристи-
ки, которые могут явиться причиной опасных или защитных отка-
зов устройств.
Основными параметрами ТО являются стратегия, а также со-
став, периодичность, технология и организация выполнения работ.
Стратегия ТО представляет собой набор правил выбора работ в те-
чение срока эксплуатации системы. Применяемая стратегия ТО со-
держит профилактические, ремонтные и восстановительные ра-
боты.
Профилактические работы выполняются через определенное вре-
мя после окончания предыдущей профилактики. Ремонтные работы
выполняются с выключением и разборкой устройств в определен-
ные сроки. Восстановительные работы обеспечивают немедленное
устранение отказов.
Организация ТО возможна на дистанции сигнализации и связи
и регламентируется ПТЭ и Инструкцией по техническому обслужи-
ванию устройств СЦБ. Устранение неисправностей и ТО обеспечи-
вают работники дистанций с соблюдением требований Инструкции
по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах
Российской Федерации, Инструкции по обеспечению безопасности
движения поездов при производстве работ по техническому обслу-
306
живанию и ремонту устройств СЦБ (ЦШ/4397), а также разрабо-
танных технологических процессов и технических указаний.
Для установления единого регламента работ по ТО имеются тех-
нологические карты, которые способствуют применению наиболее
рациональных технологических приемов и методов их выполнения.
Все основные работы делятся на три группы: работы, связанные с
выключением устройств, работы, выполняемые с согласия ДСП и с
предварительной записью в Журнале осмотра без выключения уст-
ройств, и работы, выполняемые с согласия ДСП без записи в Жур-
нале осмотра. К первой группе относятся такие работы, как замена
электропривода или отдельных узлов, узлов стрелочной гарнитуры,
кабеля к электроприводу или монтажа в электроприводе и другие
аналогичные виды работ Ко второй группе работ относятся плано-
вые проверки и осмотр устройств. В третью группу входят работы
по замене ламп в светофорах сигнального трансформатора и регу-
лировка напряжения на лампах, замена штепсельных приборов (ре-
ле), ламп табло и др. Полный перечень работ каждой группы при-
водится в Инструкции по обеспечению безопасности движения при
производстве работ по техническому обслуживанию устройств СЦБ
(ЦШ/4397).
В Журнале осмотра указывают результаты осмотра, обнаружен-
ные неисправности и повреждения, время начала и окончания ра-
бот, исполнителя или ответственного руководителя работ. В преде-
лах одного поста ЭЦ при сохранении пользования сигналами раз-
решается одновременно выключать для ремонта не более одной
стрелки и не более двух рельсовых цепей. При выключении стрелок
применяют блок-макеты.
Периодическую проверку постовой аппаратуры и ее ремонт вы-
полняют в ремонтно-технологических участках (РТУ или КИП) по
технологическим картам, в которых указывают тип изделия или уз-
ла, выполняемые пункты из перечня операций, измерительные
приборы, инструмент и материалы, исполнителя. На дистанциях
нашли применение околотковый и бригадный методы ТО. При око-
лотковом методе обслуживание всех устройств обеспечивают элек-
тромеханик и один или два электромонтера. Околоток охватывает
одну малую станцию с прилегающим перегоном; крупные станции
Делят на несколько околотков. Шесть—восемь околотков составля-
ют участок; работу электромехаников и электромонтеров участка
организует и контролирует старший электромеханик. При бригад-
ном методе на участке создается одна комплексная или две-три спе-
циализированные бригады по ТО. Бригаду в составе шести—десяти
человек возглавляет электромеханик-бригадир или старший элек-
тромеханик. Работы в этом случае охватывает годовой и четырехне-
дельный план-график обслуживания устройств.
307
РАЗДЕЛ II
МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
СОРТИРОВОЧНЫХ ГОРОК
Гл а ва 13
СИСТЕМЫ ГОРОЧНОЙ АВТОМАТИКИ
13.1. Технологические требования к горочным системам
Назначением сортировочных горок является переработка соста-
вов, которая включает в себя следующие технологические опера-
ции: надвиг, роспуск и оттягивание (осаживание) составов, а также
осаживание вагонов на путях сортировочного парка. Дополнитель-
но может возникнуть необходимость перестановки вагонов локомо-
тивом при скатывании их на "чужой" путь, а также при пропуске
через горку подвижного состава, конструкция которого не допуска-
ет скатывания. После выполнения указанных операций с составом
горочный локомотив возвращается в парк прибытия.
Рассмотрим условия выполнения последовательности технологи-
ческих операций сортировки вагонов, которые определяют техни-
ческие требования к их автоматизации.
Надвигом состава называют продвижение его по горловинам парка
прибытия и горки до места начала роспуска. Надвигают составы ва-
гонами вперед, что обусловливает скорость не более 25 км/ч, а при
наличии подвижного состава, занятого людьми или грузами, с бо-
ковой и нижней негабаритностями четвертой, пятой или шестой
степеней — не более 15 км/ч (Инструкция по движению поездов и
маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации).
Длина маршрута от пути приема до вершины горки превышает
300 м, поэтому начало надвига только после освобождения всего
маршрута впереди идущим составом влечет недопустимый простой
горки. Для его сокращения используют параллельный надвиг по
одному из путей надвига во время роспуска по другому. При этом
необходима остановка надвигаемого состава перед вершиной горки
в случае задержки роспуска предыдущего состава.
Для дальнейшего сокращения простоев горки применяют над-
виг, попутный распускаемому составу, особенно эффективный при
параллельном роспуске. В случае попутного надвига необходимо
поддерживать расстояние до впереди идущего состава не менее тор-
мозного пути при реализуемой скорости и гарантировать своевре-
менную остановку надвигаемого попутно состава при задержке впе-
реди идущего.
308
Для обеспечения скатывания вагонов с горки их тормоза отпус-
кают и отключают во время осмотра в парке прибытия. Тормозить
надвигаемый состав приходится только локомотивом, что влечет
существенные потери времени при остановках надвига. Поэтому
момент начала и скорость надвига следует выбирать так, чтобы ис-
ключить остановки и обеспечить начало роспуска с заданной ско-
ростью при минимальном простое горки.
Ручная расцепка вагонов перед вершиной горки возможна при
скорости роспуска, не превышающей 8 км/ч, что ограничивает пе-
рерабатывающую способность горки и является одним из доводов в
пользу механизации и автоматизации этого тяжелого и опасного
труда. Расцепщику необходимы информация о числе вагонов в ка-
ждом отцепе и средства связи с дежурным по горке и машинистом
для передачи сообщений о затруднениях с расцепкой и необходи-
мости остановки или осаживания состава.
Скорость роспуска состава должна изменяться в зависимости от
длины отделяющегося отцепа, расположения стрелки разделения
маршрутов очередных отцепов и сочетания их ходовых свойств.
Отцепы с плохими ходовыми свойствами тормозить замедлите-
лями нельзя во избежание остановки отцепов на спускной части
горки. Для их продвижения на пути сортировочного парка в этом
случае используют локомотив, что задерживает роспуск. Для ис-
ключения нагонов отцепы с хорошими ходовыми свойствами необ-
ходимо тормозить. При высокой скорости роспуска их могут дого-
нять нетормозимые отцепы с плохими ходовыми свойствами, по-
этому скорость роспуска снижают, когда за отцепом с плохими хо-
довыми свойствами следует отцеп с хорошими, а за ним — отцеп с
плохими.
Чем длиннее отцеп, тем раньше он отделяется от состава и дви-
жется со скоростью скатывания, которая больше скорости роспус-
ка. Для отделения следующего отцепа необходимо продвинуть со-
став на большее расстояние, что увеличивает интервал между отде-
лившимся отцепом и следующим. В этих условиях скорость роспус-
ка можно повысить до значения, при котором соответствующее со-
кращение интервала между отцепами еще не помешает их разделе-
нию на стрелках и замедлителях.
Чем ближе разделительная стрелка маршрутов очередных отце-
пов к вершине горки, тем меньше возможность нагона при небла-
гоприятных сочетаниях их ходовых свойств, что позволяет повы-
сить скорость роспуска.
Скорость роспуска очередного отцепа можно изменять не ранее
отделения от состава предыдущего; заканчивать регулирование ско-
рости необходимо до отрыва данного отцепа, причем при увеличе-
нии скорости должно исключаться сцепление состава с отделив-
шимся отцепом. Возможности регулирования скорости роспуска
ограничивают тормозные и тяговые характеристики горочных локо-
мотивов, в качестве которых обычно используют сравнительно ма-
309
ломощные маневровые тепловозы Имеется положительный опыт
использования для надвига и роспуска поездных локомотивов. Од-
нако реализация переменной скорости роспуска эффективна толь-
ко в условиях автоматизации управления горочными локомоти-
вами.
Безопасное скатывание на путь сортировочного парка возможно
при открытии каждому отцепу горочного светофора после проверки
положения, свободности и замыкания всех стрелок маршрута. Оче-
редной отцеп сможет начинать движение только после ухода пре-
дыдущего за стрелку разделения маршрутов. Такой режим приводит
к частым остановкам составов и недопустимо низким скоростям
роспуска, поэтому при открытии горочных светофоров положение,
свободность и замыкание стрелок не проверяют, машинисты опре-
деляют скорость роспуска по светофорам.
Переводить стрелки необходимо при условии их свободности в
интервалах между скатывающимися отцепами. Длительность пере-
вода стрелки не должна превышать время движения отцепа по
предстрелочному участку. В противном случае начинается перевод
свободной стрелки до вступления отцепа на предстрелочный уча-
сток; перемещение остряков не заканчивается до вступления на них
отцепа, что приводит к его сходу с рельсов. Если продолжитель-
ность перевода стрелки превышает допустимую (1,2 с), то преду-
сматривается автоматический возврат ее в исходное положение.
При длительном (более 2 с) отсутствии контроля положения стрел-
ки необходимо автоматически закрыть горочный светофор, что
обеспечивает передачу машинисту команды остановить состав при
взрезе стрелки или остановке ее в среднем положении.
Следовательно, исключение перевода стрелок под отцепом обес-
печивают устройства контроля их занятости, основными элемента-
ми которых являются стрелочные рельсовые цепи. Достижение
наибольшей перерабатывающей способности горки определяет не-
обходимость минимальных интервалов между отцепами, что требу-
ет уменьшения длины рельсовых цепей. Нормы укладки и конст-
рукция горочных стрелок с маркой крестовины 1/6 позволяют вы-
делять предстрелочные участки длиной 6 м, при этом длина стре-
лочного изолированного участка 11,4 м. У длиннобазных вагонов
расстояние между внутренними осями тележек превышает 11,4 м,
что создает опасность перевода стрелки в промежуток времени ме-
жду освобождением стрелочного участка передней тележкой вагона
и занятием его задней. Для исключения перевода стрелок под длин-
нобазными вагонами стрелочные рельсовые цепи необходимо до-
полнять датчиками наличия подвижного состава.
Горочный локомотив надвигает и распускает состав вагонами
вперед. Это затрудняет машинисту локомотива видеть горочный
светофор, расположенный у вершины горки. Поэтому необходимы
повторители показаний горочного светофора и устройство гороч-
ной локомотивной сигнализации.
310
При затруднениях с расцепкой вагон может продвинуться к вер-
шине горки и растянуть автосцепку. Для расцепки вагонов приме-
няют оттягивание (осаживание) состава на противоуклон, располо-
женный перед вершиной горки, на котором автосцепка сжимается.
Поэтому маршруты надвига и роспуска должны размыкаться частя-
ми так, чтобы за горочным локомотивом оставался замкнутый уча-
сток длиной не менее 50 м для возможности осаживания состава. В
случае отказа дежурного по горке от осаживания маршруты надвига
следует размыкать посекционно.
Регулирование скоростей скатывания должно обеспечивать раз-
деление отцепов на стрелках и замедлителях (интервальное тормо-
жение), а также соударение с вагонами на путях сортировочного
парка со скоростями не более 1,5 м/с (целевое торможение). Для
вагонов, требующих повышенной осторожности, допускается мень-
шая скорость, вплоть до исключения соударения.
Включение красных огней на горочных светофорах должно осу-
ществляться с пультов горочного поста, ЭЦ парка прибытия и регу-
лировщиками скоростей, а также составителями на горбе горки.
Это позволяет останавливать роспуск при затруднениях с расцеп-
кой или торможением вагонов, а также в случаях неисправностей
горочных устройств, вагонов или крепления грузов.
Дежурный по горке должен получать информацию о вагонах,
скатившихся на "чужой” путь, что необходимо для их перестановки
на "свой" путь. »
Для оценки возможности размещения вагонов очередного соста-
ва в сортировочном парке каждый его путь необходимо оборудовать
счетчиком числа вагонов, показания которого должны измеряться в
моменты поступления или уборки вагонов в обоих концах пути.
13.2. История развития горочных систем
К 1940 г. горочной электрической централизацией без элементов
автоматизации, со стрелочными рукоятками, размещаемыми по
плану горловины горки, было оборудовано 36 сортировочных горок
(68% их общего числа в СССР). Эту систему разработали в институ-
те Гранссигналсвязьпроект (ТССП).
Необходимость переводить стрелки в интервалах между отцепа-
ми требовала большого числа операторов, размещали которых на
трех горочных постах, а если один пост был островным с круговым
обзором, то — на двух Это влекло значительные капитальные и
эксплуатационные расходы.
Сократить число постов до одного и операторов до одного на
два пучка путей сортировочного парка (СП) удалось, используя уст-
ройства накопления маршрутов скатывания отцепов и автоматиче-
ского перевода стрелок. Это было достигнуто в горочной автомати-
ческой централизации (ГАЦ), построенной в 1946 г. на станции
311
Брянск под руководством сотрудников Всесоюзного научно-иссле-
довательского института железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ)
А. М. Брылеева и Н. М. Фонарева. Специалисты института Ги-
протранссигналсвязь (ГТСС) усовершенствовали и перевели эту
систему на блочный монтаж, после чего она стала называться
БГАЦи получила широкое распространение на железных дорогах.
Управлять маршрутами в БГАЦ можно нажатием кнопки с но-
мером пути СП перед вступлением очередного отцепа на головную
стрелку (маршрутный режим) или накоплением маршрутов (про-
граммный режим) нажатием кнопок перед началом роспуска. В
ранних установках число накапливаемых маршрутов достигало 35, а
в последних — составляет 11 или 6, что повысило надежность рабо-
ты накопителя. Ошибочно введенное задание можно исправить по-
вторным накоплением всех заданий или в момент начала его реали-
зации перед вступлением отцепа на головную стрелку во время рос-
пуска состава.
К достоинствам БГАЦ следует отнести простоту электрических
схем, надежность, а к недостаткам — применение требующих боль-
ших затрат на техническое обслуживание телефонных реле РКН,
потерю маршрутного задания отцепу в случаях нагона им впереди
идущего или ошибочного разделения отцепа на вершине горки, а
также отсутствие фиксации номеров путей скатывающихся отце-
пов.
Стремление к дальнейшей автоматизации управления маршрута-
ми привело к созданию горочных программно-задающих устройств
(ГПЗУ), позволяющих накапливать и передавать в ГАЦ информа-
цию о всех подлежащих роспуску составах, находящихся в парке
прибытия. В качестве носителя информации в ГПЗУ системы
ВНИИЖТа использовали перфокарты, а в ГПЗУ системы ГТСС —
магнитофонную ленту. Элементная база этих систем была ненадеж-
ной, что ограничило их применение в опытных установках.
Устройство ГПЗУ на базе видеотерминала "Видеотон-340"
(ГПЗУ-В), разработанное на кафедре "Автоматика и телемеханика
на железных дорогах" Ленинградского института инженеров желез-
нодорожного транспорта и Конструкторским бюро Главного управ-
ления сигнализации и связи МПС, было установлено в 1976 г. на
станции Люблино и получило распространение на сети железных
дорог. Оно может получать информацию о всех составах, находя-
щихся в парке прибытия, из вычислительного центра или техниче-
ской конторы. Имеется возможность выбирать и корректировать
эту информацию до начала роспуска состава, а затем через устрой-
ство сопряжения передавать в ГАЦ. В момент отрыва отцепа от со-
става маркер видеотерминала переходит к информации об очеред-
ном отцепе. На индикаторах расцепщиков высвечивается число ва-
гонов в двух очередных отцепах.
Работы по совершенствованию ГАЦ в Уральском отделении
ВНИИЖТа завершились в 1971 г. строительством горочного про-
312
граммно-задающего устройства КРУГ на станции Алтайская Это
устройство, взаимодействуя с БГАЦ, передавало дежурному по гор-
ке информацию о проследовании вагонов на пути СП.
В результате переработки этой системы в институте ГТСС была
создана ГАЦ с контролем роспуска (ГАЦ-КР), построенная в 1978 г.
на станции Шкиротава, а в 1983 г. на станции Батайск и получив-
шая распространение на сети дорог. В этой системе использована
элементная база БГАЦ, имеется индикация числа вагонов в отцепе
после его отрыва от состава для контроля правильности расцепки.
При ошибочном делении отцепа расцепщиками она сохраняет мар-
шрутное задание всем его частям, восстанавливает маршрутное за-
дание нагнавшему отцепу в случае увеличения интервала с впереди
идущим, печатает порядковый номер отцепа, число вагонов в нем,
номера заданного и фактического путей его скатывания. Система
автоматического задания скорости роспуска (АЗСР-ЦНИИ), разра-
ботанная во ВНИИЖТе в 1966 г., осуществляет следующие функ-
ции: содержит на перфокарте информацию о номере поезда, числе
вагонов в отцепах и номерах путей их скатывания, об особых при-
знаках вагонов, требующих снижения скорости роспуска; определя-
ет момент отрыва отцепа от состава по разнице их скоростей, изме-
ряемых радиолокационными скоростемерами; считает число ваго-
нов в отцепе на основе фиксации моментов занятия и освобожде-
ния педалей и рельсовых цепей определенной длины; контролирует
правильность расцеп” I, сравнивая заданное и фактическое числа
вагонов в отцепе; повторяет маршрутные задания неотцепившимся
частям отцепов; "гасит" маршрутное задание отцепу с лишними ва-
гонами в случае их обнаружения после отрыва; включает красный
огонь на горочном светофоре, если лишние вагоны обнаружены до
отрыва отцепа; указывает на индикаторах расцепщикам число ваго-
нов в двух очередных отцепах; управляет индикатором скорости и
горочным светофором на основе определяемой скорости роспуска
состава; предусматривает передачу команд в систему телеуправле-
ния горочным локомотивом.
Возможности системы не удалось реализовать из-за низкой на-
дежности используемых элементов (перфокарты, вычислительные
трансформаторы и т. д.). Скорость роспуска вычислялась только
Для двух очередных отцепов, учитывая их длину и расстояние до
стрелки разделения маршрутов, без учета условий роспуска всего
состава, тормозных и тяговых характеристик локомотива, что воз-
можно при современной вычислительной технике. Опыт показал,
что расцепщикам необходима информация о числе вагонов в трех
очередных отцепах, иначе они не успевают своевременно подходить
к месту расцепа.
Система телеуправления горочным локомотивом разрабатыва-
лась ВНИИЖТом с 1970 г. и использовалась на станции Орехово-
Зуево. Была обнаружена недостаточная надежность кабельного ка-
313
нала индуктивной связи, который заменили рельсовыми цепями и
аппаратурой частотной локомотивной сигнализации.
Использование вычислительной машины СМ-1800 в автомати-
зированной системе управления маршрутами движения (АСУ-МД),
разработанной Уральским отделением ВНИИЖТа и построенной в
1987 г. на станции Пермь, позволило реализовать функции ГПЗУ-В
и ГАЦ-КР, дополнив их рекомендациями дежурному по выбору пу-
ти временного направления нерасцепившихся или нагнавших друг
друга отцепов, а также маршрутов локомотивов в подгорочной гор-
ловине. Система не получила распространения.
Опытная система автоматического регулирования скорости ска-
тывания отцепов (АРС-ЦНИИ), разработанная ВНИИЖТом, была
построена в 1961 г на станции Лосиноостровская. Улучшенный ее
вариант был внедрен в 1973 г. на станции Орехово-Зуево и послед-
ний (АРСМ) — на станции Бекасово.
Первая установка, разработанная ГТСС (АРС-ГТСС), была
смонтирована в 1964 г. на станции Ленинград-Сортировочный-Мо-
сковский. Модернизированный вариант был использован на двух
сортировочных горках Чехо-Словакии и заменил две первые уста-
новки. Обе системы имели ряд особенностей.
Средняя тормозная позиция в АРС-ЦНИИ осуществляла интер-
вально-целевое торможение, что давало возможность учесть при ре-
гулировании скоростей наличие движущихся отцепов в зоне от
средней позиции до вагонов на путях СП, особенности каждого
маршрута и остановку отцепов на замедлителях нижней позиции.
Это позволяло уменьшить мощность и стоимость парковых тормоз-
ных средств. Скорости выхода отцепов из тормозных позиций оп-
ределялись с учетом измеренного ускорения, средней весовой кате
гории и длины отцепа, интервалов между отцепами, а также силы и
направления ветра.
Для измерения ускорения движения отцепов требовалось выде-
лять на скоростном уклоне прямой измерительный участок длиной
примерно 30 м, который существенно удлинял горочную горлови-
ну. Это влекло увеличение высоты горки и скорости входа отцепов
на замедлители верхней позиции, что приводило к их быстрому из-
носу. При сильных морозах отцепы останавливались на спускной
части горки, задерживая роспуск, поэтому было принято решение
измерительные участки не устраивать.
Система АРС-ЦНИИ работала только совместно с БГАЦ, и в
ней использовали полупроводниковые элементы, тиратроны, герко-
новые и обычные реле
Измерять ускорение отцепов для оценки их ходовых свойств в
системе АРС-ГТСС признали ненужным из-за невозможности по-
лучения удовлетворительной точности и изменения основного со-
противления в 2—3 раза по мере скатывания отцепов. Эту зависи-
мость безуспешно пытались учесть с помощью обратных связей в
процессе торможения отцепов Их ходовые свойства определяли и.1
314
основе измерения средних весовых категорий (чем тяжелее отцеп,
тем меньше его ходовое сопротивление).
Верхняя и средняя тормозные позиции осуществляли интерваль-
ное торможение, обеспечивая подход отцепов к следующим пози-
циям с максимально возможной постоянной скоростью. Скорость
входа всех отцепов на среднюю тормозную позицию устанавлива-
лась 23 км/ч, а на нижнюю — 6 км/ч. Интервалы между отцепами
обеспечивались выбором скорости их выхода из тормозных пози-
ций в зависимости от их весовых категорий без учета возможностей
остановки на нижней тормозной позиции. В последнем случае
предполагалось вмешательство оператора. Система построена на
полупроводниковых элементах и работает независимо от других
систем.
В обеих системах АРС использовались и ныне применяются ра-
диолокационные измерители скорости отцепов, работающие по
принципу Доплера. Команды на прекращение торможения выдают-
ся с учетом упреждения при равенстве фактической и расчетной
скоростей.
На сортировочных горках, оборудованных АРС-ЦНИИ, в автома-
тическом режиме работает только верхняя тормозная позиция, сред-
ней позицией управляют операторы горочного поста, а нижней —
операторы будок резервного управления. Для исключения соударе-
ний вагонов, требующих особой осторожности (рефрижераторы,
вагоны с людьми и т. д.), в СП работают два регулировщика скоро-
сти движения отцепов.
На двух сортировочных горках, оборудованных АРС-ГТСС, в ав-
томатическом режиме работают три позиции замедлителей, опера-
торы будок резервного управления и регулировщики скорости дви-
жения отцепов отсутствуют, что повышает повреждаемость вагонов.
Обе системы АРС не гарантируют соударение вагонов на путях
СП со скоростями, меньшими 5 км/ч, не исключают интервалы
("окна") между остановившимися отцепами, требующими осажива-
ния локомотивом. Это следствие невозможности достижения необ-
ходимой точности регулирования скоростей отцепов на путях СП
торможением их на одной и даже двух парковых тормозных пози-
циях. Зарубежный опыт показывает, что решить эту задачу можно в
результате распределенного размещения на путях СП маломощных
замедлителей (ускорителей) вагонов.
Многообразие систем горочной автоматики, использующих раз-
нотипную элементную базу, затрудняет их изготовление и обслужи-
вание, поэтому необходима многофункциональная система на ос-
нове современной вычислительной техники. Такая автоматизиро-
ванная система управления роспуском составов на сортировочных
орках (АСУ-РСГ) была разработана в институте ГТСС и построена
в 1985 г на станции Ясиноватая и в 1986 г. на станции Максим
Горький. В этой системе на основе двух ЭВМ типа СМ-2М реали-
зованы функции ГПЗУ-В, АЗСР, ГАЦ-КР и АРС, что позволило
315
регулировать скорости надвига, роспуска и скатывания отцепов
управлять их маршрутами и контролировать результаты роспуска. К
недостатку АСУ-РСГ можно отнести централизованную обработку
информации, при которой отказ вычислительного комплекса при-
водит к неработоспособности всей системы.
Применение микропроцессоров в горочном микропроцессорном
комплексе (КГМ-РИИЖТ) позволило децентрализовать обработку
информации в независимых системах, чем повысить их надежность
и функциональные возможности. Этот комплекс, разработанный в
Ростовском-на-Дону институте инженеров железнодорожного
транспорта, был внедрен на станции Красный Лиман и других
станциях.
Глава 14
ПУТЕВЫЕ УСТРОЙСТВА ГОРОЧНОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ
14.1. Устройства контроля занятости стрелок
Основным требованием к устройствам контроля занятости стре-
лок является надежная и быстрая фиксация занятости, что совмест-
но с быстродействующим стрелочным электроприводом обеспечи-
вает окончание перевода стрелки за время движения отцепа с мак-
симальной скоростью по предстрелочному участку Быстрая фикса-
ция освобождения стрелок и бесстрелочных участков необходима
для ускорения передачи маршрутных заданий в ГАЦ, что сокращает
допустимые интервалы между отцепами.
Основным элементом контрольных устройств является горочная
нормально разомкнутая рельсовая цепь, питаемая током частотой
25 Гц (рис. 14.1). Если рельсовая цепь свободна, то по обмоткам II
и III путевого трансформатора ПТ протекает небольшой ток, кото-
рый определяется сопротивлением балласта, по норме не меньшим
3 Ом. Это обусловливает малый ток в обмотке I трансформатора и
напряжение на резисторе Rp, недостаточное для притяжения якоря
путевого реле (31ИС). Занятие рельсовой цепи отцепом (с сопро-
тивлением поездного шунта не более 0,5 Ом) вызывает возрастание
токов ПТ, срабатывание реле 31 ИС и выключение стрелочного пу-
тевого реле 31СП, используемого в ГАЦ (рис. 14.2).
Путевой трансформатор ПТМ-А устанавливают в трансформа-
торном ящике ТЯ (см. рис. 14 1) у изолирующих стыков и соединя-
ют с рельсами троссами сопротивлением не более 0,2 Ом. Приме-
нение в качестве путевого быстродействующего импульсного реле
316
Рис. 14.1 Схема нормально разомкнутой рельсовой цепи
31 ИС типа ИВГ (ИМВШ-110) позволяет даже при максимальном
напряжении контрольной батареи (28 В) получить время от нало-
жения шунта до размыкания фронтовых контактов стрелочного пу-
тевого реле 31 СП (см. рис. 14.2) не более 0,15 с. Максимальное вре-
мя от снятия шунта до замыкания фронтовых контактов этого реле
при минимальном напряжении контрольной батареи (22 В) не
должно превышать 0,35 с.
Для защиты от влияния тягового тока у трех горочных рельсо-
вых цепей, примыкающих к электрифицированным путям, путе-
вое реле подключают к Rp (см. рис. 14.1) через фильтр ФП-25, что
влечет потери энергии и требует увеличения коэффициента
трансформации ПТ Рельсовая цепь с фильтром при свободном
состоянии потребляет мощность 4,1 В*А (без фильтра 2,4 В "А),
317
Фпх
ФОХ
Рис. 14.2. Схема защитного блока ЭС-75
а при занятом — 10 В-А (6,1 В-А). Это определяет максимальное
число рельсовых цепей, подключаемых к одной полуобмотке пре-
образователя частоты ПЧ50/25 (луч питания), мощность которой
75 В • А. Вагоны занимают рельсовые цепи по направлению скатыва-
ния, поэтому цепи объединяют в лучи поперек этого направления,
что уменьшает число одновременно занятых цепей и позволяет в два
луча питания от одного преобразователя включать 25 цепей.
Питание рельсовых цепей ЭЦ, соседних с ГАЦ, осуществляется
от первого луча с фазным согласованием, поэтому горочные рель-
совые цепи, примыкающие к зоне ЭЦ парка прибытия, должны
включаться в первый луч питания.
Для исключения индикации ложной свободности при выключе-
нии электропитания для каждого луча предусматривают реле кон-
троля напряжения 3 В (см. рис. 4.1), которое подключают к полуоб-
мотке преобразователя частоты после последней рельсовой цепи.
Если подключить это реле первым, как показано для реле 4В, то
обрыв проводов луча 4 не приведет к выключению реле и создаст
опасную ситуацию. Контакты реле ЗВ и 4В, контролирующие на-
пряжение одного преобразователя, образуют полюс питания 2ГПРЦ
стрелочных путевых реле и повторителей путевых реле бесстрелоч-
ных участков 31ПА.
Коэффициент трансформации п (рис. 14.3) ПТМ-А, а также со-
противления ограничивающего R^ и регулировочного Rp резисторов
должны быть подобраны так, чтобы выполнить следующие условия:
1) при свободной рельсовой цепи, когда сопротивление между
рельсами равно минимальному сопротивлению изоляции R„ rnin,
ток в путевом реле 7пр должен быть меньше тока надежного несра-
батывания 7ОН , т. е. |/пр| < |/он|,
2) при занятой рельсовой цепи, когда сопротивление между
рельсами равно нормативному сопротивлению поездного шунта
Рис. 14.3. Расчетная схема нормально разомкнутой рельсовой цепи
319
^шн- ток в путевом реле должен быть не менее тока надежного сра-
батывания. [/пр| > |7Нс|,
3) если сопротивление поездного шунта равно нулю, то ток в пер-
вичной обмотке трансформатора не должен превышать номинальный
|71 ном|, а ток в реле — допустимый ток перегрузки |/пр| < |7Пср|
Для вывода расчетных формул заменим ПТМ-А схемой с сопро-
тивлениями Z** и ZKJ и идеальным трансформатором с коэффици-
ентом трансформации п. По результатам измерений параметров
ПТМ-А при частоте f= 25 Ги можно принять Zxx = со, a ZKi - ЛКз-
Определим токи в первичном контуре трансформатора, пропор-
циональные токам в путевом реле:
при свободной цепи
(14 1)
^'тах
^вх 1 + п min
при занятой цепи
где к — коэффициент пропорциональности, 2^х| — прямое входное сопротивление
рельсовой линии на выводах 3— 4.
Сопротивление
^вх! Ко 4” ^пр э 4" Лкз + П Гсп,
где /{„р э — эквивалентное сопротивление приемников; гсп — сопротивление соеди-
нительных проводов
Сопротивление
^пр э — ^пр^рЛ^пр ^р)
Найдем отношение токов, заменив Ашн произвольным значени-
ем /?ш:
(Anax(ZBX| + П Лш)
Trmin(2BXl + п Ки mm)
(14.2)
Введем следующие обозначения:
= (7max/(7min — коэффициент изменения напряжения;
320
/нс = к3 /ср — произведение тока срабатывания реле /ср на коэф-
фициент запаса к3;
ZBx2 = ZBX1/n2 — обратное входное сопротивление рельсовой це-
пи при коротком замыкании на выводах 7—2;
Л>н
4'
Вг1
— приведенный коэффициент надежного воз-
врата путевого реле.
Найдем модуль суммы векторов числителя формулы (14.2) (см.
рис. 14.3):
(4, + 1-4x21)2 = (7?ш + I4x2lcos <Рвх2)2 + (l-4x2lsin <?вх2? =
= 7^+2 аш|^х21с08 <рвх2 + 14x212;
знаменателя формулы (14.2)
(4 min 14x2 I )2 7?и Injn + 27?и minl4x2lcos *Рвх2 + 14x2, •
Разделим числитель и знаменатель на |ZBX212, возьмем их отноше-
ние и получим квадратное уравнение
( AlV + 2f
1|4х2р Ч4х2р
COS Фвх2 - м= О,
R (R • п
гдеЛ/= l-(^H)<21^(rBH)2cos4>Bx2-(Гвн) .
|zbx2| \ Izbx2| J
Решение уравнения дает:
4и
14x21 =
-COS(Pbx2±7c°S(Pbx2-A/-
Поскольку левая часть равенства положительна и <рвх2 < 90°, то
знак минус перед радикалом не имеет смысла, и из решения сле-
дует:
RU! = l4x2l(7_sin2<4x2 + ?/ ~ cos ‘Рвхг)-
где N = 1 - м.
В применяемой нормально разомкнутой рельсовой цепи использу-
ют активные сопротивления, поэтому <рвхз ~ 0, что упрощает формулу:
41 4x2^ 1)
1 1 3«и. 1527
321
или с учетом значений М и N
— вн min ~ ^вх?( 1 —вн )’
_ _ ^вх! *0 ^пр э + ^кз ,
где Лвх2 — 2 - 2 + гсп-
л л
Из последней формулы следует, что при заданных величинах Л'вн
и «и min максимальная шунтовая чувствительность достигается при
минимальном значении /?вх2, которое ограничивается номиналь-
ным током первичной обмотки трансформатора:
^вх2 < U/(j1ни ) •
В этом случае предлагается использовать номинальное напряже-
ние источника питания U, поскольку небольшая (10%) кратковре-
менная перегрузка трансформатора при t/max вполне допустима.
В итоге получим
^шопт ~ вн min ~ : 2 ~ вн )’
Лн«
Таким образом, увеличивать /?ш можно только, повышая коэф-
фициент трансформации и. Этому препятствует возможность пере-
грузки путевого реле, которая ограничивается допустимым коэф-
фициентом его перегрузки:
^пер — ^пр э max/ ^ср — 1 > 1Л н р э/ ^ср >
где UCp — напряжение срабатывания путевого реле.
При нормальном режиме должно выполняться условие
|/1н |ЛПрэ - £4>н»
где t/OH — напряжение надежного несрабатывания путевого реле.
Учитывая выражение (14.1), получим
^тахЛпр э
Оон - 2
^вх! min + п min
322
откуда
ЯПр э Z (^вх1 min + л2«и min)>
Цтах
(14 3)
где Явх1 min
Используя выражение (14.3), получим
^пер — ^внП я2^и min/^вх! min)>
где £вн — Uon/UCp .
Допустимое значение коэффициента трансформации по крите-
рию перегрузки путевого реле
лдоп
^пер ^вн)^вх! min
к R
внпи min
Согласным или встречным включением вторичных обмоток ус-
танавливают ближайший к иДС(П коэффициент трансформации ид,
при котором измеряют сопротивление короткого замыкания транс-
форматора:
^КЗ(ЛД) Скз//|н ,
где йКЗ — напряжение на первичной обмотке при токе /]Н .
По формуле (14.3) получим
^Пр Э = ТГ^^вх! min + лд^и min) ’
Цпах
Сопротивление
р р
р _ ''пр''пр э
где ^пр — сопротивление обмотки путевого реле переменному току
На основании векторной диаграммы (см. рис. 14.3) получим
*о ~ ^вх! min — ^пр э ~ ^кз(пд) — пд гсп-
Таким образом, определены все основные параметры нормально
разомкнутой рельсовой цепи.
323
11
Рис. 14.4. Педаль бесконтакт-
ная магнитная типа ПБМ-56
Существенным преимуществом нор-
мально разомкнутой рельсовой цепи яв-
ляется объединение питающего и релей-
ного концов, позволяющее сократить по
сравнению с нормально замкнутой це-
пью количество напольной аппаратуры
(один трансформаторный ящик вместо
двух), что облегчает строительство и тех-
ническое обслуживание, а также очистку
путей.
Недостатком нормально разомкнутой
рельсовой цепи является возможность
индикации ложной свободности при об-
рыве соединительных проводов или из-
ломе рельсов (нормально замкнутая
рельсовая цепь в этом случае дает инди-
кацию ложной занятости). Однако при
этом в соответствующем блоке ГАЦ со-
храняется маршрутное задание, и авто-
матический перевод стрелки исключается. Перевод занятой стрелки
поворотом рукоятки пульта исключают путевые датчики, которыми
оборудуют горочные рельсовые цепи любого вида, поэтому на
отечественных горках применяют только нормально разомкнутые
рельсовые цепи.
Горочные рельсовые цепи работают в условиях интенсивного за-
грязнения рельсов, поэтому для исключения перевода стрелки под
отцепом, который может произойти при потере поездного шунта,
стрелочные рельсовые цепи дополняют магнитными педалями
ПБМ-56. Первые стрелки пучков путей оборудуют двумя педалями
(см. рис. 14.1), а остальные — одной. Первую педаль 31П устанав-
ливают на расстоянии 4 м от остряков стрелки, а вторую — на рас-
стоянии 5,5 м (в первом от изолирующих стыков шпальном яшике).
Если рельсовую цепь оборудуют одной педалью, то ее располагают
на расстоянии 4 м от остряков.
Такая педаль (рис. 14.4) представляет собой обмотку 7, насажен-
ную на постоянный магнит 2 и укрепленную на внутренней сторо-
не рельса Резкое изменение магнитного потока в моменты прибли-
жения колеса к педали и его удаления от него индуцирует два раз-
нополярных импульса тока в обмотке, от одного из которых сраба-
тывает поляризованное педальное реле 1ПД(2ПД) типа РП-7, раз-
мешенное в блоке ЗС-75 (см. рис 14.2). Контакт этого реле вызы-
вает срабатывание с замедлением на отпускание якоря (0,9—1,0 с)
реле ПД, которое размыкает цепь питания стрелочного путевого ре-
ле 31 СП независимо от наличия поездного шунта Указанное за-
медление меньше времени движения любого отдела по стрелке, по-
этому не задерживает поступление информации и освобождение
стрелки.
324
Для увеличения срока службы маломощного контакта реле
1ПД(2ПД) и надежного срабатывания реле ПД при кратковремен-
ном замыкании этого контакта обмотка реле ПД включается в кол-
лекторную цепь транзистора VT2 одновибратора. В исходном со-
стоянии транзистор VT2 закрыт, a VT3 открыт. Закрытие VT2 обес-
печивает делитель R9—R10, подающий на его базу отрицательный
потенциал, меньший потенциала эмиттера, который равен падению
напряжения на резисторе R13 благодаря току через открытый тран-
зистор VT3 Конденсаторы СЗ и С4 заряжены до напряжения, рав-
ного разности напряжения источника питания и напряжения на ре-
зисторе R13.
При замыкании контакта Я—Л реле 1ПД(2ПД) параллельно ре-
зистору R9 подключается R8, что увеличивает напряжение на R10,
которое превышает напряжение на R13. Транзистор VT2 открывает-
ся и реле ПД срабатывает. Конденсаторы СЗ и С4 подключаются
положительным выводом к базе VT3 и он закрывается. Длитель-
ность нахождения схемы в этом состоянии не зависит от длитель-
ности замыкания контактов Я—Л, а определяется временем разряда
конденсаторов СЗ и С4. Параметры элементов в цепи разряда
(R11 — источник питания — R13 — открытый транзистор VT2) рас-
считаны так, что время разряда больше времени срабатывания реле
ПД. Последнее подключает параллельно своей обмотке конденсатор
С2, обеспечивающий замедление на отпускание якоря 0,9—1,0 с. Для
увеличения замедления до 1,8—2,0 с, при фиксации занятости бо-
лее длинных стрелок с маркой крестовины 1/9 установкой пере-
мычки на блоке подключают конденсатор С1
Срабатывание реле ПД контролируется на пульте электромеха-
ника, где для каждой стрелки устанавливается кнопка ВТ, нажатие
и отпускание которой в процессе регулирования ГАЦ имитирует
занятие и освобождение стрелки отцепом, необходимые для про-
верки трансляции маршрутных заданий После регулировки ГАЦ
эти кнопки от блоков ЗС-75 отключают.
Индуцируемое в обмотке педали напряжение и = -dO/dr, т. е.
равно скорости изменения магнитного потока Ф. Поэтому при ско-
рости отцепа менее 1,5 км/ч амплитуда импульса напряжения не-
достаточна для срабатывания реле 1ПД(2ПД), а при скорости более
30 км/ч реле не успевает сработать из-за малой длительности им-
пульса.
Этого недостатка лишен датчик ДП50-80 (рис. 14.5), состоящий
из электромагнитной головки 7, регулировочных прокладок 2, плат-
формы 3 и крюкового болта 4. Внутри головки датчика находятся
сигнальный (верхний) и компенсирующий (нижний) стержневые
магнитопроводы с катушками. Питающее напряжение (20 ± 2) В
частотой 50 Гц подается на выводы 1—2 питающих обмоток W1C и
lT7jC от трансформатора Т1 Сигнальный магнитный поток Фс, созда-
ваемый обмоткой W1C, замыкается через магнитопровод и головку
325
рельса. Компенсирующий поток Фк, создаваемый обмоткой W1K,
проходит по магнитопроводу, воздушным промежуткам, платформе и
подошве рельса. Различие указанных магнитных цепей вызывает не-
равенства амплитуд, фаз и частотных составляющих потоков Фс и Фк,
поэтому на выходе датчика (4—5} возникает сигнал расстройки (2—3
В), равный разности напряжении, наводимых во встречно включен-
ных сигнальной W2C и компенсирующей W2K обмотках.
При нахождении реборды колеса над датчиком воздушные про-
межутки сигнальной магнитной цепи уменьшаются, что увеличива-
ет напряжение в обмотке W2C и на выходе датчика до (35 ± 3) В.
Это напряжение поступает на вход преобразователя ПСДП50-81,
который компенсирует сигнал расстройки и преобразует напряже-
ние в постоянное питающее педальное реле 1ПД
Настройка датчика (свободного от колеса) заключается в уста-
новке движков резисторов R2 и R3 в такие положения, при которых
напряжение на выводах XI и Х2 не превышает 0,1 В
Измерительный триггерный элемент (транзисторы VT1, VT2 и
резисторы R4—R9) преобразует сигнал выпрямителя (VD1—VD4} в
прямоугольный импульс, длительность которого прямо пропорцио-
Рис. 14 5. Путевой датчик ДП50-80 и схема его включения
326
Рис. 14.6. Схема размещения фотодатчика
нальна длине зоны чувствительности датчика (0,35—0,65 м) и об-
ратно пропорциональна скорости движения колеса (0—36 км/ч).
В отсутствие сигнала транзистор VT1 открыт (VT2 закрыт) и вве-
ден в режим насыщения током базы, протекающим через резисто-
ры R5 и R6. При достижении сигналом напряжения порога сраба-
тывания ток базы VT1 уменьшается до нуля, и транзистор закрыва-
ется. Потенциал базы VT2 повышается, и он открывается. Это вы-
зывает закрытие транзистора VT3 усилителя, открытие VT4 и сраба-
тывание педального реле 1ПД. В этом состоянии триггер находится
до тех пор, пока сигнал датчика не снизится до напряжения порога
возврата. Разность напряжений порогов срабатывания и возврата
обеспечивает защиту устройства от помех.
Рельсовая цепь с магнитными педалями или путевыми датчика-
ми не исключает перевода стрелки под длиннобазным вагоном, у
которого расстояние между осями внутренних колес превышает
длину стрелочной рельсовой цепи (11,4 м). Это вызывает необходи-
мость дополнения стрелочных рельсовых цепей фотоэлектрически-
ми устройствами (рис. 14.6). Размещение фотодатчика 2 и угол на-
клона его оптической оси к горизонту (8°), обеспечивают перекры-
тие светового луча осветителя / хребтовой балкой и автосцепкой
вагона при движении его по стрелке. Для защиты фотодатчика от
327
солнечных лучей, отраженных от поверхности вагона, фотодатчик
стремятся устанавливать так, чтобы вагон перекрывал солнечные
лучи Прямое освещение фотодатчика солнечными лучами устраня-
ют защитным козырьком и направлением светового луча осветите-
ля снизу вверх, а линзы фотодатчика — сверху вниз
При освещении фотодатчика ФД направленным лучом света (см
рис 14 2) световой ток протекает через обмотку 1—2 реле Ф (РП-7)
Реле Ф замыкает контакты Я—Л и подключает к минусу источника
питания базу транзистора VT1, который открывается. Реле ФК по-
лучает питание и замыкает контакты в цепях, контролирующих
свободность стрелки.
При перекрытии вагоном светового луча уменьшается освещен-
ность фоторезистора, его сопротивление возрастает, что уменьшает
ток через обмотку 1—2 реле Ф. Последнее под действием встречно-
го тока в обмотке 3—4 замыкает контакты Я—П и подает на базу
VT1 запирающий потенциал. Закрытие VT1 вызывает размыкание
фронтовых контактов 41—42 реле ФК, фиксирующих занятие
стрелки и исключающих ее перевод.
Размыкание контакта 81—82 реле ФК обесточивает стрелочное
путевое реле 31СП, только если последнее выключено наложением
поездного шунта (включено реле 31ИС) или срабатыванием педа-
лей (включено реле ПД). Этим исключается ненужное выключение
реле 31 СП, влекущее за собой сбой передачи маршрутных заданий
ГАЦ при случайном пересечении светового луча осветителя птица-
ми или людьми.
При неблагоприятных метеорологических условиях фотодатчики
прекращают работу, поэтому для продолжения роспуска составов
на группу стрелок каждого пучка путей предусматривают кнопку
ВФК, нажатием которой включают реле ФК.
Атмосферным влияниям не подвержены разрабатываемые фото-
датчики инфракрасного излучения и радиотехнические датчики.
Радиотехнические датчики (РТД) работают в сверхвысокочастотном
диапазоне (СВЧ) электромагнитных волн (/=9,1 -^9,5 ГГц), кото-
рые обладают свойством отражаться от обнаруживаемых подвиж-
ных единиц. Чем выше частота излучаемого колебания f (меньше
длина его волны X), тем сильнее его задерживают атмосферные
осадки и пыль. В густом тумане при видимости менее 50 м затуха-
ние волн оптического диапазона (I = 0,4 -е- 0,75 мм), используемых
в фотодатчиках, составляет более 100 дБ/км, а для X. = 3,2 см зату-
хание 0,3—0,4 дБ/км. Чем больше длина волны излучаемого коле-
бания, тем меньше влияют на него рассмотренные факторы, но
увеличиваются размеры и стоимость антенных устройств.
Рассмотрим варианты размещения РТД
В схеме (рис. 14 7, а) передающий модуль, включающий в себя
генератор СВЧ колебаний (ГСВЧ), генератор модулирующего сиг-
нала ГМС и передающую антенну А1, устанавливается по одну сто-
рону контролируемого стрелочного участка, а приемный модуль,
328
Рис. 14.7. Схемы размещения радиотехнических датчиков
состоящий из приемной антенны А2, усилителя ограничителя УО и
устройства фиксации УФ, — по другую. При свободное™ участка
сигнал передатчика попадает в приемную антенну А2, превышает
порог срабатывания УФ, которое выдает сигнал свободное™ Xj.
Вступление подвижной единицы в зону контроля влечет за собой
экранирование сигнала передатчика, который не поступает в ацтен-
ну А2, и УФ выдает сигнал занятое™ X]. Достоинствами такой схе-
мы РТД являются простота и непрерывный контроль его исправно-
сти.
При расположении передающего и приемного модулей по одну
сторону контролируемого стрелочного участка (рис. 14.7, б), заня-
тае его подвижной единицей вызывает попадание в приемную ан-
тенну А2 сигнала, отраженного от боковой стенки вагона. Это вы-
зывает срабатывание УФ и выдачу сигнала занятое™ х2. Сигнал
свободности участка х2 появляется при отсутствии отраженного ра-
диосигнала, а также при повреждении элементов датчика, поэтому
отраженный сигнал можно использовать только для повышения ве-
роятное™ фиксации наличия подвижной единицы с помошью пря-
мого сигнала (рис. 14.7, в). Решающее устройство РУфиксирует за-
нятость участка при отсутствии прямого сигнала или поступлении
отраженного.
Наилучшим является вариант РТД, построенный на двух кана-
лах прямого радиосигнала (рис. 14.7, г), который дает контроль их
работоспособное™ и позволяет, выбирая расположение приемных
антенн А2 и АЗ в зоне действия передающей антенны А1, обнару-
живать любые подвижные единицы.
Промышленность выпускает РТД с одним передающим и двумя
приемными модулями (РТД-Cl), а также с одним передающим и
329
одним приемным модулем (РТД-С2 и РТД-СЗ). Комплект РТД-СЗ
можно устанавливать вместо фотоэлектрического датчика, исполь-
зуя монтажное оборудование последнего.
14.2. Управление стрелочными электроприводами
Горочные стрелочные электроприводы (СПГ-3 и СПГБ-4М) от-
личаются от электроприводов ЭЦ уменьшенным передаточным
числом редуктора (43,69 вместо 70), что позволяет благодаря сни-
жению тягового усилия с 6 до 2 кН уменьшить время перевода
стрелки с 5 до 0,5 с. Для еще большего ускорения перевода стрелки
на электродвигатель МСП-0,25 с номинальным напряжением 100 В
подают напряжение 220 В, что увеличивает его мощность до 740 Вт,
но влечет за собой быстрый износ коллектора. На головных стрел-
ках горок повышенной мощности межремонтный срок электродви-
гателя не превышает 3 мес.
Для повышения быстродействия в схеме управления приводом
не используют реверсирующее реле, время срабатывания которого
0,15—0,2 с, а контрольные реле ПК и МК (рис. 14.8) подключают к
Рис 14 8 Схема управления стрелочным электроприводом СПГ-3
330
контактам автопереключателя, минуя тыловые контакты нейтраль-
ного пускового реле, имеющего замедление на опускание якоря
0,2-0,25 с.
В релейной схеме управления горочным электроприводом СПГ-3,
смонтированной в блоке СГ-66, напряжение питания контрольной
цепи 220 В, что ускоряет срабатывание контрольных реле из-за
уменьшения времени переходного процесса, повышения напряже-
ния при замыкании цепи контактами автопереключателя.
Эта схема имеет много общего с двухпроводной схемой управле-
ния стрелочным электроприводом ЭЦ. Ее особенностью является
дублирование в рабочей цепи монтажных проводов и контактов
блока (11—12, 13—14, 15—16 и т. д.), что снижает вероятность оста-
новки стрелки в среднем положении из-за обрыва провода или по-
тери контакта. Наличие двух предохранителей, переключаемых
контактом поляризованного пускового реле ППС, позволяет вер-
нуть стрелку в исходное положение в случае перегорания одного из
них во время работы электродвигателя на фрикцию. Отцеп в этом
случае направляется на "чужой" путь, но не сходит с рельсов.
Не менее важно для гарантии перевода стрелки надежное обес-
печение двигателя электроэнергией, поэтому первоначально широ-
кое распространение получило батарейное питание рабочих цепей
горочных электроприводов, что требует большого числа (110) акку-
муляторов.
Надежное электроснабжение сортировочных горок (два незави-
симых фидера напряжением 380 В и дизель-генератор с автомати-
ческим запуском) позволяет использовать вместо аккумуляторов
панель конденсаторов ПК1-1 (рис. 14.9). Расчеты и опыты показы-
вают, что конденсаторов емкостью 3600 мкФ достаточно для завер-
шения перевода трех стрелок, начавших движение остряков до вы-
ключения всех источников электроснабжения.
Питание конденсаторов осуществляется от основного выпрями-
теля ОВ, а при его отключении, что контролирует реле К1, — от ре-
Рис. 14.9. Схема панели конденсаторов
331
Рис. 14.10. Схема электропи-
тания пусковых цепей стре-
лочных электроприводов
зервного РВ. Диод VD7 исключает разряд конденсаторов через вы-
прямитель РВ во время выключения обоих выпрямителей, а диод
VD8 шунтирует зарядные резисторы Rl, R2 в цепях питания стре-
лочных электроприводов Переключатель В устанавливают в поло-
жение Разряд при ремонтных работах по требованию техники безо-
пасности.
Перевод стрелки может начаться только при наличии напряже-
ния на одном из выпрямителей и на конденсаторах, что обеспечи-
вают реле ККП, КПТ и ОКПТ (рис. 14.10), которые при указанных
условиях включают питание пусковых цепей стрелочных приводов
(полюсы ГПСТ и ГМ СТ).
При автоматическом переводе стрелок оператору трудно свое-
временно заметить работу двигателя на фрикцию и вернуть стрелку
в исходное положение до вступления отцепа на остряки. Для ис-
ключения схода отцепа с рельсов в этом случае предусматривают
автоматический возврат стрелки в исходное положение с помощью
реле АВ (см. рис. 14.8). Это реле получает питание через свой кон-
такт и фронтовой контакт одного из реле контроля положения
стрелки (ПК или МК). В автоматическом режиме стрелочная руко-
ятка занимает среднее положение и позволяет передавать команды
на перевод стрелки посредством повторителей сортировочных реле
П1С—ПЗС через контакты АВ.
В случае выключения обоих стрелочных контрольных реле на
время более 1,4 с, что значительно превышает продолжительность
нормального перевода стрелки, реле АВ отпускает якорь, и стрелка
возвращается в исходное положение. Если стрелочный участок за-
нят отцепом до выключения АВ, то цепи пусковых реле НПС и
ППС разомкнуты контактом стрелочного путевого реле 31 СП, и ав-
томатический возврат стрелки невозможен. Выключать реле АВ
бессмысленно; оно получает питание через тыловой контакт путе-
вого реле, минуя контакты ПК и МК.
Вновь притянуть якорь реле АВ может после получения контро-
ля положения стрелки при свободном стрелочном участке и отсут-
ствии маршрутного задания в своем блоке ГАЦ (замкнут фронто-
вой контакт защитного реле 3)
332
Поступление маршрутного задания в блок ГАЦ данной стрелки
(включение сортировочных реле П1С, П2С или ПЗС) и выключение
реле 3 происходят в момент занятия отцепом предыдущей стрелки,
а выключение сортировочных реле и включение реле 3 — после за-
нятия и освобождения отцепом изолированного участка данной
стрелки. Поэтому пока отцеп движется от предыдущей стрелки до
данной и занимает стрелочный участок последней, ранее выклю-
ченное реле АВ остается без тока и передает команду на возвраще-
ние стрелки в исходное положение. Сработать реле АВ может толь-
ко в момент освобождения стрелки отцепом. Таким образом, для
каждого отцепа гарантируется однократная команда на возвраще-
ние стрелки.
Поскольку отпускание якоря реле АВ приводит к направлению
отцепа на "чужой" путь, то надо исключить такую ситуацию при
случайном нарушении цепи питания реле АВ. Эта задача решается в
схеме электропитания пусковых цепей стрелочных приводов (см.
рис 14.10). При нарушении питания этой схемы, например при пе-
регорании предохранителя, снимается напряжение с полюса ГПАВ,
питающего все реле АВ, а вследствие выключения реле КПТ отклю-
чается напряжение на полюсах ГПСТ и ГМСТ. Перевод стрелок
становится невозможным
В момент восстановления питания подается напряжение на по-
люс ГПАВ, а на полюсах ГПСТ и ГМСТ оно появляется через 1 с,
что обеспечивает замедление на отпускание якоря реле ОКПТ. Это
гарантирует притяжение якорей всех реле АВ до получения питания
пусковых реле, чем исключается ненужный автоматический возврат
стрелок.
Использование бесконтактного автопереключателя (рис. 14.11)
повысило ресурс электропривода СПГБ-4М до 106 срабатываний (у
СПГ-3 — 0,75 • 106), но потребовало изменения контрольной цепи
В крайнем (плюсовом) положении стрелки один из двух рычагов
автопереключателя попадает в вырезы контрольных линеек, и свя-
занный с ним ротор датчика соединяет магнитный поток питающей
катушки 1 с сигнальной обмоткой 3 (2 — вспомогательная катушка)
Рис. 14 11. Схема бесконтактного
автопереключателя электропри-
вода
3 3'
ззз
Рис. 14.12. Схема управления стрелочным электроприводом СПГБ-4М
В последней наводится напряжение (не менее 65 В), достаточное
для притяжения якоря контрольного реле ПК).
Другой рычаг автопереключателя находится на поверхности
контрольных линеек, и связанный с ним ротор датчика замыкает
магнитопроводы питающей Г и вспомогательной 2' катушек. По-
следняя увеличивает сопротивление и уменьшает ток питания
датчика. В сигнальной катушке 3' индуцируется напряжение (не
более 3,5 В), недостаточное для срабатывания соответствующего
контрольного реле МК.
Напряжение питания контрольной цепи в зависимости от удале-
ния стрелки от поста ГАЦ изменяется от 28 до 36 В и контролиру-
ется реле КПТК (рис. 14.12). Контакт последнего включен в цепь
реле КПТ (см. рис 14.10, 14.12), поэтому при выключении реле
КПТК перевод стрелок исключается.
Быстрый износ контактов пусковых реле в рабочей цепи стиму-
лировал использование тиристоров для коммутации тока электро-
двигателя, что нашло отражение в схеме управления стрелочными
334
приводами СПГБ-4М (СПГ-3), смонтированной в блоке СГ-76У
(см. рис. 14.12).
Для перевода стрелки в минусовое положение надо повернуть
рукоятку или замкнуть контакт сортировочного реле (1с или Зс).
Получают питание нейтральные пусковые реле НВС и НУС Кон-
такт НУС включает обмотку 1—3 поляризованного пускового реле
НУС, которое отключает реле НВС и НУС. Первым отпускает якорь
реле НВС, и пока НУС удерживает якорь, на управляющий элек-
трод тиристора VS схемы Е2 (-) поступает положительный потен-
циал. Диод VD1.2 исключает подачу этого потенциала на катод ти-
ристора VS. Тиристор VS открывается, что влечет заряд конденсато-
ра С2 и включение стрелочного электродвигателя. С этого момента
ло окончания перевода стрелки реле НУС удерживает якорь током
Двигателя, протекающим по обмотке 1—3.
При получении контроля положения стрелки контактом реле
МК положительный потенциал снимается с управляющего электро-
да тиристора VS и подается на управляющий электрод запирающего
335
тиристора 3VS. Он открывается и разряжает конденсатор С2 на-
встречу току открытого тиристора VS, что приводит к закрытию по-
следнего, выключению двигателя и реле НУС. Тиристор 3VS также
закрывается, поскольку через него проходит ток, определяемый ре-
зисторами R4—R6 и недостаточный для удержания его в открытом
состоянии. Диоды VD1.1, VD2.1 и VD2.2 исключают подачу отрица-
тельного потенциала с конденсатора С2 на управляющие электроды
в момент открытия тиристора 3VS и закрытия VS, что может при-
вести к повреждению последнего.
При возвращении стрелки из среднего положения срабатывает
реле НВС (НУС удерживает якорь током двигателя). До начала пе-
реключения якоря ПУС реле НВС успевает подать положительный
потенциал с конденсатора С2 на управляющий электрод тиристора
3VS, схемы Е2 (—), который, открываясь, закрывает тиристор VS и
выключает двигатель. Поэтому переключение контактов ПУС про-
исходит в обесточенной рабочей цепи
Выключенное контактом реле ПУС, реле НВС отпускает якорь и
подает положительный потенциал на управляющий электрод тири-
стора VS схемы Е1 (+), что приводит к включению двигателя и воз-
вращению стрелки в исходное положение. Срабатывание реле ПК
влечет открытие тиристора 3VS, закрытие VS, выключение двигате
ля и закрытие тиристора 3VS.
Пробой тиристоров VS и 3VS, обрыв 3VS или резисторов R4—R6,
а также короткое замыкание или обрыв конденсаторов С1 и С2
приводят к тому, что после перевода стрелки реле НУС удерживает
якорь током двигателя. При этом через фронтовые контакты реле
НУС и МК (ПК) напряжение подключается к термоэлементу МТ
(ПТ), который через 20—25 с нагревания включает поляризованное
реле ТД. Последнее размыкает пусковую и рабочую цепи, а также
включает мигающим светом лампочку МЛ (ПЛ) контроля положе-
ния стрелки. Для возвращения якоря ТД в исходное положение на-
до нажать кнопку В, которую устанавливают для группы стрелок
Пошерстные направлению роспуска стрелки 101 (рис. 14.13) в
ГАЦ не включают и переводят только поворотом рукояток на пуль-
те. При роспуске составов или маневрах эти стрелки устанавливают
в нужные положения и при открытии светофоров, разрешающих по
ним движение, замыкают
Стрелка 101 определяет путь роспуска (/7/7 или Г2П). Замыкает-
ся она при открытии светофоров П, Г2 или МГЗ, в результате чего
обесточиваются исключающие реле ПИ, Г1МИ, Г2И, Г2МИ, МГЗИ
(рис. 14.14). Они лишают питания замыкающее реле 1013, которое
отключает полюс питания ГМСТ от пусковых реле стрелки 101.
Замыкающее реле 1013 уменьшает вероятность опасного перево-
да стрелки в следующей ситуации. Стрелка 101 находится в край-
нем (плюсовом) положении, по ней следует подвижная единица,
поэтому реле 101 СП и 1013 выключены. Дежурный поворачивает
стрелочную рукоятку в положение (минусовое), противоположное
336
Рис. 14 15. Схема замыкания горочных стрелок, уложенных торцами кре-
стовин друг к другу
фактическому положению стрелки и закрывает светофор, который
локомотив проехал. Соответствующее исключающее реле срабаты-
вает. Маневровое передвижение может быть разрешено командой
машинисту, переданной по радиосвязи, без открытия светофора.
Освобождение участка 101СП или его ложная свободность при от-
сутствии реле 1013 могли бы привести к неожиданному для дежур-
ного переводу стрелки или к переводу ее под составом. Защитные
свойства реле 1013 проявляются в том, что оно срабатывает только
когда дежурный поворачивает стрелочную рукоятку в положение
(плюсовое), соответствующее положению стрелки. После этого схе-
ма управления воспринимает команду перевода стрелки в иное
(минусовое) положение, что повышает внимательность дежурного
Стрелки, включенные в ГАЦ (стрелка 2) при роспуске составов, ко-
гда открыты горочные светофоры П и Г2 (см. рис. 14.3) не замыкают-
ся. Замыкание их происходит при открытии маневровых светофоров
МГ4 или МГ5 (выключено реле МГ4Иили МГ5И, см. рис. 14.4) и огра-
ждении замедлителей для ремонта (11—1201) Это реализуют в цепи
замыкающего реле (23), которое дополнительно исключает рас-
смотренный неожиданный перевод стрелки.
Последовательность перевода горочных стрелок, уложенных тор-
цами крестовин друг к другу (11 и 18, рис. 14 15), должна исключать
их взрез. Первой в плюсовое положение поворотом стрелочной ру-
338
коятки можно перевести стрелку 11. Для этого стрелка 18 (как и 11)
должна находиться в минусовом положении (18МК в цепи 113), и де-
журный должен сначала поворотом рукоятки стрелки 11 в минусовое
положение включить реле 113, а затем повернуть рукоятку в плюсо-
вое положение. После этого можно перевести в плюсовое положение
и стрелку 18. Для этого требуется, чтобы стрелка 11 и ее рукоятка на-
ходились в плюсовых положениях (11ПК и ИСК в цепи 18ВЗ), а де-
журному следует повернуть рукоятку стрелки 18 сначала в минусо-
вое, а затем в плюсовое положение. Перевести стрелки 11 и 18 в ми-
нусовые положения можно в обратной последовательности.
Стрелка 11 (за светофором МГ4 расположен съезд 11/18, не
показанный на рис. 14.13) включена в ГАЦ, и ее автоматический
перевод возможен только после установки в минусовое положение
стрелки 18. Последняя не имеет автоматического управления, по-
этому в цепи реле 183, кроме своего стрелочного участка 18СП,
проверяют свободностъ участков 11МАП и 11МБП до предыдущей
стрелки И, включенной в ГАЦ, чем исключают перевод стрелки 18
перед катящимися отцепами.
Стрелку 18 замыкают в плюсовом положении при открытии све-
тофоров МГ9и 412-18 (МГ9И и 12-183 в цепи 183).
14.3. Управление горочными светофорами
Горочные светофоры П и Г2(см. рис. 14.13) размещают у вершйны
горки ВГ по каждому пути роспуска составов. Если между горочным
светофором и горловиной парка прибытия имеются стрелки, управляе-
мые дежурным по парку, то перед ними по каждому пути надвига со-
ставов (Г1Пи Г2П) устанавливают повторители горочных светофоров.
В зависимости от возможной скорости роспуска горочные свето-
форы и повторители сигнализируют желтым, желтым с зеленым и
зеленым огнями. Красный огонь требует остановки состава, а при
дополнительном включении маршрутного указателя с буквой Н —
осаживания состава от вершины горки. Для маневровых передви-
жений на пути сортировочного парка горочные светофоры и повто-
рители дополняют лунно-белыми огнями.
Передвижения из сортировочного парка к вершине горки регу-
лируют маневровые светофоры МГ1—МГ7, которые используют
также для ограждения замедлителей при ремонтных работах.
Горочными светофорами П и Г2 (см. рис. 14.13) управляют по-
средством группы сблокированных кнопок, при нажатии которых
включаются реле сигнальных показаний Ж, 3, и Н (рис. 14.16),
контакты реле используют в цепях включения ламп светофора П
(рис. 14.17) и реле маршрутного указателя ПУ.
В цепи включения сигнального реле ПС (см. рис. 14.13 и 14.17)
проверяют отсутствие взреза стрелок ВЗ, ограждения замедлителей
1 и 2 (1—20Г) и горения на маневровых светофорах встречного рос-
339
пуску направления лунно-белых огней (МГ1СИ—МГ7СИ). При оса-
живании составов эти светофоры открывают, поэтому контакты их
сигнально-исключаюших реле шунтируют фронтовым контактом
ПУ Далее проверяют плюсовое положение стрелки 101, отсутствие
экстренного гашения горочного светофора дежурным парка прибы-
тия (ПЭГС), расцепщиками или регулировщиками скорости
(Г1ГС). Реле ПЭГС и Г1ГС выключают при необходимости экс-
тренной остановки роспускаемого состава нажатием кнопок в по-
мещениях указанных работников или на внешних переговорных
устройствах ПВ1 и ПВ2. В цепи реле ПС проверяют отсутствие го-
рения лунно-белого огня на данном светофоре Г1МСИ.
Перед повторным открытием горочного светофора, закрытого
автоматически при задержке перевода стрелки или нажатии кнопки
экстренного гашения, дежурный по горке должен убедиться в воз-
можности продолжить движение состава, поэтому схемы управле-
ния светофорами не должны допускать их повторного открытия без
участия дежурного. Это достигается с помощью реле ПИ и ПМИ.
Рис 14 16. Схема управления горочным светофором
340
Рис. 14.17. Схема включения ламп горочного светофора
Реле ПИ выключается тыловым контактом реле ПС и может
получить питание только через контакт кнопки включения красно-
го огня К, нажатие которой размыкает контакты кнопок Ж, Зтл Н.
Исключающее реле Г1МИ маневрового сигнального показания
включают вытягиванием кнопки ПМ, а маневровое сигнальное ре-
ле ПМС — ее нажатием.
В цепи включения реле маршрутного указателя горочного свето-
фора ПУ проверяют включение сигнального реле ПС, горение на
этом светофоре красного огня (ПКО) и отсутствие отказа дежурно-
го по горке от осаживания состава (ПОО и ПСОО).
Схема ламп светофора П (см. рис. 14.17) обеспечивает, кроме
включения указанных сигнальных показаний, сигнализацию жел-
тым и красным огнями соответственно при перегорании лампы зе-
леного и желтого огней.
Во время роспуска состава по одному пути можно подтягивать
состав по другому пути до горочного светофора. В случае подтяги-
вания состава к светофору П (см. рис 14.13 и 14.16) нажатие не-
фиксируемой кнопки ПП вызывает включение вспомогательного
реле ППВ, а ее отпускание — реле подтягивания ПП. Последнее
получает питание последовательно с обмоткой реле ППВщпл усло-
вии включения реле ПМСИ, ПСИ, МПСИ и ПЭГС, а также сво-
бодности участка ПП перед светофором П.
Реле ПИ не выключается, и через фронтовой контакт реле ПП
(см рис 14.13 и 14.17) замыкается цепь желтого огня на светофоре П.
341
Рис. 14.18 Схема управления повторителем горочного светофора
Рис. 14.19. Схема включения ламп повторителя горочного светофора
342
При вступлении подтягиваемого состава на участок ПП реле ПП
выключается и на светофоре П загорается красный огонь. Длину
участка ПП (80—150 м) выбирают достаточной для остановки со-
става перед светофором П.
Для отмены подтягивания состава надо повторно нажать кноп-
ку ПП. При этом шунтируется и отпускает якорь реле ППВ (см.
рис 14.16), а при отпускании кнопки лишается питания реле ПП
Повторители горочного светофора ПП и ПГ2 (рис 14.18) могут ра-
ботать в режимах повторения показаний светофора Г и подтягива-
ния состава.
Если стрелка 91 установлена в минусовое положение, то свето-
фор ПГ2 после нажатия кнопки ПГ2, включения реле ПГ2С и вы-
ключения реле Г2ПИ повторяет показания горочного светофора Г.
Это достигается включением в цепи управления огнями светофора
ПГ2 (рис. 14.19) контактов огневых реле ГЖО и ГЗО светофора Г.
В случае подтягивания состава до светофора ПГ2 стрелку 91 ус-
танавливают в плюсовое положение и нажимают кнопку ПГ2. Это
приводит к выключению реле ПГ2И и срабатыванию реле ПГ2С.
Реле подтягивания Г2ПИ (см. рис. 14.18) остается под током и на
светофоре ПГ2 (см. рис. 14.19) загорается желтый огонь, который
сменяется красным при вступлении подтягиваемого состава на уча-
сток Г2П. Подтягивать составы можно до светофора ПП или ПГ2
(см. рис. 14.18), поэтому в схемах управления горочным светофо-,
ром Г реле подтягивания не используют.
Глава 15
БЛОЧНАЯ ГОРОЧНАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ
15.1. Основные сведения
Электрические системы БГАЦ монтируют с использованием ти-
повых блоков, содержащих реле РКП. Трансляция заданий (переда-
ча команд перевода стрелок по маршрутам отцепов) выполняется с
помощью блоков типов I—III, которые соединяют электрическими
Цепями по плану горочной горловины (рис. 15.1).
Блок типа 1 используют для изолированных участков, по кото-
рым отцепы движутся на пути не более чем трех пучков. Блок типа
II предназначен для участков, по которым отцепы движутся на пути
одного пучка. При использовании для одногб участка двух таких
блоков можно передавать задания для 64 путей восьми пучков
Блок типа III используют для двух соседних изолированных участ-
ков, по которым отцепы движутся только на два пути (участок пе-
ред последней стрелкой маршрута и ее участок).
343
Рис. 15 1 Структурная схема БГАЦ
Расшифровку задания и передачу команд в блок управления
стрелкой, а также индикацию на пульте БГАЦ осуществляет блок
типа IV. Каждая ступень накопителя маршрутов представляет собой
блок типа БН. Часть схем БГАЦ монтируют с использованием реле
НМШ, размещаемых на стативах.
Нормальному (плюсовому) положению горочной стрелки дол-
жен соответствовать поворот по часовой стрелке ее рукоятки на
пульте, что указывают стрелкой на плане горловины. Для перехода
с ручного на маршрутный, программный или автоматический ре-
жим стрелочные рукоятки устанавливают в средние положения.
При этом на пульте загорается надпись "ГАЦ"
Маршрутный режим включают нажатием кнопки М на пульте и
маршрут каждому отцепу задают нажатием кнопок с номерами пуч-
ка и пути перед скатыванием отцепа. Это можно делать до вступле-
ния отцепа на головную (первую разделительную) стрелку 1. Блоки
формирования задания ФЗ и Ф31 преобразуют номера пучка и пути
в комбинацию включенных реле. Эта информация через блоки ре-
гистрации задания РЗ и Р31 поступает в блоки трансляции бесстре-
лочного участка 91Б и 91Б1 и головной стрелки 7 и 1—1. При усло-
вии свободное™ и несоответствия ее положения задаваемому мар-
шруту головная стрелка переводится. В момент ее занятая отцепом
маршрутное задание передается по блокам трансляции до следую-
щей стрелки (2 или 3) и т. д.
Переход на программный режим БГАЦ осуществляется нажати-
ем кнопки П, что влечет за собой включение реле ПВПГ. После
этого в соответствии с информацией сортировочного листка дежур-
ный, нажимая кнопки, набирает маршруты до получения индика-
ции о заполнении всех ступеней накопителя 1НМ—5НМ. По мере
скатывания отцепов очередные маршруты задаются автоматически.
На пульте управления появляется индикация номеров путей двух
очередных отцепов, задания которых находятся в блоках регистра-
ции первой ступени накопителя.
В маршрутном и программном режимах дежурный может отме-
нить или откорректировать задание с момента поступления его в
блоки РЗ до вступления отцепа на головную стрелку. После этого
маршрут при необходимости изменяют только поворотом стрелоч-
ных рукояток.
В автоматическом режиме горочное программное задающее уст-
ройство (ГПЗУ) запоминает переданную по телетайпу или из ЭВМ
информацию о всех составах, находящихся в парке прибытия. Де-
журному по горке достаточно выбрать состав, и информация о нем
автоматически будет поступать в накопитель БГАЦ.
345
15.2. Формирование, накопление и трансляция маршрутных
заданий
Для включения маршрутного режима БГАЦ нажимают кнопку М
(рис 15 2) Срабатывает реле 1М и подключает к обоим выводам
обмотки реле 2М положительный полюс источника питания ГП
При отпускании кнопки Л/ реле Ш и 2М подключаются последова-
тельно к источнику питания, и реле 2М притягивает якорь. Сраба-
тывает реле ВГ и замыкает полюса питания ГПП, ГПО и ГПС, что
дает возможность дежурному по горке задавать маршруты отцепам
с помощью кнопок 1—8 (рис 15.3).
Первое нажатие одной из кнопок соответствует номеру пучка
путей. При этом через тыловые контакты реле ПВПГ и Ф включа-
ются сортировочные реле 1С—7С в блоке Ф31. Диодная схема обес-
печивает включение одного сортировочного реле в случае нажатия
кнопки с нечетным номером и двух реле при нажатии кнопки с
четным номером. Это сокращает число реле, необходимых для
фиксации номера пути или пучка с восьми до четырех.
Защитное реле 3 в блоке Ф31 лишается питания и при отпуска-
нии кнопки включает реле Ф, которое замыкает цепь самоблоки-
ровки и соединяет кнопки 1—8 с блоком ФЗ, фиксирующим номер
пути, поэтому при втором нажатии одной из кнопок в блоке ФЗ
срабатывают сортировочные реле и выключают реле 3. Отпускание
кнопки вызывает срабатывание реле Ф1 и передачу задания в блоки
регистрации РЗ и Р31 (рис 15.4). Выключение реле 3 в блоке РЗ
346
размыкает цепи блокировки и включения сортировочных реле бло-
ков ФЗи Ф31 (см. рис. 15.3), поэтому следующее задание формиру-
ется только после освобождения блоков Р3 и Р31 (см. рис. 15.4) от
ранее поступившего задания. Это происходит в момент вступления
отцепа на головную стрелку 7 (см. рис. 15.1), когда выключается
реле 1СП (см. рис 15.2) и отключает напряжение от полюса ГПП
на время замедления отпускания якоря реле 10СП Этого перерыва
достаточно для того, чтобы сортировочные реле блоков РЗ и Р31
(см. рис. 15.4), получавшие питание по цепям блокировки от полю-
са ГПП, отпустили якоря.
Отмена неправильно набранного номера пучка или пути до отпус-
кания вторично нажатой кнопки происходит при нажатии кнопки О
(см рис. 15.3), а после отпускания вторично нажатой кнопки — при
нажатии кнопки КЗ (см. рис. 15.2). В последнем случае срабатывает
реле КЗ, которое отключает полюса питания ГПП и ГПО, что при-
водит к выключению сортировочных реле в блоках регистрации, а
также в блоках трансляции до головной стрелки включительно.
Для выключения маршрутного режима достаточно повторно на-
жать и отпустить кнопку М. При нажатии кнопки М реле 2М про-
347
должает получать питание, а реле 1М оказывается зашунтирован-
ным и размыкает контакт в цепи последовательного включения ре-
ле 2М, поэтому при отпускании кнопки М лишается питания и ре-
ле 2М.
Программный режим включается нажатием и отпусканием
кнопки П. При этом лишаются питания реле ранее включенного
режима и срабатывают реле 1П, 2П, ВГ, ВПГ и ПВПГ Появление
напряжения на шине питания ГПН позволяет передавать задания
из блоков формирования в последнюю (в данном случае 5НМ) сту-
пень накопителя маршрутов (рис. 15.5). Первая ступень /ЯЛ/кон-
тактами ПВПГ соединяется с блоками регистрации.
Сформировать очередное задание можно при условии свободно-
сти блока 5НМ, что достигается включением контакта его защитно-
го реле 3 в цепь питания сортировочных реле блоков ФЗ и Ф31 (см
рис. 15.3). Каждая ступень накопителя содержит сортировочные ре-
ле 1С, ЗС, 5С и 7С для фиксации номера пути и пучковые реле
1П—4П (см. рис 15.5) для фиксации номера пучка. Защитное реле
3 исключает прием задания в занятую ступень накопителя. Реле пе-
редачи маршрутов ПМ при включении обеспечивает надежную пе-
редачу заданий из одной ступени накопителя в другую. Для вклю-
чения реле ПМ необходимы наличие задания в своем блоке (вы-
348
ключено реле 3), отсутствие Задания и его передача в следующем
блоке (выключены реле 3 и ПМ), а также окончание передачи зада-
ния из предыдущего блока (выключено реле ПМ).
Если все ступени накопителя и блоки регистрации свободны, то
при отпускании кнопки с номером пути и включении реле ф] зада-
ние проходит через накопитель в блок регистрации.
Задание в каждой ступени накопителя отменяется после приема
его следующей ступенью (включено реле ПМ своей ступени и вы-
ключено реле 3 следующей). В момент освобождения последней
ступени 5НМ накопителя его реле 3 замыкает контакт в цепи фор-
мирования очередного задания. По мере набора маршрутов ступени
накопителя заполняются, а при занятии последней ступени тыло-
вым контактом ее реле 3 включается красная табличка "Накопитель
занят". В момент вступления очередного отцепа на головную стрел-
ку кратковременно отключается полюс ГПП и отменяется задание в
блоках регистрации. На освободившееся место поступает новое за-
Рис. 15.5. Схема накопителя маршрутов
349
дание из первой ступени накопителя, в первую ступень — задание
из второй и т. д.
Дежурный может пополнять накопитель по мере скатывания от-
цепов, полностью освободить его выключением программного ре-
жима, отменить или заменить задание, поступившее в блоки реги-
страции.
Для отмены задания достаточно нажать и отпустить кнопку КЗ
(см. рис. 15.2). При этом отключается полюс ГПП, и в освободив-
шиеся блоки регистрации поступает новое задание из первой ступе-
ни накопителя.
Для изменения задания необходимо, нажимая кнопку КЗ, на-
брать новый маршрут, который через контакты выключенного реле
ПВПГ (см. рис. 15.4) поступает из блоков формирования в блоки
регистрации, минуя накопитель. В этом случае реле КЗ (см.
рис. 15.2) на время замедления отпускания якоря реле О КЗ отклю-
чает напряжение от полюсов ГПП и ГПО, чем отменяет ненужное
задание, исключает поступление нового задания в последнюю сту-
пень накопителя и выключает реле ПВПГ.
В автоматическом режиме (нажата кнопка А) через контакты ре-
ле 1А и 2А включается реле АЗ С Г и соединяет последнюю ступень
накопителя с ГПЗУ (см. рис. 15.5) для получения информации о
маршрутах скатывания отцепов очередного состава. При этом де-
журному не нужно набирать маршруты, а все возможности ГАЦ со-
храняются.
Из блоков регистрации (см. рис. 15.4) задание передается в блоки
трансляции участков 91 Б, 91Б1 и головной стрелки 7, 7—7 и 7—2
(рис. 15.6) при условии их свободности, что проверяется контакта-
ми защитных реле 3. Блок 1—2 расшифровывает задание и выдает
команду на перевод стрелки 7. Если стрелка свободна и ее положе-
ние не соответствует заданию, то она переводится.
Дальнейшая трансляция задания задерживается до занятия отце-
пом головной стрелки (контакт 1СП), контактами контрольных ре-
ле (1ПК и 1МК) которой задание направляется по маршруту до сле-
дующей стрелки (2 или 3, см рис. 15.1). При нарушении соответст-
вия задания фактическому положению стрелки дальнейшая его
трансляция останавливается. Например, минусовому положению
стрелки 1 соответствуют маршруты на первый и второй пучки путей
(включено реле 1С или ЗСв блоке /—7, см. рис. 15.6). Если стрелку
1 перевести поворотом рукоятки в плюсовое положение, то транс-
ляция заданий на первый и второй пучки будет остановлена на
этой стрелке.
Цепи блокировки сортировочных реле блоков трансляции про-
ходят от полюса ГПО (после головной стрелки от полюса ГПС) че-
рез тыловые контакты повторителей путевых реле 7777. В момент за-
нятия отцепом изолированного участка выключается его путевое
реле 91БП и срабатывает реле ПП в блоках трансляции 91 Б, 91Б1
При этом цепь блокировки сортировочных реле не нарушается бла-
350
годаря мостовому контакту реле ПП. После освобождения отцепом
изолированного участка 91Б его путевое реле размыкает тыловой
контакт, но реле ПП некоторое время удерживает якорь притяну-
тым благодаря замедлению на отпускание. Цепь блокировки сорти-
ровочных реле кратковременно размыкается, что приводит к осво-
бождению блока трансляции от маршрутного задания.
В рассматриваемой системе ГАЦ задание теряется при одновре-
менном занятии изолированного участка двумя отцепами (нагоне).
В этом случае задание второго отцепа не может пройти в блок
трансляции участка, занятого обоими отцепами (выключено реле J)
и теряется при освобождении предыдущего участка, поэтому вто-
рой отцеп следует по маршруту первого. Если оператору удается
создать необходимый интервал между отцепами с помощью замед-
лителей, то маршрут второму отцепу приходится готовить с помо-
щью стрелочных рукояток.
В момент занятия отцепом очередной стрелки 2 задание переда-
ется до следующей стрелки 21 и таким образом следует по маршру-
ту (см. рис. 15.1). Транслировать задание до конца маршрута не-
сложно. Однако в этом случае изменение маршрута с помощью
стрелочных рукояток оставляло бы задание в блоках, не занятых от-
цепом секций, отменить которое можно только выключением АЦ
Это приводило бы к отмене заданий в накопителе и всех блоках
трансляции, а следовательно, к необходимости готовить маршруты
351
отцепам, проследовавшим головную стрелку, с помощью стрелоч-
ных рукояток и вновь заполнять накопитель.
При затруднениях с расцепкой состав может занять головную
стрелку, а затем потребуется его осаживание за вершину горки. В
момент освобождения составом головной стрелки задание в ее бло-
ке трансляции отменяется и восстанавливается передачей его из
блоков участка 91Б, который состав еще занимает. Освобождение
участка 91Б приводит к отмене задания в его блоке, и в него из
блока регистрации поступает очередное задание. Поскольку блок
трансляции головной стрелки 1 занят маршрутным заданием ожи-
даемого отцепа, то новое задание в этот блок не поступает до про-
следования отцепа по стрелке.
Таким образом, благодаря наличию изолированного участка перед
головной стрелкой 91Б осаживание составов не нарушает работу ГАЦ.
Конечный блок трансляции (типа III) соответствует изолирован-
ному участку последней стрелки 26 и участку 23МА (рис. 15.7). При
поступлении маршрутного задания в этот блок срабатывает реле
С1С или С2С и стрелка 26 переводится в минусовое или плюсовое
положение. Задание в блоке отменяется при освобождении отцепом
участка 26СП
352
Глава 16
ГОРОЧНАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ
С КОНТРОЛЕМ РОСПУСКА
16.1. Назначение и принцип функционирования системы
Централизация ГАЦ-КР предназначена для горок, у которых в
маршрут на любой путь сортировочного парка входит не более шес-
ти стрелок (восемь пучков по восемь путей). Она может работать в
одном из следующих режимов: ручном, маршрутном (Л/), про-
граммном (77) и автоматическом (А), который устанавливают нажа-
тием кнопок пульта управления ПУ (рис. 16.1). При ручном режиме
для перевода стрелки необходимо повернуть соответствующую ру-
коятку.
В маршрутном режиме требуется задать с помощью кнопок пульта
номер пути сортировочного парка, который формирователь заданий
ФЗ преобразует в "пострелочный” код (например И--Н—), пред-
ставляющий собой последовательность положений стрелок в мар-
шруте скатывания отцепа. Этот код поступает в регистратор заданий
РЗ , из которого следует команда на перевод головной стрелки 1. Ес-
ли положение стрелки не соответствует требуемому, то она перево-
дится с помощью блока управления БС и электропривода ПР. Ав-
томатически переводятся в маршруте скатывания отцепа и осталь-
ные стрелки.
Рис. 16.1. Структурная схема ГАЦ-КР
12 Ьг 1527
353
Программный режим позволяет накапливать в накопителе Н
маршрутные задания группе (до 11)) отцепов, которые реализуются
в процессе роспуска.
В автоматическом (основном) режиме информация о маршрут-
ных заданиях и числе вагонов в отцепах для всего состава поступает
в накопитель Н из горочного программно-задаюшего устройства
ГПЗУ-В через устройство сопряжения УСВ
Спускную часть горки делят на стрелочные и бесстрелочные уча-
стки (зоны) длиной до 12,5 м. Свободностъ каждой зоны контроли-
руют рельсовой цепью, дополненной устройствами защиты от потери
поездного шунта, а свободностъ головной стрелки — устройством
контроля головной зоны УКГЗ на основе счета числа осей вагонов.
Если дежурный по горке не скорректировал задание отцепу с
помощью ГПЗУ-В, то он может сделать это с пульта ПУ в момент
поступления информации в РЗ до вступления отцепа в зону голов-
ной стрелки. В момент вступления отцепа в эту зону УГКЗ фикси-
рует ее занятость, находит свободную ячейку запоминающего уст-
ройства ЗУ, в которую записывает маршрутное задание, и начинает
счет числа вагонов в отцепе. Формирователь кода адреса ФКА обра-
зует адрес отцепа в виде номера ячейки ЗУ в двоичном исчислении,
содержащей информацию об отцепе. Из ФКА код адреса поступает
в устройства его трансляции по блокам активных зон БАЗ маршру-
та, выбираемых устройствами контроля положения стрелки КПС.
Расцепку вагонов УКГЗ определяет в результате контроля сво-
бодности участка, длина которого (5,2 м) больше расстояния между
ближайшими осями колес любых двух сцепленных вагонов.
Из РЗ информация о числе вагонов в отцепе передается в уст-
ройство сравнения УС, которое в момент расцепа сравнивает ее с
информацией о фактическом числе вагонов, поступающей от счет-
ного устройства СЧУ. При достижении равенства заданного и фак-
тического чисел вагонов УС разрешает запись номера отцепа и
фактического числа вагонов из СЧУ в ту же ячейку ЗУ, куда было
записано маршрутное задание. Кроме того, УС сдвигает информа-
цию в РЗ и Н, а также находит свободную ячейку ЗУ для записи в
нее информации о следующем отцепе. Если в отцепе число вагонов
меньше заданного (неправильный расцеп), то в ЗУ после фиксации
момента отрыва записывается фактическое число вагонов в отде-
лившейся части. Для оставшейся части отыскивается свободная
ячейка ЗУ, в которую записываются повторно номер и маршрутное
задание отделившейся части отцепа
Из ФКА трехразрядный код адреса передается в устройства
трансляции, имеющие элементы контроля свободности КС путевых
участков, БАЗ и дешифраторы кода адреса ДКА. Из БАЗ первой по-
слестрелочной рельсовой цепи 1ПА код адреса передается в ДКА.
После дешифрации кода происходит обращение к соответствую-
щей ячейке ЗУ для получения команды на перевод следующей
стрелки 2 маршрута. Эта команда передается по блокам бесстрелоч-
354
ных участков 1ПБ вместе с кодом адреса до следующей стрелки 2,
которая при необходимости переводится.
При совпадении команд на перевод и положения очередной
стрелки код адреса транслируется по блокам активных зон при их
свободности, и стрелка переводится по маршруту.
При вступлении отцепа в зону последней в маршруте стрелки в
формирователе фактического маршрута ФМ формируется номер
пути, на который проследовал данный отцеп, а в определителе со-
ответствия ОС определяется соответствие заданного и фактическо-
го маршрутов. Быстродействие ФМ и ОС позволяет использовать их
в одном экземпляре для всех отцепов, вступающих в зоны послед-
них стрелок Поэтому отцепы обслуживаются этими устройствами
по одному, что обеспечивает распределитель Р.
При несоответствии заданного и фактического маршрутов ОС
выдает команду на считывание информации об отцепе из ЗУ и ФМ
и передачу ее в накопитель печати НП.
В случае соответствия маршрутов ОС выдает команду "гашения"
информации в ЗУ и ФМ, если кнопка "Печать" на пульте не нажата.
Если эта кнопка нажата, то информация об отцепе выдается в НП
независимо от соответствия. Из накопителя информация через рас-
пределитель печати РП поступает на электроуправляемую печатаю-
щую машинку ЭУМ (ЭУМ-23), которая печатает данные об отцепе в
следующем порядке: номер отцепа, число вагонов в нем, заданный
маршрут, фактический маршрут. Запись 11 04 12 14 означает: отцеп
номер 11 из четырех вагонов должен был проследовать на 12-й
путь, а попал на 14-й При соответствии заданного и фактического
маршрутов номер фактического маршрута не печатают, поэтому
"чужаки" выделяются длиной строки.
После роспуска состава дежурный выключает централизацию
повторным нажатием кнопки режима. Он может передать управле-
ние на пульт электромеханика ПЭ для проведения профилактиче-
ских работ
Большую часть аппаратуры ГАЦ-КР монтируют на реле РКН в
восьми малых блоках. Устройство УКГЗ состоит из трех блоков.
Составлению принципиальных схем ГАЦ-КР предшествует
блочный план, на котором каждому изолированному участку соот-
ветствует блок трансляции и показана связь блоков.
16.2. Формирование, накопление и трансляция маршрутных
заданий
Режимы роспуска включают нажатием и отпусканием кнопки
маршрутного М, программного П или автоматического А режимов
(рис. 16 2) При нажатии кнопки М срабатывает первое реле режи-
ма 1М, второе реле 2М не срабатывает, поскольку к его обоим вы-
12*
355
в У 1600
Рис 16 2. Схема включения режимов ГАЦ-КР
Таблица 16 1
Состояние реле и их взаимозависимость со стрелками в маршруте
Номер пучка (пути) 1 1С 2 2С 3 зс ,' <с 4 IE 5 6 4Е ЕЕ
2Е
1И 2И зи 4И 5И 6И 7И —
1 — — + — — — +
2 — + + — — + +
3 + — + — + — +
4 + + — — + + +
5 + — — +
6 + — + +
7 + + — +
8 + + + —
Примечание. С, Е — реле формирователя маршрута (блок Ф31); И — реле индикации;
” — реле под током; “+*’ — реле без тока.
водам подключен положительный полюс источника питания ГП. В
момент отпускания кнопки М оба реле оказываются подключенны-
ми последовательно через контакт первого к источнику пита-
ния.Обмотки реле соединены параллельно (перемычки I, 3 и 2, 4),
поэтому напряжения 24 В достаточно для удержания их якорей
притянутыми.
При нажатии кнопки включенного (М) или другого режима (П
или А) к обоим выводам первого реле 1М подключается отрица-
тельный полюс питания ГМ, и реле отпускает якорь. Второе реле
2М остается под током до отпускания кнопки. Реле В Г срабатывает
при любом режиме ГАЦ, а реле ВПГ — при автоматическом и про-
граммном. Контакты этих реле замыкают шины питания ГАЦ.
Формирователь задания преобразует маршрутное задание, получен-
ное нажатием кнопок на пульте, в "пострелочный" код (табл. 16.1), а
число вагонов в отцепе — в двоично-десятичный код (табл. 16.2) и
передает их при маршрутном режиме в регистратор, а при про-
граммном — в накопитель.
Нажатие первой кнопки (десятки) двузначного номера пути
(рис 16.3) сортировочного парка (7—8) вызывает срабатывание
кнопочного реле К1—К8, которое подключается к положительному
полюсу источника питания (П или ГПС) через контакты защитных
реле 3 блоков РЗ или ПН, Ф32 и Ф31.
Кнопочное реле включает в соответствии с табл. 16.1 сортиро-
вочные реле 1С, 2С, 4С блока Ф31 (рис. 16.4), которые получают
357
Таблица 16 2
Число вагонов в отиепе Состояние н взаимозависимость реле
/с 5И 4С /£ !И 2Е 2И 4Е ЗИ 8Е 4И !Д 6И
0 + — + + +
1 + — + +
2 + + + + 4- +
3 + + — + + 4-
4 + + 4- + — + +
5 + + — + — + +
6 + -4- + — — 4- 4-
7 + + — — — + 4-
8 + + + 4- + — 4-
9 + • + — + + 4-
Примечание. С, £, Д — реле формироватетя числа вагонов (блок Ф32); И — реле инди-
кации; " — реле под током. — реле без тока.
указанный полюс питания. Защитное реле Зблока Ф31 выключает-
ся, но включенное сортировочное реле (УС, 2С, 4С) продолжает по-
лучать питание по цепи самоблокировки через фронтовой контакт
реле 3 блока РЗ в маршрутном режиме или блока ПН — в про-
граммном. При отпускании кнопки десятков через тыловой кон-
такт реле 3 срабатывает и блокируется реле Ф/, через фронтовой
контакт которого 42 полюс П (ГПС) соединяется с кнопками пуль-
та. Поэтому нажатие второй кнопки (единиц) вызывает срабатыва-
ние одного из реле К1—К8м соответствующих реле IE, 2Е, 4Е, 8Еъ
блоке Ф31 (см. рис. 16.4). Последние выключают реле 31 и ФЗ] (см.
рис. 16.3) этого блока, но включенные реле 1Е, 2Е, 4Е и 8Е (см.
рис. 16.4) получают питание по цепи блокировки. Отпускание
кнопки единиц влечет за собой включение и блокировку реле Ф2
(см рис. 16 3), которое фиксирует окончание кодирования мар-
шрутного задания и подключает через блок Ф32 полюс П (ГПС) к
кнопкам для кодирования числа вагонов в отцепе.
Нажатие первой кнопки (десятков) числа вагонов вызывает
включение одного кнопочного репе (К1—К8) и реле 1С, 2С и 4С
блока Ф32 (см. рис. 16.4). Реле 3 (на рис. 16.4 не показано) блока
Ф32 обесточивается, но включенные реле IC и 4С блокируются.
При отпускании кнопки десятков срабатывает и блокируется ре-
ле ФЗ (см. рис. 16.3), через контакт которого вновь подается пита
ние на кнопки, поэтому нажатие второй кнопки (единиц) вызывает
358
гп
Рис. 16.3. Схема набора задания
рзлг
2400
РЭП 2
2400
РЭЛ!
1600
РЭЛ2
2400
РЭЛ2
2400
РЭЛ2
2400
РЗЛ2
2400
РЗЛ2
2400
Рис 16 4 Схема формирования задания
к
включение кнопочного реле и реле 1Е, 2Е, 4Е, 8Е блока Ф32 (см.
рис 16.4). Это вызывает выключение реле 31 (на рис. 16.4 не пока-
зано) в блоке Ф32 и питание включенных реле 1Е, 2Е, 4Е, 8Е по
цепи блокировки.
При отпускании кнопки единиц срабатывает реле передачи зада-
ния ПМ (см. рис. 16.3), через контакты которого задание передает-
ся в регистратор (реле ПВПГ на рис. 16.2 без тока) или в накопи-
тель (реле ПВПГвключено).
Обмотки информационных реле (С и £) подключают к контак-
там реле К1—К8 в соответствии с табл. 16.1 и 16.2. Номер пучка по
плану горочной горловины в зависимости от числа путей в сорти-
ровочном парке может определять положение двух или трех стре-
лок. Последнее имеет место при числе пучков 5—8. Номер пути оп-
ределяет положение следующих трех стрелок маршрута (реле IE, 2Е
и 4Е на рис. 16.4). У маршрута, в котором все стрелки в плюсовом
положении (7£, 2Е и 4Е выключены), для определенности работы
формирователя включают реле 4С и 8Е (в данном случае маршрут
на путь 48 или 88).
Десятки числа вагонов фиксирует реле 1С, а единицы — 7Е, 2Е,
4Е, 8Е (максимальное число вагонов в отцепе 15). Нули десятков и
единиц фиксируют реле 4С и 1Д.
В момент поступления информации об отцепе в блок РЗ или
11Н выключается реле 3 (см. рис. 16.3) и размыкает цепи блокиров-
ки информационных реле, после чего формирователь освобождает-
ся для очередного отцепа.
В случае неисправности устройств счета числа вагонов и контро-
ля расцепки их выключают нажатием кнопок ВКУ (выключение
УКГЗ) и ВИ (выключение указателя расцепщикам), что обесточива-
ет реле КРК (см. рис. 16.2). Далее дежурный не задает число ваго-
нов в отиепе, но после задания маршрута (реле Ф2 на рис. 16.3 под
током) срабатывает реле 1Е в блоке Ф32, фиксирующее отцеп как
один вагон. Реле 1Е выключает реле 31 (на рис. 16.4 не показано)
блока Ф32, а реле 31 — реле 3, через тыловой контакт которого по-
лучает питание реле ФЗ (см. рис. 16.3). Последнее включает реле
ПМ, передающее информацию в регистратор или накопитель.
При ошибочном формировании задания его можно отменить
или заменить нажатием кнопки КЗ на /7Уили ПЭ (см. рис. 16.2).
Отмена возможна при начатом формировании задания (реле Ф1
под током), когда нажатием кнопки КЗ включают реле ОТ, которое
тыловым контактом (см. рис. 16.3) размыкает цепь блокировки ин-
формационных реле блоков ФЗ] и Ф32.
Заменить задание можно с момента поступления его в регистра-
тор (реле РЗ выключено, см. рис. 16.2) до вступления отцепа на го-
ловную стрелку, когда регистратор освобождается от информации и
РЗ встает под ток при отсутствии задания’ в формирователе (реле
КЗ "сбрасывает" задание в регистраторе). При этом реле РЗ встает
под ток, но реле КЗ получает питание по цепи блокировки. Тыло-
361
вой контакт реле КЗ размыкает цепь питания реле ПВПГ, которое в
программном и автоматическом режимах переключает регистратор
от накопителя к формирователю для приема скорректированного
задания.
Таким образом, для замены задания в регистраторе необходимо,
нажимая кнопку КЗ, задать новое задание нажатием кнопок на
пульте и в формирователе.
Номер пути следования отцепа и число вагонов в нем высвечи-
ваются на цифровых лампах пульта.
В программном режиме (рис. 16.5) реле 1ПВПГ— 4ПВПГ под то-
ком, и информация о маршруте отцепа из формирователя воспри-
нимается в 11-й ступени накопителя (ПН) реле 1С—6С, а инфор-
мация о числе вагонов в отцепе — реле 1Д, 1Е, 2Е, 4Е, 8Е. Реле 31
и 3 блока ПН выключаются. Последнее размыкает цепи питания
реле Ф1—ФЗ и самоблокировки информационных реле формирова-
теля (см. рис. 16.3). Поступившая в блок ПН информация сохраня-
ется до передачи ее в блок ЮН (см. рис. 16.5) благодаря цепи бло-
кировки информационных реле, проходящей через контакты реле
ПМ блока ПН и Зблока ЮН (провод 16).
Для передачи информации из блока ПН в блок ЮН надо вклю-
чить реле ПМ блока ПН, что возможно при условии свободности
блока ЮН (реле 3 этого блока под током) и отсутствии передачи
информации из формирователя в блок ПН (реле ПМ блока Ф32
выключено). Восприятие информации в блоке ЮН происходит так:
выключаются реле 3/ и 3. Последнее лишает питания реле ПЛ/бло-
ка ПН и его информационные реле.
При замыкании тылового контакта реле ПМ блока ПН инфор-
мация передается из блока ЮН в блок 9Н (на рис. 16.5 не показан)
и следует по накопителю до занятого блока, а при отсутствии тако-
вого — поступает в регистратор РЗ. .
В автоматическом режиме информация об отцепах передается из
ГПЗУ-В в блок 8Н (на рис. 16.5 не показан). Она транслируется по
ступеням накопителя аналогично программному режиму. После
срабатывания информационные реле в блоке РЗ выключают реле 3
этого блока и замыкают цепи блокировки.
Регистратор принимает и корректирует задание отцепу, форми-
рует команды на перевод головной стрелки и счет номера отцепа,
выдает информацию в устройство сравнения и запоминающее уст-
ройство.
В системе ГАЦ-КР используются счетчики заданного и фактиче-
ского чисел вагонов в отцепе, а также номеров отцепов. Информа-
ция из счетчиков номеров отцепов и фактического числа вагонов
выдается в ЗУ, а из счетчика заданного числа вагонов — в УС. Ра-
ботают счетчики одинаково, поэтому рассмотрим только счетчик
заданного числа вагонов (рис. 16.6).
Каждый счетчик состоит из двух блоков СЧГ, один из которых
считает единицы, а другой — десятки двоично-десятичных чисел.
362
IC
гс
ЧЕ HO
/ПВПГ
“7гх
твпг
Zf Z9
/f IS
“77X57?
гивпп'3—5.
1ПВПГ
~й~С~Ег
гпвпг[>]. ",
<P3t
нг
7ГЧПГ-
гпвпг\11 е,
si
ее" „\гпвпП£2.1,
йе гп
еТ^^Гг
зпвппЧ *,
IC 21
ЧЕ 2W
ГПС
ЗПВПГ
7i
~77XJ7F“
ЗПВПГУ* Л
ПП ги
чпвпг
77X57
Фзг L
| нг
si XI зг
зпвпг\}1.
ton.
нг_
Рис 16.5 Схема накопления и регистрации заданий
Рис 16 6 Схема счетчика числа вагонов
Команда на отсчет очередного вагона выдается на вход счетчиков
при наличии свободной ячейки ЗУ (контакт 61—62 ЗИ замкнут),
когда реле 1СВ получает питание из УКГЗ Реле 1СВ замыкает цепь
питания управляющего реле У, в которой проверяется соответствие
состояния реле фиксации начала (1А, 2А, 4А, 8А) и конца (1Б, 2Б,
4Б, 8Б) счетного импульса. Реле У блокируется через тыловой кон-
такт реле А и включает реле У].
Через диод VD1.1 и контакт реле У/ по нижней обмотке сраба-
тывает и блокируется реле 1А. В момент окончания импульса реле
1СВм У/обесточиваются. Срабатывает и блокируется реле 1Б.
В начале второго импульса срабатывает реле У/ и выключает ре-
ле 1А, через тыловой контакт которого и фронтовое реле 1Б полу-
чает питание реле 1Б1. Во время импульса реле 1Б остается под то-
ком. По нижней обмотке получает питание реле 2А. По окончании
второго импульса обесточиваются реле 1Б, 1Б1 и срабатывает реле
2Б. Далее счетчик работает аналогично.
Реле А защищает счетчик от сбоев при поступлении на вход ко-
ротких импульсов, длительность которых достаточна для срабаты-
вания реле У, но недостаточна для срабатывания реле счетчика.
Срабатывает реле А после фиксации начала счетного импульса, ко-
гда возникает несоответствие состояний реле А и Б соответствую-
щего разряда. Например, при поступлении четвертого импульса ре-
ле А срабатывает через фронтовые контакты реле 4А, 2Б, /Б и тыло-
вые контакты реле 1А, 2А и 4Б. Если за время срабатывания реле
счетчика импульс на его вход не подается, то реле У сохраняет цепь
блокировки до срабатывания реле А, когда выключаются реле У,
У1, 1Б и 2Б и срабатывает реле 4Б. Последнее обесточивает реле А,
и образуется цепь первоначального возбуждения реле У Счетчик
готов к приему очередного импульса.
Счет числа вагонов происходит до совпадения заданного и фак-
тического числа вагонов в отцепе, в случае работы с контролем рас-
цепа или в момент фиксации отцепа как одного вагона — при ра-
боте без контроля расцепа. В обоих случаях счетчик выключает ре-
ле КП (контакт 31-33) и ЗЯ (контакт 51-52).
Информация о заданном числе вагонов в отцепе из регистратора
заданий (рис. 16.7) поступает на вход блока 1УС1 устройства срав-
нения (УС). Информация о числе вагонов, проследовавших кон-
трольный участок, поступает на вход блока 1УС2 с выходов счетчи-
ка заданного числа вагонов 1УСЗ и 1УС4 счетного устройства. В
момент совпадения состояний реле блоков 1УС1 и 1УС2 срабатыва-
ет и блокируется реле контроля проследования КП.
При работе без контроля расцепа (реле ВКУ выключено) отцеп
фиксируется УС как один вагон. Независимо от заданного числа
вагонов реле КП получает питание через тыловой контакт реле ВКУ
и вывод 214 блока 1УС2.
Реле КП включает реле ЗКВ. Происходят запись числа вагонов в
ЗУ и выключение реле ЗИ после фиксации этой информации.
365
Контакты реле КП и ЗИ размыкают цепь блокировки информаци-
онных реле регистратора РЗ. Его реле ПМ размыкает фронтовой
контакт, и УС приходит в исходное состояние.
Запоминающее устройство ЗУ предназначено для хранения ин-
формации об отцепах (номер, число вагонов, маршрутное задание),
находящихся между горбом горки и последними стрелками мар-
шрутов, выдачи команд на формирование кода адреса очередного
отцепа и перевод стрелок, передачи информации об отцепах в на-
копитель печати. Запоминающее устройство включает ячейки па-
мяти, каждая из которых состоит из блоков БП1 и БП2 (рис. 16.8).
Поиск свободной ячейки ЗУ начинается с момента поступления
задания в регистратор. При этом через тыловые контакты реле за-
писи числа вагонов и номера отцепа ЗКВ, реле записи информации
о маршруте ЗИ и фронтовой контакт реле задания номера отцепа
ОЗИ подается питание в цепь включения реле Я в блоках БП1. Схе-
ма построена так, что сработать может только одно реле Я в сво-
бодной ячейке, имеющей наименьший номер. Реле Я блокируется,
включает свои повторители 1Я м 2Я в блоках 13У1 и 13У2 и выдает
команду на формирование кода адреса.
Реле 1Я и 2Я соединяют обмотки информационных реле блоков
БП1 и БП2 с выходами регистратора и счетчиков, а также включа-
ют реле записи информации ЗИ. Последнее размыкает цепи поиска
свободной ячейки блоков ЗУ (контакты 11-13} и питания реле ОЗИ,
но оно сохраняет цепь блокировки до задания номера очередному
отцепу. Это дает возможность оператору заменить задание до всту-
пления отцепа на головную стрелку.
Маршрутное задание поступает в блок 13У2 с выходов регистра-
тора и воспринимается реле 1С—6С, которые не блокируются до
вступления отцепа на головную стрелку (реле Д в блоке БП1 под
током).
Информация о номере отцепа поступает в блок 13У1 с выходов
счетчика номеров отцепов и воспринимается реле 1Д, 2Д, 4Д, 1Е,
2Е, 4Е, 8Е, а информация о числе вагонов в отцепе фиксируется
реле 1Д, IE, 2Е, 4Е, 8Е блока 13У2.
Цепь питания информационных реле проходит через фронтовой
контакт реле записи числа вагонов ЗКВ, которое срабатывает при
полном проследовании отцепа по контрольному участку или при
выявлении неправильного расцепа, когда контрольный участок ос-
вободился, а контроль проследования отцепа отсутствует.
При срабатывании информационных реле выключается реле 3
блока БП1 (23УГ), которое лишает питания реле занятости ячейки
ЗЯ. Последнее размыкает цепь блокировки реле Я и переключает
Цепь его возбуждения в обход данной ячейки. До возбуждения реле
ЗЯ срабатывание реле Д'данной ячейки исключается.
Реле Я выключает свои повторители и отключает обмотки ин-
формационных реле от входов блоков ЗУ. По команде из определи-
теля соответствия маршрутов или накопителя печати срабатывает
367
Рис. 16.8. Схема запоминающего устройства
реле Д и размыкает цепи блокировки информационных реле, ЗУ
освобождается от информации, реле ЗЯ срабатывает и включает ре-
ле Я при очередном поиске свободной ячейки ЗУ
Формирователь кода адреса (ФКА) преобразует номер ячейки
ЗУ выбранной для записи информации об очередном отцепе, из
десятичной системы в двоичную и передает его в устройство транс-
ляции кода адреса (рис. 16.9).
Реле Я занимаемой ячейки (73У1) включает реле /АД, 2АД и
4АД, число которых соответствует номеру ячейки в двоичном ис-
числении (7— /АД, 2—2АД, 3—/АД и 2АД и т д.). Через фронтовые
контакты последних и реле Я получают питание реле /Я и 2Я зани-
маемой ячейки ЗУ, после чего она готова к приему информации.
Информация из ФКА в устройства трансляции кода адреса
(рис. 16.10) передается при условии окончания формирования кода
адреса (реле /АД, 2АД, 4АД под током) и готовности ячейки ЗУ к
приему информации (реле /Я и 2Я по проводу // включают реле
ЗИ, см. рис. 16.8).
Реле /АД, 2АД, 4АД блока ФКА (см. рис. 16.9) выключаются по-
сле записи в ЗУ информации о числе вагонов в отцепе, когда реле
ЗЯ выключается и лишает питания реле Я (см. рис. 16.8).
Код адреса ячейки ЗУ из ФКА через контакты реле /АД, 2АД,
4АД (см. рис. 16.9) передается в блок трансляции головной стрелки
ТП(Г) (см. рис. 16.10) при условии отсутствия ее автоматического
возврата (реле /АВ под током). Эта информация фиксируется ин-
формационными адресными (/А, ЗА, 4А) и стрелочными управляю-
щими (ПУ, МУ) реле, которые размыкают цепь возбуждения реле
контроля наличия информации ЗА. Однако это реле сохраняет цепь
блокировки до совпадения информации, передаваемой из ФКА и
зафиксированной информационными реле. Выключение реле ЗА
готовит цепь срабатывания интервального реле И, которое получает
питание в момент вступления отцепа в зону головной стрелки 1,
когда выключается реле контроля свободное™ зоны ПКР. Тыловой
контакт последнего замыкает цепь питания реле П, которое и
включает реле И. Это реле блокируется, замыкает цепи срабатыва-
ния и блокировки реле 3, блокировки информационных реле, гото-
вит цепь возбуждения реле И в блоке следующей зоны (/МА).
Таких$ образом, при вступлении отцепа в активную зону в блоке
этой зоны возбуждены реле автомата слежения И, 3, П и информа-
ционные реле. Реле 3 размыкает цепь питания реле К, которое раз-
мыкает цепь возбуждения реле И и отключает обмотки информаци-
онных реле от входов блока ТГ1 (1). Поступление новой информа-
ции в этот блок до освобождения отцепом зоны головной стрелки и
вступления его в следующую зону исключается.
Если команда на перевод стрелки 1 соответствует ее положе-
нию (реле МУ под током), то по цепи соответствия срабатывает
реле К блока ТГ2 (/МА). Контакты реле К замыкают цепи сраба-
тывания адресных реле и реле соответствия СА в блоке ТГ2 (/МА).
369
OLt
1/2<)
ЧЛД ЗК8
пз
IS
пч
!ЯД
73
гмз
/ЯД
год
S3
'62
'вз
26 res-эм
ЧЛД 2ЯД ГЛД
ет
5331
6Л1
ч^Усн
6П1 | —
77~~ гсх-'зм
IS
PCX ЗН
члд
НГПС ЧЛД!
гяд
ЧЛД1
гм
ЧЛД1
St
ГМ
st
гсх-зм
гск-з
РЭЛ/
ПВО
~sTV^T~si
гз Т
73У!
ст
з
РЗЛ!
3600
/од год
Д1ДЮД
~гТ\гГП
Идгяд /яд
эг'дз: 32^Д~зТ
Идглд зз\
гсх-зм
©-<
Запись
* — (°У~
Считывание
21
ЧЛД!
гм
ЧЛД1
6J
72
73
РЭЛ!
1600
63У/
БП!
26 ’ГСХ-ЭМ
РЭЛ!
1600
зг\иГТГ
11ДЧЯД1
~гг\Д~гТ
112 ЧПД
~гТ>
23
/яд
Рис. 16.9 Схема формирователя кода адреса
/лд !ЛД
41" гяА глд
52 члд члд
гме
год
Т. гсх-эм
г/s'vflt ffl
\lt5 4flt tfl
tts 4fl Zfl
tte
'tn 4fl
[220 T
ЪГ*'11
in
~^9fll !fl
Рис. 16.11 Схема дешифратора адреса
7,5 ЧЯ
.in
tie
nt 4 fl
па
tn
US 4fl Ifl
Its
„7
its
its
no
nt
'lie
1777
us
119 4fl Zfl
tin f'
nt чл
|£/S
<ffll
К блокап Zflfl ,2ПА, ЗНА и ЗПА
Реле СА подключает реле ПУ и МУ этого блока (рис. 16.11) к кон-
такту ячейки ЗУ, фиксирующему положение следующей в маршруте
стрелки 2.
Ячейку ЗУ выбирают контакты адресных реле (IA, 2А, 4А). На-
пример, для выбора ячейки 13У должно сработать реле 1А, что со-
ответствует двоичному числу 1 (100). Обмотка реле МУ подключает-
ся к фронтовому контакту 2С (на рис 16 10 не показан), а обмотка
ПУ — к тыловому, что соответствует "пострелочному" коду Анало-
гично соединяются блоки трансляции всех первых за стрелками
372
бесстрелочных участков За первой стрелкой маршрута таких участ-
ков два, за второй — четыре и т. д. Причем стрелочные управляю-
щие реле получают питание только в блоках тех участков, в кото-
рых сработали реле СА.
После срабатывания всех информационных реле выключается
реле ЗА блока ТГ2 (JMA) (см. рис. 16.10), замыкает свой контакт в
цепи обмотки реле Я, после чего этот блок готов к фиксации всту-
пления отцепа на участок /МА
При несоответствии команды на перевод стрелки ее положению
(реле МУ включено) информация из блока ТГ/ (7) передается в
блок следующей зоны по фактическому положению стрелки только
при вступлении отцепа в зону стрелки 1 [срабатывает реле И блока
ТГ/ (/)], когда стрелка / уже не может быть переведена. В этом слу-
чае через фронтовой контакт реле И, тыловой контакт ПУ (вывод
//8) по проводу 7 создается цепь срабатывания реле К в блоке ТГ2
(/ПА), которое подключает к входам этого блока обмотки инфор-
мационных реле и реле автомата слежения. Информационные реле
срабатывают, но реле ПУ и МУ к соответствующей ячейке не под-
ключаются, так как в блоке ТГ2 (/ПА) реле соответствия СА не сра-
батывает.
При дальнейшей трансляции, когда адресные реле СА в блоках
ТГ не срабатывают, обращение к ЗУ за командами на перевод стре-
лок не происходит, и отцеп следует по маршруту впереди идущего
отцепа, если дежурный поворотом рукоятки не изменит маршрут. С
вступлением отцепа на участок /МАП, когда участок /СП (на
рис. 16.10 не показан) еще занят, в блоке ТГ2 (1МА) срабатывают
реле П и И. Реле И блокируется и замыкает контакты в цепях блока
ТГ2(/МА) и реле СИ блока ТГ/ (7). Реле 3 возбудиться не может до
выключения реле И в блоке ТГ/ (7), а реле СИ срабатывает и раз-
мыкает цепь блокировки реле И в блоке ТГ/ (Г). Реле И выключа-
ется, размыкает цепи блокировки информационных реле и одну из
цепей реле 3, замыкает цепи возбуждения реле 3 и блокировки реле
П блока ТГ2 (/МА).
При освобождении отцепом зоны стрелки 7 реле ПКР срабаты-
вает, включает реле П блока ТГ/ (7), а последнее — реле 3, которое
тыловым контактом включает реле К. Блок ТГ/ (7) возвращается в
исходное состояние и готовится к приему информации.
При дальнейшем движении отцепа по активным зонам передача
и прием информации, а также работа реле автомата слежения про-
исходят аналогично рассмотренному.
373
Глава 17
РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ СКАТЫВАНИЯ
ОТЦЕПОВ НА ГОРКАХ
17.1. Классификация вагонных замедлителей и ускорителей
Вагонные замедлители и ускорители по виду используемой энер-
гии для торможения и продвижения вагонов делятся на механиче-
ские, электромагнитные и с бегущим магнитным полем.
По способу создания тормозного эффекта вагонные замедлители
можно разделить на зажимающие и незажимающие колеса вагонов.
Замедлители, зажимающие колеса вагонов, используют для соз-
дания тормозной силы трения между колесами и тормозными ши-
нами. Они подразделяются на весовые и нажимные. Весовые замед-
лители характеризуются применением привода для подъема тормоз-
ной системы в рабочее положение и созданием тормозного усилия
весом вагона. У нажимных замедлителей усилие, создаваемое при-
водом, передается непосредственно на колеса вагонов. Усилия на
колесо должны прикладываться с обеих его сторон и взаимно урав-
новешиваться, чтобы на ось не передавались изгибающие силы.
Тормозная сила замедлителя, относящаяся к каждому рельсу,
должна автоматически приспосабливаться к различной насадке ко-
лес и колебаниям ширины бандажей в пределах установленных до-
пусков. Поэтому передача этого усилия осуществляется посредст-
вом упругой среды (сжатый воздух, пружины), что обеспечивает
нужное взаимодействие тормозных шин с вагонными колесами.
Нельзя бесконечно увеличивать усилия нажатия на колесо, так как
это может привести к выкрашиванию кромки бандажа, особенно у
Колес, имеющих износ и накат на наружной кромке. Исходя из
этих условий принимается, что отношение силы нажатия тормоз-
ных шин к весу, приходящемуся на колесо вагона, должно быть
равным 2 + 4.
Весовые и нажимные замедлители приводятся в действие пнев-
матическими и гидравлическими приводами.
Существенным недостатком шинных замедлителей является за-
висимость тормозного эффекта от состояния взаимодействующих
поверхностей колеса и шины. Так, попадание краски или смазоч-
ных материалов на эти поверхности может привести к полному
пропаданию тормозного эффекта.
Перерабатывающая способность горки увеличивается с повыше-
нием скорости скатывания отцепов. Поэтому для построения дина-
мического профиля горки необходимо обеспечить возможно более
высокую скорость входа вагона на замедлитель, что ограничивается
прочностью его конструкции Максимальная скорость входа вагонов
374
на отечественные шинные замедлители составляет от 6,0 до 8,0 м/с,
что приходится учитывать проектировщикам горок
Замедлители, не зажимающие колеса вагонов, отличаются боль-
шим разнообразием — башмачные, плунжерные гидравлические,
спирально-кулачковые, электромагнитные, с бегущим магнитным
полем и с упругим тормозным элементом.
В башмачных замедлителях используют тормозные башмаки, ко-
торые накладываются на рельс дистанционно управляемым приво-
дом. После наезда колеса на башмак последний начинает скользить
по рельсу и от силы трения создается тормозное усилие. На некото-
ром расстоянии от места начала торможения конец рельса отгиба-
ется в сторону, башмак получает возможность выйти из-под колеса
и возвращается приводом к месту установки. Тормозной эффект
башмачного замедлителя также зависит от состояния трущихся по-
верхностей.
Плунжерный гидравлический замедлитель представляет собой
укрепленный внутри рельсовой колеи цилиндр, имеющий высту-
пающий плунжер с полукруглой головкой. Если отцеп движется со
скоростью менее той, на которую отрегулирован замедлитель, то
при нажатии реборды колеса на плунжер цилиндра жидкость успе-
вает "уходить" из-под поршня через калиброванные отверстия и
плунжер опускается практически без сопротивления. В случае пре-
вышения отцепом указанной скорости закрывается регулируемый
тормозной клапан и плунжер образует как бы перекатываемую гор-
ку на пути вагона. При соответствующем изменении конструкции
это устройство может выполнять функции замедлителя и ускорите-
ля вагонов. Работоспособные варианты таких устройств созданы
английской фирмой "Доути" и используются на горках в Велико-
британии и Японии.
Спирально-кулачковый замедлитель представляет собой вра-
щающийся цилиндр со спиральным выступом на поверхности, ко-
торый взаимодействует с ребордой проходящего колеса. Вращение
цилиндра воздействует на гидравлическое устройство, скорость на-
чала противодействия которого можно регулировать (для замедли-
теля Шведской фирмы АСЕА от 1,5 до 3,0 м/с). Для исключения
воздействия колес горочного локомотива на замедлитель последний
отодвигается от рельса пневматическим приводом с дистанцион-
ным управлением Если соединить указанное устройство не с гид-
равлическим механизмом, а с электродвигателем, то оно превраща-
ется в замедлитель-ускоритель, который разрабатывается в нашей
стране.
В замедлителях с упругим тормозным элементом колесо вагона
катится по специальной резине и движется на подъем, что создает
Дополнительную к энергии потерь на сжатие резины тормозную си-
лу При необходимости прекратить торможение замедлитель опус-
кают, и колесо переходит на металлический рельс Скорость движе-
ния вагона можно регулировать высотой и продолжительностью
375
подъема сжимаемого материала В сочетании со значительной дли-
ной замедления это обеспечивает плавность и точность регулирова-
ния скорости. По этому принципу построен замедлитель немецкой
фирмы "Тиссен" Основная проблема его создания заключалась в
изготовлении износостойкой резины.
Торможение вагонов электромагнитным замедлителем основано
на воздействии электродинамической и механической сил, которые
возникают при движении колеса через постоянное магнитное поле,
создаваемое между тормозными шинами. Электродинамическая
тормозная сила образуется наводимыми в колесе вихревыми тока-
ми, а механическая — в результате трения между колесами и шина-
ми замедлителя, создаваемого электромагнитными силами притя-
жения.
В нашей стране за 30 лет было создано несколько последова-
тельно улучшаемых конструкций электромагнитных замедлителей,
один из которых нашел применение на промышленном транспорте
На железных дорогах использование электромагнитных замедлите-
лей ограничилось несколькими опытными образцами. Применение
эти замедлители получили на сортировочных горках Японии.
На зарубежных горках применяют опытные образцы замедлите-
лей с бегущим магнитным полем, где использован принцип асин-
хронного двигателя, бегущее поле которого, взаимодействуя с коле-
сами, создает тормозную силу.
Для продвижения и замедления вагонов на путях сортировочных
парков пытаются использовать дистанционно управляемые тележ-
ки, движущиеся под вагонами и взаимодействующие с их колесами
Широкое распространение этих устройств сдерживает высокая
стоимость их изготовления и обслуживания.
На отечественных железных дорогах преимущественное распро-
странение получили электропневматические замедлители нажимно-
го и весового типов: клещевидный (тип 50), клещевидно-нажимной
КНП-5-73 и весовой КВ. Имеется также рычажно-нажимной за-
медлитель РНЗ-2 и замедлитель с пневмогидравлическим приводом
ВЗПГ-ВНИИЖТ.
17.2. Теоретические основы конструирования вагонных
замедлителей
Тормозная сила большинства замедлителей создается благодаря
трению между колесами и тормозными шинами. При повороте ко-
леса около мгновенного центра вращения С (рис. 17.1) на угол 6 на
такой же угол передвигается всякая элементарная площадка dw по-
верхности колеса, соприкасающаяся с шиной
Элементарная сила трения
376
где f— коэффициент трения; Рк — сила нажатия пружины на колесо; со — площадь
всей поверхности соприкосновения (два заштрихованных полусегмента).
Обозначая мгновенный радиус поворота площадки dco через г,
получим выражение момента трения для двух полусегментов:
Рк с
М= 2/-^jk*o.
Этот интеграл представляет собой статический момент заштри-
хованной площади относительно точки С. Если принять расстояние
от центра тяжести каждой площадки до точки С, равным г, то
м~
Для снижения скорости вагона тормозная сила Вт должна быть
приложена к центру колеса 0. Момент этой силы относительно точ-
ки С должен быть равен моменту сил трения, создаваемому нажа-
тием двух шин на обе поверхности колеса, поэтому Вт = 2fPKr, от-
куда 5Т = 2fP~r/R = 2/Рк<р. ,
Коэффициент приведения <р, определяющий тормозную силу за-
медлителя, тем больше, чем выше уровень тормозной шины b и
меньше ее ширина а.
Однако уменьшение ширины шины способствует ускорению ее
изнашивания. Практически установлено, что наиболее выгодная
ширина шины 50 мм. Подъем шины ограничивается требованиями
габарита: не более 110 мм над уровнем головки рельса снаружи ко-
леи и 120 мм внутри ее.
Коэффициент трения зависит от рода материала, из которого из-
готовлены шины, а также от состояния трущихся поверхностей, на-
жатия шин и скорости движения колес и изменяется от 0,05 до 0,2.
В расчетах рекомендуется принимать/= 0,1.
Рис. 17.1. Диаграмма создания
тормозящей силы нажимного за-
медлителя
377
Тормозная сила, отнесенная к одной колесной паре (оси вагона),
в0 = 4/РкФ
При числе осей п тормозного отцепа весом Q и длине замедлите-
ля /т работа торможения А = BQnlT
Погашаемая замедлителем энергетическая высота
hT = А/Q= IfP^nlJQ
обратно пропорциональна массе вагона.
При слишком большом нажатии тормозных шин у нажимных
замедлителей возможно выжимание колес и сход вагонов с рельсов.
Для исключения этого наибольшая тормозная сила Z?T тах должна
определяться из условия равенства ее момента относительно мгно-
венного центра вращения колеса т при его выжимании и момента
силы тяжести относительно той же точки:
Вт — b) = q^l = qQ.Jb(2R- b)
Для исключения выжимания колес вагонов необходимо, чтобы
q0Jb(2R-b)
^rmax R b
ИЛИ
q0Jb(2R-b)
^пих 2fy>(R-b) ’
Для существующих замедлителей b = 0,083 м, R = 0,46 м;
/max — 0,2; <р = 0,2 и Рк < 8,74 В расчетах обычно принимается
^<49о
У весового замедлителя (рис. 17.2) сила нажатия тормозных шин
Рк создается массой Q/2n колеса вагона, катящегося по нижнему
выступу тормозной балки, приподнятой над рельсом и способной
поворачиваться относительно точки 0. Моменты сил относительно
этой точки
Рис 17 2 Схема создания тормо-
зящей силы весового замедли-
теля
378
§ b = Рка или PK —
2n
2* = Q-k
2na 2n
где а и b — плечи рычага весового замедлителя; к — коэффициент передачи меха-
низма
Подставляя значение РК в формулу для fi0, получим выражения
соответственно тормозящей силы весового замедлителя, приходя-
щейся на одну ось, работы торможения и погашаемой энергетиче-
ской высоты:
Во = 4/РкЧ> = 2fk^Q/n\ А = BonlT = 2fkt?lTQ\ Лт = A/Q = 2fkVlr.
Из последних выражений следует, что погашаемая весовым за-
медлителем энергетическая высота Лт, а следовательно, и замедле-
ние вагона не зависят от его массы. Сила нажатия на боковые гра-
ни колес тем больше, чем тяжелее вагон. Таким образом, весовой
замедлитель сильнее тормозит тяжелые вагоны, а нажимной замед-
литель — легкие Важным достоинством весового замедлителя яв-
ляется принципиальная невозможность выжимания вагонов, что
обеспечивает ему получение наибольшей удельной (на единицу
длины замедлителя) погашаемой энергетической высоты.
Приведенные уравнения получены в предположении постоянст-
ва силы нажатия тормозных шин на колесо вагона. В действитель-
ности эта сила сложно зависит от числа одновременно тормозимых
колес, степени загрязнения и состояния трущихся поверхностей,
технического состояния замедлителя, интенсивности ударов колёс
о шины и т. д Поэтому расчеты по приведенным формулам дают
лишь ориентировочные значения погашаемой замедлителями энер-
гетической высоты, а достаточно точно ее можно определить толь-
ко измерениями
17.3. Устройство и управление вагонными замедлителями
Клещевидный замедлитель типа 50 (рис. 17.3) относится к кате-
гории шинных, нажимных. При передаче сжатого воздуха в тормоз-
ной цилиндр 7 одноплечий 2 и двуплечий 8 рычаги клешей раздви-
гаются и прикрепленные к ним тормозные шины 6 зажимают коле-
са вагона. Погашенная таким замедлителем энергетическая высота
зависит от силы нажатия тормозных шин на колесо, поэтому сте-
пень торможения вагонов регулируют изменением давления воздуха
в тормозных цилиндрах. Расстояние между тормозными шинами
регулируют перемещением балок 5 относительно рычагов с помо-
щью болтов 3, головки которых входят в вырезы балок. Рычаги за-
медлителя в расторможенном положении опираются на пружины 4
и 7. Когда тормозные цилиндры не заполнены сжатым воздухом,
расстояние между плечами 172 мм, а верх их поднят над уровнем
379
Рис. 17 3. Кинематическая схема вагонного замедлителя типа 50
головки рельса на 16 мм. Если в цилиндры подается сжатый воздух,
то шины сближаются на расстояние до 118 мм и при входе вагона
раздвигаются, плотно прижимаясь к боковым поверхностям колес
При этом верх тормозных шин поднимается над уровнем головки
рельса всего на 830 мм. Даже при таком подъеме шин растормо-
женный замедлитель не вписывается в современный габарит, что
затрудняет пропуск по нему маневровых локомотивов, поэтому за-
медлители типа 50 не изготавливают. Применяли четырех-, пяти- и
шестизвенные замедлители этого типа, что позволяло в зависимо-
сти от массы вагона поглощать от 0,3 до 0,85 м его энергетической
высоты. Эти замедлители отличаются простотой конструкции, уста-
новки и обслуживания, сравнительной надежностью, что замедляет
их замену современными механизмами.
Клещевидно-нажимной замедлитель КНП-5-73 (рис. 17.4) отно-
сится к категории шинных нажимных, но в отличие от замедлителя
типа 50 имеет тормозную и подъемную системы. Наличие подъем-
ной системы позволяет поднимать замедлитель в рабочее положе-
ние перед началом роспуска и довести высоту шин в заторможен-
ном состоянии до 110 мм. Для этого с каждой стороны пятизвенно-
го замедлителя располагают 12 подъемных цилиндров 7, которые
перемещают шиберы 3, имеющие наклонные плоскости. По на-
клонным плоскостям перекатываются ролики, насаженные на оси
клещей, которые поднимаются вместе с направляющими по пазам
опор. Перед пропуском маневровых локомотивов тормозную систе-
му замедлителя опускают.
По сравнению с замедлителем типа 50 диаметр тормозных цилин-
дров 2 увеличен с 260 до 320 мм, а отношение плеч рычагов доведено
до 2,26 вместо 2,5. Все это позволило увеличить погашаемую замед-
380
Рис. 17.4. Клещевидно-нажимной замедлитель КНП-5-73
лителем энергетическую высоту до 1,25 м у вагона массой 80 т и до
1,0 м у вагона массой 127 т Максимальная скорость входа отцепа на
замедлитель типа 50 составляет 6,0, а на замедлитель КНП — 7,0 м/с.
Весовой замедлитель КВ (рис. 17.5) относится к категории шин-
ных. Сжатый воздух, подаваемый в цилиндр 7, с помощью системы
рычагов поднимает раму замедлителя 4 с тормозной системой и ва-
гон в рабочее положение, при котором шина качающейся (подпор-
Рис. 17.5. Кинематическая схема вагонного замедлителя КВ
381
Рис. 17.6. Рычажно-нажимной замедлитель РНЗ-2 в отторможенном положении
ной) балки 2 поднимается выше уровня головки рельса на 46 мм, а
тормозные шины 3 сближаются на 140 мм. Колеса вагона катятся
по шине качающейся балки, опускают ее на 31 мм, зажимаются ме-
жду тормозными шинами и тормозятся. На всем протяжении за-
медлителя головка рельса срезана с наружной стороны для облегче-
ния накатывания колес на шину качающейся балки. Высота подъе-
ма шин доведена до 120 изнутри и 110 мм снаружи колеи, т. е. воз-
можности габарита используются полностью.
Кинематическая система и диаметры цилиндров рассчитаны так,
что при номинальном давлении воздуха обеспечивают отрыв колес
вагонов всех типов от рельсов и движение их по шине качающейся
балки. При этом сила нажатия на боковые грани колес зависит от
веса вагона, т. е. чем тяжелее вагон, тем он сам себя сильнее тор-
мозит.
В отторможенном положении расстояние между шинами замед-
лителя 160 мм, а шина качающейся балки опущена ниже уровня го-
ловки рельса. При этом вагон катится по рельсу, и торможение не
происходит.
Изготавливали следующие весовые замедлители: КВ1, способ-
ный погашать 0,5 м энергетической высоты вагона, КВ2 — 0,8 и
КВЗ — 1,0 м. Максимальная скорость входа отцепов йа замедлите-
ли КВ составляет 7,0 м/с.
К недостаткам замедлителей КВ следует отнести трудоемкость и
сложность их технического обслуживания.
Рычажно-нажимной однозвенный двухрельсовый вагонный за-
медлитель с пневматическим приводом РНЗ-2 устанавливают на
парковых тормозных позициях. Он состоит из двух однорельсовых
тормозных систем (рис 17.6), монтируемых на общем шпальном
основании. Под действием усилия приводных рычагов и попереч-
ной тяги 5, передаваемого от пневмоцилиндра 6, внутренняя 7 и
внешняя 4 тормозные балки с шинами 2 и 3, сближаясь и взаимо-
382
Рис. 17.7. Двухполостной цилиндр замедлителя РНЗ-2
действуя с наклонными профилями основания замедлителя, подни-
маются, а затем приходят в заторможенное положение.
Двухэтапную работу тормозной системы обеспечивает пневмати-
ческий цилиндр (рис 17 7), который состоит из двух цилиндров
большего (272 мм) и меньшего (256 мм) диаметров с двумя поршня-
ми 4 и 5 и общим штоком /. При подаче сжатого воздуха через
ниппель 6 в заднюю (подъемную) полость цилиндра свободный
поршень большего диаметра перемещается до упора в торец цилин-
дра меньшего диаметра. Этот ход штока приводит тормозную сис-
тему в поднятое положение.
Подача сжатого воздуха через боковой штуцер 2 влечет переме-
щение малого поршня и штока, который переводит замедлитель в
заторможенное положение. Удар поршня о переднюю стенку ци-
линдра смягчают с помощью обратных клапанов в передней крыш-
ке, которые замедляют выход воздуха из передней полости и впус-
кают туда атмосферный воздух при обратном ходе штока.
Оттормаживание и опускание тормозной системы при выпуске
сжатого воздуха из тормозной и подъемной полостей цилиндра
обеспечивают буферные пружинные устройства, встроенные по
концам тормозных балок. Для ускорения оттормаживания замедли-
теля используют клапан-ускоритель 3, в котором под давлением
воздуха перемешается кольцо, закрывающее выход в атмосферу при
подаче воздуха в тормозную полость и открывающее этот выход
при выпуске воздуха. Для смягчения ударов большого поршня в то-
рец малого цилиндра при подъеме замедлителя и в заднюю крышку
при опускании на входном ниппеле установлена дросселирующая
шайба.
Замедлитель РНЗ-2 способен погашать у 80-тонного вагона 0,4 м
энергетической высоты. Максимальная скорость входа вагонов на
этот замедлитель 6,5 м/с.
Вагонный замедлитель с пневмогидравлическим приводом
ВЗПГ-ВНИИЖТ изготавливают трех- и пятизвенным и устанавли-
383
вают на тормозных позициях спускной части горки и парковых пу
тей В этом замедлителе (рис 17 8) тормозные балки 8 и /7 с шина-
ми установлены на одноплечих рычагах 7 и 72, шарнирно закреп-
ленных на оси 2, что позволяет одним механизмом обеспечивать
опущенное ОП, подготовленное к торможению ПП и заторможен-
ное Т положения замедлителя
В отторможенном положении по замедлителю возможен про-
пуск локомотивов. Для перевода балок 8 и 11 в подготовленное к
торможению положение в пневмополость 1-1 через электропневма-
тический клапан ЭТ-1 подают сжатый воздух от воздухосборника В.
Поршень 18 перемещается вверх, создавая давление жидкости в
гидрополости 7-2 в 2,25 раза большее, чем давление воздуха, из-за
разницы площадей поршней. Золотник обратного клапана 16 подни-
мается и пропускает жидкость в гидроцилиндр 5, поршень которого 6
перемещается. Рычаги 7 и 72 поворачиваются, а балки 8 м 11 подни-
маются в подготовленное положение с раствором шин 135 мм Дав-
ление жидкости выравнивается, и золотниковый клапан 76 закры-
вает проход жидкости в гидросистему.
В тормозное положение замедлитель переводят, впуская сжатый
воздух в полость 77-7 через электропневматический клапан ЭТ-11.
Благодаря движению поршня 15 в гидросистеме создается высокое
давление, обратный клапан 16 закрывается, ограничительные пружи-
ны 9 и 10 сжимаются, рычаги 7 и 12 доходят до упоров в стойке 7, а
раствор тормозных шин составляет до 125 мм. Усилие нажатия тор-
мозных шин определяется давлением воздуха в полости 77-7, которое
задается ступенью торможения. На рис 17.8 I, 77 — цилиндры; 3, 14,
19 — трубопроводы; 77— пуско-управляюшая аппаратура.
Для возвращения замедлителя в подготовленное положение вы-
пускают воздух из полости 11-1 через электропневматический кла-
пан ЭО-П. Это влечет за собой перемещение поршня 15 вниз и по-
ворот балок 8 м 11 под действием пружин 9 и 10.
При выпуске воздуха из полости 7-7 через электропневматиче-
ский клапан ЭО-1 снижается давление жидкости в полости 7-2, об-
ратный клапан 16 открывается и жидкость из гидроцилиндра 5 пе-
ретекает в полость 7-2. Рычаги 7 и 72 с балками опускаются, сжи-
мая пружины 4 и 13, которые смягчают ударные нагрузки. Замедли-
тель переходит в отторможенное положение.
Пятизвездный замедлитель ВЗПГ способен погашать у 80-тон-
ного вагона 2,0 м энергетической высоты и допускает скорость вхо-
да отцепа до 8,0 м/с.
Для впуска и выпуска сжатого воздуха из цилиндров замедлите-
лей используют управляющую аппаратуру ВУПЗ-72 (рис. 17 9), со-
стоящую из воздухосборника 9 (МВ-300 или МВ-400), двух элек-
тропневматических клапанов ЭПК-67, один из которых тормозной
6, а другой оттормаживающий 7, и регулятора давления ^(РДК-Д).
Для ускорения выпуска воздуха из цилиндров оттормаживающий
ЭПК соединен с пневматическим клапаном 5. На воздухосборни» •-
384
13 Зак. 1527
Рис. 17 8. Схема замедлителя ВЗПГ-ВНИИЖТ и пневмогидравлического привода ПГП
00
1/1
Р53
3Z0
2140
09h
Рис 17.9. Воздухосборник с управляющей аппаратурой ВУПЗ-72
устанавливают два узла ЭПК, рабо-
тающие параллельно
При срабатывании селеноида тор-
мозящего ЭПК открывается нижний
клапан 2, который пропускает сжатый
воздух в полость поршня пневматиче-
ского клапана. Шток поршня 1 опус-
кает клапан 3, который открывает ка-
нал для впуска сжатого воздуха из воз-
духосборника в цилиндры замедлите-
ля. Оттормаживающий ЭПК отличает-
ся от тормозящего только отсутствием
фланца 4, соединяющего последний с
воздухосборником
Регулятор давления РДК-4-77
(рис. 17.10) содержит три кольцевых
трубки Е1—ЕЗ. Изгиб каждой умень-
Рис. 17.10. Регулятор давления
РДК-4-77
шается с возрастанием давления пода-
ваемого в нее воздуха. Каждая трубка управляет парой тыловых раз-
мыкаемых 21—22 и парой фронтовых замыкаемых 11—12 контак-
тов. Тыловые контакты первой группы Е1 размыкаются при давле-
нии 0,12 МПа, а фронтовые контакты замыкаются при давлении
0,18 МПа, у второй группы Е2 соответственно 0,32 и 0,38 МПа и у
третьей ЕЗ — 0,52 и 0,58 МПа.
Контакты регулятора El, Е2 и ЕЗ переключают цепи питания
ЭПК. Важным показателем качества регулятора является плавная
работа, обеспечивающая одноразовую отсечку воздуха в цилиндрах
замедлителя, что достигается включением дросселя, впускающего
воздух в трубку регулятора без резких перепадов давления. Во избе-
жание электрической эрозии контактов необходимо обеспечить их
быстрое размыкание и надежное замыкание при достижении задан-
ной ступени давления.
Дистанционное управление замедлителями нажимного действия
(КПП, РНЗ, ВЗПГ) осуществляется использованием восьми сбло-
кированных кнопок (рис. 17.11), расположенных на пульте опера-
тора ПУм заградительной колонке ЗК. Последнюю используют при
ремонте замедлителей. Кнопку А применяют при наличии системы
автоматического регулирования скорости (АРС) скатывания отце-
пов. Контакты кнопки О в электрическую схему не включают, а ис-
пользуют для отпускания нажатой кнопки. При отсутствии роспус-
ка составов дежурному рекомендуется опускать кнопку О, чтобы не
держать под током селеноиды ЭПК
Нажатие кнопки 11НП приводит замедлитель в нижнее положе-
ние, IIP — в оггорможенное, а кнопки 11Т1—11Т4 задают соответ-
ствующие ступени давления воздуха в цилиндрах.
При отсутствии роспуска составов по замедлителю КНП-5
(рис. 17 12) нажата кнопка 11НП, включено реле 11НП и получают
13'
387
ПУ пп
иг
пу
11ТЗ
11TZ
ТУЧ—
Vdl
11Т1
774-
ЧН
пп
11-ПОП г I__________
РЭМ
| 11-ПСОЛ 1600
1ПЗ
11-пол г 1_____
гЛ—Г« (W р3/п
П| 11-ПСОП 1600
11TZ
11-ПОЛ______Z 1______
Ч35 РЭМ
11-ПСОП 1600
* f__
зм
13
зз
пр
im
итз
11-ПОЛ г
i—iei (зТ)
| 11-ПСОЛ
11-ПОЛ______г
?Р—ГЦ (м)
”1 11-ПСОЛ
63
113П 11НП
11-ПОЛ
РЭМ
1600
1____
РЭМ
1600
11П
ГПС^
ЧЛ>
2Г
И| 11-ПС0Г1
si\Jsz
11КП ГС
• 11НП
РЭМ
1600
А ° И Т1 TZ ТЗ ТЧ Р
Рис. 17.11. Схема реле управления замедлителем нажимного дей-
ствия
питание два селеноида Н нижнего положения, которые открывают
каналы выхода воздуха из цилиндров замедлителя в атмосферу. По-
следовательное включение двух контактов реле уменьшает их эро-
зию.
Нажатие кнопки нужной ступени торможения 11Т1 (см. рис. 17.11)
влечет переход кнопки 11НП в верхнее положение и выключение
реле 11НП. Селеноиды Н (см. рис. 17.12) лишаются питания и за-
крывают выход воздуху из цилиндров подъема. Выключаются реле
НПО и 11П. Через контакты последнего получают питание два се-
леноида подъема П, и замедлитель поднимается. По мере роста дав-
ления в цилиндрах подъема размыкаются контакты Е2 и ЕЗ регуля-
торов, которые лишают питания реле НПО. Последнее с замедле-
нием, достаточным для подъема замедлителя, размыкает фронтовой
контакт в цепи реле 11П и замыкает тыловой контакт в цепи реле
11 КП. Замедление реле 11П достаточно для срабатывания реле
388
UCll
Рис 17.12. Схема управления замедлителем КНП-5
Рис. 17.13. Схема управления замедлителем ВЗПГ
Рис 17 14 Схема управления замедлите-
лем КВ
390
11 КП, что означает завершение подъема замедлителя и возмож-
ность включения селеноидов торможения Т Они получают питание
до тех пор, пока давление воздуха повышается до заданного значе-
ния, затем отключаются контактом регулятора, после чего выклю-
чаются селеноиды отгормаживания Р. Таким образом заданное дав-
ление поддерживается автоматически.
При нажатии кнопки четвертой ступени 11Т4 питание в селенои-
ды Тподается, минуя контакты регулятора, и давление воздуха в тор-
мозных цилиндрах повышается до максимального в сети (0,8 МПа).
При отсутствии роспуска составов селеноиды нижнего положе-
ния И (ЭО-Г) замедлителя ВЗПГ-5 (рис. 17.13) получают питание
через тыловые контакты реле 11П. Нажатие кнопки заданной сту-
пени торможения 11Т1 влечет за собой подъем кнопки 11НП (см.
рис. 17.11), включение реле 11НП, срабатывание реле ПОП и 11П
(см. рис. 17.13). Последнее лишает питания селеноиды И и реле
ПОП, включает селеноиды подъема П (ЭТ-1). Замедление на отпус-
кание якоря реле ПОП достаточно для подъема замедлителя, поэто-
му срабатывание реле 11 КП вызывает отключение селеноидов П и
подачу питания в селеноиды торможения Т (ЭТ-П). При достижении
заданной ступени давления тыловым контактом регулятора давления
(El, Е2 или ЕЗ) размыкается цепь селеноидов Т, а фронтовым кон-
тактом включаются селеноиды отгормаживания Р (ЭО-П), что обес-
печивает автоматическое поддержание заданного давления. Нажатие
кнопки четвертой ступени ПТ4 (см. рис. 17.11) создает в тормрзных
цилиндрах максимальное давление воздушной магистрали.
При нажатии кнопки ПР срабатывает реле ПР и включает от-
тормаживающий селеноид Р(ЭО-1Г) (см. рис. 17.13).
Схема управления замедлителем РНЗ-2 аналогична рассмотренной.
Замедлителем весового действия КВ управляют нажатием кно-
пок Т, О и Р (рис. 17.14), назначение которых аналогично кнопкам
нажимных замедлителей. У замедлителей весового действия не ис-
пользуют различные ступени давления, поэтому регулятор давления
не применяют.
Глава 18
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ КОМПЛЕКС АВТОМАТИЗАЦИИ
РАБОТЫ СОРТИРОВОЧНЫХ ГОРОК
18.1. Состав горочного микропроцессорного комплекса
Техническая реализация горочного микропроцессорного ком-
плекса (КГМ) основана на применении отечественных микропро-
цессорных средств микроДАТ. Он включает в себя следующие уст-
391
ройства (рис. 18.1) управляющим вычислительный комплекс, со-
стоящий из 10 микропроцессорных блоков 12—21, взаимодейст-
вующих через общую память (9—11), и двух блоков преобразовате-
лей сигналов датчиков счета числа осей 22, 23; оперативно-диспет-
черское оборудование, куда входят пульты управления I, автомати-
зированные рабочие места дежурного по горке и маневрового дис-
петчера, цветной графический терминал, монохроматические тер-
миналы операторов; контрольно-диагностический комплекс.
Постовые устройства комплекса увязаны с напольными устрой-
ствами сортировочной горки II и автоматизированной системой
управления сортировочной станцией (АСУСС) III.
Управляющий вычислительный комплекс обеспечивает: взаимо-
действие с АСУСС; управление маршрутами движения отцепов; ав-
томатическое регулирование скоростей скатывания отцепов; кон-
Рис. 18.1. Структурная схема КГМ:
7 — пульты, 7/ — напольные устройства; 1 — рабочее место дежурного по горке; 2 —
рабочее место маневрового диспетчера, 3 — цветной графический терминал, 4 — 7 —
терминалы операторов; 8 — контрольно-диагностический комплекс; 9 —11 — обшая
память микропроцессорных блоков; 12 — концентратор связи с АСУСС, 13 — блок
идентификации отцепов, 14 — блок управления маршрутами (ГАЦ МП), 75 — блок
ввода дискретных сигналов, 16— блок отображения информации; 17 — блок расчета
скоростей; 18, 19 — блоки реализации расчетных скоростей; 20 — блок ввода анало-
говых сигналов; 21 — блок обработки сигналов датчиков счета осей; 22, 23 — преоб-
разователи сигналов датчиков счета осей
392
троль, отображение и протоколирование хода роспуска; диагности-
рование управляющего комплекса и напольных устройств.
Техническая характеристика КГМ
Число:
управляемых стрелок........... ... 50
путей в сортировочном парке. ....48
тормозных позиций. .. 3
микропроцессорных блоков ... 10
Тип микропроцессора. .КР58ОИК8ОА
Объем, кбайт..............................................
ПЗУ. ..................................72
ОЗУ .............. -450
Потребляемая мощность, кВт ... ... ..........4,5.
Оперативно-диспетчерское оборудование предназначено для
связи оперативного персонала сортировочной горки с технологиче-
ским процессом и включает в себя: терминал маневрового диспет-
чера на базе персональной ЭВМ, обеспечивающий прием, хранение
и редактирование сортировочных листков, а также связь с АСУСС;
пульты дежурного и операторов горки; терминал дежурного по гор-
ке для получения сортировочного листка из ЭВМ маневрового дис-
петчера и отображения процесса роспуска; терминал для отображе-
ния состояния устройств спускной части горки и заполнения сор-
тировочных путей; терминалы горочных операторов для контроля
за реализацией маршрутных заданий, фактическими и расчетными
скоростями выхода отцепов из тормозных позиций, а также за за-
полнением сортировочных путей.
Контрольно-диагностический комплекс предназначен для диаг-
ностирования управляющего комплекса, напольных устройств и
протоколирования хода роспуска составов. Он обеспечивает: инди-
кацию и протоколирование технического состояния устройств; ин-
дикацию и протоколирование результатов проверок работоспособ-
ности датчиков (рельсовые цепи, счетчики числа осей, радиолока-
ционные измерители скорости, весомер, устройства контроля за-
полнения путей) и исполнительных устройств (стрелочные приво-
ды, вагонные замедлители); хранение протоколов роспуска послед-
них 200 составов; получение цифровых и графических форм прото-
колов движения отцепов по стрелкам и замедлителям; выдачу твер-
дых копий всех видов протоколов и результатов диагностирования.
Диагностический комплекс выполнен на базе 16-разрядной пер-
сональной ЭВМ с цветным видеотерминалом, накопителем на
твердом диске емкостью 20 мБайт и графическим принтером.
18.2. Система управления маршрутами отцепов
Система управления маршрутами отцепов реализует функции
ГАЦ, обеспечивает взаимодействие дежурного по горке с вычисли-
тельным комплексом и АСУСС, выдает эксплуатационному персо-
393
налу информацию о ходе роспуска и работе устройств, исключает
перевод стрелок под длиннобазными вагонами и взрез стрелок го-
рочными локомотивами, а также защищает отцепы от ударов в бок
при нагонах. Использование микропроцессоров определило назва-
ние системы — ГАЦ МП
Основной задачей системы является слежение за движением от-
цепов и перевод стрелок. Для ее решения горочную горловину де-
лят на контрольные участки стрелок, замедлителей и междустре-
лочные участки, которые оборудуют рельсовыми цепями и счетчи-
ками числа осей.
Для формирования информации об отцепе на скоростном укло-
не устраивают участок идентификации отцепов, оборудованный
рельсовыми цепями, счетчиками числа осей, весомером и фотодат-
чиками. Участок идентификации отцепов фиксирует освобождение
рельсовой цепи, определяет состояние датчиков, считает число
осей и вагонов в отцепе, определяет весовую категорию отцепа и
фиксирует его конец.
Достоверность фиксации освобождения рельсовой цепи (3,5 м),
используемой для контроля расцепки вагонов, повышается в ре-
зультате сравнения данных счета числа осей на ее входе и выходе. В
случае сбоя счета числа осей используют многократную проверку
состояния путевого реле. Если в течение заданного интервала вре-
мени многократно фиксируется свободность рельсовой цепи, то
она признается свободной. Затем решается задача определения чис-
ла прошедших осей вагонов. Достоверным считается показание,
совпадающее у любых двух счетчиков. Если показания всех трех
счетчиков расходятся, то за истинное выбирают максимальное зна-
чение, основываясь на том, что лишние оси не фиксируются. Про-
хождение тележки вагона возвращает счетчики осей в исходное со-
стояние.
Подпрограмма опроса датчиков счета числа осей срабатывает
поочередно для каждой из трех счетных точек. Увеличение показа-
ния счетчика на единицу означает прохождение оси по направле-
нию роспуска. В случае ее обратного движения показание счетчика
уменьшается на единицу, фиксируется нерасцеп вагонов, и мар-
шрутное задание отцепу сохраняется. В момент прохождения треть-
ей счетной точки, расположенной напротив весомера, масса оси
суммируется с массой отцепа, а при обратном движении — вычита-
ется.
Далее включается подпрограмма счета числа вагонов. Если те-
лежка — первая в отцепе, то число ее осей запоминается. Число осей
не первой тележки сравниваются с ранее прошедшей. При их несов-
падении числа осей тележек суммируются, а при совпадении — фик-
сируется прохождение вагона, число осей которого приравнивается
к половине указанной суммы Показание счетчика числа вагонов
увеличивается на единицу.
394
Последняя подпрограмма, связанная с измерительным участком,
фиксирует конец отцепа на основе сигналов фотодатчика. При
этом во все счетчики записываются нулевые значения и вычисляет-
ся средняя весовая категория отцепа. Информация об отцепе по-
ступает в свободную часть буферной памяти. Если информации
нет, это означает, что с момента последнего открытия горочного
светофора через измерительный участок прошли более 127 отцепов.
Дежурному по горке выдается сообщение "Откройте сигнал начала
роспуска". Выполнение этой рекомендации освобождает буферную
память.
Далее определяют маршрут отцепа. При наличии сигнала "Рос-
пуск" (отсутствие которого означает, что все подвижные единицы
"маневровые" и их маршрутами система не управляет) дежурный
должен задать маршрутный или программный режим.
В маршрутном режиме используют задание, формируемое де-
журным для каждого отцепа и хранящееся в буфере набора мар-
шрутов. Если этот буфер свободен, то выбирают установленный де-
журным маршрут на путь "отсева" вагонов. Затем в описатель отце-
па записывают данные о числе осей и вагонов в отцепе, а также его
весовую категорию.
В программном режиме маршрутное задание отцепа выбирают
из программы роспуска или (если была корректировка с пульта) ис-
пользуют скорректированный маршрут. Информация об инвентар-
ных номерах и особых признаках вагонов поступает из АСУСС и
дополняется описанием отцепа, получаемым на измерительном
участке.
Завершается задача определения маршрута выдачей информации
о числе вагонов в следующем отцепе на индикаторы расиепщикам
вагонов и на пульт дежурного по горке. На последний также посту-
пает информация о номере пути роспуска. Осуществляется выход
программы в основной модуль. Надежная идентификация вагонов
и трансляция их номеров по маршрутам скатывания открывает пер-
спективу автоматического слежения за всеми вагонами в пределах
сортировочной станции. При движении отцепа по горке принадле-
жащее ему описание транслируется от занятого в данный момент
контрольного участка к следующему в соответствии с маршрутным
заданием.
В оперативной памяти ГАН, МП хранится информация о состоя-
нии всех стрелочных участков, времени их занятия, числе осей в
отцепе, прошедшем стрелку в прямом направлении, положении
стрелки. Фиксируется состояние каждого контрольного участка,
которому соответствует очередь описаний отцепов.
При входе в программу управления маршрутами проверяется по-
ложение очередной стрелки, а также занятость стрелочной, пред-
стрелочной й застрелочной рельсовых цепей. В случае занятости
рельсовой цепи стрелки алгоритм обрабатывает ситуацию "Заня-
тие" Если рельсовая цепь стрелки фиксирует свободность, но пока-
395
зание счетчика осей не равно 0, то отмечается занятость стрелки.
При нулевом показании проверяется свободность предыдущего,
контрольного и междустрелочного участков Если они свободны,
освобождается буфер очереди описания отцепа и происходит выход
из подпрограммы.
В другом случае в управляющую ячейку записывается команда
на перевод стрелки в положение, соответствующее маршрутному
заданию отцепа, описатель которого стоит первым в буфере очере-
ди данного участка. При фиксации факта занятости стрелки после
проверки состояния подстрелочной рельсовой цепи определяется
направление движения отцепа. Если данная рельсовая цепь свобод-
на, то считается, что отцеп движется в прямом направлении. В слу-
чае свободности буфера очереди отцепов данного участка принима-
ется решение о том, что отцеп не опознан, следует без маршрутного
задания, осуществляется выход из программы управления маршру-
тами, подается сигнал оперативному работнику.
Если буфер содержит информацию об отцепе, формируется при-
знак "Опознан”, проверяется маршрут отцепа и соответствие задан-
ного и фактического положений стрелки. В случае отсутствия ука-
занного соответствия формируется информация дежурному о про-
следовании отцепа на "чужой" путь.
Обработка ситуации "Занятие" заканчивается трансляцией опи-
сания отцепа в буферную память следующего участка по маршруту
скатывания.
Если отцеп не опознан или двигался в обратном направлении,
проверяется свободность стрелочной и предстрелочной рельсовых
цепей. В случае занятости хотя бы одной из них осуществляется
выход из подпрограммы, а при свободности обеих — переход к об-
работке ситуации "Освобождение" без сдвига очереди.
Если отцеп опознан и двигался в прямом направлении, то при
занятости стрелочной рельсовой цепи осуществляется переход к
анализу ситуации "По-прежнему занят". В случае свободности рель-
совой цепи проверяется соответствие чисел осей, записанных в
счетчике участка и описателе отцепа. При совпадении этих данных
фиксируется ситуация "Освобождение". При несовпадении чисел
осей и свободности предстрелочной рельсовой цепи выдается сооб-
щение о недосчете числа осей (сбое) и выполняется переход к си-
туации "Освобождение”. При занятости этой рельсовой цепи обра-
батывается ситуация ’’По-прежнему занят"
В ситуации "Освобождение" очередь отцепов сдвигается на одно
описание, в счетчик числа осей записывается 0 и удаляется признак
"Определение чужака".
При обработке ситуации "По-прежнему занят" проверяется соот-
ветствие положения стрелки заданию В случае несоответствия
формируется информация о "чужом отцепе" и его описание транс-
лируется в буфер следующего по направлению стрелки участка. Ес-
ли число осей насчитано больше, чем в описателе отцепа, то фик-
396
сируется вагон на стрелке. При меньшем числе осей осуществляет-
ся выход из подпрограммы. Если соответствие чисел осей имеется,
система готовится к переводу стрелки по маршруту очередного от-
цепа.
Алгоритм слежения за движением отцепов по контрольным уча-
сткам замедлителей аналогичен рассмотренному, за исключением
иной структуры связей с напольными устройствами и отсутствия
выхода на управление замедлителями.
Завершающим этапом слежения за скатыванием отцепов являет-
ся принятие решения о переводе стрелки, в драйвер управления ко-
торой передается соответствующая команда (+ или -).
При маневрах возможно пошерстное движение локомотива по
стрелкам горочной горловины. В таких ситуациях необходима авто-
матическая установка стрелки в положение, исключающее взрез.
При условии свободности стрелочного контрольного участка про-
веряется свободность застрелочных рельсовых цепей. Если одна из
них занимается, то это соответствует пошерстному направлению
движения. В ячейку перевода стрелки вводится команда на занятие
положения, исключающего взрез.
Кроме рассмотренных выше задач, ГАЦ МП передает информа-
цию о состоянии всех напольных устройств и характеристиках от-
цепов. В исполнительный протокол собираются данные, имеющие
отношение к выдаче управляющих воздействий: время записи ко-
манды на перевод стрелки, время ее фактического перевода и т.'д.
Информация об отцепах, прошедших последнюю разделительную
стрелку, передается в АСУСС в виде исполненной программы.
Достоинствами выбранных алгоритмов контроля и управления
являются их унификация, модульность программной реализации и
возможность тиражирования для сортировочных горок, где требует-
ся лишь автоматизация управления маршрутами движения отцепов
без системы регулирования скорости их скатывания.
18.3. Система регулирования скорости скатывания отцепов
Автоматическая система регулирования скоростей скатывания
отцепов должна обеспечивать поддержание интервалов, достаточ-
ных для разделения отцепов на стрелках и замедлителях (ин-
тервальное регулирование), и безопасное соударение вагонов на пу-
тях сортировочного парка (целевое регулирование).
Алгоритм функционирования системы включает следующие
циклически решаемые задачи: расчет скорости роспуска; слежение
за движением отцепов по спускной части горки; формирование
данных для расчета скоростей выхода отцепов из тормозных пози-
ций; расчет указанных скоростей (этот расчет выполняют для каж-
дой тормозной позиции на основе данных о длине отцепа, расстоя-
нии до стрелки разделения соседних отцепов, их ходовых свойст-
397
вах, местах нахождения впереди идущего и последующего отцепов
по маршруту скатывания)
Слежение за продвижением отцепов и фиксация остановки их
между тормозными позициями осуществляются следующим обра-
зом. При освобождении рельсовой цепи начинаются отсчет време-
ни занятости следующей рельсовой цепи и трансляция в соответст-
вующий ей блок информации об отцепе. Если время занятости
рельсовой цепи, выраженное в секундах, больше ее длины в метрах,
умноженной на два, что'соответствует скорости отцепа, меньшей
0,5 м/с, то фиксируется остановка отцепа. Счет времени для этой
рельсовой цепи в дальнейшем не ведется. Информация об останов-
ке передается в блоки последующих рельсовых цепей, чем ускоря-
ется фиксация остановки на них данного отцепа
При движении отцепа по тормозной позиции ежесекундно вы-
числяется расстояние между последней осью отцепа и началом тор-
мозной позиции, а также между ее концом и первой осью отцепа
Таким образом определяется длина еще не вошедшей в замедлитель
и вышедшей из него частей отцепа.
Программа формирования данных для расчета скорости выхода
отцепа vBblx из тормозной позиции ТП определяет следующие пара-
метры: маршрут, длину, массу и ходовые свойства отцепа, вступив-
шего на данную ТП или покинувшего предшествующую ей стрелку;
длину части отцепа, вышедшей из ТП; маршрут, длину, массу, хо-
довые свойства, скорость и время выхода из данной ТП впереди
идущего отцепа; скорость следующего отцепа и расстояние до него;
длину части впереди идущего отцепа, не вошедшей в нижерасполо-
женную ТП; число рельсовых цепей до впереди стоящего отцепа,
если таковой имеется.
По ходовым свойствам отцепы делятся на плохие, нормальные и
хорошие в зависимости от длины и массы. Параметры отцепов вы-
бирают из их описателей по признакам, которые передаются в. бу-
ферную память соответствующей ТП программы слежения за дви-
жением отцепов.
Расчет vBblx из верхней тормозной позиции 1ТП осуществляется
так, чтобы: обеспечивалось минимальное время нахождения отцепа
между 1ТП и средней ПТП и возможность его затормаживания на
ПТП до скорости 1,5 м/с; исключался нагон отцепа, находящегося
между 1ТП и ПТП, исключался нагон отцепа, находящегося на
ПТП
При описании алгоритма (рис. 18.2) расчета скорости выхода от-
цепов 0 (рассчитывается vBblx из 1ТП), 1 (между ТТП и ПТП) и 2 (на
ПТП) из тормозной позиции 1ТП использованы обозначения:
Урасч — расчетная скорость выхода из 1ТП; гтаб — скорость, обеспе-
чивающая выполнение первого условия и определенная для 16 ка-
тегорий отцепов в зависимости от их весовой категории и числа ва-
гонов, vH — ограничение "сверху" на гВЬ|Х, обеспечивающее выпол
398
Рис. 18.2. Схема алгоритма расчета скорости выхода отцепов из верхней
тормозной позиции
нение второго условия; vTn — ограничение "сверху" на увых, обеспе-
чивающее выполнение третьего условия.
Выполнение трех условий обеспечивается, если vBblx = min (vTa6,
vH, vTn). Если длинный отцеп перекрывает 1ТП и ПТП, то урасч при-
нимается равной расчетной скорости выхода из ПТП
Скорость vH рассчитывается с учетом расположения стрелки раз-
деления маршрутов отцепов Ои 1. Если эта стрелка расположена до
ПТП, то vH рассчитывается так, чтобы отцеп О вступал на эту стрел-
ку после освобождения ее отцепом /. В случае расположения стрел-
ки за ПТП, vH рассчитывается так, чтобы при вступлении отцепа О
на ПТП, ее успел покинуть отцеп /. Если между отцепом 0 и ПТП
399
нет отцепа /, то vH принимается максимальной (7,9 м/с), чтобы не
ограничивать vpac4.
Скорость vTn рассчитывается так, чтобы до вступления отцепа 0 на
ПТП, отцеп 2 покинул ее. Если на ПТП отцепа нет, то vTn = 7,9 м/с.
Если полученная vpaC4 меньше допустимой скорости соударения
вагонов (1,5 м/с), то она заменяется прицельной скоростью гприц.
Для 1ТП эти скорости определены по типам отцепов исходя из ус-
ловия безопасного соударения их с отцепом, стоящим на ПТП или
расположенным перед этой позицией.
При задании скорости оператором с пульта vyCT принимается
увых = Ууст- В ситуации вагона отцепов на 1ТП vpac4 = vTeK - 0,5, где
утек — текущая (фактическая) скорость отцепа.
Расчет скорости начинается в момент вступления отцепа 0 на
стрелку перед 1ТП и заканчивается, когда на 1ТП остается послед-
няя тележка отцепа. При изменении ситуации на спускной части
горки гВЬ1Х корректируется с учетом минимальной, максимальной и
фактической скоростей отцепа.
Если отцеп 1 стоит, то vH = 0 и в качестве грасч выбирается гприц
(рис. 18.3). Если отцеп 1 еще не вступил на ПТП, стрелка разделе-
ния маршрутов смежных отцепов 0 и 1 расположена до ПТП и от-
цеп / при входе на ПТП освобождает ее, то в блоке 7 vH рассчиты-
вается по формуле
vH = L° стр t
LTn стрУвых- Л/’
(18 I)
где Lo стр — расстояние от первой оси отцепа 0 до стрелки разделения; £тп стр —
расстояние от 1ТП до стрелки разделения; ДГ — время, прошедшее с момента выхода
отцепа / из 1ТП.
Если стрелка разделения расположена за ПТП или отцеп 1 при
входе на ПТП не освободил стрелку разделения, в блоке 13
^!ТП, ПТП ^Ч^/Рвых! + ^торм^^пр
где LITn цТП — расстояние между !ТП и ПТП', L\ — длина отцепа /; гвык| — ско-
рость выхода отцепа 1 из 1ТП, Цоры — путь, проходимый отцепом / в режиме тор-
можения; г>пр — прогнозируемая скорость прохождения отцепом 1 ПТП
Путь
орм
Ьцтп+ i|. если стрелка разделения расположена за ПТП\
А1стр в других случаях.
400
где £|Стр — расстояние от послед-
ней оси отцепа / до стрелки разде-
ления в момент вступления его на
ПТП.
Прогнозируемая ско-
рость Упр = 3,0 м/с, если на
маршруте отцепа 1 стоит
другой отцеп, в противном
случае упр = 4,5 м/с.
Если отцеп 1 вступил на
ПТП, а стрелка разделения
расположена до ПТП, то
гн = , стр ,
^Чстр /^1
где г/] — скорость отцепа /.
Если отцеп 1 вступил на
ПТП и стрелка разделения
расположена на ПТП, то
гн = 7,9 м/с.
Алгоритм расчета vВЬ|Х из
ПТП (рис. 18.4) аналоги-
чен алгоритму расчета ^8ЫХ
из 1ТП, но с учетом двух
отцепов между ПТП и 11-
1ТП, поэтому рассчитыва-
ются два ограничения ско-
рости цн1 и цН2- При вычис-
Нет
Нет
Нет
10 ПТП
Да
8'тпелкт'\
разделения
\ до ДТП /
\Да
OUmuenlnpu,
Входе на ПТП
^асбобШает,
^стрелку
. 1Дп
гниет
стоит
‘гитцем
Вступил на
pin
[—?—-----
Расчет тИ
Да
i-J—
1_±£
Нет г 9--------
| и„=1,8н[с
—10------
-П----------------
Определение длины
пути, про ход иного
отцепон 1д рети-
не торнотения
Lropn
г-11------1-------
Определение про-
гнозной скорости
дВитения отцепа 1
по ДТП ( ипр)
f-a-----L-
Росчет
1 \
( Конец )
лении v -j-fj учитывается чис-
ло свободных участков кон-
троля заполнения пути
(КЗП). Если половина от-
цепа О не помешается на
участках КЗП, то ц8ЫХ равна прицельной скорости цПриц- Причем,
если рельсовая цепь замедлителя 1ПТП свободна, то fnpHll увеличи-
Рис. 18.3. Схема алгоритма расчета скорости,
исключающей нагон отцепов между верхней и
средней позициями
вается на I м/с.
Расчетная скорость г,расч = тт(цтаб, ^нь vhT> 1)ТП>- Если на рель-
совой цепи перед ПТП появляется следующий отцеп, имеющий
скорость, большую црасч, то для уменьшения вероятности нагона
выполняют перерасчет скорости:
урасч (^расч + ^след)/^!
где рслед — скорость следующего отцепа
401
Рис. 18.4. Схемы алгоритма расчета скорости выхода отцепов из средней тормозной
позиции
Если на спускной части выше НТП нет отцепов в данный пучок, то
для снижения вероятности нагона впереди идущих отцепов fpac4
уменьшается на 0,5 м/с при условии, что она не является прицельной.
Алгоритм подпрограммы вычислений скоростей и г'н2
(рис. 18.5) аналогичен алгоритму для 1ТП за исключением следую-
щих положений:
I) прогнозируемая скорость прохождения 1ИТП определяется с
учетом КЗП:
(2 м/с при КЗП</Уваг1;
14 м/с в других случаях.
где Л'дзг । — число вагонов отцепа 7;
402
Определение длины пути
проходимого отцепом 1 С
режиме торможения
__________l^wpn
— It- 1 ____
Определение прогнозиру-
емой скорости движения
отцепа 1 и ШТП и„р
корректировка КЗП с
учетом длины отцепа 1
Рис. 18.5. Схема алгоритма расчета скоростей и fH2
2) если половина отцепа 0 не помешается на КЗП, то vH = 0 и
расчетная скорость является прицельной. Перед проверкой этого
условия информация корректируется с учетом числа вагонов в от-
цепе 7;
3) так как стрелочная рельсовая цепь расположена за замедлите-
лем ПТП, то для снижения вероятности нагонов на ней расчетная
скорость берется равной цвых отцепа 7, т. е. црасч = пвых|, где
vВых 1 — скорость выхода отцепа 7 из ПТП.
На рис. 18.5 при вычислении vH (блок 9) используют формулу
(18.1), в которой параметр 7/рп стр заменяют на £цтп стр (расстоя-
ние между ПТП и стрелкой разделения отцепов 0 и 1), при вычисле-
нии vH (блок 18) — формулу (18.2), в которой £]тп, ПТП заменяют на
403
Вычисление средней
скорости ifcp=L/AT
Определение искоренил
а=2/АТ( vn - иср)
Идентификация тит
отцепа и Выбор тсаз
Вычисление длины
свободного пробега
^кзп-йн+AL
Расчет скорости Вызова
ивых~^соуд ^ызТ/рцзп/lS
^-"цДлина прое>'^^ ца
хаВшей части отцепа'''?—
'''-^саВна 30м? —
Ькзп^кзп'! -1
Нет
Рис. 18.6 Схема алгоритма расчета скоро-
сти выхода отцепов из парковой тормозной
позиции
^ПТП, П1ТП (расстояние между
ПТП и ШТП), a Lq тп на
Lq ШТП (расстояние от первой
оси отцепа Одо ШТП).
При расчете пвых из парко-
вой тормозной позиции
ШТП предварительно опреде-
ляют тип отцепа. Для этого в
алгоритме (рис. 18.6) вначале
вычисляют его среднюю ско-
рость движения по участку от
последней разделительной
стрелки до рельсовой цепи за-
медлителя:
гср = L/дГ,
где L — длина участка перед ШТП',
&Т — время движения по участку пе-
ред ШТП.
На основании полученно-
го значения z?cp и скорости
входа fBX на ШТП рассчиты-
вают ускорение отцепа
а = (2/д7)(рвх - L/Д 7).
Исходя из вычисленного значения а определяют тип отцепа в
результате сравнения с граничными значениями ускорений. По по-
следним выбирают базовую скорость отцепа д ля данного подго-
рочного пути, которая обеспечивает прохождение отцепом до пол-
ной остановки 15 участков КЗП. Таблицы значений составляют
для каждого пути сортировочного парка экспериментально или ус-
реднением скоростей выхода отцепов при большем числе свобод-
ных участков КЗП. В последнем случае используют формулу
убаз гвыхл/15/Lq ,
где ^вых — скорость выхода отцепа из ШТП, Lq — число участков, пройденных отце-
пом до полной остановки.
По найденному значению г^баз и значению КЗП (LK)rl) рассчитывают
^вых ^соуд + ,;баз >
где А»соуд — добавочная скорость, учитывающая допустимое соударение вагонов
404
Если по подгорочному пути движутся вагоны, то параметр £кзп
корректирует по формуле
^кзп ~ + aL,
где LH — истинное значение КЗП; Д£ — число участков КЗП, которые проходит
движущийся отцеп до остановки.
В момент прохождения отцепом И1ТП может происходить пере-
расчет fBblx, связанный с изменением реальной длины свободного
пробега благодаря вышедшей из ПТП части отцепа. При прохожде-
нии 30 м длины отцепа через ШТП значение КЗП уменьшается на
1 и рассчитывают увых по новому значению.
Если при занятии движущимся отцепом ШТП имеет место нуле-
вое показание радара, то это свидетельствует об отказе радара. При
этом используется мощность замедлителя, обеспечивающая оста-
новку отцепа на ШТП.
18.4. Автоматизация сортировочных горок за рубежом
Автоматические системы регулирования скорости скатывания
отцепов, полностью исключающие повреждение и осаживание ва-
гонов на путях сортировочных парков, построены на сортировоч-
ных горках Швеции и Болгарии. Основным элементом этих систем
является разработанный шведской фирмой ASEA спиральный гид-
равлический замедлитель (рис. 18.7), который в рабочем положении
придвинут к рельсу пневматическим устройством. При пропуске
локомотивов это устройство отодвигает замедлитель от рельса по
команде горочного оператора с пульта управления.
Во время прохода вагона по замедлителю реборда колеса взаи-
модействует со спиральным выступом цилиндра, и он делает один
оборот. Если скорость вагона меньше той, на которую отрегулиро-
ван замедлитель, то его клапан не препятствует перетеканию жид-
кости из одной полости в другую, и торможение не происходит. В
случае превышения указанной скорости замедлитель создает макси-
мальное тормозное усилие (10000 Н).
Для оборудования сортировочной горки на 24 пути в Хелсинбор-
ге потребовалось 620 замедлителей, распределенных по горловине и
настроенных на скорости 3,0; 2,5; 2,0 и 1,5 м/с. Благодаря этому
скорости отцепов на всем пути скатывания автоматически стано-
вятся одинаковыми и равными скорости расчетного плохого бегу-
на. Это обеспечивает интервалы между отцепами на стрелках и за-
медлителях, а также безопасные скорости вагонов на путях сорти-
ровочного парка, что исключает необходимость использовать для
управления замедлителями дорогостоящую автоматизированную
систему или труд оператора.
405
Рис. 18.7. Спиральный гидравлический за-
медлитель
При установке спираль-
ных замедлителей профиль
шведских горок делают более
плавным (рис. 18.8). Уклон
стрелочной зоны (10,5%о) со-
ответствует сопротивлению
скатывания расчетного пло-
хого бегуна с учетом сопро-
тивления стрелок и кривых
участков пути. На каждом
сортировочном пути сразу за
пределами габарита послед-
него стрелочного перевода
устанавливают 14—16 замед-
лителей, которые постепенно
снижают скорость отцепов с
3,0 до 1,5 м/с. Во избежание
остановки отцепов последние 10—11 замедлителей располагают на
уклоне 10%о. Остановившиеся на сортировочных путях вагоны про-
двигают следом идущие отцепы. Это гарантирует продвижение ва-
гонов по всей длине сортировочного парка, исключает их повреж-
дение и необходимость осаживания локомотивом.
Спиральные замедлители делают с левосторонней спиралью для
установки на правом рельсе и с правосторонней — для установки
на левом. Они могут располагаться на кривых участках пути с ра-
диусом не менее 150 м, что позволяет увеличивать полезную длину
путей на 30—40 м по сравнению с шинными замедлителями. При
этом не требуются заглубленные бетонные фундаменты и прямые
пути в горловине, что дает возможность уменьшить длину послед-
ней и высоту горки. Небольшой по массе замедлитель монтируют с
помощью легкого подъемника, что существенно облегчает его тех-
ническое обслуживание.
В Болгарии по шведской лицензии налажено производство спи-
ральных замедлителей. Для повышения перерабатывающей способ-
ности горки используют более динамичный профиль (см. рис. 18.8)
и устанавливают шинные гидравлические замедлители на верхней и
средней тормозных позициях.
В качестве типичного примера зарубежных систем рассмотрим
горочную микропроцессорную централизацию (ГМЦ) типа
ADrSMC фирмы "Siemens” (рис. 18.9).
Дежурный вводит сортировочный листок состава на экран мо-
нитора BSS. В микроЭВМ MAZU начинает работать программа про-
верки свободное™ участков горки и стрелочных блоков, работо-
способности замедлителей, установки пошерстных стрелок в тре-
буемые для роспуска положения После этого она передает команду
на включение автоматического режима микроЭВМ MAST головной
стрелки и соответствующей сигнализации на горочном светофоре
406
Рис. 18.8. Профиль горки при использовании спиральных гидравли-
ческих замедлителей:
/ — спиральный замедлитель; 2 — шведский профиль; 3 — болгарский про-
филь; 4 — шинные замедлители
Рис. 18.9. Структурная схема системы ADrSMC:
BE — уровень ввода и отображения данных; SE — уровень управления; РЕ —
уровень напольного оборудования; BSS — видеотерминал; ST — пульт
управления; АМС — основная аппаратура ГМЦ; MAZU — микроЭВМ нако-
пления информации о составах; MAST — микроЭВМ управления движени-
ем отцепов; ASK, ASK1, ASK2 — блоки подключения рельсовых педалей;
WG — стрелочный блок; LS — горочный светофор; BG — вершина горки;
КВ, KWE, KWL, KWR, KGL, KGR — сдвоенные рельсовые педали
(LS). Если MAZU обнаруживает занятый участок, то она выдает из-
вещение на монитор. Дежурный нажатием кнопки устанавливает
счетчик числа осей в исходное состояние при фактической свобод-
ное™ участка или вводит на монитор извещение о том, что заня-
тый участок при роспуске состава не используется.
407
После проследования отцепом первой педали КВ микроЭВМ
MAZU подсчитывает число осей и передает код адреса отцепа в
MAST головной стрелки, которая при необходимости переводится.
Если стрелка занята впереди идущим отцепом, то команда на ее пе-
ревод выдается, когда этот отцеп проследует выходную педаль стре-
лочного участка и стрелка еще не занята последующим отцепом.
Код адреса транслируется в следующую MAST, если положение
данной стрелки соответствует маршруту отцепа и его первая ось
проследовала выходную педаль стрелочного участка. Педали КВ и
KWE образуют контрольный участок счетчика числа осей, длина
которого превышает 19,5 м, чем исключается сигнализация его сво-
бодности под длиннобазными вагонами.
Для надежного определения числа вагонов в отцепе и место-
положения его хвоста необходимо, чтобы размещение контрольно-
го участка и допустимая скорость роспуска гарантировали невоз-
можность проследования отцепом педали КВ раньше, чем впереди
идущий отцеп освободит контрольный участок. Если число осей,
зафиксированные педалями КВ и KWE, не совпадают, то фиксиру-
ется занятость участка.
Для контроля свободности стрелочных и путевых участков рель-
совые цепи не используют. Участки контроля свободности пути ог-
раничивают сдвоенными педалями. Колесная пара при проследова-
нии такой педали создает последовательность импульсов, которая
позволяет определить направление движения и проверить работо-
способность педали. Если последовательность сигналов отличается
от заданной или произошел сбой в одном из датчиков, то сигнали-
зируется занятость обоих соседних участков.
В зоне управления каждой MAST действуют следующие участки
счета числа осей: стрелочный (ограничен педалями KWE и KWL
или KWR) и междустрелочные левый и правый (KWL—KWE и
KWR—KWE). Стрелочные участки делают как можно короче для
сокращения длительности проследования отцепами. Междустре-
лочные участки устраивают от стрелки до стрелки.
Перевод стрелки под длиннобазными вагонами исключают бла-
годаря тому, что свободность участка счета числа осей фиксируется
только после выполнения двух условий: совпадения чисел входя-
щих и выходящих осей; поступления извещения о проследовании
отцепом предыдущего участка. Аналогично проверяют свободность
междустрелочных участков.
При маневровых передвижениях автоматический режим выклю-
чают, а стрелочные и междустрелочные участки объединяют, по-
скольку иначе нельзя определить перекрытие стрелочных участков
длиннобазными вагонами. Контроль за обеспечением габарита не
обеспечивается, эта функция поручается оперативному персоналу
Каждая MAST соединена с закрепленным за ней стрелочным
блоком. Стрелка переводится, если в MAST есть информация о ее
свободности и соответствующее извещение было передано в стре-
408
лочный блок Если контрольное время перевода стрелки превыше-
но, то MAST выдает команду реверсирования двигателя. В обоих
режимах ГМЦ перевод стрелки возможен после нажатия двух кно-
пок на пульте управления (индивидуальной и групповой).
Если своевременный перевод стрелки невозможен по причине
нагона одного отцепа другим, то второй отцеп не сможет проследо-
вать на предназначенный для него путь. О появлении такого отцепа
оператор горки извещается звуковым сигналом и мигающим крас-
ным огнем индикатора остряка стрелки на пульте управления. Та-
кая же индикация предусмотрена и для других стрелок при движе-
нии по ним "чужого” отцепа, а также для сортировочного пути, на
который проследовал такой отцеп.
На междустрелочных участках большой протяженности могут
одновременно находиться несколько отцепов. Такая ситуация не
влечет потери маршрутных заданий, поскольку в MAST коды адре-
сов закреплены за отцепами Информация о кодах адресов сохраня-
ет свое действие и на стрелочных участках, когда отцепы при наго-
не отклоняются по стрелке в одном направлении.
На разделительной стрелке отцепы расходятся по своим мар-
шрутам, если расстояние между ними позволяет автоматически пе-
ревести стрелку.
В системе ГМЦ возможна установка маневровых маршрутов с
помощью монитора. При этом MAZU посылает телеграммы с крдом
адреса в соответствующие блоки MAST, которые устанавливают
стрелки в требуемые положения.
При работе горки часто необходимо, чтобы горочный локомотив
проследовал на путь сортировочного парка вслед за последним от-
цепом. В такой ситуации после ввода в монитор кодового слова ав-
томатический режим выключается поэтапно, по мере освобождения
отцепом путевых участков. Одновременно благодаря трансляции
особой телеграммы стрелки маневрового маршрута устанавливают-
ся в нужные положения.
Электронные приборы ГМЦ размещены на вставных платах в
монтажных каркасах. Каркасы монтируют на стативах или в шка-
фах. Внешние кабели подключены через штекерные разъемы.
В состав группы MAST входят процессорный блок, два блока пе-
далей ASK, три кабеля для соединения с другими MAST и кабель
соединения с распределительным устройством. На каркасе умеща-
ются две группы MAST. В системе необходима одна группа MAZU,
комплектуемая блоками тех же типов, что и MAST. В блок EMIR
входят 16-разрядный микропроцессор типа 80188, ОЗУ емкостью
32 кБайт и программируемое ПЗУ емкостью 64 кБайт, последова-
тельный интерфейс с регулируемой скоростью передачи 1200—
19200 Бод, 22 цифровых порта ввода и 12 — вывода.
Работоспособность микропроцессора контролируется специаль-
ным устройством, которое в случае отказа прерывает питание пор-
тов вывода, и они переходят в защитное состояние.
409
ГЛА BA 1 9
УВЯЗКА УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ГОРОЧНОЙ
ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОЧТА
19.1. Увязка электрической централизации
парка прибытия и горочной автоматической централизации
Согласие на установку маршрута надвига (рис. 19.1) дает дежур-
ный по горке (ДСПГ) нажатием кнопки Согласие надвига (рис. 19.2)
соответствующего пути (реле Г2СН). С проверкой отсутствия согла-
сия маневров (выключено реле Г2СМ) и установленных маршрутов
надвига или маневров (тыловой контакт реле Г2НМ) срабатывает
реле Г2СН. Через его контакт получает питание реле Г2СН на посту
ЭЦ парка прибытия и включает мигающим светом зеленую лам-
почку согласия надвига на табло. При отпускании кнопки Г2СН
срабатывает реле Г2СН1 и включает мигающим светом зеленую
лампочку согласия надвига на горочном пульте.
Получив согласие, дежурный парка прибытия (ДСПП) устанав-
ливает маршрут надвига нажатием кнопок его начала (светофор с
пути) и конца (путь надвига). После срабатывания реле маршрутно-
го набора и начального реле этого светофора (ЧЗН, на рис. 19.2 не
показано) получают питания все контрольно-секционные реле мар-
шрута (рис. 19.3), в том числе дополнительные горочные: общее
Г2КС и одно из путевых ЗПГКС. Последнее включает конечное ма-
невровое реле НКМ и контрольно-секционное реле ИКС в блоке
пути ЗП (рис. 19.4). В результате выключается реле НИ, которое ис-
ключает маршрут приема на этот путь. Срабатывают вспомогатель-
ные реле светофора с пути парка прибытия ЧЗВ (рис. 19.5), повто-
рителя ПГЗВ и пути надвига (реле Г2В). Последнее зажигает ров-
ным светом лампочку согласия надвига и замыкает цепь питания
реле Г2ВН горочного поста (см. рис. 19.2). Лампочка согласия над-
вига на горочном посту загорается ровным светом.
В цепи включения сигнального реле светофора ЧЗС (рис. 19.6) с
пути надвига, кроме обычных зависимостей, проверяется срабаты-
вание горочного вспомогательного реле пути надвига Г2В и реле со-
гласия надвига Г2СН. Наличие последнего позволяет ДСПГ за-
крыть сигнал с пути парка прибытия, отменив согласие, что воз-
можно до вступления надвигаемого состава на первую изолирован-
ную секцию за этим сигналом. Дежурный повторно нажимает и от-
пускает кнопку согласия надвига Г2СН (см. рис. 19.2), в результате
чего обесточиваются реле Г2СН и Г2СН1 на горочном посту и реле
Г2СН на посту ЭЦ. Последнее размыкает цепь реле ЧЗС.
Если состав вступил на первую за этим сигналом секцию
(35-37СП, см. рис. 19.6), то реле Г2КС выключается, реле Г2В оста-
410
Пост
ЗЦ
©•МУ
уН---- зп
/©•«"
e-y7~1Z> 1—- зп
Ч 3/\ 3 н ©® М13
j—s- -V- '<----1--- чп
\©®М«
XJ------ зп
__5?
сйГ
33
Wt-OSOe©
Зе
iS
П6?
ei \i£SZ
7П
пп
зп
OKXJVZ
нпн '
bi \йлг
О—Н-----
Oi-OOVJ
пц
чп
НИМ
Bl
ин
OHDOW
м
ЗП
HUfFB
3ZZ
1Г7-1М
o>5xw
НПМ-19
ггП
Указатель количества
Нагонов I отцепах 1и 2
распускаемых t Ван-
ный нонент
©@ НН
чз >—®Э0ОФ® ~зз
зз-ззсх
с
Же
и &а,мы
3S //•-E]@O»0i*S
rki-(s©o©a«
М!
vs-за
м/
53 СП
ТпИ
ТШ
tnfS
спи
04-
wjO
HHI
НМОЛП
~Rt~
с
с
нсс
HMJ
зз-зза
7S-3ICIT
CJH
м1Г
M3IQ
НМПП
УЙГ
мпа
С/Ш
Ml
amt
—ю
"ШТ
Рис 19 1. Схематический план и расположение блоков горловины надвига
ЗОН
—I—I . I X I----------
- I-©ЭОв0\!-ЕНШ >—(я®Ов©<
/7 \\
~мИГ
тва
ГЗП
нпнпз
г г >-оо
Лепе ।
МШ
two
г ь-000
нШВ
~м1Г
Htsa
имип
СВегпофор ЛГг
ГЧП
ОГЧП\
Рис. 19 2 Схема увязки постов ЭЦ и ГАЦ
ггсн
yrn
Горочный пост
Рис. 19.3. Схема горочных контрольно-секционных реле
На зтой странице
Рис. 19.4 Схема исключающего и конечного маневрового реле пути парка прибытия
Рис. 19 5 Схема вспомогательных горочных реле
ется под током (см. рис 19.5) и на горочном посту срабатывает реле
Г2НМ (см. рис. 19 2). Через контакты реле Г2НМ и Г2В создается
цепь блокировки реле Г2СН на посту ЭЦ, выключить которое отме-
ной согласия надвига ДСПГ не может У него сохраняется возмож-
ность остановить надвигаемый состав включением красного огня
на горочном светофоре
414
Рис. 19.6. Схема сигнального реле светофора с пути парка прибытия
После включения вспомогательного реле ЧЗВ ДСПП лишается
возможности закрыть сигнал с пути парка прибытия (см. рис. 19.6),
поскольку сигнальное реле ЧЗС получает питание через фронтовой
контакт реле ЧЗВ и тыловой контакт ЗНИ. В случае экстренной не-
обходимости ДСПП может закрыть горочные светофоры и все све-
тофоры по маршруту надвига нажатием кнопки экстренного гаше-
ния горочного светофора.
Реле Г2НМ зажигает белую полосу участка Г4П на горочном
пульте (см. рис. 19.2), что свидетельствует о начале надвига состава.
Дежурный ДСП Г, убедившись в том, что маршрут надвига уста-
новлен (зеленая лампочка согласия горит ровным светом), откры-
вает горочный светофор. С этого момента все повторительные све-
тофоры и светофор с пути парка прибытия (43, см. рис. 19.6) по-
вторяют показания горочного светофора (рис. 19.7).
Попутные надвигу маневровые светофоры загораются белым ог-
нем. Для этого сигнальные реле этих светофоров (рис. 19.8) получа-
ют питание по специальной цепи, в которой проверяются замыка-
ние стрелок, отсутствие искусственной разделки маршрута и сраба-
тывание горочных вспомогательных реле.
При вступлении состава на первую изолированную секцию
35-37СП за светофором УЗреле КС (см. рис. 19.6) обесточивается и
415
ппжс
ПГЗЗС Ч9/5!ПН 43/1,1 ПК ПГЗС и
Л ПГЗС Ч5/41ПК 49/51.ПК ППЗО ПГ]ЖО\ ппжо л *—с 1 ЧГЧ-Лг Л
w лгчжс
45/WKJ\49/5lrlH ЛПС,^-\. П
----г г-Ч/лЛг------
,мо
«Л 1_
ПГЧЗС ’
М '(''У1'’™ ЛГЗЗО пгчжо\ ПГЗЖО п
зс
wo ,Ж~\Ч
<-жГз)
чззс
Ч2ЖС ЛГЗЖО
frij
зз/ззпк пгззо
ЗЗ/ЗЗЛН
лгззс
п
'll
(г-1)
чзжс
ччжс лгчжо пгчв лгчжс нп
II II
I ПГЧЗС I
^^гз/зитк „
ччзс
гЦзтк пгчзо
3-r~i^r2l'
Ч5ЖС 4
Ч53С
Ънил
1800
ччжс
Уйз)
ЧЗЖС
ННШ1
1800
И
м
Рис. 19.7. Схема реле зеленого и желтого огней повторителей горочного светофора
переключает сигнальное реле ЧЗС с основной цепи питания на до-
полнительную. Последняя размыкается при освобождении соста-
вом пути ЗП или секции 35-37СП (см. рис. 19.1). Такое решение
исключает появление красного огня на светофоре при вступлении
состава на первую секцию маршрута, что приводило бы к остановке
состава, надвигаемого вагонами вперед.
Для сохранения возможности осаживания состава на замкнутые
секции маршрут надвига размыкается по частям от каждого встреч-
ного маневрового светофора в момент освобождения изолирован-
ных участков общей длиной не менее 50 м перед этими светофо-
рами.
Например (см. рис. 19.1), часть маршрута надвига (секция
35-37СП), ограждаемая светофором М31, размыкается в момент ос-
вобождения составом участка 45-51СП. Попутный надвигу манев-
ровый светофор, ограждающий разомкнувшуюся часть маршрута,
закрывается.
Размыкание маршрута надвига по частям осуществляется с по-
мощью реле угловых заездов ГУЗ, которые предусматриваются для
каждого светофора в горловине надвига (рис. 19.9). Реле М31 ГУЗ
срабатывает в момент одновременного занятия составом двух изо-
лированных участков перед (45-51СГГ) и за (35-37 СП) соответст-
вующим светофором (М31 ГУЗ). Через фронтовые контакты реле
М31 ГУЗ, ЧЗВ1 и НКМ пути парка прибытия ЗП (рис. 19 10) при
4!6
Рис. 19.8. Схема маневрового сигнального реле
*4 3jk. 1527
417
Рис 19 10. Схема реле разделки маршрутов
условии свободное™ участка (4 5-51 СП) перед светофором (МЗГ)
создается цепь включения реле разделки Р секции 35-37СП и часть
маршрута надвига размыкается (срабатывают маршрутные реле 1М
и 2М этой секции).
Посекционное размыкание маршрута надвига исключается кон-
тактами обесточенных исключающих реле пути парка прибытия
ЗНИ и маневровых светофоров ГИ, которые размыкают цепи мар-
шрутных реле 1М и 2М изолированных секций (на рис. 19.9 не по-
казаны).
После размыкания всего маршрута надвига на посту ЭЦ обесто-
чивается реле Г2В (см. рис. 19.5), которое выключает реле Г2ВН,
Г2НМ горочного поста и Г2СН поста ЭЦ (см рис. 19.2) Лампочки
согласия гаснут.
При необходимости посекционного размыкания маршрута над-
вига дежурный по горке до вступления состава за светофор с пути
парка прибытия может нажать кнопку Отказ от осаживания
(Г2ОО, см. рис. 19.2). В этом случае с проверкой срабатывания реле
Г2СН или Г2ВН (дано согласие надвига или маршрут надвига уста-
новлен) получает питание реле Г2СОО, которое включает реле
418
Г2СОО на посту ЭЦ и красную лампочку отказа от осаживания ми-
гающим светом. При отпускании кнопки срабатывает реле Г2СОО1.
Реле Г2СОО и Г2СОО1 могут обесточиться при полном использова-
нии маршрута надвига (реле Г2СН и Г2ВНЪез тока) или при отмене
отказа от осаживания повторным нажатием кнопки Г2ОО.
Открытие горочного светофора, его повторителя (под током реле
ПГ23О и ПГ2Ж0, см. рис. 19.7) и вступление состава на первую
секцию маршрута 35-37СП (рис. 19.11) влекут за собой срабатыва-
ние реле восприятия отказа от осаживания путей парка прибытия и
надвига Г200 поста ЭЦ. На горочном посту встает под ток реле
Г2ВОО и включает реле Г200 (см. рис. 19.2). Последнее размыкает
цепь включения буквы Н на маршрутном указателе и зажигает на
горочном пульте лампочку отказа от осаживания ровным светом.
При установке маршрута надвига в режиме отказа от осаживания
горочные исключающие реле маневровых светофоров (см. рис. 19.9)
не выключаются, поскольку реле угловых заездов отключены кон-
тактом реле Г200 (Г1ОО). Разомкнувшийся контакт исключающего
реле пути парка прибытия ЗИИ в цепи маршрутных реле шунтиру-
ется контактом реле восприятия отказа от осаживания. Благодаря
этому маршрутные реле обеспечивают посекционное размыкание
Рис. 19.11 Схема реле отказа от осаживания и включения маршрутных указателей
14*
419
маршрута надвига. Этот маршрут может быть разомкнут ДСПП на-
жатием кнопок искусственной разделки секций.
Если требуется осадить состав, на горочном светофоре ДСПГ
включается красный огонь и указатель с буквой Н На маневровых
светофорах, попутных маршруту надвига, белые огни гаснут и
включаются синие. На встречных маневровых светофорах загора-
ются белые огни. Включение буквы Н на указателях повторителей
горочных светофоров и белых огней на встречных надвигу маневро-
вых светофорах происходит с помощью реле УН (см. рис. 19.11).
19.2. Пневматическая почта
На сортировочных станциях одновременно с переработкой со-
ставов комплектуют грузовые документы, для пересылки которых
применяют пневматическую почту. Пакеты с грузовыми документа-
ми прибывающих поездов локомотивные бригады опускают в при-
емные бункеры (металлические ящики), расположенные в горлови-
нах парка прибытия (приема). Затем документы пересылают в объ-
единенную техническую контору ОТК, где их проверяют, сортиру-
ют и накапливают. Документы на сформированный состав пересы-
лают в парк отправления и вручают машинисту поезда.
Рис I9.12. Схемы станций и линий пневматической почты
420
Устройства пневматической почты размещают с учетом особен-
ностей технологии работы станций. На односторонней сортировоч-
ной станции (рис. 19.12, а) поезда прибывают в парк приема по
двум направлениям, поэтому бункеры для приема документов Б1 и
Б2 имеются в обеих горловинах парка, где располагаются пункты
пневмопочты ПП, которые связаны трубопроводами с объединен-
ной технической конторой (ОТК), размещенной на горочном посту.
Поскольку поезда отправляются по двум направлениям, пункты
выдачи документов ПВ № 1 и 2 располагают в обеих горловинах
парка отправления. Для исключения перекладки документов, пред-
назначенных пункту ПВ № 2 в пункте № 2, в месте разветвления
трассы трубопровода может использоваться стрелка пневмопочты,
переводимая дистанционно управляемым электроприводом. Нена-
дежная работа и необходимость обслуживания стрелки обусловили
ее крайне редкое применение. При устройстве пневмопочты следу-
ет учитывать, что типовые проекты воздуходувных ВД на два, три
или четыре агрегата (отмечены точками) позволяют пересылать гру-
зовые документы из одного пункта не более чем в три другие.
На двусторонней станции (рис. 19.12, б) каждая сортировочная
система имеет свою ОТК и сеть пневматической почты, а также ли-
нию между ОТК разных систем. Станция с комбинированным рас-
положением парков может иметь сеть пневмопочты, представлен-
ную на рис. 19.12, в.
В состав пневматической почты входят следующие устройства:
приемоотправочная станция СПО-150-72; контрольные щитки
ЩК-150-72, используемые при необходимости получения сигнали-
зации о прибытии или отправлении почты в дополнение к имею-
щейся на панели приемоотправочной станции; воздуходувки типа
РГН-1200 или 1А24-30-2А, создающие давление 0,03 МПа; щиты
управления воздуходувками; патроны пневмопочты диаметром
99 мм и длиной 265 мм (малые) и 480 мм (большие), изготовляемые
из пластмассы или металла; патрон-толкач с роликовыми подшип-
никами, используемый для выбивания застрявших патронов.
Станция пневматической почты (рис. 19.13) представляет собой
прямоугольную конструкцию из листовой стали, на лицевой сторо-
не которой расположены две дверцы, манометр и щиток с кнопка-
ми и сигнальными лампочками. Верхняя дверца ведет в камеру
приема и отправления патрона, которая герметически закрывается
винтовой ручкой. Нижняя дверца с пружинным запором закрывает
камеру, предназначенную для хранения четырех запасных патро-
нов.
Атмосферный воздух подается в воздуходувку через сетчатый
фильтр Ф и глушитель шума ГП/. Сжатый воздух от воздуходувки
через обратный клапан поступает на электропневматический кла-
пан ЭПК, который при возбужденном состоянии селеноида ЭС за-
крывает выход воздуху в атмосферу. Воздух поступает в приемоот-
правочную станцию А и движет патрон к станции Б. Гонимый па-
421
/1 Приено-отпраВочная
станция (7)
Щиток ----—-TTjr
ипраВле- ®
ни я гПВМШК
ООО
Транспор-
тирующий
трубо-
провод
ПриептотпраВочная
Q станция
Рис. 19.13. Структурная схема пневматической почты для пересылки грузовых доку-
ментов
Щиток
управле-
ния
2ПКВК1ПК
ООО
I
троном поток воздуха выпускается в атмосферу через ЭПК станции
Б, селеноид которого обесточен.
Рассмотрим работу электрической части пневмопочты (рис. 19.14)
на примере пересылки документов из пункта приема-выдачи ППВ в
ОТК. Оператор убеждается в свободности трубопровода (лампы
приема ЛП и ЛП1 не горят), открывает дверцу приемоотправочной
станции и вкладывает патрон в трубопровод. После плотного за-
крытия дверцы замыкается нажимной контакт ДК. Оператор нажи-
мает кнопку КН1П или КН2П, если первая воздуходувка не работа-
ет. На ППВ срабатывает реле 2 (при нажатии КН2П — реле 4), а в
ОТК — реле 1. С этого момента отправить патрон из ОТК невоз-
можно, о чем сигнализируют красные лампочки ЛП и ЛП1.
На ППВ реле 2 включает пусковое реле 111, контактами которого
замыкаются цепи зеленых лампочек отправления ЛО и ЛО1, первой
воздуходувки и ЭПК. Последний разобщает трубопровод с атмосфе-
рой, что вызывает повышение давления воздуха в магистрали и
движение патрона.
Время замедления на срабатывание реле времени В устанавлива-
ется на 15 с больше продолжительности движения патрона до стан-
ции назначения. Размыкание контакта реле В приводит к выключе-
нию реле 2, 1 и схема возвращается в исходное состояние.
422
Рис. 19.14. Схема пневматической почты для пересылки грузовых документов
При повреждении линейных проводов обмен почтой требует
предварительной договоренности по телефону. В этом случае во
время свободное™ трубопровода (о чем можно судить по показа-
нию манометра) оператор нажимает кнопку с фиксацией и надпи-
сью "Шунт" (КНА). После вкладывания патрона и закрытия дверцы
необходимо нажать кнопку КН1П (КН2П), что вызывает работу уст-
ройств в указанной выше последовательности (только в ОТК отсут-
ствует сигнал о занятии трубопровода). Кнопку КНВ используют
для экстренного выключения пневмопочты.
Максимальное расстояние между двумя пунктами пневмопоч-
ты составляет 4,0 км при использовании пластмассовых патронов
и 3,5 км — металлических. Скорость движения металлического па-
трона составляет примерно 6,0 м/с, а пластмассового — 8,5 м/с.
Необходимость технического обслуживания ненадежных возду-
ходувок явилась причиной использования для пневмопочты на не-
которых станциях сжатого воздуха от компрессорных установок.
При этом давление воздуха снижают с 0,8 МПа до 0,04 МПа с помо-
щью редуктора РДКУ2. С его выхода воздух низкого давления посту-
пает в воздухосборник МВ-300, который через клапан ЭПК-67 пода-
ется в станцию пневмопочты. Регулятор давления размыкает кон-
такты при достижении давления 0,05 МПа, включает селеноид
ЭПК, который прекращает подачу воздуха. Тем самым исключается
423
попадание в приемоотправочную станцию воздуха высокого давле-
ния в случае повреждения редуктора. Для снабжения сжатым возду-
хом другой половины пневмопочты необходим трубопровод. Мож-
но использовать линию обдувки стрелок или воздуходувку Схема
управления пневмопочтой аналогична рассмотренной.
19.3. Устройства снабжения замедлителей сжатым воздухом
и электроэнергией
Торможение отцепов на сортировочных горках является ответст-
венным процессом, нарушение которого может привести к задерж-
кам роспуска составов, повреждениям вагонов и грузов. Это обу-
словливает повышенные требования к надежности снабжения за-
медлителей сжатым воздухом. Для достижения высокой надежности
используют компрессоры достаточной производительности, один
из которых является резервным. Воздухопроводную сеть устраива-
ют из прочных труб необходимого диаметра. Сеть кольцуют, допол-
няют устройствами охлаждения и осушения воздуха, а также возду-
хосборниками достаточного объема.
Расчеты показывают, что для сортировочной горки, имеющей
верхнюю, среднюю и парковую тормозные позиции, необходимо
как минимум три компрессора, подающих 20 м3/мин свободного
воздуха каждый.
На сортировочных горках применяют компрессор двухступенча-
того сжатия (рис. 19.15), в котором воздух вначале сжимается до
определенного давления в цилиндре первой ступени 5, затем охла-
ждается в холодильнике 10 и сжимается до конечного давления в
Рис. 1915. Двухступенчатый воз-
душный компрессор
/ — рама; 2 — электродвигатель, 3 —
коленчатый вал; 4 — шатун, 5, 12 —
цилиндры первой и второй ступеней
сжатия, 6 — поршневой палеи; 7, 13 —
поршни первой и второй ступеней
сжатия; 8, 9 — всасывающий и нагне-
тательный клапаны 10 — промежу-
точный холодильник, II — охлаждаю-
щий трубопровод, 14 — подшипник
424
Рис. 19.16. Машинный зал компрессорной (поперечный разрез):
I — возбудительный aiperar; 2 — кран-балка подвесная; 3 — щит автоматической аварийной защиты; 4 — компрессор; 5 — холодильник
концевой; 6 — фильтр воздуха; 7 — площадка для обслуживания фильтров; 8 — воздухосборник; 9 — глушитель шума; 10 — стойка под
трубу воздухопровода
цилиндре второй ступени 12. Условное обозначение компрессора
характеризует его основные параметры.
Компрессоры ВПЗ-20/9 УХЛ4 и ВП2-10/9 УХЛ4 поставляет
Краснодарский завод, 302ВП-10/8, 305ВП-90/8 и 2ВМ4-24/9 — мо-
сковский завод "Борец".
Компрессоры устанавливают в машинном зале специального
здания (компрессорная), располагаемого по возможности ближе к
пункту наибольшего расхода воздуха (рис. 19.16) Пуск и остановка
компрессоров осуществляются автоматически по специальной про-
грамме, обеспечивающей их равномерную загрузку. При этом на-
дежно поддерживается номинальное давление сжатого воздуха и
достигается экономия электроэнергии.
Объем воздухопроводной сети должен быть достаточным для
поддержания заданного давления во время наибольшего расхода
воздуха. Эта задача решается включением воздухосборников в сеть,
вместимость которых определяется расчетом. Главные воздухосбор-
ники устанавливают у здания компрессорной, а малые вместимо-
стью 300 или 400 л — у замедлителей.
Разводящая сеть имеет расчетные размеры, зависящие от расхо-
да сжатого воздуха, и может устраиваться наземной или подземной
В ее конструкцию включают элементы температурной компенсации
и водоотделения.
Сжатый воздух осушают воздухоохладителем, который устанав-
ливают у компрессорной. Принцип действия воздухоохладителя ос-
нован на использовании разницы температур горячего воздуха, по-
ступающего из компрессора, и наружных стенок трубчатого охлади-
теля.
Электроснабжение устройств горочной автоматики (рис. 19.17)
осуществляется от двух независимых фидеров напряжением 380 В
от источников питания не ниже первой категории. Ориентировоч-
ная мощность системы электроснабжения сортировочной горки с
числом подгорочных путей до 32 составляет 30 кВ • А
Питающая установка поста горочной централизации и автомати-
ки комплектуется из типовых панелей ЭЦ, число отдельных видов
которых определяется расчетом.
Вводная панель ПВ-ЭЦК обеспечивает общую нагрузку до 80 кВ • А
и предназначена для автоматического переключения электропита-
ния с одного фидера на другой, защиты от перегрузок и распреде-
ления питания по другим панелям. Ее используют для непосредст-
венного подключения трансформаторов контрольных цепей стре-
лок, контроля головной зоны и питания путевых датчиков. Изоли-
рующие трансформаторы ТСЗ, устанавливаемые для обогрева воз-
духосборников замедлителей, подключают к выводам негарантиро-
ванного освещения.
Распределительную панель ПР-ЭЦК используют для питания
светофоров, лампочек пультов, маршрутных указателей, осветите-
лей фотоэлектрических устройств, преобразователей частоты пита-
426
if,z4>,34>o i<f,ztP,3,P,o 1Ф,гФ,з‘Р,о рп,рп
Рис. 19 17 Структурная схема электроснабжения поста сортировочной горки
ния рельсовых цепей, ревунов и освещения заградительных коло-
нок. На горках с числом пучков более четырех применяют две рас-
пределительные панели.
Две выпрямительно-преобразовательные панели 1ПВП-ЭЦК и
2ПВП-ЭЦК устанавливают для питания реле ГАЦ (первая) и селе-
ноидов ЭПК замедлителей (вторая). Эти панели работают в буфер-
ном режиме с батареями по 14 аккумуляторов СК-2. Они питают
цепи контроля перегорания предохранителей, пневматической очи-
стки стрелок и цепей внешних увязок. При числе замедлителей
КНП-5 не более восьми или РНЗ-2 не более 16 вторую панель
ПВП-ЭЦК и батарею замедлителей не устанавливают.
Панель стрелочную ПСПН-ЭЦК применяют для безбатарейного
питания рабочих цепей стрелочных электроприводов. Конденсатор-
ную панель (ПК1-1) используют для доведения до крайнего поло-
жения тех стрелок, перевод которых начался до выключения обоих
фидеров питания. Для обеспечения параллельного роспуска соста-
вов параллельно соединяют конденсаторы двух панелей. При этом
релейное оборудование второй панели не используют.
427
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Акита К., Накамура X. Безопасность и отказоустойчивость микропро-
цессорных систем сигнализации // Железные дороги мира. 1991. № 6. С. 29—34.
2. Актуальные проблемы развития железнодорожной автоматики, телемеханики
и связи: Сб. докладов науч.-техн, конференции. Бухарест, январь 1985. М : Транс-
порт, 1987. 325 с.
3. Аркатов В.С., Баженов А.И., Котляренко Н . Ф. Рельсовые це-
пи магистральных железных дорог: Справочник. 2-е изд. М.: Транспорт, 1992 384 с.
4. Аркатов В С , Кравцов Ю А., Степенский Б.М. Рельсовые
цепи: Анализ работы и техническое обслуживание. М.: Транспорт, 1990. 295 с.
5. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики: Статистические
данные, экспертные оценки и нормы безопасности / В. В. Сапожников, Вл. В. Са-
пожников, Д.В Гавзов // Автоматика, телемеханика и связь 1993. № 10. С. 17—19.
6. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики: Термины и опре-
деления / В.В Сапожников, Вл.В. Сапожников, В.И. Талалаев // Автоматика, теле-
механика и связь 1992. № 4. С 30—32.
7. Брылеев А.М., Кравцов Ю.А., Шишляков А.В Теория,
устройство и работа рельсовых цепей. М.: Транспорт, 1978. 344 с.
8. Ведомственные нормы технологического проектирования / МПС СССР. Л.:
Транспорт, 1986 125 с.
9. Гавзов Д В. Методы определения норм надежности микропроцессорных
систем автоматики и телемеханики: Микропроцессорные системы на железнодорож-
ном транспорте. Л.: ЛИИЖТ, 1991. С. 15—19.
10 Егоренков Н Г., Кононов В. А. Устройства телеуправления диспет-
черской централизации М : Транспорт, 1988. 304 с.
П.Зекцер ДМ. Некоторые тенденции в развитии релестроения // Автомати-
ка, телемеханика и связь. 1992. № 9. С. 38—39.
12. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации.
М : Транспорт, 1994. 129 с.
13. Казаков А.А., Бубнов В.Д., Казаков Е.А. Станционные уст-
ройства автоматики и телемеханики: Учеб для техникумов ж.-д. трансп М Транс-
порт, 1990. 431 с.
14. Кокурин И.М., Кондратенко Л.Ф Эксплуатационные основы
устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1989. 184 с.
15. Компьютерная централизация стрелок и сигналов / В.Ю. Ефимов, В.А. Про-
кофьев, Б.П. Денисов, Б Л. Горбунов // Автоматика, телемеханика и связь, 1979.
№ 1 С 6—9
16. Кръстева С.П., Неделчев Н.Н. Електрически гарови централиза-
ции. София ВНВТУ "Тодор Каблешников", 1989 520 с.
17 Кушнер П .И ., Коптева Т В Электронная система автоматики на за-
рубежных железных дорогах. М.: Транспорт, 1990. 118 с.
18. Лисенков В.М. Безопасность технических средств в системах управления
движением поездов М. Транспорт, 1992 192 с
19 Маршрутно-релейная централизация / ИА. Белязо, В Р Дмитриев
Е В. Никитина и др М.: Транспорт, 1974 320 с.
20. Модин Н К. Механизация и автоматизация станционных процессов. М ;
Транспорт, 1985 224 с.
428
21-Модин Н.К., Щербаков Е. В Техническое обслуживание горочных
устройств. М.: Транспорт, 1989. 167 с.
22. Моньяков Н В Об оценке надежности устройств автоматики и телемеха-
ники//Тр ЛИИЖТ Л : 1971 Вып 314 С 13-19.
23. Ошурков И.С., Баркаган Р. Р. Проектирование электрической цен-
трализации. М.: Транспорт, 1980. 296 с
24. Пен кии Н.Ф., Карвацкий С Б , Егоренков Н. Г. Диспетчер-
ская централизация системы "Нева". М.: Транспорт, 1973. 216 с.
25 Переборов А.С., Сапожников В . В . Схема выбора трассы маршру-
тов в бесконтактном маршрутном наборе // Тр. ЛИИЖТ. Л., 1967. Вып 266. С 3—12.
26. Петров А.Ф., Цейко Л.П., Ивенский И М. Схемы электриче-
ской централизации промежуточных станций. М.: Транспорт, 1987. 287 с.
27. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации.
М.' Транспорт, 1993. 161 с.
28 Принципы построения схем электрической централизации на феррит-тран-
зисторных модулях / А.С. Переборов, В В. Сапожников, Вл.В. Сапожников и др. //
Автоматика, телемеханика и связь. 1976. № 5. С. 5—8.
29. Путевая блокировка и авторегулировка / Н.Ф. Котляренко, А.В. Шишляков,
Ю В. Соболев и др. М.: Транспорт, 1983. 408 с.
30. Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник / В.С. Аркатов,
Н.Ф. Котляренко, А.И. Баженов, Т.Л. Лебедева М.: Транспорт, 1982. 360 с.
31. Сагайтис В.С., Соколов В. Н . Устройства механизированных и ав-
томатизированных сортировочных горок. М.. Транспорт, 1988. 208 с.
32. Сапожников В.В. О построении логических схем на элементах с несим-
метричными отказами // Тр. ЛИИЖТ. Л., 1976. Вып. 391. С. 52—63. г
33. Сапожников В В., Кравцов Ю.А., Сапожников Вл.В. Дис-
кретные устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. М : Транс-
порт, 1988. 255 с.
34. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Самопроверяемые дис-
кретные устройства. СПб.: Энергоатомиздат, 1992. 224 с
35 Сапожников В.В., Сапожников Вл . В. О синтезе конечных авто-
матов с исключением опасных отказов // Автоматика и телемеханика. 1972. № 8.
С. 93-99.
36. Согомонян Е.С., Слабаков Е. В. Самопроверяемые устройства и
отказоустойчивые системы. М.: Радио и связь, 1989- 230 с.
37 Сороко В.И., Разумовский Б.А. Аппаратура железнодорожной ав-
томатики и телемеханики: Справочник в 2 т. М.: Транспорт, 1976. 704 с.
38. Телеуправление стрелками и сигналами: Учеб, для вузов ж.-д. трансп. /
А.С. Переборов, A M. Брылеев, В.Ю. Ефимов и др.; Под ред. А.С. Переборова. 3-е
изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1981. 390 с.
39. Христов X А. Основи на осигурителната техника. София.: Техника. 1990.
411 с.
40. Чередков М . Н . Устройства СЦБ, их монтаж и обслуживание. М. Транс-
порт. 1992. 215 с.
41. Щелухин В И Датчики измерения и контроля устройств железнодорож-
ного транспорта М : Транспорт, 1990 119 с.
42 Я гуди и Р Ш Надежность устройств железнодорожной автоматики и теле-
механики М.: Транспорт. 1989 159 с
43. Akita К. Practical use of computerized interlocking system SMILE in JNR //
Japanese Railway Engineering 1985. N 94. P 21—24.
44. Strelow H., Vebel H Das Sichcre Microkomputer system S1M1S // Signal
und Draht. 1978. N 4. P. 82—86
429
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение............ .............................................................................3
РАЗДЕЛ I. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ
Глава I. Этапы развития станционных систем автоматики и телемеханики-----..4
1 1 Маршрутио-коитрольные устройства 6
I 2 Механическая и электрическая централизация . 9
Глава 2. Эксплуатационно-технические основы построения станционных систем
автоматики и телемеханики__________________________________________....—14
2.1 Организация движения при электрической централизации .........16
2.2. Распределение зон и функций управления между оперативным персо-
налом станции....................................................... 19
Глава 3. Методы построение безопасных схем электрической централизации ...31
3.1 Понятие о безопасности систем железнодорожной автоматики.......31
3.2 Показатели безопасности ......................................34
3.3 . Нормы безопасности...................................... 37
3.4 Основы теории построения безопасных дискретных систем ....... 40
3.5 Правила построения безопасных релейных систем 46
Глава 4. Стрелочные электроприводы......................................52
4.1 . Общие сведения............................................. 52
4 2. Невзрезной стрелочный электропривод СП-6 . .. . .... 55
4 3. Взрезной стрелочный электропривод СП В-6.................. 65
4.4 Защищенность электроприводов от опасных отказов 67
4.5 . Применение стрелочных электроприводов иа высокоскоростных маги-
стралях........ 73
4 6 Зарубежные стрелочные электроприводы 77
4.7 . Эксплуатационно-технические требования к схемам управления стре-
лочными электроприводами......................................... 81
4.8 . Особенности вентильной контрольной цепи.....................88
4 9 Управление стрелочным электроприводом постоянного тока по двух-
проводной схеме....................................................92
4.10 . Управление стрелочным электроприводом постоянного тока по четы-
рехпроводной схеме . ......................... ... 98
4.11 Принципы построения схемы управления стрелочным электроприво-
дов переменного тока ..............................100
4.12 . Особенности зарубежных схем управления стрелочными электропри-
водами ... .......... ....................... ...........104
Глава 5. Станционные светофоры_________________________________________107
5.1. Конструктивные особенности . 107
5.2. Цепи управления огнями.. 108
Глава 6 Станционные рельсовые цепи_____________________________________110
6.1 Назначение и принцип действия рельсовых цепей......... .110
6 2. Виды рельсовых цепей...................................... 113
6.3. Двухниточный план станции........ 130
430
Глава 7. Основы построения систем электрической централизации......135
7 1. Общие понятия и классификация систем электрической централиза-
ции . ........ ......... .................... ..135
7.2. Обеспечение безопасности движения поездов при электрической цен-
трализации .......................................... ...138
7.3. Технологические алгоритмы функционирования электрической цен-
трализации........... ... . .144
Глава 8. Электрическая централизация промежуточных станций---------151
8.1. Характеристика системы................................ ..151
8.2 Установка маршрутов приема ... .153
8.3 Установка маршрутов отправления . ...163
8.4. Замыкание и размыкание маршрутов.........................164
8.5 Увязка устройств электрической и диспетчерской централизации .169
8.6. Особенности управления стрелками на промежуточных станциях ..175
8.7. Местное управление стрелками ....179
Глава 9. Блочная маршрутно-релейная централизация..................181
9 I Основные положения...................................... 182
9 2 Алгоритм маршрутного набора... 185
9.3 Маршрутный набор ................................... ...188
9.4. Исполнительная группа БМРЦ.. ....................... ...204
9.5 Отмена и искусственное размыкание маршрутов. ... .213
9 6 Увязка устройств БМРЦ с автоблокировкой 219
9 7. Управление стрелками в системе БМРЦ.. .227
9 8 Ограждение составов на станционных путях... .232
Глава 10. Электрическая централизация с индустриальной
системой монтажа ЭЦ-И____________________________________________ 234
10.1. Характеристика системы .. .234
10.2. Маршрутный набор ..................................... .236
10.3. Установка и размыкание маршрутов... ... .241
Глава 11. Микропроцессорные системы электрической централизации....250
11.1. Первые электронные системы............................. 250
11.2. Принципы построения микропроцессорных централизаций .. 264
11.3. Безопасные структуры МПЦ............................... 267
11.4. Устройства сопряжения с объектами 274
11.5. Современные системы микропроцессорных централизаций . 279
11.6. Перспективы развития микропроцессорных централизаций.. 285
Глава 12. Проектирование, строительство и техническое обслуживание электриче-
ской централизации_________________________________________________287
12.1 . Технология проектирования ............................ 287
12.2 . Пост электрической централизации .................... .292
12.3 Электроснабжение электрической централизации 295
12.4 . Кабельные сети................ .. 297
12.5 Техническое обслуживание 306
РАЗДЕЛ II. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СОРТИРОВОЧНЫХ ГОРОК
Глава 13. Системы горочной автоматики.................. -....... 308
13 1 Технологические требования к горочным системам 308
13 .2 История развития горочных систем. 311
Глава 14. Путевые устройства горочной автоматической централизации 314
14.1 . Устройства контроля занятости стрелок 316
14.2 Управление стрелочными электроприводами .. 330
14 3 Управление горочными светофорами 339
431
Глава 15. Блочная горочная автоматическая централизация.............343
15 1 Основные сведения............ .. . . ...... ...343
15 2. Формирование, накопление и трансляция маршрутных заданий . 346
Глава 16. Горочная автоматическая централизация с контролем роспуска___353
16.1 Назначение и принцип функционирования системы....... ..353
16.2 . Формирование, накопление и трансляция маршрутных заданий. . 355
Глава 17. Регулирование скорости скатывания отцепов иа горках----------374
17.1. Классификация вагонных замедлителей и ускорителей.......374
17.2. Теоретические основы конструирования вагонных замедлителей.376
17.3. Устройство и управление вагонными замедлителями .379
Глава 18. Микропроцессорный комплекс автоматизации работы сортировочных
горок-------------------------------------------------------------- 391
18.1. Состав горочного микропроцессорного комплекса.. .391
18.2. Система управления маршрутами отцепов 393
18.3. Система регулирования скорости скатывания отцепов.......397
18.4. Автоматизация сортировочных горок за рубежом... 405
Глава 19. Увязка устройств электрической и горочной централизации. Пневматиче-
ская почта 410
191. Увязка электрической централизации парка прибытия и горочной ав-
томатической централизации.....................................410
19.2. Пневматическая почта .................................. 420
19.3. Устройства снабжения замедлителей сжатым воздухом и электроэнер-
гией.......................................................... 424
Список литературы............................................. ...428
Учебное издание
Сапожников Владимир Владимирович,
Елкин Борис Николаевич,
Кокурин Иосиф Михайлович и др.
СТАНЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Технический редактор Л /1 Усенко
Корректор Г. А. Попова
Им. лиц. № 010163 от 04.01 92 Сдано в набор 28 08 96 Подписано в печать 17 01.97
Формат 60 х 88'/|б Гарнитура Таймс Печать офсетная. Усл печ. л 26,46
Усл. кр.-отт. 26,46 Уч.-изд л. 28,62 ТиражЗООО экз. Заказ 1527 СОИ Изд № 1-1-1/5 № 6542
Орлена "Знак Почета" издательство "ТРАНСПОРТ"
103064, Москва, Басманный туп 6а
АООТ "Политех-4" 129110. Москва, ул Б Переяславская, 46